1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6482
(13) U
(46) 2010.08.30
(51) МПК (2009)
B 60K 35/00
(54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ БУКСОВАНИЯ
ДВИЖИТЕЛЕЙ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ
(21) Номер заявки: u 20091093
(22) 2009.12.24
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Нацио-
нальной академии наук Беларуси"
(BY)
(72) Авторы: Альгин Владимир Борисович;
Басалаев Владимир Николаевич; Ми-
хайлов Валерий Валерианович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Националь-
ной академии наук Беларуси" (BY)
(57)
Устройство определения величины буксования движителей мобильной машины, со-
держащее датчики угловой скорости привода и ускорения машины, подключенные к вхо-
дам микропроцессорного контроллера, отличающееся тем, что дополнительно содержит
электрогидравлические клапаны включения фрикционных муфт коробки передач, под-
ключенные к выходам микропроцессорного контроллера.
(56)
1. BY 4737U, 2008.
2. Автомобильный справочник / Перевод с англ. Первое русское издание. - М.: За ру-
лем, 2000. - С. 575-579.
Предлагаемая полезная модель относится к транспортной технике и может быть ис-
пользована в устройствах управления трансмиссиями мобильных машин, в которых пере-
ключение передач осуществляется с помощью фрикционных муфт.
BY6482U2010.08.30
2. BY 6482 U 2010.08.30
2
Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является
устройство определения величины буксования движителей мобильной машины [1], со-
держащее датчик действительной скорости, датчик теоретической скорости и связанный с
ним модуль сравнения, при этом модуль сравнения выполнен на базе микропроцессора и
содержит соединенные между собой блок сравнения, связанный с датчиком теоретической
скорости, и блок интегрирования, связанный с датчиком продольного ускорения, при
этом, согласно техническому решению, в качестве датчика действительной скорости ис-
пользуются блок интегрирования и датчик продольного ускорения.
Это устройство содержит электронные блоки для обработки сигналов, поступающих
от датчиков угловой скорости ω привода и продольного ускорения j корпуса мобильной
машины на входы электронных блоков. B указанных блоках по угловой скорости ω при-
вода определяется теоретическая скорость Vt, а по ускорению j - действительная скорость
Vd движения мобильной машины. Скорости Vt и Vd используются для вычисления вели-
чины буксования δ движителей в микропроцессорном модуле сравнения.
Данное устройство позволяет определять величину буксования δ движителей мобиль-
ной машины во время ее движения, однако его недостатком является отсутствие возмож-
ности обеспечить снижение этой величины в случае ее выхода за предельно допустимое
значение.
Снижение величины буксования движителей мобильных машин всегда было актуаль-
ной задачей, поскольку оно связано с топливной экономичностью и производительностью
машины. Особенно это важно для машин, работающих в условиях бездорожья, а также
для сельскохозяйственных тракторов при выполнении ими агротехнических работ [2].
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей
устройства.
Поставленная задача решается в устройстве определения величины буксования дви-
жителей мобильной машины, содержащем датчики угловой скорости привода и ускорения
машины, подключенные к входам микропроцессорного контроллера, согласно техниче-
скому решению, дополнительно содержащем электрогидравлические клапаны включения
фрикционных муфт коробки передач, подключенные к выходам микропроцессорного кон-
троллера.
На фигуре дана схема устройства определения величины буксования движителей мо-
бильной машины.
Устройство содержит датчики 1 угловой скорости ω вращающихся деталей привода
машины и 2 продольного ускорения j ее корпуса, подключенные к входам X1, X2 микро-
процессорного контроллера 3. Выходы Y1…Yn контроллера 3 подключены к электрогид-
равлическим клапанам (ЭГК) 4 включения гидроцилиндров 5 фрикционных муфт 6
коробки передач (не показана).
Устройство работает следующим образом. Во время движения мобильной машины
при опросах датчиков 1 и 2 контроллером 3 периодически в контроллере 3 вычисляются
теоретическая Vt и действительная Vd скорости машины.
Теоретическая скорость Vt машины определяется в контроллере 3 при обработке пока-
заний датчика 1 угловой скорости вращающихся деталей привода. Действительная ско-
рость Vd машины определяется в контроллере 3 при обработке показаний датчика 2
ускорения интегрированием ускорения по времени t из уравнения
Vd = Vd (i-1) + ji∆t,
где Vd (i-1) - действительная скорость машины, установленная на предыдущем шаге вычис-
лений;
ji - ускорение машины в момент времени t;
∆t - шаг интегрирования.
Величина буксования δ движителей вычисляется в контроллере 3 из выражения
3. BY 6482 U 2010.08.30
3
.
V
VV
t
dt −
=δ
Если величина δ превышает предельно допустимое значение δдоп, то в зависимости от
ускорения j машины возможны три варианта автоматического снижения буксования дви-
жителей, обеспечиваемых контроллером 3 при включении им ЭГК 4 и соответственно
фрикционных муфт 6.
