RU2345260C1

RU2345260C1 - System of automatic transmission control

Info

Publication number: RU2345260C1
Application number: RU2007131368/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Харитонов (RU); Сергей Александрович Харитонов; Александр Владимирович Семенов (RU); Александр Владимирович Семенов; Дмитрий Николаевич Палеев (RU); Дмитрий Николаевич Палеев; Вадим Юрьевич Каменсков (RU); Вадим Юрьевич Каменсков; Виктор Владиславович Синицын (RU); Виктор Владиславович Синицын; Павел Александрович Дроздов (RU); Павел Александрович Дроздов; Валерий Васильевич Вершинин (RU); Валерий Васильевич Вершинин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КАТЕ"
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2009-01-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention is related to the field of motor transport machine building. System of automatic transmission control comprises pump, hydraulic distributor of modes having three positions, slide type pressure controller, hydraulic distributors of transmissions, pump filter, distributor filter, lubricating throttle, heat exchanger. In the first position hydraulic distributor of modes connects forward manifold and backward manifold to drain cavity. In the second position hydraulic distributor of modes connects forward manifold to the main manifold, and backward manifold to drain cavity. In the third position hydraulic distributor of modes connects forward manifold and backward manifold to the main manifold. Hydraulic distributors of transmissions are arranged as electromagnetic, and supply power fluid via control manifold to hydraulic cylinders of transmission control elements. Slide type pressure controller comprises stem with two pistons - left and right - that separate the stem into three sections. Pump filter is installed in supply channel between drain and controller drain channel. Distributor filter is installed in main manifold between pump and hydraulic distributor of modes. Lubricating throttle is installed in lubricating manifold, through which liquid is supplied to lubrication system. Heat exchanger is installed between lubricating system and lubricating throttle.

EFFECT: higher reliability of automatic transmission.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции элементов ступенчатой планетарной коробки передач, которая может быть использована в автоматических трансмиссиях, управляемых с помощью электронного блока и гидравлики, и предназначенных для транспортных средств.The invention relates to the field of automotive engineering and the design of the elements of a stepped planetary gearbox, which can be used in automatic transmissions, controlled by an electronic unit and hydraulics, and intended for vehicles.

В состав автоматической трансмиссии, как правило, входит гидродинамический преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор), в котором кинетическая энергия рабочей жидкости используется для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на входное звено коробки передач. Далее расположена, как правило, коробка передач планетарного типа, обеспечивающая изменение крутящего момента на движителе и его частоты вращения. Коробка передач планетарного типа состоит из планетарных рядов и фрикционных элементов управления. Фрикционные элементы управления по своему назначению делятся на две группы: тормоза и муфты. Фрикционные муфты соединяют элементы планетарного механизма между собой. Фрикционные тормоза соединяют элементы планетарного механизма с картером коробки передач. Для переключения передач рабочая жидкость (масло) от насоса через систему клапанов подводится к исполнительным элементам управления - фрикционными тормозами и фрикционными муфтами. Масляный насос, картер коробки передач, гидрораспределители, поддон (масляный бак), клапаны, фильтры, теплообменники, соединительные каналы (магистрали) и устройства, преобразующие гидравлическую энергию в механическую, вместе представляют собой гидравлическую систему управления планетарной коробки передач. Такая система, как правило, обеспечивает и управляет процессами трогания, переключения передач, смазывания работающих узлов, охлаждения и очистки рабочей жидкости.An automatic transmission usually includes a hydrodynamic torque converter (torque converter), in which the kinetic energy of the working fluid is used to transmit torque from the engine crankshaft to the transmission input link. Further, as a rule, a planetary gearbox is located, which provides a change in the torque on the propeller and its speed. The planetary gearbox consists of planetary gear sets and friction controls. Friction controls according to their purpose are divided into two groups: brakes and clutches. Friction clutches connect the elements of the planetary mechanism to each other. Friction brakes connect the elements of the planetary gear to the gearbox housing. To change gears, the working fluid (oil) from the pump through the valve system is supplied to the actuating controls - friction brakes and friction clutches. An oil pump, a transmission case, hydraulic valves, a sump (oil tank), valves, filters, heat exchangers, connecting channels (lines) and devices that convert hydraulic energy into mechanical energy, together represent the hydraulic control system of the planetary gearbox. Such a system, as a rule, provides and manages the processes of starting, shifting gears, lubricating working units, cooling and cleaning the working fluid.

Использование коробок передач планетарного типа в автоматических трансмиссиях транспортных средств обусловлено возможностью получения малогабаритной компактной по компоновке конструкции, легко вписывающейся в ограниченное габаритами кузова пространство.The use of planetary gearboxes in automatic transmissions of vehicles is due to the possibility of obtaining a compact compact design layout that easily fits into the space limited by the dimensions of the body.

