CN107559416B - 一种液力传动箱用多工况供油控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液力传动箱用多工况供油控制装置及控制方法，包括控制单元、变矩器控制单元、液力变矩器、偶合器控制单元、液力偶合器Ⅰ、液力偶合器Ⅱ、制动器控制单元、液力制动器、换向控制单元、换向机构A、换向机构B和供油单元；其中，控制单元主要用于发出电信号控制电控阀Ⅰ、电控阀Ⅱ以及换向；变矩器控制单元用于进入启动工况；偶合器控制单元控制两个液力偶合器，分别进入低中速工况和高速工况；制动器控制单元控制液力制动器工作，进入制动工况；供油单元用于分别供应控制油和传动油。本发明能覆盖相当大的速度和功率范围，又兼有液力制动功能，使用非常灵活。

Description

一种液力传动箱用多工况供油控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及液力传动箱领域，更具体地，涉及一种液力传动箱用多工况供油控制装置及其控制方法。

背景技术

由于液力传动装置具有对环境适应性强、易维护、全寿命周期成本低、运行平稳可靠、起动力矩大、传动效率高的特性，被广泛应用在轨道车领域及内燃动力组领域。

目前，国内轨道车辆的液力传动箱多采用液力变矩器+液力变矩器，或液力变矩器+偶合器两档位液力单元结构，只能在较小的速度和功率范围内工作，已不能满足高速轨道车及内燃动车组的大功率、高速度以及小体积的要求。另一方面，在大功率和高速度的使用环境下，单纯采用传统摩擦片或轮缘踏面结构进行制动，也不能满足制动工况的需要，因此，急需一种二挡位及更多挡位带有制动器结构的液力传动箱。

现有液力传动箱供油控制系统也未集成液力制动器及其控制部分，需要在液力传动箱外加挂液力制动器，并且其供油控制部分也需单独使用一套供油、控制及冷却系统，不仅浪费空间，而且响应时间长。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种将液力制动器集合于液力传动箱内，并共用一套供油、控制及冷却系统的液力传动箱用多工况供油控制装置及其控制方法，增加控制挡位，缩小液力传动箱的体积，控制灵活。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种液力传动箱用多工况供油控制装置，其特征在于，包括控制单元、变矩器控制单元、液力变矩器、偶合器控制单元、液力偶合器Ⅰ、液力偶合器Ⅱ、制动器控制单元、液力制动器、换向控制单元、换向机构A、换向机构B、和供油单元；

所述控制单元包括控制器、电控阀Ⅰ和电控阀Ⅱ；所述电控阀Ⅰ和电控阀Ⅱ分别包括控制油入口、控制油出口a和控制油出口b；所述控制器分别和所述电控阀Ⅰ和电控阀Ⅱ电连接，用于控制打开一个控制油出口；

所述变矩器控制单元包括变矩器充油阀；所述变矩器充油阀包括传动油入口、传动油出口和控制油入口；所述变矩器充油阀的控制油入口与所述电控阀Ⅰ的控制油出口a相连；所述变矩器充油阀的传动油出口与所述液力变矩器相连；

所述偶合器控制单元包括偶合器前置阀、偶合器充油阀Ⅰ、偶合器充油阀Ⅱ；所述偶合器充油阀Ⅰ和偶合器充油阀Ⅱ分别包括传动油入口、传动油出口和控制油入口；所述偶合器前置阀包括传动油入口、传动油出口a和传动油出口b；所述偶合器充油阀Ⅰ的控制油入口与所述电控阀Ⅰ的控制油出口b相连，所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油入口与所述偶合器前置阀的传动油出口a相连，所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油出口与所述液力偶合器Ⅰ相连；所述偶合器充油阀Ⅱ的控制油入口与所述电控阀Ⅱ的控制油出口a相连，所述偶合器充油阀Ⅱ的传动油入口与所述偶合器前置阀的传动油出口b相连，所述偶合器充油阀Ⅱ的传动油出口与所述液力偶合器Ⅱ相连；

所述制动器控制单元包括制动器阀；所述制动器阀包括控制油入口、传动油入口Ia、传动油出口Oa、传动油入口Ib、传动油出口Ob；所述制动器阀的控制油入口与所述电控阀Ⅱ的控制油出口b相连；所述制动器阀的传动油出口Oa与所述液力制动器的传动油入口相连，所述制动器阀的传动油入口Ib与所述液力制动器的传动油出口相连；