Вариант 1. Если j≥0, управление процессом буксования производится за счет импуль-
сного включения-выключения контроллером 3 ЭГК 4 и соответственно фрикционной
муфты 6 текущей передачи. Этот вариант позволяет снизить крутящий момент, подводи-
мый к движителям мобильной машины, и соответственно уменьшить их буксование.
Вариант 2. Если ускорение j<0, то снижение буксования движителей, при включенной
текущей передаче, обеспечивается за счет импульсного подключения контроллером 3 ЭГК
4 фрикционной муфты 6 высшей передачи в течение заданного времени tзад.
Поскольку ведомые фрикционные диски муфты 6 высшей передачи вращаются мед-
леннее ведущих фрикционных дисков этой муфты, то при таком подключении во время
буксования фрикционных дисков муфты 6 высшей передачи возникает момент трения в
муфте 6, препятствующий разгону двигателя во время буксования движителей, что спо-
собствует снижению величины δ их буксования.
Вариант 3. Используется при ускорении j<0, когда время tзад варианта 2 истекло, а ве-
личина δ превышает допустимое значение. В этом случае автоматически выключается
ЭГК 4 текущей передачи и включается ЭГК 4 низшей передачи. После этого производится
вновь опрос датчиков 1 и 2, и процедура определения величины буксования δ движителей
и ее снижения повторяется, начиная с варианта 1, с новыми значениями угловой скорости
ω и ускорения j.
Предлагаемое устройство позволяет осуществить несколько вариантов автоматическо-
го снижения величины буксования движителей в зависимости от ускорения движения мо-
бильной машины с адаптацией к различным условиям ее работы.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
![BY 6482 U 2010.08.30
2
Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является
устройство определения величины буксования движителей мобильной машины [1], со-
держащее датчик действительной скорости, датчик теоретической скорости и связанный с
ним модуль сравнения, при этом модуль сравнения выполнен на базе микропроцессора и
содержит соединенные между собой блок сравнения, связанный с датчиком теоретической
скорости, и блок интегрирования, связанный с датчиком продольного ускорения, при
этом, согласно техническому решению, в качестве датчика действительной скорости ис-
пользуются блок интегрирования и датчик продольного ускорения.
Это устройство содержит электронные блоки для обработки сигналов, поступающих
от датчиков угловой скорости ω привода и продольного ускорения j корпуса мобильной
машины на входы электронных блоков. B указанных блоках по угловой скорости ω при-
вода определяется теоретическая скорость Vt, а по ускорению j - действительная скорость
Vd движения мобильной машины. Скорости Vt и Vd используются для вычисления вели-
чины буксования δ движителей в микропроцессорном модуле сравнения.
Данное устройство позволяет определять величину буксования δ движителей мобиль-
ной машины во время ее движения, однако его недостатком является отсутствие возмож-
ности обеспечить снижение этой величины в случае ее выхода за предельно допустимое
значение.
Снижение величины буксования движителей мобильных машин всегда было актуаль-
ной задачей, поскольку оно связано с топливной экономичностью и производительностью
машины. Особенно это важно для машин, работающих в условиях бездорожья, а также
для сельскохозяйственных тракторов при выполнении ими агротехнических работ [2].
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей
устройства.
Поставленная задача решается в устройстве определения величины буксования дви-
жителей мобильной машины, содержащем датчики угловой скорости привода и ускорения
машины, подключенные к входам микропроцессорного контроллера, согласно техниче-
скому решению, дополнительно содержащем электрогидравлические клапаны включения
фрикционных муфт коробки передач, подключенные к выходам микропроцессорного кон-
троллера.
На фигуре дана схема устройства определения величины буксования движителей мо-
бильной машины.
Устройство содержит датчики 1 угловой скорости ω вращающихся деталей привода
машины и 2 продольного ускорения j ее корпуса, подключенные к входам X1, X2 микро-
процессорного контроллера 3. Выходы Y1…Yn контроллера 3 подключены к электрогид-
равлическим клапанам (ЭГК) 4 включения гидроцилиндров 5 фрикционных муфт 6
коробки передач (не показана).
Устройство работает следующим образом. Во время движения мобильной машины
при опросах датчиков 1 и 2 контроллером 3 периодически в контроллере 3 вычисляются
теоретическая Vt и действительная Vd скорости машины.
Теоретическая скорость Vt машины определяется в контроллере 3 при обработке пока-
заний датчика 1 угловой скорости вращающихся деталей привода. Действительная ско-
рость Vd машины определяется в контроллере 3 при обработке показаний датчика 2
ускорения интегрированием ускорения по времени t из уравнения
Vd = Vd (i-1) + ji∆t,
где Vd (i-1) - действительная скорость машины, установленная на предыдущем шаге вычис-
лений;
ji - ускорение машины в момент времени t;
∆t - шаг интегрирования.
Величина буксования δ движителей вычисляется в контроллере 3 из выражения](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)