Система автоматического управления дифференциалом ведущего моста тягового колесного средства

(51) В 60 К 17/2 фафэ емВт р ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ овогоий ино СССР 1978ССР 1978 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП(РЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Белорусский ордена ТруцКрасного Знамени политехническститут(56) 1, Авторское свидетельствМо 593944, кл, В 60 К 17/20,2. Авторское свицетельство СИо 612838, кл. В 60 К 17/20,(54) (57) 1СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДИффЕРЕНЦИАЛОМВЕДУЩЕГО МОСТА ТЯГОВОГО КОЛЕСНОГО СРЕДСТВА, содержащая фрикционную гидроуправляемую муфту, соединенную через электрогидравлический усилитель, сравнивающее и два пороговых устройства с датчиками скоростей вращенияколес и регулируемым потенциометром,подвижный элемент которого связан срулевым управлением, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшениятяговс эксплуатационных характеристикколесного средства путем обеспеченияблокировки дифференциала при определенной крюковой нагрузке, она снабжена блоком определения сигнала о величине крутящего момента на ведущих полуосях, соединенного с входом первого порогового устройства, трехвходовым элементом ИЛИ и репе времени, при этом вход последнего связан с выходом второго лоро гового устройства, а выход - с одним из вхоцов трехвходового элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих сравнивающих устройств, а выход к упомянутому электрогидравлическому усилителю.2. Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок определения сигнала о величине крутящего момента на ведущих полуосях представляет собой аС электрически последовательно соединенные регулируемые потенциометры, вход одного из которых соединен с источни- С ком постоянного напряжения а выход другого - с входом первого порогового. устройства, причем подвижные элементы поте нциометров кинематически связаны соответственно с рейкой топливного насоса и рычагом переключения передач.3. Система по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что средняя точка регулируемого потенциометра, кинемати-, чески связанного с рулевым управлением, соединена с нулевой точкой, а крайниес источником питания постоянного тока.Изобретение относится к транспортномумашиностроению, а именно к системамуправления трансмиссиями и касаетсябпокировки дифференциала ведущего мостатягового колесного средства, 5Известно, что автоматическое управление дифференциалом ведущего моста тягового колесного средства является осно-вой управления ходовыми системами,обусповпиваюшим улучшение в 2,5-3 раза,10устойчивости прямолинейного движения вмеждурядьях и при выполнении другихэнергонасышенных операций и повышаетОэфЬектнв ность испопьэова ния их Возмож"ностей по созданию тяги в среднем на 1515-20%. Это позволяет сократить в 2-3раза количество управляющих воздействий,повысить точность управления и работоспособность систем автоматического вождения. 20Поэтому при работе с определеннойкрюковой нагрузкой следует блокироватьдифференциал даже при работе тягового.средства без разности скоростей вращенияи крутящих моментов ведущих копес, но 25при движении с незначительной крюковойнагрузкой и беэ разности скоростей врашения копес дифференциап должен бытьразбпокирован.Известна система автоматического 30управления дифференциалом ведущего моста тягового колесного транспортного средства, содержащая фрикционную муфту,управляемую сервомеханизмом, подкп 1 оченным через сравнивающее и пороговоеустройство к датчикам скоростей вращения колес и с двумя регулируемымипотенциометрами подвижные элементыкоторых кинематическн связаны с рупевымуправлением, входы каждого из потенциометров подключены к датчикам скоростей вращения колес, а выходы - к сравниваюшему устройству Я,1Недостатками этой системы явпяетсято, что она не обеспечивает режима стабильного блокирования ведущих колеспри опредепенной крюковой нагрузке иодинаковой скорости вращения ведущихколес. Кроме того, системе присущ нежелательный циклический режим работы 50на участках дороги с разпичными сцепными условиями в контакте шина - опорная поверхность, на таком участке появляется разность скоростей врашенияведущих копес, дифференциал блокируется, 55выравниваются скорости вращения копес,разность сигналов датчиков скорости вращения колес становится равной нулю,дифференциал разблокируется но если таф кой участок дороги не окончился, то сиотема повторяет цикл работы, что снижает скорость движения и снижает устойчивость движения, системе присущ конструктивный недостаток - применение двух регулируемых потенциометров, подвижные элементы которых кинематически связаны с рупевым механизмом, что усложняет конструкцию системы и снижает ее долговечность.