所述换向控制单元包括换向前置阀、换向阀；所述换向前置阀包括控制油入口和控制油出口，所述换向阀包括控制油入口、控制油出口a、控制油出口b；所述换向前置阀的控制油入口与所述控制油管路相连，所述换向前置阀的控制油出口b与所述换向阀的控制油入口相连，所述换向阀的控制油出口a与所述换向机构A相连，所述换向阀的控制油出口b与换向机构B相连；所述控制器分别与所述换向前置阀和所述换向阀电连接；

所述供油单元包括油箱、供油泵、冷却装置、液力制动器传动油回油管路、控制油输送单元和传动油输送单元；所述油箱、供油泵和冷却装置依次相连；所述控制油输送单元包括依次相连的控制泵、精滤器和控制油管路；所述传动油输送单元包括依次相连的过滤器和传动油管路；所述冷却装置分别和所述控制油输送单元的控制泵、所述传动油输送单元的过滤器和所述液力制动器传动油回油管路相连；所述控制油管路分别和所述电控阀Ⅰ的控制油入口、所述电控阀Ⅱ的控制油入口和所述换向前置阀的控制油入口相连，用于供应控制油；所述传动油管路分别和所述变矩器充油阀的传动油入口、所述偶合器前置阀的传动油入口、以及所述制动器阀的传动油入口Ia相连，用于供应传动油；所述液力制动器传动油回油管路连接所述冷却装置与所述制动器阀的传动油出口Ob。

进一步地，所述偶合器前置阀还包括控制油入口，且所述偶合器前置阀的控制油入口与所述制动器阀的控制油入口相连。

本发明还公开了一种液力传动箱用多工况供油控制装置控制供油的控制方法，包括：

1)换向控制：所述控制器首先向所述换向前置阀发出电信号，打开所述换向前置阀的控制油出口，然后，所述控制器向所述换向阀发出电信号，选择打开所述换向阀的控制油出口a或控制油出口b，从而，控制油从所述控制油管路经所述换向前置阀和所述换向阀，开启所述换向机构A或所述换向机构B，完成换向操作；

2)变矩器控制：所述控制器向所述电控阀Ⅰ发出电信号打开所述电控阀Ⅰ的控制油出口a，控制油从所述控制油管路经所述电控阀Ⅰ，到达所述变矩器充油阀，开启所述变矩器充油阀的传动油出口，使传动油沿所述传动油管路从所述变矩器充油阀的传动油入口进入，并从所述变矩器充油阀的传动油出口流入所述液力变矩器，使所述液力变矩器充油工作，进入启动工况；

3)偶合器Ⅰ控制：所述控制器向所述电控阀Ⅰ发出电信号，打开所述电控阀Ⅰ的控制油出口b，所述电控阀Ⅰ的控制油出口a被关闭，一方面，流向所述变矩器充油阀的控制油被切断，所述变矩器充油阀的传动油出口变为关闭，切断充入所述液力变矩器的传动油；另一方面，控制油从所述控制油管路经所述电控阀Ⅰ，到达所述偶合器充油阀Ⅰ，开启所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油出口，使传动油沿所述传动油管路从所述偶合器前置阀的传动油入口进入，经所述偶合器前置阀的传动油出口a、所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油入口和传动油出口进入所述液力偶合器Ⅰ，使液力偶合器Ⅰ充油工作，由启动工况进入中低速工况；

4)偶合器Ⅱ控制：所述控制器向所述电控阀Ⅱ发出电信号，打开所述电控阀Ⅱ的控制油出口a，所述电控阀Ⅰ的控制油出口a维持关闭，所述电控阀Ⅰ的控制油出口b被关闭，一方面，流向所述偶合器充油阀Ⅰ的控制油被切断，所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油出口变为关闭，切断充入所述偶合器Ⅰ的传动油；另一方面，控制油从所述控制油管路经所述电控阀Ⅱ，到达所述偶合器充油阀Ⅱ，开启所述偶合器充油阀Ⅱ的传动油出口，使传动油沿所述传动油管路从所述偶合器前置阀的传动油入口进入，经所述偶合器前置阀的传动油出口b、所述偶合器充油阀Ⅱ的传动油入口和传动油出口进入所述液力偶合器Ⅱ，使所述液力偶合器Ⅱ充油工作，由中低速工况进入高速工况；