В настоящее время в таких серийно выпускаемых автоматических трансмиссиях как Chrysler 42LE, 45RFE, Peugeot AL4 за управление переключением передач отвечает электрогидровлическая система управления, выполненная отдельным блоком и распределяющая рабочую жидкость при помощи системы клапанов в зависимости от условий движения по каналам в соответствующие фрикционные элементы управления, где давление рабочей жидкости преобразуется в механическую силу, необходимую для их включения. Давление в электрогидравлической системе управления коробкой передач и в системах ее смазки и управления обеспечивается масляным насосом, расположенным между гидродинамическим преобразователем крутящего момента (гидротрансформатором) и коробкой передач. Масляный насос может быть как постоянной, так и переменной производительности.Currently, in such commercially available automatic transmissions as Chrysler 42LE, 45RFE, Peugeot AL4, the electro-hydraulic control system, made by a separate unit and distributing the working fluid with the help of a valve system, depending on the conditions of movement through the channels to the corresponding friction controls, is responsible for the gearshift control where the pressure of the working fluid is converted into the mechanical force necessary to turn them on. The pressure in the electro-hydraulic transmission control system and in its lubrication and control systems is provided by an oil pump located between the hydrodynamic torque converter (torque converter) and the gearbox. The oil pump can be either constant or variable capacity.

Однако такие гидравлические системы не обеспечивают управление с требуемой повышенной точностью, особенно в конструкциях трансмиссий, не содержащих гидротрансформатора, когда трогание транспортного средства осуществляется буксованием одного из элементов управления, следовательно, не могут обеспечить повышенной надежности трансмиссии, содержат громоздкие гидроаккумуляторы, вследствие чего требования к насосу и его характеристикам возрастают, что приводит к низкой экономичности таких трансмиссий.However, such hydraulic systems do not provide control with the required increased accuracy, especially in designs of transmissions that do not contain a torque converter, when the vehicle is started off by skidding one of the controls, therefore, they cannot provide increased reliability of the transmission, they contain bulky hydraulic accumulators, as a result of which the pump requirements and its characteristics increase, which leads to low efficiency of such transmissions.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по улучшению характеристик транспортного средства, повышению комфортабельности движения, повышению надежности автоматической трансмиссии.The present invention is aimed at solving the technical problem of improving the characteristics of a vehicle, improving driving comfort, improving the reliability of automatic transmission.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении точности управления давлением и процессами трогания и переключения передач в трансмиссии, а следовательно, повышении надежности, снижении колебательных нагрузок на детали трансмиссии в процессах переключения передач, а также в минимизации количества гидравлических элементов управления, в исключении из схемы громоздких гидроаккумуляторов, снижающих производительность насоса.The technical result achieved in this case is to increase the accuracy of controlling pressure and the processes of starting and shifting gears in the transmission, and therefore, increasing reliability, reducing vibrational loads on transmission parts in the processes of gear shifting, as well as minimizing the number of hydraulic controls, with the exception of the scheme bulky accumulators that reduce pump performance.

Указанный технический результат достигается тем, что система управления автоматической трансмиссией включает насос, выкачивающий рабочую жидкость из картера коробки передач, являющегося также полостью слива, через подающий канал и нагнетающий ее под давлением в главную магистраль, связанную с гидрораспределителем режимов работы трансмиссии, в которойThe specified technical result is achieved by the fact that the automatic transmission control system includes a pump that pumps out the working fluid from the transmission housing, which is also a drain cavity, through the feed channel and forcing it under pressure into the main line connected to the hydraulic distributor of the transmission operating modes, in which

гидрораспределитель режимов, имеющий три положения, в первом из которых гидрораспределитель режимов связывает магистраль переднего хода и магистраль заднего хода с полостью слива, во втором гидрораспределитель режимов связывает магистраль переднего хода с главной магистралью, а магистраль заднего хода с полостью слива, в третьем гидрораспределитель режимов связывает магистраль переднего хода и магистраль заднего хода с главной магистралью,the mode control valve having three positions, in the first of which the mode control valve connects the forward line and the reverse line to the drain cavity, in the second mode valve connects the forward line to the main line, and the reverse line to the drain cavity, in the third mode valve connects forward line and reverse line with the main line,

магистраль переднего хода, связанную с пропорциональными гидрораспределителями передач, которые через управляющие магистрали подают рабочую жидкость в гидроцилиндры элементов управления переднего хода трансмиссии, в которойforward line connected to proportional control valves of the gears, which through the control lines supply the working fluid to the hydraulic cylinders of the forward gears of the transmission, in which

каждый из гидрораспределителей передач, имеющий два положения, в первом из которых гидрораспределитель передач связывает управляющую магистраль с полостью слива, во втором гидрораспределитель передач связывает управляющую магистраль с главной магистралью, и выполнен электромагнитным с обратной связью по давлению в управляющей магистрали,each of the transmission control valves, having two positions, in the first of which the transmission control valve connects the control line to the drain cavity, in the second transmission control valve connects the control line to the main line, and is electromagnetic with pressure feedback in the control line,

магистраль заднего хода, связанную через дроссель заднего хода с гидроцилиндром элемента управления заднего хода трансмиссии,reverse gear connected through the reverse throttle to the hydraulic cylinder of the transmission reverse gear control,

