CS218124B1 - Systém samočinného ovládání hydromechanické převodovky dopravního prostředku - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru motorových vozi-’ del. Řeší problém bezpečnosti jízdy vozidla po kluzkých vozovkách, zabezpečení režimu brzdění motorem na všech převodových stupních a ochranu převodovky před havarijním režimem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že systém ovládání hydromechanické převodovky je vybaven třemi elektronickými bloky ovládání elektromagnetu řazení a blokování volnoběžky, přičemž elektronický blok ovládání blokované volnoběžky má tvarovač úrovně signálu a diferenciální zesilovač, který je spojen s výstupem indukčního snímače otáček přes přepínač spojený s plynovým pedálem. Vynálezu může být využito u všech poháněných dopravních prostředků.

Description

Vynález se týká oboru motorových vozi-’ del. Řeší problém bezpečnosti jízdy vozidla po kluzkých vozovkách, zabezpečení režimu brzdění motorem na všech převodových stupních a ochranu převodovky před havarijním režimem.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že systém ovládání hydromechanické převodovky je vybaven třemi elektronickými bloky ovládání elektromagnetu řazení a blokování volnoběžky, přičemž elektronický blok ovládání blokované volnoběžky má tvarovač úrovně signálu a diferenciální zesilovač, který je spojen s výstupem indukčního snímače otáček přes přepínač spojený s plynovým pedálem.

Vynálezu může být využito u všech poháněných dopravních prostředků.

Vynález se týká převodového ústrojí (dopravních prostředků se samočinným ovládáním hydromechanické převodovky. K zabezpečení plavného řazení převodových stupňů bez přerušení přenášeného výkonu jsou v převodovkách používány volnoběžky. Avšak v případě potřeby brzdění dopravního prostředku motorem je nutné volnoběžku blokovat.

Je znám systém samočinného ovládání hydromechanické převodovky, který má volnoběžku působící na prvém převodovém stupni a blokování této převodovky skládající se ze snímače rychlosti dopravního prostředku, kontrolér mající polohu automatického řazení všech a části převodových stupňů a polohu nuceného zařazení nižšího rychlostního stupně a bloky ovládání elektromagnetů řazení převodových stupňů, při jejichž určité kombinaci zapnutí je zabezpečeno blokování volnoběžky.

Každý z těchto bloků ovládání má polovodičové přepínací obvody provedené v podobě zesilovače s kladnou zpětnou vazbou, jehož výstup je spojen se vstupem výkonného výstupního zesilovače napájení elektromagnetu.

Báze vstupního tranzistoru přepínacího· ústrojí je spojena se snímačem rychlosti automobilu, snímačem zatížení motoru, spínačem režimu „kick down“ a snímačem hodnoty sklonu (sklonoměrem). V důsledku toho je zapínání a vypínání přepínacího obvodu závislé na vztahu signálů postupujících k jeho vstupu od uvedených snímačů a přepínače. Konkrétně při jízdě automobilu na skloněné dráze se v důsledku zapnutí sklonoměru k bázím vstupních tranzistorů přepínacích obvodů bloků přivádí napětí takové úrovně, které při určité rychlosti jízdy automobilu zabezpečuje zajištění režimu brzdění motorem na prvním rychlostním stupni.

Možnost získání režimu brzdění motorem na prvním rychlostním stupni bez doplňkového· působení na kontrolér ovládání je předností daného systému ovládání. Avšak tento režim může být realizován pouze při jízdě automobilu po skloněné dráze. V případě provozu automobilu na rovných vozovkách s kluzkým povrchem je pro podmínky bezpečnosti jízdy a k získání potřebného režimu brzdění motorem na prvním rychlostním stupni však nutné přepnout kontrolér do polohy odpovídající nucenému zapnutí blokování volnoběžky na prvním rychlostním stupni. To je podstatný nedostatek uvedeného systému ovládání.