5)制动器控制：所述控制器向所述电控阀Ⅱ发出电信号，打开所述电控阀Ⅱ的控制油出口b，所述电控阀Ⅰ的控制油出口a和控制油出口b、和所述电控阀Ⅱ的控制油出口a皆被关闭，一方面，流向所述变矩器充油阀或所述偶合器充油阀Ⅰ或所述偶合器充油阀Ⅱ的控制油被切断，进入所述液力变矩器或所述偶合器Ⅰ或所述偶合器Ⅱ的传动油被切断，从而所述液力变矩器或所述偶合器Ⅰ或所述偶合器Ⅱ停止工作；另一方面，控制油从所述控制油管路经所述电控阀Ⅱ同时到达所述制动器阀和所述偶合器前置阀，当控制油到达所述制动器阀时，打开所述制动器阀的传动油出口Oa和传动油出口Ob，使传动油沿所述传动油管路从所述制动器阀的传动油入口Ia进入，经所述制动器阀的传动油出口Oa进入所述液力制动器，经所述液力制动器升温后的传动油再经所述制动器阀的传动油入口Ib和传动油出口Ob并沿所述液力制动器传动油回油管路进入所述冷却装置被降温，完成启动工况或中低速工况或高速工况任一工况切换到制动工况的制动操作，当控制油到达所述偶合器前置阀时，同时关闭所述偶合器前置阀的传动油出口a和传动油出口b，防止在所述制动器充油时，偶合器Ⅰ和偶合器Ⅱ误充油。

从上述技术方案可以看出，本发明的优点和有益效果为：

(1)本发明可调配一个液力变矩器、两个液力偶合器和一个液力制动器工作，能覆盖相当大的速度和功率范围，又兼有液力制动功能，使用非常灵活。

(2)液力变矩器的供油及控制系统与其它液力元件的供油及控制系统被整合在一起，与其它液力元件共用一个冷却装置，而且允许传动箱产品将液力制动器布置在箱体内，显著节省空间。

(3)采用多级控制，即控制器给出电信号，控制电控阀的四个控制油出口的开闭；电控阀的开闭，决定控制油路的通断，从而控制液压阀开闭；液压阀的开闭，决定传动油路的通断，从而控制液力元件是否充油，减少了电控阀的数量，方便其在传动箱产品外部布置，简化了后期的维护更换工作，更多的使用液压阀，因其结构更加可靠，适应传动箱内部高温高压的恶劣工作环境，可以布置在传动箱内临近液力元件的位置，缩短充油反应时间。

附图说明

图1是本发明的液力传动箱用多工况供油控制装置的结构示意图；

图2是本发明的液力传动箱用多工况供油控制装置在惰转工况时的使用示意图；

图3是本发明的液力传动箱用多工况供油控制装置在启动工况时的使用示意图；

图4是本发明的液力传动箱用多工况供油控制装置在中低速工况时的使用示意图；

图5是本发明的液力传动箱用多工况供油控制装置在高速工况时的使用示意图；

图6是本发明的液力传动箱用多工况供油控制装置在制动工况时的使用示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。

本发明在液力传动箱内增加了制动器控制单元和液力制动器，并且制动器控制单元与其它变矩器控制单元和偶合器控制单元共用一套供油、控制及冷却系统，缩小液力传动装置的体积，并且控制灵活。

在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图1，图1是本发明的液力传动箱用多工况供油控制装置的结构示意图。如图1所示，液力传动箱用多工况供油控制系统包括控制单元、变矩器控制单元、液力变矩器13、偶合器控制单元、液力偶合器Ⅰ14、液力偶合器Ⅱ15、制动器控制单元、液力制动器16、换向控制单元、换向机构A11、换向机构B12、和供油单元。

控制单元包括控制器1、电控阀Ⅰ2和电控阀Ⅱ3。控制器1发出电信号控制电控阀Ⅰ2、电控阀Ⅱ3、换向前置阀4、换向阀5的动作。电控阀Ⅰ2和电控阀Ⅱ3分别包括控制油入口、控制油出口a和控制油出口b(对应图1中电控阀的左侧上、下两个通路)，无电信号时，电控阀Ⅰ2和电控阀Ⅱ3控制油出口a、控制油出口b皆关闭，电信号只能控制单个控制油出口开启。

