Механизм блокировки дифференциала ведущего моста колесной машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОЮ 00 60 К 17/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ,(71) Белорусский оКрасного Знамени пинститут(53) 629,113-587(0 У 36Н,В, Богдан, Гуськов, Саркисян рдена Трудово олитехнически 88. 6) 1. Патент США Н 313897 74-711, 1964 (прототип) 9Ф М клапанамисиловыми. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВЕДУЩЕГО МОСТА КОЛЕСНОЙМАШИНЫ, содержащий источник давления, фрикционную муфту блокировкидифференциала с управлением от силового цилиндра, связанного с электромагнитным клапаном, два тормозныхустройства, датчики скоростей вращения колес ведущего моста, аналоговыйделитель, соединенный с одним из компараторов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения проходи"мости транспортного средства и экономии топлива, он снабжен датчикомповорота управляемых колес, дополнительными электромагнитными клапана-.ми и силовыми цилиндрами включениятормозных устройств, запоминающимустройством, выходы которого связаны с цифроаналоговым преобразователем,логическими элементами ИЛИ, НЕ и Ии аналоговым коммутатором, черезкоторый датчики угловых скоростейсоединены с аналоговым делителем,связанным своим выходом с неинвертирующим входом одного ксмпаратора ис инвертирующим входом другого компаратора, выход которого соединенс одним входом логического элемента ИЛИ через один логический элементИ и связан с другим логическим элементомИ,а выход первого компаратора соединенс другим входом логического элемента ИЛИ, при этом выход цифроаналогового преобразователя связан с инвертирующим входом первого компаратораи через потенциометр - с неинвертирующим входом второго компаратораи с инвертирующим входом третьего компаратара, который снабжен неинвертирующим входом для задания порогового уровня, причем выход третьегокомпаратора связан с вторым входомтретьего логического элемента И ичерез логический элемент НЕ - свторым входом последнего из логи,ческих элементов И, выход которого,в свою .очередь, соединен с входамипервьм логических элементов И. авыходы последних связаны с дополнительными электромагнитнь управления дополнительнь цилйндрами, 1 1115Изобретение относится к автомобильному и тракторному машиностроению и касается блокировки дифференциалов в трансмиссии транспортных средств5Известен механизм блокировки дифференциала ведущего моста колесной машины, содержащий источник давления, фрикционнуь муфту блокировки дифференциала с управленИем от сило О вого цилиндра, связанного с электромагнитным клапаном, два тормозных устройства, датчики скоростей вращения колес ведущего моста, аналоговый делитель, соединенный с одним 15 из компараторов. Данное устройство определяет разность скоростей вращения колес и сравнивает ее с пороговой величиной, которая выбирается из условия невключения блокировки диф ференциала при движении транспортного средства с максимальным углом поворота и в случае превышения указанной разности над пороговой велйчиной, увеличивает момент трения фрик 25 ционной муфты блокировки дифференциала до тех пор пока эта разность не станет меньше пороговой величины. В данном механизме погрешность опре-, деления момента времени включения блокировки дифференциала транспортного средства определяется радусом поворота, положением ведущих колес относительно центра поворота и скоростьй движения транспортного средства Г 23.Однако указанная погрешность приводит к несвоевременности блокирования дифференциала и сказывается на проходимости колесной машины. КроО ме того, устройство не обеспечивает повышение тяговых качеств при одновременном сохранении дифференциальных свойств при попадании одного из колес в плохие сцепные условия.Цель изобретения - повышение проIходимости транспортного средства и экономии топлива.Указанная цель достигается тем, что механизм блокировки дифференциала ведущего моста колесной машины, содержащий источник давления, фрикционную муфту блокировки дифферен-, циала с управлением от силового цилиндра, связанного с электромагнит ным клапаном, два тормозных устройства, датчик скоростей вращения колес ведущего моста, аналоговый дели 928 1тель, соединенный с одним иэ компаратор з, снабжен датчиком поворота управляемых колес, дополнительными электромагнитными клапанами и силовыми цилиндрами включения тормозных устройств, запоминающим устройством, выходы которого связаны с цифроаналоговым преобразователем, погическими элементами ИЛИ, НЕ и И и аналоговым коммутатором, через который датчики угловых скоростей соединены с аналоговым делителем, связанным своим выходом. с неинвертирую.щим входом одного компаратора и с инвертирующим входом другого .