Устройство для автоматического регулирования

28652 Союз Советскых Социалнстнческих РеспубликЗависимое от авт. свндетелЗаявлено 2817.1966 ( 107с присоединением заявкиства4201/26 Кл. 63 с, 20/30 21 с, 46,50 евам Комитет изобретений при Совете ССиорит,ет убликовано 10.Х 1.1970. та опубликования опис открытн юллетень34 ця 13 Л 11.1971 ннст Автор зобретени. Поля Знамени оторный Центральный ордена Трудового Красн исследовательский автомобильный и а аучно- нститу аявител О ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯОКА В ОБМОТКЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГОСЦЕПЛЕНИЯ СТРОЙС СИЛЬо, с целью обеопечени овки силы тока в об. е малых чисел оборот оследовательно с обмо включен полу 1 проводни концов первичной обем через шунтирующее н с массой автомобиля я независцмотке сцепов колецчаткой обратковый диод, отеки транс- сопротивлетог лир зон а п мои ре ления того ва ной св а один формат ние сое из оф ди Известны устройства для автоматического регулирования силы тока в обмотке электромагнитного сцепления, содержащие усилитель на полу 1 проводниковых триодах, соединенный через вьвпряокитель со вторичной обмоткой трансформатора, первичная обмотка которого одним, концом через последовательно вклоченное сопротивление и дроссель подключена к аккумуляторной батарее, а другим концом через, разделительный диод - к,прерывателю системы зажигания,Описываемое устройство отличается от известных тем, что трансформатор снабжен обмоткой обратной связи, один конец которой подключен к делителю напряжения, а ко второму концу через сглаживающий фильтр КС подведено напряжение, про 1 порциональное напряжению на обмотке сцепления. Это позволяет обеспечить линейный закон изменения силы тока в обмотке сцепления с повышением числа оболотов коленчатого ваал. На фиг. 1,изображена электрическая схемаописываемого устройства; на фиг, 2 - графики зависимостей момента сцепления ц крутящих моментов от числа оборотов коленчатого 5 вала и график зависимости тока в обмогкеэлектромагнитного сцепления от числа оооротов коленчатого вала.Описываемое устройство содержит выключатель 1 сцепления, установленный на рьча- О ге переключения,передач; обмотки 2 сцепления, переключатель 3 дросселя 4, связаъплй с целью; переключатели 5 и 6 питания, размещенные на,щитке в кабине водителя; блок 7 управления, в который входят: усилитель 5 на полупроводниковых триодах 8 и 9 граысформатор 1 с первичной обмоткой 11, вторичной 12 и обмоткой обратной связи 13. Переключатели 5 ц 6 вы 1 полняют в схеме вспомогательные функции. Ими пользуются лишь О в тех случаях, когда необходимо подаватьток в обмотку сцепления независимо от усло вий работы двигателя и системы автоматц гс ского управления.Для,питания обмотки сцепления,непосред ственно от аккумуляторной батареи переключатель 5 должен быть переведен в правое положение, показанное на схеме пунктиром.Если прц этом переключатель 6 установлентакже в правое,положение (показанное на О схеме пунктиром), то в обмотку 2 сцепленияподается полный ток, В случае же установки переключателя б в левое положение ток в обможу 2 проходит через сопротивление 14, что обеспечивает снижение оилы тока до заданной величины.Переключатели 5 и б обеспечивают включение сцепления при остановгленном;двигателе. Это требуется в двух случаях: для заводки двигателя путем буксировки автомобиля и для использования сопротивления проворачивания коленчатого вала с целью торможения автомобиля при его стоянке, В последнем случае включают одну из низших передач в коробке и оцепление.В первом случае в сцепление следует глодать полный ток, что обеопечивается установкой;переключателей 5 и б в правое положение.Во втором случае,нет необходимости подавать в обмовку 2 сцепления полный ток, в связки с чем переключатель 5 устанавливают в ,правое положение, а,переключатель б - в левое.При среднем положении переключателя 5 ток в обмотку 2 вообще не подается. Следует отметить, что с помощью переключателя б может быть обеспечено трогание автомобиля с места и нормальный режиы работы оцепления в случае выхода из спроя триодов или других элементов схемы автоматического управления. В этом случае переключатель 5 устанавливают в правое положение, а переключатель б для обеспечения трогания автомобиля с места вначале устанавливают в среднее положение, а после разгона автомобиля переводят в правое, что обеспечивает подачу в сцопление полного тока, При этом способе,питания переключатель 5 на период переключения передач следует переводить в среднее положение.