Je znám systém samočinného ovládání hydromechanické převodovky dopravního prostředku, který má volnoběžku působící na prvním a druhém převodovém stupni a blokování této volnoběžky, snímač rychlosti dopravního prostředku, snímač zatížení všech a částí převodových stupňů a polohu nuceného zařazení prvního rychlostního stupně současně s elektromagnetem blokování volnoběžky a elektronické bloky ovládání řazení převodových stupňů elektromagnety.

V poloze kontroléru odpovídající samočinnému řazení všech převodových stupňů elektromagniet zapínání blokování volnoběžky je nečinný a v důsledku toho při dané poloze kontroléru nepůsobí režim brzdění motorem na prvním a druhém převodovém stupni. Při poloze kontroléru odpovídající samočinnému řazení části převodových stupňů (z prvního na druhý a obráceně) je elektromagnet blokování zapnut pouze při jízdě dopravního prostředku na druhém převodovém stupni, a proto při zařazeném prvním převodovém stupni je režim brzdění motorem nerealizovatelný.

Použití volnoběžky pracující v převodovce na prvním a druhém převodovém stupni zvyšuje plynulost řazení a chrání hydraulický převod před havarijními režimy v případě jeho samovolného¹ přepnutí z vyšších převodových stupňů na nižší a v případě, když přestane fungovat kterýkoliv z prvků automatiky. K zabezpečení režimu brzdění motorem na nižších převodových stupních, který je potřebný k získání podmínek pro· bezpečnou jízdu dopravního prostředku po kluzkých vozovkách, je však nutné provádět doplňkové přepínání kontroléru s cílem nuceného zapnutí blokování. To je nedostatek tohoto systému ovládání.

Cílem vynálezu je zvýšit bezpečnost jízdy dopravního prostředku po kluzkých vozovkách zabezpečením režimu jeho brzdění motorem na všech převodových stupních při poloze kontroléru v pozici samočinného řazení všech převodových stupňů se současnou ochranou převodovky před havarijním režimem v případě zmizení signálu od snímačů rychlosti a zatížení motoru, anebo· při samovolném zařazení třetího nebo druhého převodového stupně.

Uvedeného cíle je dosahováno tím, že systém ovládání hydromechanické převodovky mající volnoběžku na prvním a druhém převodovém stupni a blokování této převodovky je vybaven elektronickým blokem ovládání elektromagnetu blokování volnoběžky, který má tvarovač úrovně signálů s diferenciálním zesilovačem s kladnou zpětnou vazbou a prahové ústrojí. Výstup diferenciálního zesilovače je zapojen ke vstupu výstupního zesilovače zdroje uvedeného elektromagnetu, neinvertující vstup diferenciálního zesilovače je spojen s výstupem snímače rychlosti přes přepínač ovládaný plynovým pedálem a invertující vstup diferenciálního zesilovače je připojen k výstupu prahového ústrojí, jehož vstup je spojen s výstupem snímače rychlosti.

Prahové ústrojí bloku ovládání elektromagnetu blokování volnoběžky má napěťový dělič. Napěťový dělič se skládá ze tří odporů, jejichž společný bod je přes prahový prvek připojen k invertujícímu vstupu diferenciálního zesilovače. První odpor je spojen s výstupem snímače rychlosti, druhý odpor je spojen se zemí a třetí odpor je připojen ke kolektoru tranzistoru, jehož emitor je spojen se zemí. Báze tranzistoru je přes odpor připojena k bloku ovládání druhého převodového stupně magnetem.

Invertující vstup diferenciálního zesilovače je přes oddělovací diodu připojen k bloku ovládání třetího převodového stupně magnetem.

Předmět vynálezu je blíže popsán v příkladech provedení znázorněných na zobrazeních, kde na obr. 1 je uvedeno kinematické schéma třístupňové hydromechanické převodovky, na obr. 2 a 3 je uveden hydraulický systém převodovky a na obr. 4 je uvedeno elektrické schéma systému ovládání převodovky.