регулятор давления золотникового типа, предназначенный для регулирования давления в главной магистрали и регулирования расхода жидкости, поступающей в систему смазки, состоящий из штока, на котором выполнены два поршня, левый и правый, делящие шток на три участка, установленный в цилиндрический корпус золотника, образуя, таким образом, левую, правую и среднюю полости, пружину, установленную в левую полость, дополнительную полость, образованную правым торцом штока и горизонтальным несквозным отверстием, выполненным в корпусе золотника с правой стороны, в котором левый поршень выполнен цилиндрическим, а правый поршень имеет криволинейную вогнутую образующую, формирующую с цилиндрической поверхностью корпуса золотника регулирующую полость, и две полости подачи, левую и правую, выполненные проточками в корпусе золотника так, что в крайнем правом положении золотника левый поршень полностью перекрывает левую полость подачи, а правая полость подачи расположена между левым и правым поршнями,spool type pressure regulator, designed to regulate the pressure in the main line and regulate the flow rate of the fluid entering the lubrication system, consisting of a rod on which two pistons are made, left and right, dividing the rod into three sections installed in a cylindrical valve body, forming Thus, the left, right and middle cavities, a spring installed in the left cavity, an additional cavity formed by the right end of the stem and a horizontal through hole made in the valve body with the right side, in which the left piston is cylindrical, and the right piston has a curved concave generatrix forming a regulating cavity with the cylindrical surface of the valve body, and two supply cavities, left and right, made by grooves in the valve body so that the left valve is in the extreme right position the piston completely overlaps the left feed cavity, and the right feed cavity is located between the left and right pistons,

в котором правая полость подачи и дополнительная полость связаны с главной магистралью, регулирующая полость связана с каналом слива регулятора, связанным с подающим каналом, левая полость подачи связана с магистралью смазки, правая полость связана с каналом регулирования и через дроссель регулирования с главной магистралью, и гидрораспределитель слива, имеющий два положения, в первом положении гидрораспределитель слива связывает канал регулирования с каналом слива регулятора, а во втором положении не связывает, и выполненный электромагнитным,in which the right supply cavity and the additional cavity are connected to the main line, the control cavity is connected to the regulator drain channel connected to the supply channel, the left supply cavity is connected to the lubrication line, the right cavity is connected to the regulation channel and through the control throttle to the main line, and the valve a drain having two positions, in the first position, the drain valve connects the control channel to the drain channel of the regulator, and in the second position it does not connect, and the electrical magnetic

включающая фильтр насоса, установленный в подающем канале между сливом и каналом слива регулятора, фильтр распределителя, установленный в главной магистрали между насосом и гидрораспределителем режимов, дроссель смазки, установленный в магистрали смазки, через который жидкость поступает в систему смазки, в которой между системой смазки и дросселем смазки установлен теплообменник для охлаждения рабочей жидкости, из системы смазки рабочая жидкость поступает в полость слива.including a pump filter installed in the supply channel between the drain and the regulator drain channel, a distributor filter installed in the main line between the pump and the hydraulic control valve, a lubrication throttle installed in the lubrication line through which fluid enters the lubrication system, in which between the lubrication system and a heat exchanger is installed by the lubrication throttle to cool the working fluid; from the lubrication system, the working fluid flows into the drain cavity.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Оснащение главной магистрали и магистрали смазки предохранительными клапанами позволило повысить надежность системы управления.Equipping the main and lubrication lines with safety valves made it possible to increase the reliability of the control system.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата приведенной совокупностью признаков.The present invention is illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired technical result with the above set of features.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, гдеThe essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where

на фиг.1 - гидравлическая схема системы управления;figure 1 is a hydraulic diagram of a control system;

на фиг.2 - регулятор давления системы управления.figure 2 - pressure regulator control system.

Согласно настоящему изобретению система управления автоматической трансмиссией включает насос, выкачивающий рабочую жидкость из картера коробки передач, являющегося также полостью слива, через подающий канал и нагнетающий ее под давлением в главную магистраль, связанную с гидрораспределителем режимов работы трансмиссии, в которойAccording to the present invention, the automatic transmission control system includes a pump pumping the working fluid from the transmission housing, which is also a drain cavity, through the supply channel and forcing it under pressure into the main line connected to the hydraulic control valve of the transmission operating modes, in which

Для повышения надежности по первому примеру реализации системы управления в главную магистраль и магистраль смазки могут быть установлены предохранительные клапаны.To increase reliability according to the first example of the control system implementation, safety valves can be installed in the main and lubrication lines.

Ниже рассматривается пример конкретного исполнения системы управления.Below is an example of a specific implementation of the control system.

Система управления автоматической трансмиссией содержит насос 2, выкачивающий рабочую жидкость из картера коробки передач 1, являющегося полостью слива, через подающий канал 3 и нагнетает ее под давлением в главную магистраль 4, связанную с гидрораспределителем режимов работы трансмиссии 5.The automatic transmission control system includes a pump 2, pumping the working fluid from the gearbox housing 1, which is the drain cavity, through the supply channel 3 and pumps it under pressure into the main line 4, connected with the hydraulic distributor of the transmission operating modes 5.

Гидрораспределитель режимов 5 имеет три положения, в первом положении гидрораспределитель режимов 5 связывает магистраль переднего хода 6 и магистраль заднего хода 7 с полостью слива 1, во втором - магистраль переднего хода 6 с главной магистралью 4, а магистраль заднего хода 7 с полостью слива 1, в третьем - магистраль переднего хода 6 и магистраль заднего хода 7 с главной магистралью 4.The hydrodistributor of modes 5 has three positions, in the first position, the hydrodistributor of modes 5 connects the forward line 6 and the reverse line 7 with the drain cavity 1, in the second - the forward line 6 with the main highway 4, and the reverse line 7 with the drain cavity 1, in the third - the forward line 6 and the reverse line 7 with the main line 4.

