Пневматическое сервоустройство управления сцеплением транспортного средства

. СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 5 ц 5 В 60 К 41/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СКО ВИДЕТЕЛ ЬС К(21) 4680 (22) 19.04 (46) 23.03 (71) Цен ский авто 680/11 .89(56) Авторское свидетельство СССР М 497972, кл, В 60 К 23/02, 1968.(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ СЕРВОУСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(57) Изобретение относится к устройствам для автоматического управления сцеплением транспортного сердствэ. Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов электромагнита при одновременном снижении мощности его возбуждения. Устройство 1 содержит полый корпус 2, внутри которого расположен соединенный со штоком 9 приБЦ 1636266 А 1 вода сцепления поршень 6 с уплотняющеи диафрагмой 7, разделяющий корпус 2 на две изолированные одна от другой полости - полость 3 нерегулируемого и полость 4 регулируемого давления, клапан ный узел 23 и электромагнит 13 привода клапанного узла. При этом один из концов толкателя якоря электромагнита через пружину 17 и поршень 6 связан со штоком 9 привода сцепления. Клапанный узел 23 состоит из двух клапанных мехзанизмов для соединения полости 3 регулируемого давления с атмосферой или источником давления, причем в состав каждого из упомянутых механизмов входят клапан со штоком, с закрепленной на нем диафрагмой, которая совместно с крышкой клапанного узла образует пневматическую камеру разгрузки клапана, а другой конец толкателя связан с рычагом привода клапанов. Кроме того, полость 3 нерегулируемого давления постоянно соединена с источником давления транспортного средства. 1 з,п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к устройствам для автоматического управления сцеплением транспортного средства.Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов электромагнита при одновременном снижении мощности его возбуждения.На фиг. 1 изображено сервоустройство и его связи с приводом сцепления и электронным блоком системы автоматического управления сцеплением, общий вид; на фиг.2 - клапанный узел.Сервоустройство 1 содержит вакуумную сервокамеру 2, имеющую полость 3 нерегулируемого давления и полость 4 регулируемого давления. Полость 3 образована корпусом 5 сервокамеры и поршнем 6 с закрепленной на нем диафрагмой 7, Полость 4 образована крышкой 8 сервокамеры и диафрагмой 7.С поршнем 6 соединен шток 9 сервокамеры с закрепленным на нем хвостовиком шаровой опоры 10. Опора 10 контактирует с рычагом 11 привода сцепления 12. На крышке 8 сервокамеры (фиг. 2) закреплен электромагнит 13 с обмоткой 14,Якорь 15 электромагнита снабжен тол кателем 16 с двумя противоположно расположенными хвостовиками. Правый (по чертежу) хвостовик толкателя 16 связан с одним из концов следящей пружины 17 растяжения, другой конец которой соединен с штифтом 18 поршня 6.Левый (по чертежу) хвостовик толкателя 16 шарнирно соединен с нижним (по чертежу) концом двуплечего рычага 19 привода вакуумного клапана 20, Пружина 21 одним концом упирается в крышку 22 корпуса электромагнита, а другим концом - в толка- тель 16.На корпусе электромагнита 13 размещен корпус клапанного узла 23 с расположенными в нем вакуумным 20 и воздушным 24 клапанами, а также двуплечим рычагом 19,Шток 25 вакуумного клапана 20 снабжен разгрузочной диафрагмой 26, которая совместно с крышкой 27 клапанного узла образует полость 28, соединенную через центральное отверстие в штоке 25 и отверс гия в корпусе клапанного узла 23, в крышке 22 и толкателе 16 якоря электромагнита с полостью 4 регулируемого давления сервокамеры 2, Клапан 20 поджат к седлу 29 пружиной 30. Полость 31 клапанного узла через отверстие 32 в корпусе клапана 20, трубопровод 33 и обратный клапан 34 постоянно соединена с источником давления - впускным коллектором двигателя транспортного средства,Шток 35 воздушного клапана 24 снабжен разгрузочной диафрагмой 36, котораяЬсовместно с крышкой 37 клапанного узлаобразует полость 38, соединенную через от 5 верстие внутри штока 35 с полостью 4 регулируемого давления. Клапан 24 поджат кседлу 39 пружиной 40. Полость 41 клапанного узла через отверстие 42 в корпусе ифильтр 43 постоянно сообщена с атмосфе 10 рой,Полость 3 сервокамеры соединена с источником разрежения через отверстие 44 вкорпусе 5 сервокамеры и трубопровод 45.На хвостовике крышки 8 сервокамеры уста 15 новлен уплотнитель 46, контактирующий соштоком 9.