Hydromechanická převodovka podle obr. 1 až 4 má komplexní hydraulický měnič skládající se z kola 1 čerpadla spojeného s hřídelem 2 motoru, kola 3 turbiny a reaktoru 4 spojeného s tělesem převodovky volnoběžkou 5 reaktoru. V převodovce jsou dvě planetová soukolí. Unašeč 6 prvního planetového převodu je spojen s tělesem převodovky volnoběžkou 7 unášeče prvního planetového převodu a lamelovou brzdou 8 unášeče prvního planetového převodu, která v nutných případech tuto· volnoběžku blokuje. Na unášeči 6 prvního planetového převodu je dvojitý satelit 9 prvního planetového převodu s dvěma v záběru s prvním centrálním kolem 10 a centrálním kolem 11. První centrální kolo 10 prvního planetového převodu je spojeno s kolem 3 turbiny a druhé centrální kolo 11 prvního planetového převodu je spojeno s prvním centrálním kolem 12 druhého planetového převodu. Tento planetový převod má unášeč 13 druhého planetového převodu spojený s hnaným hřídelem 14.

Na unášeči 13 druhého planetového převodu jsou ustaveny první satelit 15 druhého planetového převodu a druhý satelit 16 druhého planetového převodu, které jsou spolu v záběru. První satelit 15 druhého planetového převodu je v záběru s. prvním centrálním kolem 12 druhého planetového převodu a druhý satelit 16 druhého planetového převodu je v záběru s druhým centrálním kolem 17 druhého planetového převodu uloženým na vstupním hřídeli 18 spojeným s hřídelem 2 motoru první lamelovou spojkou 19, přičemž druhý satelit 16 druhého planetového převodu zabírá rovněž s korunovým kolem 20 druhého planetového převodu, spojeným s převodovkou prostřednictvím brzdy 21 druhého planetového převodu. Ve druhém planetovém převodu je druhá lamelová spojka 22 k blokování tohoto· převodu. Druhá lamelová spojka 22 spojuje unášeč 13 druhého planetového převodu a první centrální kolo 12 druhého planetového· převodu.

Hydraulický systém převodovky (viz obr.

a 3) má olejové čerpadlo 23 poháněné hřídelem 2 motoru. Tlak kapaliny v hydraulickém systému reguluje regulační ventil 24. Kapalina je vedena do prostoru 25 posilovacího šoupátka pod ventil 26 zvýšení hlavního tlaku v případě, kdy pod píst první lamelové spojky 19 je tlak (na prvním převodovém stupni, neutrálu nebo· zpětném chodu j a první lamelová spojka 19 je vypnuta. Zapnutí první lamelové spojky 19 je způsobeno tlakem kapaliny v prostoru hydraulického měniče a prostor 25 posilovacího šoupátka je při tom spojen s přepadem. Ventil 27 regulace tlaku v hydrodynamickém měniči je určen k regulaci tlaku kapaliny při vstupu do hydraulického měniče. K zapínání a vypínání lamelových prvků v převodovce slouží první ovládací šoupátka 28 a druhé ovládací šoupátko 29 přestavitelně pomocí prvního ovládacího elektromagnetu 30 řazení, druhého ovládacího elektromagnetu 31 řazení, třetího ovládacího elektromagnetu 32 řazení a ovládacího elektromagnetu 33 blokování volnoběžky. Ke zvýšení plavnosti řazení slouží ventil 34 plavnosti řazení sledující zapínání lamelových spojek.

K chlazení kapaliny je určen výměník 35 chlazení oleje, do kterého kapalina postupuje od regulačního ventilu 24.

Systém samočinného ovládání hydromechanické převodovky má snímač 36 rychlosti dopravního prostředku, kontrolér 37 a první elektronický blok 38, druhý elektronický blok 39 a třetí elektronický blok k ovládání prvního ovládacího elektromagnetu 30 řazení, druhého ovládacího elektromagnetu 31 řazení, třetího ovládacího elektromagnetu 32 řazení neutrálu a zpětného chodu a elektromagnetu 33 blokování volnoběžky. Snímač 36 rychlosti dopravního prostředku má indukční snímač otáček ozubeného kola 42 snímače rychlosti upevněného na hnaném hřídeli převodovky a tvarovač úrovně signálu 43, který přeměňuje otáčky v napětí.