变矩器控制单元包括变矩器充油阀6。变矩器充油阀6包括传动油入口(对应图1中的变矩器充油阀6的左端通路)、传动油出口(对应图1中的变矩器充油阀6的右端通路)和控制油入口(对应图1中的变矩器充油阀6的下端通路)。变矩器充油阀6的控制油入口与电控阀Ⅰ2的控制油出口a相连；变矩器充油阀6的传动油出口与液力变矩器13相连。变矩器充油阀6为液压阀，自由状态为关闭，液压控制油推动其动作，则传动油出口开启。液力变矩器13为液力元件，启动工况时充油工作。

当控制器1发出电信号打开电控阀Ⅰ2的控制油出口a时，控制油从控制油管路22经电控阀Ⅰ2的控制油入口和控制油出口a，到达变矩器充油阀6，用于开启变矩器充油阀6的传动油出口，使传动油沿传动油管路23从变矩器充油阀6的传动油入口进入，并从变矩器充油阀6的传动油出口流出，使液力变矩器13充油工作，进入启动工况。

偶合器控制单元包括偶合器前置阀7、偶合器充油阀Ⅰ8、偶合器充油阀Ⅱ9。偶合器充油阀Ⅰ8和偶合器充油阀Ⅱ9分别包括传动油入口(对应图1中的偶合器充油阀的左端通路)、传动油出口(对应图1中的偶合器充油阀的右端通路)和控制油入口(对应图1中的偶合器充油阀的上或下端通路)。偶合器前置阀7包括传动油入口(对应图1中的偶合器前置阀7的左端通路)、传动油出口a(对应图1中的偶合器前置阀7的右上端通路)、传动油出口b(对应图1中的偶合器前置阀7的右下端通路)和控制油入口(对应图1中的偶合器前置阀7的下端通路)。偶合器充油阀Ⅰ8的控制油入口与电控阀Ⅰ2的控制油出口b相连，偶合器充油阀Ⅰ8的传动油入口与偶合器前置阀7的传动油出口a相连，偶合器充油阀Ⅰ8的传动油出口与液力偶合器Ⅰ14相连。

偶合器充油阀Ⅱ9的控制油入口与电控阀Ⅱ3的控制油出口a相连，偶合器充油阀Ⅱ9的传动油入口与偶合器前置阀7的传动油出口b相连，偶合器充油阀Ⅱ9的传动油出口与液力偶合器Ⅱ15相连。

偶合器充油阀Ⅰ8和Ⅱ9也为液压阀，自由状态为关闭，液压控制油推动其动作，则传动油出口开启。

偶合器前置阀7也为液压阀，自由状态时传动油出口a和b打开，液压控制油推动其动作，则传动油出口a，b同时关闭。

液力偶合器Ⅰ14为液力元件，低、中速工况时充油工作。

液力偶合器Ⅱ15为液力元件，高速工况时充油工作。

当控制器1发出电信号打开电控阀Ⅰ2的控制油出口b时，控制油从控制油管路22经电控阀Ⅰ2的控制油入口和控制油出口b，到达偶合器充油阀Ⅰ8，用于开启偶合器充油阀Ⅰ8的传动油出口，使传动油沿传动油管路23从偶合器前置阀7的传动油入口进入，经偶合器前置阀7的传动油出口a、偶合器充油阀Ⅰ8的传动油入口和传动油出口进入液力偶合器Ⅰ14，使液力偶合器Ⅰ14充油工作，进入低中速工况。

当控制器1发出电信号打开电控阀Ⅱ3的控制油出口a时，控制油从控制油管路22经电控阀Ⅱ3的控制油入口和控制油出口a，到达偶合器充油阀Ⅱ9，用于开启偶合器充油阀Ⅱ9的传动油出口，使传动油沿传动油管路23从偶合器前置阀7的传动油入口进入，经偶合器前置阀7的传动油出口b、偶合器充油阀Ⅱ9的传动油入口和传动油出口进入液力偶合器Ⅱ15，使液力偶合器Ⅱ15充油工作，进入高速工况。

制动器控制单元包括制动器阀10。制动器阀10包括控制油入口(对应图1中的制动器阀10的上端通道)、传动油入口Ia(对应图1中的制动器阀10的左上端通道)、传动油出口Oa(对应图1中的制动器阀10的右上端通道)、传动油入口Ib(对应图1中的制动器阀10的右下端通道)、传动油出口Ob(对应图1中的制动器阀10的左下端通道)。电控阀Ⅱ3的控制油出口b与制动器阀10的控制油入口和偶合器前置阀7的控制油入口同时相连，制动器阀10的传动油出口Oa与液力制动器16的传动油入口相连，液力制动器16的传动油出口还与制动器阀10的传动油入口Ib相连，制动器阀10的传动油出口Ob与冷却装置18相连。