Известна система автоматического управпения дифференциалом ведущего моста колесного средства, содержащая фрикционную гидроуправпяемую муфту, соединенную через эпектрогидравпический усилитель, сравнивающее и два пороговых устройства с датчиками скоростей врабщения колес и крутящих моментов и с регупиремым потенциометром, подвижный элемент которого кинематически связан с рулевым управлением 2.Недостатками данной системы явпяются то, что она не обеспечивает бпокирс- вание дифференциала при работе тягового средства с определенной крюковой нагрузкой и в одинаковых стягово-сцепных условиях певого и правого колес, кроме того, дпя измерения крутящих моментов на тюпуосях необходимй датчики, обладающие достаточной надежностью и долго вечностью в усповиях сельскохозяйственного производстваЦепь изобретения - упучшение тяговоэксплуатационных характеристик колесного средства путем обеспечения блокировки дифференциапа при определенной крюковой нагрузке.Поставленная цепь достигается тем, что система автоматического управления дифференциалом ведущего моста тягового колесного средства, содержащая фрикционную гидроуправпяемую муфту, соединенную через эпектрогидравпический усипитепь, сравнивающее и два пороговых устройства с датчиками скоростей вращения колес и регулируемым потенциометром, подвижный элемент которого связан с рупевым управпением, снабжена блоком определения сигнала о вепичине крутящего момента на ведущих полуосях, соединенного с входом первого порогового устройства, трехвходовым элементом ИЛИ и репе времени, при этом вход последнего связан с выходом второго порого" вого устройства, а выход - с одним из . входов трехвходового эпемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам соот 1041 328ветствующих сравнивающих устройств,а выход - к упомянутому эпектрогидравлическому усиитепю,Кроме того, блок опредепения сигнапао величине крутящего момента на ведущих попуосях представляет собой электрически последовательно соединенные регупируемые потенциометры, вход одного иэкоторых соединен с источником постоянного напряжения, а выход другого - с 10входом первого порогового устройства,причем подвижные элементы потенциометров кинематически связаны соответственно с рейкой топливного насоса и рычагом перекпючения передач, 5Кроме того, средняя точка регулируемого потенциометра, кинематически связанного с рулевым управлением, соединена с нупевой точкой, а крайние - с источником питания постоянного тока. 20На чертеже изображена предлагаемаясистема автоматического управления дифференциалом тягового копесного средства.Система содержит фрикционную гидро- д управпяемую муфту 1, соединенную через электрогидравлический усилитепь 2, трех входовой эпемент ИЛИ 3, репе 4 времени, первое 5 и второе 6 пороговые устройства сравнивающее устройство 7 с 30 датчиками 8 и 9 скоростей вращения ведущих колес, регулируемым потенциометром 10, подвижный эпемент которого кинематически связан с.рупевым управле , кием и с выходом блока 11 определения сигнала-аналога крутящего момента на полуосях, выполненного в виде последоватепьно соединенных датчиков 12 вклю- ченной передачи и нагрузки двигателя 13. Два входа трехвходового элемента ИЛИ 3 соединены с выходом первого 5 и второго 6 пороговых устройств, а третий через реле 4 времени - с выходом второго порогового устройства 6. Первое пороговое устройство 5 соединено с иыхо дами датчиков 10 и 12, а второе пороговое устройство 6 - датчика 10 и сравнивающего устройства 7, входы которого подключены к выходам датчиков 8 и 9.Последовательное соединение регулируемых потенциометров 12 и 13, когда выход одного иэ регулируемых потенциометров, например 13, связан с входом регупируемого потенциометра 12, а вход - с источником постоянного напря жения 0, обеспечивает пропорциональность выходного сигнала регулируемого потенциометра 12 с суммарным крутящим моментом на попуосях или с крюковой нагрузкой тягового колесного средства.