Kontrolér 37 má otočnou desku 44 s bočním výstupkem 45 a několika kontakty umístěnými v různém poloměru. Třetí elektronický blok 40 ovládání ovládacího· elektromagnetu 33 blokování volnoběžky 7 má tvarovač úrovně signálu 43 s prvním diferenciálním zesilovačem 47 s odporem 48 kladné zpětné vazby připojený mezi výstupem 49 prvního· diferenciálního zesilovače 47 a jeho neinvertujícím vstupem 50. Výstup 49 prvního diferenciálního zesilovače je též připojen ke vstupu prvního výstupního zesilovače 51, jehož výstup 52, který je výstupem bloku, je spojen s ovládacím elektromagnetem 33 blokování volnoběžky.

Neinvertující vstup 50 prvního diferenciálního zesilovače je připojen ke střednímu bodu děliče napětí, jehož spodním ramenem je odpor 53 s horním ramenem za sebou spojené odpor 54 a. dioda 55. Anoda této diody je připojena k jedné svorce pře218124 pínače 56 ovládaného plynovým pedálem' 57. Druhá svorka přepínače 56 je připojena k běžci 58 potenciometru, jelikož potenciometr 59 je též ovládán plynovým pedálem 57 a v souvislosti s tím je snímačem zatížení motoru. Jeden konec potenciometru 59 je spojen s výstupem snímače 36 rychlosti a jeho druhý konec je připojen k zemi.

Invertující vstup 60 prvního diferenciálního zesilovače je spojen se středním bodem děliče napětí vytvářeného odpory 61 a 62 a též s výstupem prahového obvodu 63, kterým je anoda Zenerových diod 64. Katoda Zenerovy diody 64 je přes diodu 65 připojena ke společnému bodu děliče napětí tvořeného odpory 66, 67, 68, přičemž druhý konec odporu 67 je vstupem prahového ústrojí a je připojen k výstupu snímače 36 rychlosti.

Odpor 68 je přes přechod emitor—kolektor tranzistoru 69 spojen s kostrou. K bázi tranzistoru Bl je připojen odpor 70. Jako prahový prvek prahového ústrojí mohou být místo Zenerovy diody 64 použity i jiné prvky dávající prahový efekt, například diferenciální zesilovač.

K invertujícímu vstupu 60 prvního diferenciálního zesilovače je připojena katoda oddělovací diody 71. Dělič napětí skládající se z odporů 61 a 62 je připojen ke zdroji stabilizovaného napětí na Zenerovu diodu 72, která je připojena přes odpor 73, kontakty AI, A 2, 1, ZCH kontroléru 37 a jeho otočnou desku 44 ke kladnému pólu napětí 74.

Katoda diody 55 je připojena ke kontaktům 1, ZCH kontroléru 37. Druhý elektronický blok 31 druhého· ovládacího elektromagnetu 31 řazení druhého převodového stupně má druhý diferenciální zesilovač 75 mezi jehož výstup 76 a neinvertující vstup 77 je zapojen odpor 78 kladné zpětné vazby. Výstup 76 druhého diferenciálního zesilovače je též připojen ke vstupu druhého výstupního zesilovače 79, jehož výstup 80, který je výstupem druhého elektronického bloku 39, je spojen s ovládacím elektromagnetem 31 řazení.

Neinvertující vstup 77 druhého diferenciálního zesilovače 75 je připojen ke střednímu bodu děliče napětí, jehož spodním ramenem je odpor 81 a horním ramenem odpor 82. Odpor 82 je druhým koncem připojen k běžci potenciometru 59, který je snímačem zatížení. Sešlapováním plynového pedálu 57 se běžec 59 potenciometru posunuje směrem k jeho konci spojenému se zemí.

Invertující vstup 83 druhého diferenciálního zesilovače je spojen se středním bodem děliče napětí tvořeného odpory 84 a

85. Tento dělič je připojen ke zdroji stabilizovaného napětí bloku na Zenerově diodě

86, který je přes odpor 87 kontakty kontroléru AI, A 2 a jeho otočnou desku 44 s bočním výstupkem 45 připojen ke kladnému pólu napětí 74. K výstupu 76 druhého diferenciálního zesilovače je připojen odpor 78.