Магистраль переднего хода 6 связана с пропорциональными гидрораспределителями передач 8а…8д, каждый из которых связан через соответствующие управляющие магистрали 9а…9д с гидроцилиндрами элементов управления переднего хода трансмиссии 10а…10д.Front line 6 is connected with proportional control valves of gears 8a ... 8d, each of which is connected through the corresponding control lines 9a ... 9d to the hydraulic cylinders of the forward gears of the transmission 10a ... 10d.

Каждый из гидрораспределителей передач 8а…8д имеет два положения, в первом положении гидрораспределитель передач 8 связывает управляющую магистраль 9 с полостью слива 1, во втором - управляющую магистраль 9 с главной магистралью 4. Гидрораспределители передач 8а…8д электромагнитные, с обратной связью по давлению в соответствующей управляющей магистрали 9а…д.Each of the transmission control valves 8a ... 8d has two positions, in the first position the transmission control valve 8 connects the control line 9 to the discharge cavity 1, in the second - the control line 9 to the main line 4. The hydraulic control valves 8a ... 8d are electromagnetic, with pressure feedback in corresponding control highway 9a ... d.

Магистраль заднего хода 7 через дроссель заднего хода 11 связана с гидроцилиндром элемента управления заднего хода трансмиссии 12.The reverse gear 7 through the reverse throttle 11 is connected to the hydraulic cylinder of the reverse gear control of the transmission 12.

Золотниковый регулятор давления 13 предназначен для регулирования давления в главной магистрали 4 и регулирования расхода жидкости, поступающей в систему смазки 39. Регулятор давления 13 состоит из штока 14, на котором выполнены два поршня, левый 15 и правый 16, делящие шток 14 на три участка. Шток 13 установлен в цилиндрический корпус золотника 17 и образует, таким образом, левую 18, правую 19 и среднюю 20 полости. Пружина 21 установлена в левую полость 18. Дополнительная полость 22 образованна правым торцом 23 штока 14 и горизонтальным несквозным отверстием 24, выполненным в корпусе золотника 17 с правой стороны. Левый поршень 15 выполнен цилиндрическим. Правый поршень 16 имеет криволинейную вогнутую образующую 25, формирующую с цилиндрической поверхностью корпуса золотника 17 регулирующую полость 26. Две полости подачи, левая 27 и правая 28, выполнены проточками в корпусе золотника 17 так, что в крайнем правом положении золотника левый поршень 15 полностью перекрывает левую полость подачи 27, а правая полость подачи 28 расположена между левым 15 и правым 16 поршнями.The spool pressure regulator 13 is designed to regulate the pressure in the main line 4 and regulate the flow of fluid entering the lubrication system 39. The pressure regulator 13 consists of a rod 14, on which two pistons are made, left 15 and right 16, dividing the rod 14 into three sections. The rod 13 is installed in the cylindrical body of the valve 17 and thus forms the left 18, right 19 and middle 20 of the cavity. The spring 21 is installed in the left cavity 18. The additional cavity 22 is formed by the right end face 23 of the rod 14 and a horizontal through hole 24 made in the valve body 17 on the right side. The left piston 15 is cylindrical. The right piston 16 has a curved concave generatrix 25, which forms a regulating cavity 26 with the cylindrical surface of the valve body 17. The two supply cavities, left 27 and right 28, are made by grooves in the valve body 17 so that the left piston 15 completely covers the left in the extreme right position of the valve the feed cavity 27, and the right feed cavity 28 is located between the left 15 and right 16 pistons.

Правая полость подачи 28 и дополнительная полость 22 связаны с главной магистралью 4. Регулирующая полость 26 связана с каналом слива регулятора 29. Канал слива регулятора связан с подающим каналом 3. Левая полость подачи 27 связана с магистралью смазки 30. Правая полость 28 связана с каналом регулирования 31 и через дроссель регулирования 32 с главной магистралью 4.The right feed cavity 28 and the additional cavity 22 are connected to the main line 4. The control cavity 26 is connected to the drain channel of the regulator 29. The drain channel of the regulator is connected to the feed channel 3. The left feed cavity 27 is connected to the lubrication line 30. The right cavity 28 is connected to the control channel 31 and through the regulation throttle 32 with the main highway 4.

Электромагнитный гидрораспределитель слива 33 имеет два положения, в первом положении гидрораспределитель слива 33 связывает канал регулирования 31 с каналом слива регулятора 29, а во втором - не связывает.The electromagnetic drain valve 33 has two positions, in the first position, the drain valve 33 connects the control channel 31 to the drain channel of the regulator 29, and in the second it does not.

Фильтр насоса 34 установлен в подающем канале 4 между сливом 1 и каналом слива регулятора 29. Фильтр распределителя 35 установлен в главной магистрали 4 между насосом 2 и гидрораспределителем режимов 5.The filter of the pump 34 is installed in the supply channel 4 between the drain 1 and the drain channel of the regulator 29. The filter of the distributor 35 is installed in the main line 4 between the pump 2 and the control valve 5.