Один конец обмотки 14 электромагнита13 подключен к положительному полюсу 47источника питания (бортовой сети транс 20 портного средства), а другой ее конец подключен к выходу 48 электронного блока 49,автоматического регулятора силы тока в обмотке 14 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Вход 5025 блока 49 соединен с выключателем 51 принудительного выключения сцепления в процессе переключения передач. Выключатель51 расположен в рукоятке 52 рычага 53 переключения передач. К входу 54 блока 4930 подключена первичная обмотка катушки 55зажигания двигателя, которая выполняетфункции датчика частоты вращения коленчатого вала, Вход 56 блока 49 соединен свыключателем 57 контроля положения педа 35 ли 58 подачи топлива в двигатель.Сервоустройство работает следующимобразом.При высоких частотах вращения коленчатого вала к входу 54 электронного блока40 49 от катушки 55 зажигания подводятся импульсы напряжения с высокой частотой ихследования. При этом сила тока в обмотке14, регулируемая блоком 49, уменьшаетсядо нуля, вследствие чего якорь 15 с толкате 45 лем 16 под действием пружины 21 перемещается в крайнее правое положение, Врезультате, во-первых, левый конец толкателя 16 отходит от воздушного клапана 24,что обеспечивает его закрытие и отсоедине 50 ние полости 4 сервокамеры от атмосферы,и, во-вторых, вследствие поворота противчасовой стрелки рычага 19 он нажимает навакуумный клапан 20, отводя его от седла29, что приводит к соединению полости 455 сервокамеры 2 с источником разрекения.Полость 3 сервокамеры постоянно соединена с источником разрежения, вследствие чего в обеих полостях сервокамеры создаетсяодинаковое разрежение, и результирующееусилие, развиваемое сервокамерой, оказы 1636266вается близким в нулю. В результате под действием нажимных пружин сцепления происходит полное его включение.В течение всего периода переключения передач, когда водитель прикладывает усилие к рукоятке рычага 53 переключения передач, контакты выключателя 51 оказываются замкнутыми. При этом к обмотке 14 электромагнита подводится полное напряжение. В результате электромагнит развивает тяговое усилие, превышающее максимальное усилие пружины 17, и перемещает свой якорь 15 с толкателем 16 в крайнее левое положение, В этом случае толкатель, воздействуя на воздушный клапан 24, отводит его от седла 39 и поворачивает рычаг 19 по часовой стрелке, что приводит к закрытию вакуумного клапана 20 под действием его пружины 30. В результате происходит соединение полости 4 сервокамеры с атмосферой, вследствие чего шток 9 сервокамеры перемещается в крайнее правое (по чертежу) положение и через рычаг 11 выключает сцепление 12,По окончании процесса переключения передач контакты выключателя 51 размыкаются. Это приводит к тому, что сила тока проходящего через обмотку 14 электромагнита уменьшается в обратной зависимости от частоты вращения коленчатого вала, Соответственно изменяется усилие, развиваемое электромагнитом 13.В момент, когда развиваемое им тяговое усилие становится меньше усилия пружины 17, якорь 15 с толкателем 16 перемещается вправо. Это обеспечивает открытие вакуумного клапана 20 и увеличение разрежения в полости 4 сервокамеры. При этом уменьшается разность давления в полостях 3 и 4 сервокамеры и поршень 6 со штоком 9 перемещается влево (по чертежу). Одновременно с укаэанным перемещением поршня 6 уменьшается усилие, развиваемое следящей пружиной 17. Когда оно становится равным тяговому усилию электромагнита 13, дальнейшее перемещение поршня 6 прекращается. При этом ни толкатель 16 электромагнита, ни рычаг 19 не воздействуют на воздушный и вакуумный клапаны, Данное положение поршня 6 со штоком 9 является устойчивым для определенной силы тока в обмотке 14.По мере повышения частоты вращения коленчатого вала увеличивается частота импульсов напряжения, поступающего от катушки 55 зажигания к входу 54 электронного блока, что вызывает уменьшение силы тока в обмотке 14 электромагнита. В результате этого устойчивое положение штока 9 смеща 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ется справа налево, благодаря чему возрастает момент, передаваемый сцеплением.При определенной величине частоты вращения сила тока в обмотке 14 электромагнита снижается до нулевого значения, чему соответствует полное включение (блокировка) сцепления,Изменение темпа включения сцепления после окончания процесса переключения передач в зависимости от режима движения автомобиля (тяговый режим или режим торможения двигателем) обеспечивается благодаря соединению входа 56 электронного блока 49 с выключателем 57 контроля положения педали 58 подачи топлива. Благодаря этому достигается изменение темпа включения сцепления как в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, так и нагрузки двигателя, характеризуемой положением педали 58, что являешься оптимальным для получения высокой плавности движения,Наличие центрального отверстия в штоке 25 обеспечивает равенство величин разрежений в полости 4 сервокамеры и полости 28 клапанного узла, Благодаря этому разность величин разрежений, действующих на разгрузочную диафрагму 26, оказывается равной разности разрежений, действующих на клапан 20, По этой же причине одинаковыми являются и разности величин разрежений, действующих на воздушный клапан 24 и его разгрузочную диафрагму 26.