ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ И КОМАНДНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
Любой автоматический или полуавтоматический агрегат автомобиля содержит силовой исполнительный механизм и систему управления им. В зависимости от наличия в автомобиле того или иного источника энергии исполнительные механизмы выполняются с пневматическим, гидравлическим, электромеханическим или электромагнитным приводом.
При использовании для управления исполнительными механизмами электронных систем автоматики связующими элементами между выходными цепями их электронных блоков и исполнительными устройствами является командная электромагнитная или электромеханическая аппаратура управления различного вида.
Наиболее широкое применение в автомобилях нашли исполнительные механизмы с гидравлическим приводом, типичным примером которых являются гидроцилиндры включения фрикционов гидромеханической передачи (ГМП). Управление этими цилиндрами осуществляется с помощью клапанов или золотниковых устройств, на которые в случае применения электронной системы управления ГМП обычно воздействуют командные приводные электромагниты [8, 33].
Примером исполнительного механизма с пневматическим силовым приводом является устройство переключения ступеней механической коробки передач, в котором для перемещения переключающих вилок коробки используют пневмоцилиндры, управляемые клапанным механизмом с электромагнитным приводом клапанов. Необходимая последовательность работы электромагнитов обеспечивается электрической или электронной системой автоматики.
Исполнительные механизмы с электромеханическим или электромагнитным приводом вследствие их неудовлетворительных массовых показателей применяются в основном для воздействия на такие агрегаты, управление которыми не требует создания больших усилий в приводе. Эти исполнительные механизмы, в частности, могут быть использованы для управления узлами топливо-подачи двигателей (например, дроссельной заслонкой карбюратора). Они также конкурентоспособны с исполнительными механизмами, имеющими пневматический или гидравлический привод, в системах переключения передач легковых автомобилей особо малого и малого классов. Наличие электромеханического привода в исполнительном механизме предопределяет и систему управления им, которую выполняют с электромагнитным, электрическими и электронными элементами автоматики.
В тех случаях, когда клапан или золотниковое устройство управления исполнительным механизмом должны иметь только два положения (открыты или закрыты), для их привода обычно используют электромагниты с втягивающимся якорем, имеющие центральный неподвижный сердечник. Концы якоря и центрального сердечника имеют форму усеченного конуса. Такая конструкция электромагнита обеспечивает получение наибольшего тягового усилия по сравнению с электромагнитами других конструктивных исполнений [28].
Рис. 2. Электромагнит следящего действия для привода дроссельной заслонки карбюратора и зависимость хода l якоря от тока I в обмотке:
1 — выводной провод обмотки; 2 — корпус; 3 — возвратная пружина; 4 — передний полюс; 5 — чехол; 6 — шток; 7 — обмотка; 8 — центрирующая втулка; 9 — задний полюс; 10 — якорь; 11 — мембрана демпфера; 12 — крышка
Однако электромагнит с центральным неподвижным сердечником вследствие наличия у него только двух устойчивых положений якоря не может быть использован в системах регулирования, где требуется постепенное перемещение якоря в зависимости от управляющего сигнала. В этом случае возникает необходимость применения электромагнитов так называемого следящего действия (рис. 2,а), якорь которых может занимать различное устойчивое положение при перемещении в зависимости от силы тока, проходящего через обмотку электромагнита (рис. 2,6). Электромагниты такого типа выполняются либо без центрального неподвижного сердечника, либо с различного вида магнитными шунтами (13, 28].
Разработаны электромагниты следящего действия для привода дроссельной заслонки в системах ограничения скорости автомобиля и автоматического управления приводом сцепления [1]. Примером совместного применения электромеханического и электромагнитного исполнительных устройств для создания автоматизированной трансмиссии легкового автомобиля является система «Рено-автоматик» (рис. 3). Исполнительный электромагнит этой системы соединяет ползуны коробки передач с электродвигательным приводом, с помощью которого осуществляется перемещение ползуна, требуемое для включения соответствующей передачи.
Рис. 3. Схема электромеханического исполнительного устройства переключения передач системы «Рено-автоматик»:
1 — электродвигатель с электромагнитным тормозом; 2 — ведущая шестерня; 3 — ведомое колесо; 4 — кулачок; 5 — ролик; б — вилка; 7 — возвратная пружина селектора: 8 и 11 — рычаги привода ползуна; 9 и 10 — ползуны включения передач; 12 — якорь электромагнита привода селектора; 13 — селектор; 14 — обмотка электромагнита