Дроссель смазки 37 установлен в магистрали смазки 30. В систему смазки 39 жидкость поступает по магистрали смазки 30. Между системой смазки 30 и дросселем смазки 37 установлен теплообменник 38 для охлаждения рабочей жидкости. Из системы смазки 30 рабочая жидкость поступает в полость слива 1.A lubrication throttle 37 is installed in the lubrication line 30. The fluid enters the lubrication system 39 through the lubrication line 30. A heat exchanger 38 is installed between the lubrication system 30 and the lubrication throttle 37 to cool the working fluid. From the lubrication system 30, the working fluid enters the discharge cavity 1.

Если в главную магистраль и систему смазки установить предохранительные клапаны, то можно получить систему управления, предохраненную от переизбытка давления в магистралях, повысив, тем самым, ее надежность.If safety valves are installed in the main line and the lubrication system, then you can get a control system that is protected from excessive pressure in the lines, thereby increasing its reliability.

Предлагаемая согласно изобретению система управления работает следующим образом.The control system according to the invention operates as follows.

При включении двигателя транспортного средства и дальнейшей его работе в холостом режиме начинает вращаться приводной вал насоса 2. Рабочая жидкость из полости слива 1 через очищающий ее от продуктов износа фильтр насоса 34 выкачивается по подающему каналу 3 и нагнетается в главную магистраль 4. Гидрораспределитель режимов 5 находится в первом положении, связывая, таким образом, магистраль переднего хода 6 и магистраль заднего хода 7 с полостью слива 1, то есть главная магистраль со стороны гидрораспределителя режимов оказывается закрытой. Это соответствует нейтральному режиму работы трансмиссии, ни один из элементов управления трансмиссией не включен. Также осуществляется разгрузка гидрораспределителей передач 8а…8д, то есть слив жидкости из гидроцилиндров управления переднего хода 10а…д в полость слива 1. При таком исполнении в нейтральном режиме работы трансмиссии исключается случайное включение передачи, например в случае попадания на гидрораспределители передач 8а…д паразитных электрических сигналов. Жидкость из главной магистрали 4 поступает в левую полость подачи 27 и правую камеру 19 регулятора давления 13. После полного заполнения системы в главной магистрали 4 устанавливается некоторая первая величина давления, при которой сила пружины 21 уравновешивается силой давления жидкости в полостях регулятора давления 13, то есть шток 14 смещается влево и занимает определенное положение относительно корпуса золотника 17. Первая величина давления подобрана таким образом, что левый поршень 15 приоткрывает левую полость подачи 27, соединяя ее со средней полостью 20, а правая полость подачи 28 оказывается между левым 15 и правым 16 поршнями. В этом случае через образованный зазор между полостями 27 и 20 имеет место некоторый требуемый расход рабочей жидкости, поступающей в магистраль смазки 30 из главной магистрали 4.When you turn on the vehicle engine and continue to idle, the pump drive shaft 2 starts to rotate. The working fluid from the discharge cavity 1 through the filter 34 of the pump 34, which is cleaning it from wear, is pumped out through the supply channel 3 and is pumped into the main line 4. The mode distributor 5 is in the first position, thus linking the forward line 6 and the reverse line 7 with the drain cavity 1, that is, the main line from the side of the control valve is closed. This corresponds to the neutral mode of operation of the transmission, none of the transmission control elements are included. The hydraulic distributors of gears 8a ... 8d are also unloaded, that is, the fluid is drained from the forward hydraulic control cylinders 10a ... d to the discharge cavity 1. With this design in the neutral mode of transmission operation, the gear is accidentally switched on, for example, if the gears 8a ... d are parasitic electrical signals. The liquid from the main line 4 enters the left feed cavity 27 and the right chamber 19 of the pressure regulator 13. After the system is completely filled, a certain first pressure value is established in the main line 4 at which the force of the spring 21 is balanced by the force of the liquid pressure in the cavities of the pressure regulator 13, i.e. the rod 14 is shifted to the left and occupies a certain position relative to the valve body 17. The first pressure value is selected so that the left piston 15 opens the left supply cavity 27, connecting it with days cavity 20, and the right feed cavity 28 is between the left 15 and right 16 pistons. In this case, through the formed gap between the cavities 27 and 20, there is a certain required flow rate of the working fluid entering the lubrication line 30 from the main line 4.