制动器阀10为液压阀，自由状态时传动油出口Oa、Ob关闭，液压控制油推动其动作，则传动油出口Oa、Ob同时开启。

液力制动器16为液力元件，制动工况时充油工作。

当控制器1发出电信号打开电控阀Ⅱ3的控制油出口b时，控制油从控制油管路22经电控阀Ⅱ3的控制油入口和控制油出口b同时进入制动器阀10和偶合器前置阀7，一方面同时打开制动器阀10的传动油出口Oa和传动油出口Ob，使传动油沿传动油管路23从制动器阀10的传动油入口Ia进入，经制动器阀10的传动油出口Oa进入液力制动器16，经液力制动器16升温后的传动油再经制动器阀10的传动油入口Ib和传动油出口Ob进入冷却装置18被降温，同时，另一方面，同时关闭偶合器前置阀7的传动油出口a和传动油出口b，防止在液力制动器16充油时，偶合器Ⅰ14和偶合器Ⅱ15误充油。

换向控制单元包括换向前置阀4、换向阀5。换向前置阀4包括控制油入口(对应图1中的换向前置阀4的右端通道)和控制油出口(对应图1中的换向前置阀4的左端通道)。换向阀5包括控制油入口(对应图1中的换向阀5的右端通道)、控制油出口a(对应图1中的换向阀5的左上端通道)、控制油出口b(对应图1中的换向阀5的左下端通道)。换向前置阀4的控制油入口与控制油管路22相连，换向前置阀4的控制油出口b与换向阀5的控制油入口相连，换向阀5的控制油出口a与换向机构A11相连，换向阀5的控制油出口b与换向机构B12相连。控制器1分别与换向前置阀4和换向阀5电连接；当控制器1发出电信号打开换向前置阀4的控制油出口时，控制油从控制油管路22经换向前置阀4进入换向阀5，当控制器1发出电信号打开换向阀5的控制油出口a或控制油出口b时，控制油开启所述换向机构A11或所述换向机构B12，完成换向操作。

换向机构A11自然状态为空档，内外花键不啮合，液压控制油推动花键轴移动并与内花键啮合，输出方向变为A档。

换向机构B12自然状态为空档，内外花键不啮合，液压控制油推动花键轴移动并与内花键啮合，输出方向变为B档。

换向前置阀4无电信号时关闭，电信号控制控制油出口开启。

换向阀5无电信号时，控制油出口a、b关闭，电信号控制单个控制油出口开启。

供油单元包括油箱(图1中未画出)、供油泵17、冷却装置18、液力制动器传动油回油管路24、控制油输送单元和传动油输送单元。油箱、供油泵17和冷却装置18依次相连。控制油输送单元包括依次相连的控制泵19、精滤器20和控制油管路22。传动油输送单元包括依次相连的过滤器21和传动油管路23。冷却装置18分别和控制油输送单元的控制泵19和传动油输送单元的过滤器21相连。控制油管路22分别和电控阀Ⅰ2的控制油入口、电控阀Ⅱ3的控制油入口和换向前置阀4的控制油入口相连，用于供应控制油。传动油管路23分别和变矩器充油阀6的传动油入口、偶合器前置阀7的传动油入口、以及制动器阀10的传动油入口Ia相连，用于供应传动油。液力制动器传动油回油管路24连接冷却装置18与制动器阀10的传动油出口Ob。

请参阅图2。在惰转工况下，发动机怠速，传动箱进入工作准备状态，传动油、控制油各就各位，输出档位完成切换(从空档到A向档或B向档位的切换只能在此工况下进行)，四个液力元件皆不充油，没有动力输出。

供油泵17从油箱中抽取传动油，运送到冷却装置18。经过冷却装置18冷却后，分成两路：第一路供给控制泵19，控制泵19将来油加压，输出高压控制油，经精滤器20过滤后通过控制油管路22，到达电控阀Ⅰ2、电控阀Ⅱ3、换向前置阀4。控制器1向换向前置阀4给出控制信号，换向前置阀4出口打开，控制油进入换向阀5。控制器1，向换向阀5给出A向控制信号(此处选定输出方向为A，后续工况也以A向为例)，换向阀5的控制油出口a打开，控制油出口b仍保持关闭，控制油进入换向机构A11，花键轴被推动与内花键啮合，输出方向由空档切换为A向档。

