ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки

Регулятор скорости транспортной машины содержит систему управления скоростью на тяговых режимах и систему управления скоростью на тормозных режимах, объединенных в единую систему автоматического регулирования скорости.

Система управления скоростью на тяговых режимах содержит задатчик 1 (см. рисунок 1) скорости вала двигателя, связанный с педалью управления 2 двигателем, формирователь 3 задающего сигнала скорости вала двигателя на режиме стабилизации скорости транспортной машины, при переключении в коробке передач и при движении со скоростями, задаваемыми педалью торможения: селектор 4 максимального сигнала, связанный с задатчиком 1 через коммутационное устройство 5 и формирователем 3 через коммутационное устройство 6, управляющее устройство 7 системы регулирования скорости двигателя, включающее элемент сравнения 8 сигнала заданной скорости вала двигателя, поступающего с выхода селектора 4 максимального сигнала и сигнала, поступающего с датчика 9, установленного на валу двигателя, корректирующее устройство 10 и элемент сравнения 11 сигналов, датчика 12 положение рейки топливного наноса двигателя, коммутационное устройство 13, электрогидравлический усилитель 14, содержащий широтноимпульсный модулятор 15 и гидравлический усилитель 16, состоящий из электромеханического преобразователя 17 (см. рисунок 2), управляющего заслонкой 18 первого каскада усиления, выполненного по схеме сопло-заслонка, и золотникового распределителя 19 второго класса усиления, исполнительный цилиндр 20, воздействующий на рейку топливного насоса 21, коробка передач 22, управляемая от системы переключения передач 23, датчики скорости 24 и 25, связанные с ведущими колесами транспортной машины, вычислитель скорости 26, связанный с датчиками скорости, формирователем 3 задающего сигнала скорости вала двигателя, системой переключения передач и системой управления скоростью на тормозных режимах.

Формирователь 3 задающего сигнала скорости вала двигателя включает задатчик 27 стабилизированной скорости транспортной машины, состоящий из коммутационного устройства 28, связанного с включателем 29 стабилизатора скорости и запоминающего устройства 30; коммутационное устройство 31, связанное управляющими входами с системой переключения передач 23 и датчиком исходного положения педали управления торможением; коммутационное устройство 32 и вычислитель 33 скорости вала двигателя.

Система управления скоростью на тормозных режимах содержит задатчик 34 скорости машины, связанный с педалью управления 35 торможением и состоящий из коммутационного устройства 36, замкнутого в исходном состоянии педали управления торможением, запоминающего устройства 37 сигнала скорости, корректирующего устройства 38 сигнала скорости, связанного с педалью 35, и делителя постоянного напряжения 39 с коммутационным устройством 40, замыкаемым в конце хода педали торможения; управляющее устройство 41, состоящее из элемента сравнения 42 сигнала задатчика скорости 34 и сигнала вычислителя скорости 26, суммирующего устройства 43 и дифференциатора 44; анализатор процесса торможения 45, состоящий из триггера Шмитта 46, формирователя импульса 47, элемента ИЛИ 48 иrs-триггера 49, связанный входами с выходом измерителя сигнала ошибки 50 и источником логической единицы 51 через коммутационное устройство 52, а выходом - с управляющими входами коммутационных устройств 53 и 13; клапан 54 с электромагнитным управлением, связанный гидравлическим входом с выходом электрогидравлического усилителя 14, а электрическим входом - с коммутационным устройством 55, управляемым от порогового элемента 56, связанного с измерителем сигнала ошибки 50; регулятор давления 57 тормозного привода, связанный управляющим входом с выходом клапана 54, рабочим выходом - с исполнительными цилиндрами (пневмокамерами) 58 тормозного привода, а входом давления - с насосом гидросистемы трансмиссии или ресивером пневмосистемы машины; клапан 59 с электромагнитным управлением, связанный гидравлическим входом с выходом электрогидравлического усилителя 14, выходом - с исполнительным цилиндром 60 (фиг. 2) моторного тормоза двигателя 21, а электрическим входом - с коммутационным устройством 61, управляющие входы которого связаны с системой переключения передач 23 и пороговым элементом 62, связанным с измерителем сигнала ошибки 63, на один вход которого подается сигнал с задатчика скорости 27 стабилизатора скорости, а на второй вход - сигнал с вычислителя скорости 26 машины. Регулятор скорости транспортной машины также снабжен датчиками исходного положения педали управления двигателем 64 и педали торможения 65 и датчиком 66 крайнего выжатого положения педали торможения, а также задатчиком 67 минимально устойчивых оборотов двигателя, сигнал с которого поступает на вход коммутационного устройства 5.

Повышение качества процесса регулирования скорости транспортной машины при одновременном упрощении регулятора скорости достигается за счет использования электрогидравлического усилителя системы регулирования скорости вала двигателя не только на тяговых, но и на тормозных режимах движения транспортной машины. Для этого в регулятор скорости транспортной машины введено коммутационное управляемое устройство, один рабочий вход которого соединен с выходом управляющего устройства системы регулирования скорости вала двигателя, второй рабочий вход - с выходом управляющего устройства системы торможения, выход связан с входом электрогидравлического усилителя, а управляющие входы связаны с датчиком исходного положения педали торможения и с выходом анализатора процесса торможения. Выход электрогидравлического усилителя, управляющий уменьшением подачи топлива, связан с нормально закрытыми входами давления двух клапанов с электромагнитным управлением, один из которых управляет исполнительным цилиндром моторного тормоза, а другой - регулятором давления рабочей тормозной системы транспортной машины. Электромагнит клапана, управляющего моторным тормозом, включается коммутационным устройством, управляемым по сигналу системы переключения передач или по сигналу порогового элемента при отклонении скорости машины в большую сторону от заданного на стабилизаторе уровня, а электромагнит клапана, управляющего регулятором давления рабочей тормозной системы транспортной машины, включается коммутационным устройством, управляемым по сигналу датчика конечного положения педали управления торможением или по сигналу порогового элемента при отклонении скорости машины в большую сторону от задаваемого педалью торможения уровня.

Значительно уменьшилась амплитуда колебаний продольного замедления транспортной машины. Автоматическое включение моторного тормоза при движении транспортной машины под уклон на режиме стабилизации скорости позволяет уменьшить ошибку регулирования скорости до 0,2-0,3% от заданного уровня, упростить действия водителя при управлении и снизить загруженность рабочей тормозной системы.

Данная разработка использована в инновационном проекте «Бортовой регулятор скорости транспортных машин», представленном на Московском международном салоне инноваций и инвестиций.

Рис. 1 Функциональная схема регулятора скорости транспортной машины

Рис. 2 Принципиальная схема использованных приводов регулятора скорости

Рис. 3 График рабочего процесса регулятора скорости при различных режимах управления скоростью транспортной машины