Пневматическое сервоустройство управления сцеплением транспортного средства

 

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления сцеплением транспортного сердства. 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 привода сцепления поршень 6 с уплотняющей диафрагмой 7, разделяющий корпус 2 на две изолированные одна от другой полости - полость 3 нерегулируемого и полость 4 регулируемого давления, клапанный узел 23 и электромагнит 13 лривода 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 сое-, динена с источником давления транспортного средства. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 60 К 41/22

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4680680/11 (22) 19.04.89 (46) 23.03.91. Бюл. N 11 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) Д.Г.Поляк, Е.И.Лебедев, Ю,К,Есеновский-Лашков, М.В.Динеева, А.А. Корсунский и С.С.Карнаух (53) 629.113 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 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 изобрете-ния — уменьшение массы и габаритов электромагнита при одновременном снижении мощности его возбуждения. Устройство

1 содержит полый корпус 2, внутри которого расположен соединенный со штоком 9 при„„ЯЦ „„1636266 А1 вода сцепления поршень 6 с уплотняющей 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 сое-. динена с источником давления транспортного средства. 1 з,п.ф-лы, 2 ил.

1636266

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 толкатель 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, которая

4 совместно с крышкой 37 клапанного узла образует полость 38, соединенную через от5 верстие внутри штока 35 с полостью 4 регулируемого давления. Клапан 24 поджат к седлу 39 пружиной 40. Полость 41 клапанного узла через отверстие 42 в корпусе и фильтр 43 постоянно сообщена с атмосфе10 рой, Полость 3 сервокамеры соединена с источником разрежения через отверстие 44 в корпусе 5 сервокамеры и трубопровод 45.

На хвостовике крышки 8 сервокамеры уста15 новлен уплотнитель 46, контактирующий со штоком 9.

Один конец обмотки 14 электромагнита

13 подключен к положительному полюсу 47 источника питания (бортовой сети транс20 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 50

25 блока 49 соединен с выключателем 51 принудительного выключения сцепления в процессе переключения передач. Выключатель

51 расположен в рукоятке 52 рычага 53 переключения передач. К входу 54 блока 49

30 подключена первичная обмотка катушки 55 зажигания двигателя, которая выполняет функции датчика частоты вращения коленчатого вала. Вход 56 блока 49 соединен с выключателем 57 контроля положения педа35 ли 58 подачи топлива в двигатель.

Сервоустройство работает следующим образом.

При высоких частотах вращения коленчатого вала к входу 54 электронного блока

40 49 от катушки 55 зажигания подводятся импульсы напряжения с высокой частотой их следования. При этом сила тока в обмотке

14, регулируемая блоком 49, уменьшается до нуля, вследствие чего якорь 15 с толкате45 лем 16 под действием пружины 21 перемещается в крайнее правое положение, В результате, 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 против часовой стрелки рычага 19 он нажимает на вакуумный клапан 20, отводя его от седла

29, что приводит к соединению полости 4

55 сервокамеры 2 с источником разре>кения.

Полость 3 сервокамеры постоянно соединена с источником разрежения, вследствие чего в обеих полостях сервокамеры создается одинаковое разрежение, и результирующее усилие, развиваемое сервокамерой, оказы1636266 вается 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 сер вокамеры 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 ваку мный 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 смеща5

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 является 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. При

1636266 этом, 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 черезмерно 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 ат20 мосферой, а другой — для соединения ее с источником 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 no n. 1, о т л и ч а ю35 щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности его работы, полость нерегулируемого давления корпуса сервоустройства постоянно соединена с источником давления транспортного средства, 40

1636266

1б

37

М 02 Л9 2Z 21

4LJ8. 2

Составитель А.Барыков

Редактор Н.Тупица Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 788 Тираж 340 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101