компаратора, выход которого соединен с одним входом логического элемента ИЛИ через один логический элемент И и связан с другим логическим элементом И, а выход первого компаратора соединен с другим входом логического элемента ИЛИ, при этом выход цифроаналогового преобразователя связан с инвертирующим входом первого компаратора и через потенциометр с неинвертирующим входом второго компаратора и с инвертирующим входом третьего компаратора, который снабжен неинвертирующим входом для задания порогового уровня, причем выход третьего компаратора связан с вторым входом третьего логического элемента И и через логический элемент НЕ - с вторым входом последнего из логических элементов И, выход которого, в свою очередь, соединен с входами первых логических элементов И, а выходы последних связаны с дополнительными электромагнитными клапанами управления дополнительными силовыми цилиндрами. На фиг, 1 изображена фрикционная схема устройства, используемая для реализации предложенного способа; на фиг. 2 - зависимость отношения скоростей вращения наружного и внутреннего колес от направления и угла, поворота транспортного средства,При движении колесной машины с помощью цифрового датчика 1 определяют направление и угол поворота транспортного Средства. По цифровому коду, поступаемому с датчика 1, с помощью постоянного запоминающего устройства 2 задается цифровой код требуемого отношения скоростей вращения колес, а также вырабатывается двухбитовый управляющий код, поступающий на аналоговый коммутатор 3 ина логические элементы И 4 и 5, Цифровой код отношения скоростей вращения может быть выбран с учетом движения транспортного средства по неровностям. Управляющий код можетпринимать следующие значения. "10" -при правом повороте и прямолинейномдвижении транспортного средства,,вом повороте и прямолинейном движении транспортного средства аналоговый коммутатор 3 будет подключать кодному из входов аналогового делителя 6 сигнал, поступающий от датчика 7 15скорости вращения левого ведущегоколеса 8, а к другому всигнал, поступающий от датчика 9 скорости вращения правого ведущего колеса 10,При левом повороте к этому входу 20аналогового делителя 6 будет поступать сигнал от датчика 9 скоростивращения правого ведущего колеса 10,а на другой вход соответственно сигнал от датчика 7 скорости вращения 25левого ведущего колеса 8, тем самымделителем 6 будет определяться аналоговая величина, соответствующая отношению скорости вращения наружного колеса к скорости вращения внут- З 0реннего колеса,Цифроаналоговый преобразователь 11преобразует цифровой код, поступающийс постоянного запоминающего устройства 2 в аналоговую величину и тем самымзадает верхнее граничное значениеверхнего диапазона отклонений отношений угловых скоростей колес от значений, определяемых кинематикой поворота. Нижнее граничное значениенижнего диапазона отклонений отношений угловых скоростей колес задает-,ся потенциометром 12. Таким образом, верхнее граничное значение верхнего диапазона отклоне ний и нижнее граничное значение нижнего диапазона отклонений отношений угловых скоростей колес зависят от абсолютного угла поворота транспортного средства и могут быть выбраны 50 с учетом движения транспортного средства по ухабам. Сигнал с цифроаналогового преобразователя 11 поступает на неинвертирующие входы компараторов 13 и 14 и через потенциометр 12 55 на неинвертирующий вход компаратора 15. На неинвертирующий вход компаратора 13 подается пороговая вели-чина П, которая зарает граничное значение угла поворота колес (фиг.2), определяющее диапазон подтормаживания внутреннего колеса.МКривая 16 представляет собой расчетную зависимость отношения скорости вращения наружного колеса к скорости вращения внутреннего колеса от направления и угла поворота транспортного средства, При движении транспортного средства, когда колеса становятся в одинаковых сцепных условиях, величина отношения скоростей вращения наружного и внут.- реннего колес будет отклоняться от расчетной кривой в зависимости от характера неровностей и будет попадать либо в верхний диапазон отклонений отношений угловых скоростей, либо в нижний диапазон их отклонений. При этом дифференциал разблокировки и колеса расторможены, а на выходах компараторов 14 и 15 присутствуют логические "0",При слабом, сцеплении наружного колеса с грунтом отношение скоростейвращения наружного и внутреннего колес начинает возрастать, В моментпревышения. этим соотношением верхнего граничного значения верхнегодиапазона отклонений отношений угловых скоростей колес (отношение скоростей вращения колес инар сандр вэтом случае будет находиться в зонеблокировки 17) компаратор 14 срабатывает и подает сигнал на логический элемент ИЛИ 18. Последний воздействует на электромагнитный клапан 19, который сообщает магистраль20 с источником 21 давления, в результате чего рабочий агент поступает в силовой цилиндр 22, шток которого воздействует на фрикционнуюмуфту 23. При этом начичает увеличиваться момент трения.