Гидрораспределитель слива 33 находится в первом положении, связывая канал регулирования 31 с каналом слива регулятора 29. Таким образом, жидкость, поступающая в правую полость 19 из главной магистрали 4 через дроссель регулирования 32, находится под давлением магистрали подачи 3, с которой связан канал слива регулятора 29. Сопротивление дросселя регулирования 32 подобрано таким образом, что количество жидкости, дросселируемое через него, пренебрежимо мало по отношению к расходу насоса. По магистрали смазки 30 жидкость через дроссель смазки 37 поступает в радиатор 30, где охлаждается, и далее в систему смазки 39, представляющую собой гидравлическую систему, распределяющую рабочую жидкость по всем смазываемым узлам и деталям коробки передач. Из системы смазки 39 рабочая жидкость поступает в полость слива 1. Таким образом, преобладающая часть подаваемой насосом 2 жидкости поступает в систему смазки 30, а оставшаяся малая часть через дроссель регулирования 32 возвращается в подающий канал 3.The drain valve 33 is in the first position, linking the control channel 31 with the drain channel of the regulator 29. Thus, the fluid entering the right cavity 19 from the main line 4 through the throttle control 32 is under pressure from the supply line 3 to which the regulator drain channel is connected 29. The resistance of the control throttle 32 is selected so that the amount of fluid throttled through it is negligible with respect to the pump flow. On the lubrication line 30, the fluid through the lubrication throttle 37 enters the radiator 30, where it is cooled, and then to the lubrication system 39, which is a hydraulic system that distributes the working fluid to all lubricated components and parts of the gearbox. From the lubrication system 39, the working fluid enters the discharge cavity 1. Thus, the predominant part of the fluid supplied by the pump 2 enters the lubrication system 30, and the remaining small part is returned through the throttle control 32 to the supply channel 3.

При включении режима движения транспортного средства вперед гидрораспределитель режимов занимает второе положение, связывая магистраль переднего хода 6 с главной магистралью 4. Жидкость заполняет магистраль переднего хода 6 и давления в главной магистрали 4 и магистрали переднего хода 6 становятся равными. Для осуществления движения и переключения передач необходимо в соответствии с кинематической схемой коробки передач выборочно включать и выключать элементы управления в зависимости от действий водителя и условий работы транспортного средства. Включение элемента управления означает заполнение соответствующего ему гидроцилиндра жидкостью, создание и поддержание давления в гидроцилиндре элемента управления трансмиссией 10а…10д на определенном уровне в течение требуемого промежутка времени. При этом по сигналу электронной системы управления гидрораспределители передач 8а…8д выборочно связывают управляющие магистрали 9а…9д с главной магистралью 4, наполняя тем самым гидроцилиндры элементов управления переднего хода 10а…д, то есть повышая давление жидкости в них, либо выборочно связывают управляющие магистрали 9 с полостью слива 1, снижая тем самым давление жидкости либо вовсе выключая элементы управления трансмиссией. Электромагнитное исполнение гидрораспределителей передач 8а…8д с обратной связью по давлению позволяет регулировать давление в управляющей магистрали 8а…8д и в связанном с ней гидроцилиндре 10а…д в зависимости от подаваемого электрического сигнала. Это позволяет плавно наполнять гидроцилиндры элементов управления 10а…д, обеспечивая, соответственно, плавное включение элементов управления трансмиссией, повышая тем самым комфортабельность движения. Либо использовать элементы управления для обеспечения трогания транспортного средства.When the vehicle’s forward driving mode is activated, the hydraulic control valve takes the second position, linking the forward line 6 to the main line 4. The liquid fills the forward line 6 and the pressure in the main line 4 and the forward line 6 become equal. To carry out movement and gear shifting, it is necessary, in accordance with the kinematic diagram of the gearbox, to selectively turn on and off the control elements depending on the actions of the driver and the operating conditions of the vehicle. The inclusion of the control means filling the corresponding hydraulic cylinder with liquid, creating and maintaining the pressure in the hydraulic cylinder of the transmission control 10a ... 10d at a certain level for a required period of time. At the same time, according to the signal of the electronic control system, the transmission control valves 8a ... 8d selectively connect the control lines 9a ... 9d to the main line 4, thereby filling the hydraulic cylinders of the forward control elements 10a ... d, that is, increasing the fluid pressure in them, or selectively link the control lines 9 with a discharge cavity 1, thereby reducing the fluid pressure or completely turning off the transmission control elements. The electromagnetic design of the hydraulic control gears 8a ... 8d with pressure feedback allows you to adjust the pressure in the control line 8a ... 8d and in the associated hydraulic cylinder 10a ... d depending on the supplied electrical signal. This allows you to smoothly fill the hydraulic cylinders of the control elements 10A ... d, providing, respectively, the smooth inclusion of transmission control elements, thereby increasing the comfort of movement. Or use the controls to ensure the vehicle starts off.

При включении режима движения транспортного средства назад гидрораспределитель режимов занимает третье положение, связывая магистраль переднего хода 6 и магистраль заднего хода 7 с главной магистралью 4. Жидкость заполняет магистраль переднего хода 6, магистраль заднего хода 7, и давления в этих магистралях и магистрали переднего хода 6 становятся равными. Для осуществления включения задней передачи согласно кинематической схеме коробки передач необходимо включать некоторые из элементов управления переднего хода, что осуществляется аналогично включению этих элементов при режиме движения транспортного средства вперед. Вместе с этим жидкость заполняет гидроцилиндр элемента управления заднего хода 12 через дроссель заднего хода 11, позволяющий сделать включение элемента управления заднего хода 12 плавным, за счет создания дополнительного сопротивления потоку рабочей жидкости в магистрали заднего хода 7. В магистрали заднего хода 7 отсутствует гидрораспределитель, так как элемент управления заднего хода в режиме заднего хода должен быть включен постоянно.When the vehicle’s backward travel mode is activated, the control valve takes the third position, linking the forward line 6 and the reverse line 7 to the main line 4. The fluid fills the forward line 6, the reverse line 7, and the pressure in these lines and the forward line 6 become equal. To implement the inclusion of reverse gear according to the kinematic diagram of the gearbox, it is necessary to include some of the forward control elements, which is carried out similarly to the inclusion of these elements when the vehicle is moving forward. Along with this, the liquid fills the hydraulic cylinder of the reverse control element 12 through the reverse throttle 11, which makes it possible to turn on the reverse control element 12 smoothly, by creating additional resistance to the flow of the working fluid in the reverse line 7. There is no valve in the reverse line 7, so as a reverse control in reverse, must be constantly on.