第二路传动油进入过滤器21，过滤后通过传动油管路23分别到达变矩器充油阀6、偶合器前置阀7、制动器阀10。其中偶合器前置阀7为常开状态，传动油通过其传动油出口a和b分别到达偶合器充油阀Ⅰ8和偶合器充油阀Ⅱ9。

请参阅图3。经历惰转工况后，完成控制油和传动油的准备工作。控制器1向电控阀Ⅰ2给出控制信号，控制电控阀Ⅰ2的控制油出口a打开，控制油出口b仍保持关闭。控制油经过电控阀Ⅰ2的控制油出口a到达变矩器充油阀6，推动变矩器充油阀6动作，使其传动油出口开启，传动油通过变矩器充油阀6的传动油出口进入液力变矩器13，液力变矩器13充油工作，启动状态下输出较大力矩。

请参阅图4。传动箱启动后，速度继续提升，控制器1向电控阀Ⅰ2给出控制信号，控制电控阀Ⅰ2的控制油出口b打开，控制油出口a关闭。此时经控制电控阀Ⅰ2的控制油出口a流出的控制油被切断，变矩器充油阀6回到原位，其传动油出口由开启变为关闭，切断充入液力变矩器13的传动油，液力变矩器13残余的传动油排空(排油口未在图中标出)。与此同时，控制油经开启的电控阀Ⅰ2的控制油出口b到达偶合器充油阀Ⅰ8，推动偶合器充油阀Ⅰ8动作，使其传动油出口开启，传动油通过偶合器充油阀Ⅰ8的传动油出口进入液力偶合器Ⅰ14，液力偶合器Ⅰ14充油工作，中低转速下输出中等扭矩。

请参阅图5。速度继续提高，控制器1不再向电控阀Ⅰ2给出控制信号，电控阀Ⅰ2回到原位，控制油出口a继续保持关闭，控制油出口b由开启变为关闭，经电控阀Ⅰ2的控制油出口b流出的控制油被切断，偶合器充油阀Ⅰ8回到原位，其传动油出口由开启变为关闭，切断充入液力偶合器Ⅰ14的传动油，液力偶合器Ⅰ14中残余传动油排空(排油口未在图中标出)。同时控制器1向电控阀Ⅱ3给出控制信号，控制电控阀Ⅱ3的控制油出口a打开，控制油出口b保持关闭。控制油经过电控阀Ⅱ3的控制油出口a到达偶合器充油阀Ⅱ9，推动偶合器充油阀Ⅱ9动作，使其传动油出口开启，传动油通过偶合器充油阀Ⅱ9进入液力偶合器Ⅱ15，液力偶合器Ⅱ15充油工作，高转速下输出较小扭矩。

传动箱从准备状态直到高速运转状态，按照：惰转工况－启动工况－中低速工况－高速工况的顺序转换工况。从高速运转逐渐减速则按照相反的顺序：高速工况－中低速工况－启动工况－惰转工况(切换过程和各组成部分工作状态与升速过程十分类似，在此不重复说明)。

请参阅图6。传动箱处于启动工况、中低速工况或高速工况时，都可以切换到制动工况。进入制动工况时，控制器1不向电控阀Ⅰ2给出控制信号，电控阀Ⅰ2的控制油出口a、b皆关闭，没有液压控制油从电控阀Ⅰ2的控制油出口a、b流出，变矩器充油阀6和偶合器充油阀Ⅰ8复位，传动油出口都关闭。同时，控制器1向电控阀Ⅱ3给出控制信号，电控阀Ⅱ3的控制油出口a关闭，控制油出口b打开，没有液压控制油从电控阀Ⅱ3的控制油出口a流出，偶合器充油阀Ⅱ9复位，传动油出口关闭。经过电控阀Ⅱ3的控制油出口b的液压控制油同时到达偶合器前置阀7和制动器阀10，控制油推动偶合器前置阀7动作，其传动油出口a、b同时关闭，流向偶合器充油阀Ⅰ8和偶合器充油阀Ⅱ9的传动油被切断(进行前置保护，防止液力偶合器Ⅰ14或液力偶合器Ⅱ15被误充传动油)，进入制动工况，液力变矩器13、液力偶合器Ⅰ14或液力偶合器Ⅱ15都没有传动油充入。同时制动器阀10也被液压控制油推动，传动油出口Oa、Ob同时打开。传动油从制动器阀10的传动油出口Oa流出，进入液力制动器16，液力制动器16充油工作，产生制动力矩的同时产生大量废热，温度升高的传动油从制动器阀10的传动油出口b流出，经液力制动器传动油回油管路24，进入冷却装置18进行散热并与供油泵17从油箱中抽取的传动油混合后重新供整个系统使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种液力传动箱用多工况供油控制装置，其特征在于，包括控制单元、变矩器控制单元、液力变矩器、偶合器控制单元、液力偶合器Ⅰ、液力偶合器Ⅱ、制动器控制单元、液力制动器、换向控制单元、换向机构A、换向机构B、和供油单元；

