Электроника в управлении трансмиссией

Задачи комплексного управления

Эксплуатационные свойства автомобиля во многом зависят от
согласования характеристик трансмиссии и двигателя с учетом
изменений сопротивления движению. Трансмиссия и движитель —
это промежуточные звенья между двигателем и дорогой. Выбор
оптимального передаточного отношения трансмиссии в зависи-
мости от дорожного сопротивления (от нагрузки) позволяют осу-
ществлять электронные системы управления.

При управлении автомобилем (рис. 49.1) водитель получает
информацию из окружающей среды. Ощущения субъективны, но
на их основании водитель выбирает ту или иную передачу для
движения. Субъективная оценка нагрузки на автомобиль не по-
зволяет водителю с достаточной точностью оценить соответствие
ей режима работы двигателя.

Выбор передачи в коробке передач, обеспечивающей минималь-
ный расход топлива в заданных условиях движения, определение
оптимальных ускорения при разгоне или скорости движения при
действующей нагрузке могут осуществлять исполнительные меха-
низмы, управляемые бортовым микропроцессором. Для формиро-
вания командных сигналов управления исполнительными механиз-
мами микропроцессор должен получать информацию о режимах
работы двигателя и автомобиля, о текущих положениях органов
управления в агрегатах трансмиссии автомобиля и двигателя.

При управлении трансмиссией микропроцессор должен фор-
мировать командные сигналы для согласования функционирова-
ния исполнительных механизмов топливоподачи, привода сцеп-
ления и переключения передач. Последнее в механической авто-
матизированной коробке передач невозможно без предваритель-
ного изменения топливоподачи и выключения сцепления.

В качестве привода исполнительных механизмов используют
устройства гидравлические, пневматические, электромагнитные
или с электродвигателями.

Исполнительный механизм привода сцепления

Электровакуумный исполнительный механизм (рис. 49.2) приво-
да сцепления разработан с учетом возможности его установки в
гидравлический привод механизма легкового автомобиля любой
модели. При этом практически все элементы штатного гидропри-

Ощущение

"____ Д Водитель

Окружающая обстановка

| Намерения водителя

Рычаг выбора программ
переключения передач

Звук

^Сигнал

Конт-
роллер
управле-
ния

Датчик

поло-
жения
п^далн
дросселя

Датчик
частоты
вращения
ведущего
вала КП

Скорость движения

п

& £ bi О ё

Л

Датчик
скорости
авто-
мобиля

£ 8 I & I Е

^ППП_Г

Датчик
темпе-
ратуры
двигателя

Датчик
поло-
жения
привода
сцепления

Датчик
частоты
вращения

вала
двигателя

"к

Датчик
вклю-
чения
передач

Датчик
поло-
жения
дросселя
------ ^Н

Командные
устройства

Механизм привода сцепления

1 1 I

Механизм привода дросселя

Сигнал

Масляный ._____ насос Г |——— I _ Механизм /р)--- Щ переключения 7 j | передач I_____

Регулирование момента

Автомобиль Коробка передач! <== Сцепление <.......... [ Двигатель

Рис. 49.1. Структурная схема системы комплексного управления транс-
миссией автомобиля

Переключение

вода (главный цилиндр 2 с педалью 7, рабочий цилиндр 3 и со-
единительные гидравлические трубопроводы) не изменяются и
продолжают выполнять свои функции. Силовым элементом ис-
полнительного механизма является сервокамера 4, корпус кото-
рой разделен на две части мембраной 8. Мембрана связана со што-
ком 7, который через рычаг 6 передает усилие на шток поршня
разделительного гидроцилиндра 5. При работе вакуумной серво-

ЛЛ Выходкой усилитель Устройство защиты от перегрузки по току

Сигнал скорости

1Вё £3

" автомобиля"

Сигнал частоты

вращения
коленчатого
вала двигателя

I----

Рис. 49.2. Исполнительный механизм привода выключения сцепления (а)

и схема (6) его системы управления (разработка НАМИ):
1 — педаль; 2 и 3 — главный и рабочий цилиндры; 4 —сервокамера; 5 — гидроци-
линдр; 6 — рычаг; 7 — шток; 8 — мембрана; 9 — электромагнитный клапан; 10 —
обратный клапан; А — вакуумная полость, 11 — впускной трубопровод; ЭПС —элек-
тропривод сцепления; КО — обратный клапан;ГТТ — педаль тормоза;В_кр — микро-
выключатель; В_кс ~ кнопка выключения сцепления; U„ — напряжение питания

камеры поршень гидроцилиндра отсекает гидромагистраль от глав-
ного цилиндра 2. Разрежение в вакуумной полости Асервокамеры
регулируется с помощью электромагнитного клапана 9. Работой
электромагнитного клапана по заданному закону управляет элек-
тронный блок, построенный на аналоговых и цифровых элемен-
тах. Разрежение к клапану управления подводится от впускного
трубопровода7/двигателя через трубопровод с обратным клапа-
ном 10.

Электромагнит, управляющий разрежением, выполнен без цен-
трального неподвижного сердечника. Усилие, развиваемое яко-
рем, по мере его перемещения внутрь катушки уменьшается. Пу-
тем регулирования тока в обмоткеэлектромагнита перемещают
якорь в любое положение, которое будет устойчиво при установ-
ленном токе.

Якорь электромагнита с одной стороны упирается в пружину на
штоке 7, с другой — в толкатель клапана. При открытии клапана
разрежение из впускного трубопровода передается в камеру.//. Пос-
ле этого под действием атмосферного давления мембрана 8 с пор-
шнем перемещается внутрь сервокамеры, рычаг 6 с поршнем раз-
делительного цилиндра 5 передает давление в рабочий цилиндр 3,
выключая сцепление.

При открытой дроссельной заслонке в электронный блок уп-
равления поступает сигнал от микровыключателя 7?_кр и формиру-
ется сигнал для ускоренного включения сцепления. Нажатием на
кнопку В_кс на рукоятке переключения передач в электронный блок
управления передается импульс для формирования команды вы-
ключения сцепления перед переключением передач.