При увеличении частоты вращения двигателя возрастает подача в насосе 2 и, соответственно, повышается давление во всей системе управления, что может привести к дополнительным потерям, снизить КПД, повысить нагрузки на элементы и тем самым снизить долговечность. С другой стороны, в соответствии с особенностями кинематических схем планетарных коробок передач требуемое давление главной магистрали 4 различно для разных передач. Как правило, на низших передачах требуемое давление главной магистрали 4 выше в несколько раз по сравнению с давлением, требуемым на высших передачах. Поэтому поддержание давления на одном уровне на протяжении всего цикла движения транспортного средства нецелесообразно с точки зрения энергозатрат. Поэтому в системе управления применен двухступенчатый регулятор давления 13, позволяющий начиная с некоторой величины расхода насоса 2 устанавливать и поддерживать давление в главной магистрали 4 на уровне выборочно одной или другой фиксированной величины.With increasing engine speed, the flow in pump 2 increases and, accordingly, the pressure in the entire control system increases, which can lead to additional losses, reduce efficiency, increase the load on the elements and thereby reduce durability. On the other hand, in accordance with the features of the kinematic schemes of planetary gearboxes, the required pressure of the main line 4 is different for different gears. As a rule, in lower gears, the required pressure of the main line 4 is several times higher than the pressure required in higher gears. Therefore, maintaining pressure at the same level throughout the entire cycle of the vehicle is impractical from the point of view of energy consumption. Therefore, a two-stage pressure regulator 13 is used in the control system, which allows starting from a certain flow rate of the pump 2 to establish and maintain the pressure in the main line 4 at the level of selectively one or another fixed value.

Регулятор давления 13 работает следующим образом. При запуске двигателя, при оборотах меньше оборотов холостого хода, регулятор давления 13 находится в начальном состоянии, т.е. левая полость подачи перекрыта левым поршнем 15, а правая полость подачи 27 находится между левым 15 и правым 16 поршнями. Гидрораспределитель слива 33 находится в первом положении, связывая канал регулирования 31 с каналом слива регулятора 29. Подача насоса 2 затрачивается на его внутренние утечки (небольшие утечки имеются в регуляторе давления 13). Давление насоса 2 в этом случае определяется не регулятором давления 13, а сопротивлением зазоров насоса 2.The pressure regulator 13 operates as follows. When the engine starts, at revolutions less than the idle speed, the pressure regulator 13 is in the initial state, i.e. the left feed cavity is blocked by the left piston 15, and the right feed cavity 27 is between the left 15 and the right 16 pistons. The drain valve 33 is in the first position, linking the control channel 31 with the drain channel of the regulator 29. The supply of the pump 2 is spent on its internal leaks (small leaks are in the pressure regulator 13). The pressure of the pump 2 in this case is determined not by the pressure regulator 13, but by the resistance of the gaps of the pump 2.

При холостых оборотах двигателя насос 2 имеет подачу, при которой сила давления жидкости в дополнительной полости 22, противодействуя пружине 21, перемещает шток 14 регулятора давления 13, открывая зазор между левым поршнем 15 и правой полостью подачи 28. Направляя, тем самым, часть рабочей жидкости из главной магистрали 4 в систему смазки 39. Давление поддерживается регулятором давления 13 стабильно. При этом подачи насоса 2 достаточно для осуществления процедуры заполнения гидроцилиндра элемента управления в соответствии с кинематической схемой коробки передач.At idle speed of the engine, the pump 2 has a feed at which the force of the fluid pressure in the additional cavity 22, counteracting the spring 21, moves the rod 14 of the pressure regulator 13, opening the gap between the left piston 15 and the right feed cavity 28. Thus, directing part of the working fluid from the main line 4 to the lubrication system 39. The pressure is maintained stably by the pressure regulator 13. In this case, the supply of the pump 2 is sufficient for the procedure of filling the hydraulic cylinder of the control element in accordance with the kinematic diagram of the gearbox.

При дальнейшем росте оборотов насоса 2 избыточная подача вызывает повышение давления в главной магистрали 4, таким образом, силы давления в дополнительной полости 22, противодействуя пружине 13, смещают шток 14, открывая зазор между правой полостью подачи 27 и регулирующую полость 26. Часть жидкости поступает в канал слива регулятора 29, снижая тем самым давление в главной магистрали. Еще большее повышение подачи насоса 2 вызывает еще большую перетечку жидкости через полость регулирования 26 в канал слива регулятора 29. А криволинейная вогнутая образующая 25 правого поршня 16 подобрана таким образом, что при любом значении подачи насоса 2 давление в главной магистрали остается на одном заведомо рассчитанном уровне.With a further increase in the speed of the pump 2, the excess supply causes an increase in pressure in the main line 4, thus, the pressure forces in the additional cavity 22, counteracting the spring 13, displace the rod 14, opening the gap between the right feed cavity 27 and the control cavity 26. Part of the fluid enters the drain channel of the regulator 29, thereby reducing the pressure in the main line. An even greater increase in the supply of pump 2 causes an even greater flow of liquid through the control cavity 26 into the drain channel of the regulator 29. And the curved concave generatrix 25 of the right piston 16 is selected in such a way that for any value of the supply of pump 2 the pressure in the main line remains at the same calculated level .