所述控制单元包括控制器、电控阀Ⅰ和电控阀Ⅱ；所述电控阀Ⅰ和电控阀Ⅱ分别包括控制油入口、控制油出口a和控制油出口b；所述控制器分别和所述电控阀Ⅰ和电控阀Ⅱ电连接，用于控制打开一个控制油出口；

所述变矩器控制单元包括变矩器充油阀；所述变矩器充油阀包括传动油入口、传动油出口和控制油入口；所述变矩器充油阀的控制油入口与所述电控阀Ⅰ的控制油出口a相连；所述变矩器充油阀的传动油出口与所述液力变矩器相连；

所述偶合器控制单元包括偶合器前置阀、偶合器充油阀Ⅰ、偶合器充油阀Ⅱ；所述偶合器充油阀Ⅰ和偶合器充油阀Ⅱ分别包括传动油入口、传动油出口和控制油入口；所述偶合器前置阀包括传动油入口、传动油出口a和传动油出口b；所述偶合器充油阀Ⅰ的控制油入口与所述电控阀Ⅰ的控制油出口b相连，所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油入口与所述偶合器前置阀的传动油出口a相连，所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油出口与所述液力偶合器Ⅰ相连；所述偶合器充油阀Ⅱ的控制油入口与所述电控阀Ⅱ的控制油出口a相连，所述偶合器充油阀Ⅱ的传动油入口与所述偶合器前置阀的传动油出口b相连，所述偶合器充油阀Ⅱ的传动油出口与所述液力偶合器Ⅱ相连；

所述制动器控制单元包括制动器阀；所述制动器阀包括控制油入口、传动油入口Ia、传动油出口Oa、传动油入口Ib、传动油出口Ob；所述制动器阀的控制油入口与所述电控阀Ⅱ的控制油出口b相连；所述制动器阀的传动油出口Oa与所述液力制动器的传动油入口相连，所述制动器阀的传动油入口Ib与所述液力制动器的传动油出口相连；

所述换向控制单元包括换向前置阀、换向阀；所述换向前置阀包括控制油入口和控制油出口，所述换向阀包括控制油入口、控制油出口a、控制油出口b；所述换向前置阀的控制油入口与控制油管路相连，所述换向前置阀的控制油出口与所述换向阀的控制油入口相连，所述换向阀的控制油出口a与所述换向机构A相连，所述换向阀的控制油出口b与换向机构B相连；所述控制器分别与所述换向前置阀和所述换向阀电连接；

所述供油单元包括油箱、供油泵、冷却装置、液力制动器传动油回油管路、控制油输送单元和传动油输送单元；所述油箱、供油泵和冷却装置依次相连；所述控制油输送单元包括依次相连的控制泵、精滤器和控制油管路；所述传动油输送单元包括依次相连的过滤器和传动油管路；所述冷却装置分别和所述控制油输送单元的控制泵、所述传动油输送单元的过滤器和所述液力制动器传动油回油管路相连；所述控制油管路分别和所述电控阀Ⅰ的控制油入口、所述电控阀Ⅱ的控制油入口和所述换向前置阀的控制油入口相连，用于供应控制油；所述传动油管路分别和所述变矩器充油阀的传动油入口、所述偶合器前置阀的传动油入口、以及所述制动器阀的传动油入口Ia相连，用于供应传动油；所述液力制动器传动油回油管路连接所述冷却装置与所述制动器阀的传动油出口Ob。

2.根据权利要求1所述的一种液力传动箱用多工况供油控制装置，其特征在于，所述偶合器前置阀还包括控制油入口，且所述偶合器前置阀的控制油入口与所述制动器阀的控制油入口相连。