Подключение регулируемого потенциометра 10, подвижный эпемент которого кинематически связан с рупевым управнением, при котором средняя точка потенциометра подкпючена к нулевой точке системы, а крайние - к источнику постоянного напряжения О, обусповпивает появпение напряжения на выходе этого потенциометра, пропорционального откпонению рулевого управления независимо от направления поворота тягового копеоного средства.Система работает спедующим образом.Трехвходовой эпемент ИЛИ 3 выдает командный сигнал к эпектрогидравпичео кому усилителю 2 и муфте 1 на блокировку дифференциапа при появлении сту пенчатого сигнапа хотя бы на одном иэ его входов. На первом входе появпяется сигнал, если крюковая нагрузка станет больше заранее установленной, с учетом угла поворота управпяемых копес, т.е. еспи сигнап, поступающий от регупируемого потенциометра 12 к первому поро говому устройству 5 превысит пороговое значение, опредепенное с учетом значения сигнала, поступающего от регудируе мого потенциометра 10. На втором вход появляется сигнал при превышении разно ти, опредепеннОй сравнивающим устройсявом 7, сигналов датчиков 8 и 9 скороо тей вращения ведущих копес порогового значения, опредепенного вторым пороговым устройством 6. Одновременно с сигнапом на втором входе цоявпяется сигнаи на третьем входе и набпюдается этот сигнал на промежутке времени, необходе мом для преодопения участка дороги с различными сцепными характеристиками ведущих колес.При движении тягового колесного средства по твердой дороге с нагрузкой, меньшей порогового значения, на входах трехфазного элемента ИЛИ 3 сигнапов .нет, на его выходе также нет командного сигнапа, дифференциал разбпокирован.Если скорость вращения одного иэ ведущих колес увеличивается, при попаданииего на скользкий участок опорной по - верхности, на выходе сравнивающего уст- ройства 7 появпяется разность сигнапов датчиков 8 и 9 скоростей вращения ве дущих колес. При превышении этой раэни цы порогового значения на выходе второ го порогового устройства 6 появпяетса ступенчатый сигнал, который, поступивна второй вход трехфазного эпементафИЛИф 3, вызывает появпение командногосигнала на его выходе, который посредством электрогидравпического усипитепя2 и фрикционной гидроуправляемой муфты 1 бпокирует дифференциап, Одновременно с подачей ступенчатого сигнала отвторого порогового устройства 6 на второй вход трехфазового элемента ИЛИ 3этот сигнал подается и на вход репе 4времени, вызывая появпение на его выходе, и, следоватепьно, на третьем входтрехвходового элемента ИЛИ 3 ступенчатого сигнапа. Поспе бцокировки дифференциаца скорости вращения ведущих копес выравниваются, значения сигнановдатчиков 8 н 9 становятся одинаковымина выходе второго порогового устройства 6 и на втором входе трехвходовогоэпемента ИЛИ 3 сигнап пропадает. Однако на выходе репе 4 времени сигнап ещенаблюдается опредепенное время, необходимое на преодоление скользкого участка дороги, что обеспечивает с помощьюэлемента ИЛИ 3 электрического усилителя 2 и гидроуправпяемой фрикционноймуфты 1 блокировку дифференциапа При работе колесного тягового средства со значитепьной тяговой нагрузкойна выходе первого порогового устройства5 появляется сигнал, который, поступаяна первый вход трехвходового элементаИЛИ 3, эпектрогидравлический усипитепь2 и гидроуправпяемую муфту 1, вызываетблокировку диФФеренциала.Система автоматического управце ниядифференциапом ведущего моста обеспечивает продолжитепьный режим движениятягового колесного средства с заблокированным дифференциалом при значитепьной крюковой нагрузке, даже при одинаковых скоростях вращения ведущих копес,что улучшает в 1,5-2,5 раза устойчивость прямолинейного движения, Как показывают исспедования, это обуспавпивает повышение эксплуатационной скорости движения машинно-тракторных агрегатов с тяговым колесным средством и,спедовательно, производительность на4-5%, снижение расхода топпнва до 5%,кроме того, упучшаются условия трудамеханизатора, так как он расходуетменьше психо-физической нагрузки на управление агрегатом, О 4132 В