фрикционноймуфты 23 блокировки дифференциала24 заднего моста до тех лор, покаотношение ыр /А ьнур. не попадет в верхний диапазон отклоненийотношений угловых скоростей колес.В момент времени, когда отношениепопадает в верхний диапазон отклонений, на выходе компаратора 14 появится логический "О", который поступит на логический элемент 18,а последний снимет воздействие наэлектромагнитный клапан 19, который,в свою очередь, разъединит магист 1115928браль 20 с источником 21 давления.Так регулируют момент трения фрикционной муфты 23 в зависимости отсцепления колес с грунтом.При слабом сцеплении внутреннегоколеса транспортного средства, движущегося с углом поворота, не превышающего граничного значения углаповорота о,юр (фиг. 2) . Отношениефнпр /Овнр 6 ачинает уменьшаться ипопадает в зону блокировки 25 дифференциала 24, при этом отношение4 нар /фВнр становится меньше нижнего диапазона отклонений и компаратор 15 срабатывает и подает логическую "1" на выход логического элемента И 26, на другой вход которогоподается логическая "1" с компаратора 13 (последний определяет угловой диапазон зоны 25 блокировки дифференциала). Логический элемент И 26воздействует на логический элементИЛИ 18, который, в свою очередь, уп"равляет электромагнитным клапаном 19.и в конечном итоге начнет увеличивать момент трения фрикционной муфты 23. Отношение ынор /ывнтр начинает увеличиваться, а следовательно,увеличивается величина сигнала навыходе аналогового делителя 6, соответствующая этому отношению, и в момент времени, когда эта величинапревысит нижний пороговый уровень,определяющий нижнее граничное значение нижнего диапазона отклонений отношений, воздействие на фрикционнуюмуфту 23 прекратится,При слабом сцеплении внутреннегоколеса транспортного средства сгрунтом и при движении с углом поворота, превышающим граничное значениеугла поворотапор (фиг. 2), отно,шение Ю ньр /сд В,р начинает уменьшаться, при этом блокирование диффе-.ренциала также уменьшает отношениескоростей вращения колес и стремитего к единице. В данном случае блокирование дифференциала привело бык повышению тяговых качеств транспортного средства,но при этом резко ухудшило бы его поворачиваемость из-заувеличения силы тяги на внутреннемколесе, уменьшения на наружном ипоявления в плоскости дороги соот-ветствующего этому моменту сопротивления повороту. Поэтому дифференциал не блокируют, а тормозят внутреннее колесо, улучшая поворачиваемостьи сохраняя силу тяги, В данном устройстве пи слабом сцеплении внутреннего колеса с грунтом отношениеднами/ф вирр начинает уменьшаться ипопадает в зону, соответствующую 5 диапазону подтормаживания внутреннего колеса, т,е. либо в зону 27при правом повороте, либо в зону 28при левом повороте (фиг. 2). Сигнал,соответствующий и нар Й внурстановится меньше нижнего пороговогоуровня, компаратор 15 срабатываети передает воздействие на логическийэлемент И 26 и на логический элементНЕ 29. При этом натором входе эле.15 мента 26 будет присутствовать логический "0", поступающий с компаратора 13, на выходе элемента 26 такжебудет присутствовать логический "0".В итоге на электромагнитный клапан 20 19 не передается воздействие и последний не соединяет магистраль 20 систочником давления 21. Таким образом, сигнал с выхода элемента 15 поступает на элемент НЕ 29, на втором 25 входе которого присутствует логическая "1", а сигнал с выхода элемента29 поступает на элементы 4 и 5. Вслучае слабого сцепления внутреннего колеса с грунтом при правом пово роте транспортного средства (4 пор )на выходе элемента 5 будет присутствовать логическая "1", а на выходеэлемента 4 - логический "0". Приэтом сигнал, соответствующий логичесЗ 5 кой "1", воздействует на электромагнитный клапан 30, а тот, в своюочередь, соединяет магистраль 31 систочником давления 21, Рабочийагент поступает в силовой цилиндр 32, 40 который приводит в действие тормозной механизм 33 правого ведущегоколеса 10. При этом отношениенор/внур начинает возрастать, ив момен: времени, когда о)щ, /Ы , р ,15 попадает в нижний диапазон отклонений, воздействие на электромагнитный клапан 30 прекратится, Электромагнитный клапан 30 разъединяетмагистраль 31 от источника давления 21, а силовой цилиндр отключает тормозной механизм 33 правоговедущего колеса.Соответственно при плохом сцеп,ном условии внутреннего колеса при 55левом повороте и при движении транспортного средства с углом поворотабольше о ппр на выходе элемента 4будет присутствовать логическая "1",а на выходе элемента 5 - логичес 1115928