Автоматическое изменение силы тока в обмотке 2 в зависимости от числа оборотов коленчатого вала обеспечивается аереводом пе,реключателей 5 и б в левое положение. В этосом,случае питавне обьмотки сцепления осуществляется через полупроводниковые триоды 8 и 9.Для обеопвчения плавленого врогания автомобиля с места, в том числе на крутом,подьеме, а также исключения,пробуксовки сцепления после достижения лвигателем определеннопо числа оборотов изменение момента М передаваемого оцеплением, в зависимости от числа оборотов коленчатого вала должно соответствовать кривой 1, приведенной на фиг. 2, а,Для сравнения на этой же,фигуре приведены яровые П - 1, показывающие изменение крутящего момента двигателя М, в зависимости от числа оборотов коленчатого вала для различных,величин угла открытия дросселя.Кривая 1 характеризуется наличием трех участков: 4а) в интервале от числа оборотов холостого хода (и.) до числа оборотов и, моментЛ 1, нарастает ло сравнительно пологой кривой;5 б) в интервале чисел оборотов и, - и, происходит быстрое увеличение момента М,;в) при значениях и.и, величина М, сохраняется постоянной и равной максимальному значению момента, передаваемого сцепле 10 нием.В электромагнитных оцеплениях величинаЛ 4, возрастает с повышением тока возбуждения, поэтому,для полугения,приведенной характеристики М, =(и) необходимо, чтобы15 и сила тока в обмотке 2 изменялась примернопо такому же закону (фиг. 2, б),Получение требуемой зависимости 1 =1(и)обеспечивается с помощью трансформатора 10.20 Перэичная обмотка 11 трансформатора 10одним концом через разделительный диод 15подключена к прерывателю 1 б системы закигания автомобиля, а другим концом через сопротивление 17, дроссель 4, нормально ра 25 зомкнутые контакты переключателя 3 дросселя, контакты переключателя б, контакты выключателя 1 оцепления и предохранитель подключается к аккумуляторной батарее.,При замкнутых верхних контактах пере 30 ключателя 3 дросселя 4 и вращении коленчатого вала за счет периодического замыканияи размыкания контактов прерывателя 1 б через обмотку 11 проходит пульсирующий ток,Режим работы обмотки 11 полностью анало 35,гичен,режиму первичной обмотки катушки зажи,гания автомо,биля.За счет пульсации тока з обмотке 11 в обмотках 12 и 13 индуцируются соответственноэ,д.с, Е и Е, которые имеют форму импуль 40 сов, а коэффициент заполнения,кривой этихимпульсов возрастает по мере увеличения числа оборотов прерывателя. Э,д.с, Е с,помощью диодов 18 и 19 вьппрямляется, в результате чего к эмиттеру триода 9,подводится45 плюс, а к базе триода 8 - минус выпрямленного пульоирующего напряжения. Это напряжение (Е ) является управляющим для триодав 8 и 9, которые соединены по схеме такназываемого составного триода (база триода50 9,соедвнена с эмиттером триода 8),Выпрямленное напряжение Еу обмотки 12является пульсирующим, причем в течениекаждого цикла, состоящего из периодов замкнутого и разомкнутого состояний контактов55 прерывателя, часть времени (1 р) величинаЕ )О, а остальное время (1 о) - Еу -- О.При Е= О триоды 8 и 9 открываются, благодаря чему через обмотку сцепления 2 проходит ток. Когда же Е ФО, то оба триода за 60 крыты и не пропускают тока в обмотку 2сцепления. Обмотка 2 сцепления имеет большую индуктивность, и, кроме того, параллельно ей подключен диод 20 (в непроводящемнаправлении). Благодаря этому в течение65 времени 1 р сила тока в обмотке сцепления 2возрастает, а в течение времени 1 э - уменьшается по эиспоненциальному закону.Чем 1 выше число оборотов коленчатого вала и соответственно число оборотов 1 прерывателя, тем большим получается коэффициент заполнения кривой Еу, Это приводит к тому, что с;повышением числа оборотов коленчатого вала вследст 1 вие уменьшения относительной 1 продолжительности периодо 1 в 1, по срав- НЕ 1 НИЮ С 1 р УВЕЛИп 1 ИВаЕтСЯ ПРОЦЕНТ ВРЕМЕНИ, в течение которого овкрыты триоды 8 и 9. Последнее обеспечивает увеличение среднего значения силы тока в обмотке 2 сцепления с ,повышением числа оборотов коленчатого вала, что и требуется 1 по условиям работы сце 1 пления.