První elektronický blok 38 ovládání prvního ovládacího elektromagnetu 30 řazení třetího převodového stupně je svým ústrojím a schématem zapojení plně analogický s druhým elektronickým blokem 39. Jedinou výjimkou schématu prvního elektronického bloku 38 je připojení výstupu 88 třetího diferenciálního zesilovače 89 na anodu oddělovací diody 71 (místo odporu 70 v druhém elektronickém bloku 39 J.

Výstup 90 třetího výstupního zesilovače 91, který je výstupem prvního elektronického bloku 38, je připojen k prvnímu ovládacímu elektromagnetu 30.

Zenerova dioda 92 je připojena ke kontaktům A1 kontroléru přes odpor 93.

Odpor 94 kladné zpětné vazby je připojen mezi výstupem 88 třetího diferenciálního zesilovače a neinvertujícím vstupem 95 třetího diferenciálního zesilovače. Tento vstup je připojen k běžci 58 potenciometru přes dělič napětí tvořený odpory 96 a 97. Ivertující vstup 98 třetího diferenciálního zesilovače je spojen přes napěťový dělič tvořený odpory 99 a 100 se zdrojem stabilizovaného napětí. V tabulce 1 je uveden přehled zapínaných elektromagnetů a lamelových prvků na každém převodovém stupni.

Tabulka 1 řazený převod brzdění motorem zapínaný elektromagnet 30 31 32 33 zapínaný třecí prvek

19 21 22 první druhý třetí neutrál zpětný chod ne ano ne ano ano + + + + +’ —j- ψ _j_· + + + + + +

Systém ovládání hydromechanické převodovky pracuje následujícím způsobem:

Při nastavení kontroléru 37 do polohy A 1 odpovídající samočinnému řazení všech převodových stupňů jízdy vpřed otočná deska 44 kontroléru a její boční výstupek 45 spojí kontakty A 1 a A 2 kontroléru 37 s kladným pólem napětí 74. V důsledku toho se od pólu přivádí napětí k prvnímu výstupnímu zesilovači 51, druhému výstupnímu zesilovači 79, třetímu diferenciálnímu zesilovači 91 prvního elektronického bloku 38, druhého elektronického bloku 39 a třetího elektronického bloku 40, což připravuje možnost jejich zapnutí po příkonu napětí na jejich vstup od výstupů prvního diferenciálního zesilovače 47, druhého diferenciálního zesilovače 75 a třetího diferenciálního zesilovače 89.

Současně se souhlasně přes odpory 73, 87 a 93 zapojují ke zdroji napájení Zenerovy diody 72, 86 a 92. To zabezpečuje přívod stabilizovaného napětí k prvnímu diferenciálnímu zesilovači 47, druhému diferenciálnímu zesilovači 75 a třetímu diferenciálnímu zesilovači 89 třetího elektronického bloku 49, druhého elektronického bloku 39, prvnímu elektronického bloku 38, což je nutné k jejich uvedení do provozu.

K uvedení dopravního prostředku do pohybu musí řidič sešlápnout plynový pedál 57. Ale, jakmile ho začne sešlapovat, rozpojí se kontakty přepínače 56 a přeruší se okruh napájení neinvertujícího vstupu 50 prvního diferenciálního zesilovače bloku ovládání ovládacího elektromagnetu 33 blokování volnoběžky. V důsledku toho bude vyloučena možnost přepnutí prvního diferenciálního zesilovače 47 na režim s vysokou úrovní napětí na výstupu 49 prvního diferenciálního zesilovače a tedy, nezávisle na rychlosti dopravního prostředku, třetí elektrický blok 40 zabezpečí vypnutý stav ovládacího elektromagnetu 33 blokování volnoběžky a zajistí její odblokování.