Как описано выше, регулятор давления 13 позволяет поддерживать давление в главной магистрали на двух уровнях выборочно. По сигналу электронной системы управления гидрораспределитель слива 33 переходит во второе положение и правая полость 19 перестает быть связанной с каналом слива регулятора 29. Таким образом, давление в этой полости устанавливается на уровне давления главной магистрали 4 и сила противодействия пружине 21 давления дополнительной полости 22 складывается с силой давления в правой полости 19. Это вызывает еще большее смещение штока 14 и увеличивает зазор между правой полостью подачи 27 и регулирующей полостью 26. Давление, поддерживаемое регулятором давления 13 в главной магистрали 4, снижается, таким образом, осуществляется регулирование уровня давления в главной магистрали 4 между двумя расчетными величинами в процессе переключения передач.As described above, the pressure regulator 13 allows you to maintain the pressure in the main line at two levels selectively. At the signal of the electronic control system, the drain valve 33 switches to the second position and the right cavity 19 ceases to be connected to the drain channel of the regulator 29. Thus, the pressure in this cavity is set at the pressure level of the main line 4 and the reaction force of the pressure spring 21 of the additional cavity 22 is added to pressure force in the right cavity 19. This causes an even greater displacement of the rod 14 and increases the gap between the right feed cavity 27 and the control cavity 26. Pressure maintained by the regulator 13 m pressure in the main pipe 4 is reduced, thus there is pressure regulation in the level of the main line 4 between the two calculated values during the gear change.

Настоящее изобретение позволяет в коробках передач организовать надежное и точное управление процессами трогания, переключения передач, смазывания работающих узлов, охлаждения и очистки рабочей жидкости.The present invention allows the gearboxes to organize reliable and accurate control of the processes of starting, shifting gears, lubricating the working units, cooling and cleaning the working fluid.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его реализации не требуется специальной новой технологии и специального оборудования, кроме тех, что используются в машиностроении в производстве насосов, агрегатов гидропневмоавтоматики и редукторов, в том числе и планетарных.The present invention is industrially applicable, since its implementation does not require special new technology and special equipment, except for those used in mechanical engineering in the manufacture of pumps, hydropneumatic units and gearboxes, including planetary ones.

Claims

1. The automatic transmission control system, including a pump that pumps out the working fluid from the gearbox housing, which is also a drain cavity, through the feed channel and forcing it under pressure into the main line connected to the hydraulic control valve of the transmission operating modes, in which the hydraulic control valve has three positions, in the first of which the mode control valve connects the forward line and the reverse line with the drain cavity, in the second the mode control valve connects the master the forward wheel with the main line, and the reverse line with the drain cavity, in the third mode control valve connects the forward line and the reverse line with the main line, the forward line connected to the proportional directional control valves that supply the working fluid to the hydraulic cylinders through the control lines forward transmission control elements, in which each of the transmission control valves has two positions, in the first of which the control valve the transmission connects the control line to the drain cavity, in the second transmission control valve connects the control line to the main line, and is electromagnetically coupled with pressure feedback in the control line, the reverse line connected via the reverse throttle to the hydraulic cylinder of the transmission reverse control element, pressure regulator spool type, designed to control the pressure in the main line and regulate the flow of fluid entering the lubrication system, consisting from the rod, on which two pistons are made, the left and right, dividing the rod into three sections, mounted in the cylindrical spool body, thus forming the left, right and middle cavities, a spring installed in the left cavity, an additional cavity formed by the right the end face of the rod and a horizontal through hole made in the valve body on the right side, in which the left piston is cylindrical and the right piston has a curved concave generatrix forming with a cylindrical surface of the housing the regulator cavity, and two supply cavities, left and right, made by grooves in the spool body so that in the extreme right position of the spool the left piston completely overlaps the left supply cavity, and the right feed cavity is located between the left and right pistons, in which the right feed cavity and an additional cavity are connected to the main line, the control cavity is connected to the drain channel of the regulator, connected to the supply channel, the left supply cavity is connected to the lubricant line, the right cavity is connected to the channel control and through the control throttle with the main line, and the drain valve, having two positions, in the first position, the drain valve connects the control channel to the drain channel of the regulator, and in the second position does not connect, and made electromagnetic, including a pump filter installed in the feed channel between by a drain and a regulator drain channel, a distributor filter installed in the main line between the pump and the hydraulic control valve, a lubrication throttle installed in the line lubricant, through which the fluid enters the lubrication system, in which a heat exchanger is installed between the lubrication system and the lubrication throttle to cool the working fluid, from the lubrication system, the working fluid enters the discharge cavity.

2. The automatic transmission control system according to claim 1, characterized in that safety valves are installed in the main and lubrication lines.