Из кривых, приведенных 1 на фиг. 2,а, сле- ДУЕТ, ЧтО П 1 РИ ЗиаЧЕПГИИ И = аа ВЕЛИЧИНа,МО- мента сцепления М, долж 1 на быть, меньше значения крутящего момента двигателя М соот 1 ветствующего полному открытию дросселя. С другой стороны, для обеспечения нормальных условий работы сце 1 пления необходимо, чтобь 1 максималыный момент сцепления М,а, был больше максимального крутящего, момента двигателя в 1,5 - 1,7,раза.В связи с этим сила тока 1 в об 1 мотке 2 цРИ п=ла должна быть пРРимеРно в 2,5 Раза МЕНЬШЕ ЧЕМ 1 эмспаах ЗНаЧЕНИЕ Па ДЛЯ ДВИ- гателей легковых автомобилей следует выбирать 1 равным 1500 - 1800 об/,чин.При этих значениях па,для получения 1 эмс е = 04 1 эмс тах неОбходимо,пРР 1 НУдителыно уме 1 ньшить;величину коэф 1 фициента заголнения кривой Е = (1), так 1 как в противном случае знап 1 ению а = 1500 - 1800 об/.Иин будет соответство 1 вать ток 1 = 0,08 - 0,85 1 эмс гпахВ о 1 писываемом устройстве требуемое уменьшение величины 1 в зоне малых чисел оборотов коленчатого вала достигается ПутЕМ ПОдМаГНИх 1 ИВаНИя трансфррМатОра 10, что обеапечивается 1 п 1 ропуска 1 нием постоянного тока через обмотку 13 обратной связи. Концы обмотки 13,подсоединены таким образом, гпо при прохождении через нее тока в направлении, показанном 1 пункпиром, магнитный поток, создаваемый обмоткой, совпадает по направлению с магнипным потоком 1 первичной обмотки 11. Ток через обмотку 13 протекает в указа 1 нном направлении, пока напряжение на оредней точке 1 потенциомет 1 ра 21 .не станет вьпше напряжения .на конденсато 1 ре 22, что имеет место при малых оборотах коленчатого вала. Плавное изменение кривой 1 эме =(н) требуется только 1 в диапазоне обормотов Пх.х - НаПРИ ЗНЯЧЕНЯЯХ ЖЕ Л)йа ДЛЯ УМРНЬ- шения работы буксова 1 ния сцепления необходимо обеспечить более интенсив 1 ное .нарастание силы тока в обмотке 2 оцепления.С повышением числа оборотов коленчатого вала увеличивается на 1 пряжение на конденсаторе 22,;вследствие чего вначале происходит уменьшение силы тока в обмотке 13, а затем и изменение его на 1 правления. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6При изменении направления тока в обмотке обратной связи 13 создается магнитный поток, противо 1 положный по направлению магнитному потоку 1 первичной обможи 11.Благодаря этому при разрыве контактов лрерывателя 16 и, следовательно, п 1 ри 1 размыкании цепи 1 первичной обмотки 11 трансфор,матора 10 магнитный 1 поток,в трансформаторе 10 ме 1 няет свое 1 направление. В результате увеличивается коэффициент за 1 полнения кривой Е =(1), что и требуется для повышения величины 1,.Таким образом, обмотка 13 в зоне малых чисел оборотов коленчатого вала дает отрицательную обратную свявь, а начиная с о 1 пределенного числа оооротов, обеспечивает положительную обратную овязь в трансформато,ре 10,Напряжение на обмотке 2 сцепления имеет значительные пульсации, поэтому в случае подключения обмотки обратной связи 13 непосредственно к обмотке 2 сила тока в обмотке обратной связи 13 также имела бь 1 большие пульсации. Это 1 привело бы к,резкому ухудшению, работы схемы, Для уменьшения этих 1 пульсаций обмотка обратной связи 13 по 1 дсоединяется к конденсатору 22, питание к которому от обмопки 2 подвод 1 ппся через сопротивление 23.В о 1 писываемом устройст 1 ве необходимая начальная регулировка зависимости 1 эмс = 1(а) осуществляется за счет перемещения движка потенциометра 21.При опускании педали дросселя размыкаются верхние контакты и замыкаюпся нижпгие контакты 1 переключателя 3 дросселя. В этом случае, разрывается цепь питания пРервичной оомотки 11 т 1 рансформатора 10 от аккумуляторной батареи и заьмыкается цепь ее питания через сопротивления 23, 24, 25 и диод 20 от на 1 пряжения на обмотке сцепления, Через сонротивления 23 и 24 получает питание и обмотка 13. В этом, случае схема 1 работает в режиме самавозбуж 1 дения. Ток через обмотки 11 и 13 может проходить только в том случае, если напряжение У, на конденсаторе выш определенного значения У. Когда У, сни. жается до величины Уток, 1 проходящий че ГЕЗ 1 ПЕрВИхПНуЮ ОбМОтКу 11, 1 НЕ МОжЕт ПОддЕр живать требуемого значения С гто приводит к прекращению режима самовозбуждения схе мы и вьгключению сцепления.Таким образом, если двигатель, работал с чисапом оборотов выше определенной величины аэ, то овпускавие 1 педали д 1 росселя обеспечивает,получение режима торможения двигателем, которое прекращается при падении числа оборотов, коленчатого, вала ниже:значения по Величина по может регулироваться с помощью реостата 25.