3.一种利用权利要求2所述的液力传动箱用多工况供油控制装置控制供油的控制方法，其特征在于，包括

1)换向控制：所述控制器首先向所述换向前置阀发出电信号，打开所述换向前置阀的控制油出口，然后，所述控制器向所述换向阀发出电信号，选择打开所述换向阀的控制油出口a或控制油出口b，从而，控制油从所述控制油管路经所述换向前置阀和所述换向阀，开启所述换向机构A或所述换向机构B，完成换向操作；

2)变矩器控制：所述控制器向所述电控阀Ⅰ发出电信号打开所述电控阀Ⅰ的控制油出口a，控制油从所述控制油管路经所述电控阀Ⅰ，到达所述变矩器充油阀，开启所述变矩器充油阀的传动油出口，使传动油沿所述传动油管路从所述变矩器充油阀的传动油入口进入，并从所述变矩器充油阀的传动油出口流入所述液力变矩器，使所述液力变矩器充油工作，进入启动工况；

3)偶合器Ⅰ控制：所述控制器向所述电控阀Ⅰ发出电信号，打开所述电控阀Ⅰ的控制油出口b，所述电控阀Ⅰ的控制油出口a被关闭，一方面，流向所述变矩器充油阀的控制油被切断，所述变矩器充油阀的传动油出口变为关闭，切断充入所述液力变矩器的传动油；另一方面，控制油从所述控制油管路经所述电控阀Ⅰ，到达所述偶合器充油阀Ⅰ，开启所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油出口，使传动油沿所述传动油管路从所述偶合器前置阀的传动油入口进入，经所述偶合器前置阀的传动油出口a、所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油入口和传动油出口进入所述液力偶合器Ⅰ，使液力偶合器Ⅰ充油工作，由启动工况进入中低速工况；

4)偶合器Ⅱ控制：所述控制器向所述电控阀Ⅱ发出电信号，打开所述电控阀Ⅱ的控制油出口a，所述电控阀Ⅰ的控制油出口a维持关闭，所述电控阀Ⅰ的控制油出口b被关闭，一方面，流向所述偶合器充油阀Ⅰ的控制油被切断，所述偶合器充油阀Ⅰ的传动油出口变为关闭，切断充入所述偶合器Ⅰ的传动油；另一方面，控制油从所述控制油管路经所述电控阀Ⅱ，到达所述偶合器充油阀Ⅱ，开启所述偶合器充油阀Ⅱ的传动油出口，使传动油沿所述传动油管路从所述偶合器前置阀的传动油入口进入，经所述偶合器前置阀的传动油出口b、所述偶合器充油阀Ⅱ的传动油入口和传动油出口进入所述液力偶合器Ⅱ，使所述液力偶合器Ⅱ充油工作，由中低速工况进入高速工况；

5)制动器控制：所述控制器向所述电控阀Ⅱ发出电信号，打开所述电控阀Ⅱ的控制油出口b，所述电控阀Ⅰ的控制油出口a和控制油出口b、和所述电控阀Ⅱ的控制油出口a皆被关闭，一方面，流向所述变矩器充油阀或所述偶合器充油阀Ⅰ或所述偶合器充油阀Ⅱ的控制油被切断，进入所述液力变矩器或所述偶合器Ⅰ或所述偶合器Ⅱ的传动油被切断，从而所述液力变矩器或所述偶合器Ⅰ或所述偶合器Ⅱ停止工作；另一方面，控制油从所述控制油管路经所述电控阀Ⅱ同时到达所述制动器阀和所述偶合器前置阀，当控制油到达所述制动器阀时，打开所述制动器阀的传动油出口Oa和传动油出口Ob，使传动油沿所述传动油管路从所述制动器阀的传动油入口Ia进入，经所述制动器阀的传动油出口Oa进入所述液力制动器，经所述液力制动器升温后的传动油再经所述制动器阀的传动油入口Ib和传动油出口Ob并沿所述液力制动器传动油回油管路进入所述冷却装置被降温，完成启动工况或中低速工况或高速工况任一工况切换到制动工况的制动操作，当控制油到达所述偶合器前置阀时，同时关闭所述偶合器前置阀的传动油出口a和传动油出口b，防止在所述液力制动器充油时，偶合器Ⅰ和偶合器Ⅱ误充油。

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