В результате штоки оказываются практически разгруженными от действия на них односторонних усилий независимо от величины разрежения в полости 4 сервокамеры, Это позволяет применить для привода клапанов маломощный электромагнит 13, тяговое усилие которого может быть на порядок меньше тягового усилия, требуемого для управления клапанами, не содержащими элементов их разгрузки.Применение в предлагаемом устройстве следящей пружины 17, выполненной в виде пружины растяжения, уменьшает силы трения, действующие в системе регулирования, Это обеспечивает повышение ее чувствительности и, следовательно, улучшение качества действия всей системы.В предлагаемом устройстве предусмотрена регулировка исходного положения штока 9 сервокамеры, соответствующего полностью включен ному сцеплению. Благодаря этому обеспечивается возможность изменения частоты вращения коленчатого вала, при которой начинается трогание автомобиля с места,Когда сцепление полностью включено, верхний конец рычага 11 его привода находится в крайнем левом положении. Приэтом, чем на большую глубину в шток 9 ввернут хвостовик шаровой опоры 10, тем дальше смещенным влево оказывается исходное положение штока 9 и поршня 6. Соответственно увеличивается величина их перемещения из исходного в крайнее правое положение, в которое они устанавливаются при подаче команды на полное включение сцепления. На максимальную величину перемещается нижний конец рычага 11, что обеспечивает наибольший отвод нажимного сцепления от диска его ведомого элемента.В этих условиях для свода укаэанных дисков шток 9 должен от своего крайнего правого положения переместиться на наибольшее расстояние, следствием чего явится начало трогания автомобиля с места при чрезмерно высокой частоте вращения коленчатого вала.Уменьшение частоты вращения, соответствующей началу трогания автомобиля с места, обеспечивается смещением вправо от исходного положения штока 9 в результате выворачивания из него хвостовика опоры 10.В пределах требуемой регулировки исходного положения штока 9 сохраняется без изменения вид характеристики изменения момента трения сцепления, поскольку до тех пор, пока шток 9 и поршень 6 не установятся в определенном положении, следящая пружина 17 не будет растягиваться, имея возможность свободного перемещения вдоль прорези в правом хвостовике толкателя 16.Формула изобретения 1. Пневматическое сервоустройство управления сцеплением транспортного средства, содержащее корпус, внутри которого расположен соединенный со штоком привода сцепления поршень с уплотняющей диафрагмой, разделяющий корпус на две 5 изолированные одна от другой полости,первая из которых является полостью нерегулируемого давления, а вторая - полостью регулируемого давления, клапанный узел изменения давления во второй полости и 10 электромагнит привода клапанного узла,причем первый конец толкателя якоря электромагнита через пружину связан со штоком привода сцепления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью уменьшения массы и 15 габаритов электромагнита при одновременном снижении мощности его возбуждения, клапанный узел включает два клапанных механизма, один из которых - для соединения полости регулируемого давления с ат мосферой, а другой - для соединения ее систочником давления, при этом каждый из укаэанных механизмов включает клапан с пружиной прижатия его к седлу и шток клапана с закрепленной на нем диафрагмой, 25 причем диафрагмы обоих механизмов образуют с корпусом клапанного узла две пневматические камеры разгрузки клапанов, полости которых соединены с полостью регулируемого давления сервоустройства, а 30 второй конец толкателя якоря электромагнита связан с приводным элементом штоков клапанов обоих клапанных механизмов. 2, Сервоустройство по н. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышениястабильности его работы, полость нерегулируемого давления корпуса сервоустройства постоянно соединена с источником давления транспортного средства,401636266 2 55 Составитель А.БарыковРедактор Н.Тупица Техред М.Моргентал Корре арош изводственна-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 акаэ 788 Тираж 340 ВНИИПИ Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, РаушПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРкая наб 4/5