В 1 некоторых случаях для получения оптимальной ха 1 р актер истики сцепления оказывается необходимым независимо изменять красивую 1= 1(а) 1 в зоне малых и больших чисел оборотов коленчатого вала.го Это требование выдерживается благодаря включению в цепь юбмотки 13 диода 2 б и,подключению одного из,концовки первичной обмотки 11 к,массе автомобиля через,регулируемое сопротивление 27.Диод 2 б препятствует,прохождению тока через обмотку 13, когда напряжение на средней точке,потенциометра 21,выше напряжения на конденсаторе 22. Тем самым исключается подмагничивание трансформатора постоянной составляющей толока обмотки 13, что обеспечивает увеличение силы тока в обмотке 2 в зоне малых чисел оборотов коленчатого вала.Если величина этной силы тока оказывается выше необходимого значения, то требуемое ее снижение обеспечиватся за счет регулирования шунтирующего сопротивления 27,При,наличии шунтирующего сопротивления 27 сила тока в первичной обмогке 11 трансформатора 10 в периоды, когда разомкнуты контакты прерывателя, не снижается до нуля. Вследствие этого трансформатор 10 подмапничнвается постояньой составляющей магнитного потока, которая тем больше, чем меньше величина,сопротивления 27.Чем выше эта постоянная составляющая магнитного потока трансформатора 10, тем меньше сила тока в обмотке 2. Поэтому изменение величины сопротивления 27 обеспечивает регулирование силы тока в обмотке сцепления 2 в зоне;малых чисел оборотов коленчатого вала. Когда число оборотов коленчатого вала возрастает до такой ве,тичины, что напряжение на конденсаторе 22 становится выше напряжения на средней точке потенциометра 21, то через обмотку 13 обрагной связи начинает проходить ток, что обеспечивает раэманничивание трансформатора 10 и быстрое увеличение силы тока в обмотке сцепления 2. При этих числах оборотов коленчатого вала схема управления работает так же, как было оггисано выше,Выключение сцепления при переключении передач независимо от числа оборотов коленчатого вала осуществляется за счет размыкания контактов выключателя 1, в результате чего разрывается цепь питания всей, схемы.Если при этом будет отпущена ,педаль дросселя, то после замыкания контактов сцепле 25 30 35 40 45 50 ние не включится независимо от числа оборотов коленчатого вала. Такая особенность схемы позволяет переводить автомобиль в режим наката беэ выключения передач, Для этного необходимо оппустить педаль дросселя и кратковременно нажать на рукоятку переключения передач с целью размыкания контактов 1,Для стабилизации работы схемы при повышении температуры триодов в ней применено запирание триодов 8 и 9 в те промежутки времени, когда -у=О. Это запирание осуществляется с помощью,сопротивлений 28, 29 и диода 30, Дополнительная коррекция силы тока в обмотке сцепления 2 при напреве триодов выполняется с помощью термистора 31. Сопротивление 24 использовано в схеме для обеспечения,режима насыщения триода 9,Предмет изобретения 1, Устройство для автоматического регулирования соилы тока в обмотке электромагнитного оцепления, содержащее усилитель на,полупроводниковых триодах, соединенный через выпрямитель со вторичной объпоткой трансформатора, первичная обмотка которого одним концом через последователыно включенное сопротивление и дроссель подключена к аккумуляторной батарее, а вторым концом через разделительный диод - к прерывателю системы зажигания, отличающееся тем, что, с целью обеспечения нелинейного закона изменения силы тока в обмотке оцепления с повышением числа оборотов коленчатого вала, в нем трансформатор снабжении оомоткой обратной связи, один конец которой подключен к делителю напряжения, а ко,второму концу через оглаживающий фильтр ЯС подведено напряжение, пропорциояалыное напряжению на обмотке,сцепления.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимой регулировки силы тока в о 6 мотке сцепления в зоне малых чисел оборотов коленчатого вала, последовательно с обмоткой обратной связи включен,полупроводниковый диод, а один из концон первичной обмотки трансформатора через шунтирующее сопротивление соединен с ма ссой автомобиля.286521 оставитель А, Иванов Гро ак оми Типография унов ЗаказЦНИИ о делам изо Москва, Ж Корректор О. М. Ковалев Тираж 480 Подписиений и открытий при Совете Министров ССС Раушская наб., д. 4/5