Při všech vypnutých ovládacích elektromagnetech bude zabezpečeno zařazení prvního převodového stupně, protože první ovládací šoupátko 28 i druhé ovládací šoupátko 29 (obr. 2} budou v důsledku na ně působících pružin ve střední poloze. Kapalina je tlačena od čerpadla k čelu ventilu 34 plavnosti řazení a posunuje ho dolů nadoraz. Přitom střední čepy ventilu 34 plavnosti řazení spojují s čerpadlem první ovládací šoupátko 28, od kterého kapalina postupuje pod píst druhé lamelové spojky 22 zabezpečujíc její zapnutí. Současně kapalina postupuje od prvního ovládacího šoupátka 28 pod píst první lamelové spojky 19 a zapíná ji.

Kroutící moment je přenesen od hřídele 2 motoru (viz obr. 1) ke kolu 1 čerpadla hydraulického měniče a dále od kola 3 turbiny hydraulického měniče k prvnímu centrálnímu kolu 10 prvního planetového převodu, jehož unášeč 6 je zastaven volnoběžkou 7 unášeče prvního planetového převodu. Přitom první planetový převod pracuje jako převod s nepohyblivými hřídeli. Od dvojitých satelitů 9 prvního planetového převodu se kroutící moment předává na druhé centrální kolo 11 prvního planetového převodu a dále přes zapnutou druhou lamelovou spojku 22 na unášeč 13 druhého planetového převodu a hnaný hřídel 14. Brzdění motorem na prvním převodovém stupni není možné, protože volnoběžka 7 unášeče prvního planetového převodu se uvolní a unášeč 6 prvního planetového převodu se bude otáčet volně.

Když v důsledku zvýšení rychlosti dopravního prostředku napětí na výstupu snímače 36 rychlosti a dále na běžci 58 potenciometru spojeného s výstupem druhého elektronického bloku 39 stoupne na hodnotu, při které napětí na neinvertujícím vstupu 77 druhého diferenciálního zesilovače převýší napětí na invertujícím vstupu 83 druhého diferenciálního zesilovače, dojde k nerovnoměrnému zvýšení napětí na výstupu 76 druhého diferenciálního zesilovače. To následně vyvolá zapojení druhého výstupního zesilovače 79 s připojením druhého ovládacího elektromagnetu 31 řazení ke zdroji napájení.

Nerovnoměrné zvýšení napětí na výstupu 76 druhého diferenciálního zesilovače je zabezpečováno působením v něm zpětné kladné vazby realizované přes odpor 78. Cím nižší je hodnota tohoto odporu, tím stoupá na vyšší hodnotou napětí na neinvertujícím vstupu 77 druhého diferenciálního zesilovače 75 po jelm přepnutí na režim s vysokou úrovní výstupního signálu. V tomto případě pro zpětné přepnutí bloku k neinvertujícímu vstupu 77 druhého diferenciálního zesilovače musí být přivedeno od snímače 36 rychlosti nižší napětí, čemuž odpovídá i nižší rychlost jízdy dopravního prostředku.

Tímto způsobem je dosahováno zapnutí druhého elektronického bloku 39 při vyšší rychlosti jízdy dopravního prostředku ve srovnání s rychlostí jízdy odpovídající vypnutí bloku („hystereze“ režimu přepínání).

Při zapnutí druhého ovládacího elektromagnetu 31 řazení druhé ovládací šoupátko (obr. 2) 29 se posunuje nahoru, přívod kapaliny od čerpadla k čelu ventilu 34 plavnosti řazení a do prostoru pod pístem první lamelové spojky 19 se přeruší a uvedené prostory se spojují s přepadem přes škrticí otvor. První lamelová spojka 19 se tlakem kapaliny do prostoru hydraulického měniče zapíná. Druhá lamelová spojka 22 se působením odtlačných pružin pístu vypíná, přičemž kapalina přes ventil 34 plavnosti řazení odchází.

Kruticí moment je od motoru přenášen dvěma způsoby: hydraulickým — přes hydraulický měnič na první centrální kolo 10 prvního planetového převodu a dále přes dvojitý satelit 9 prvního planetového převodu a druhé centrální kolo 11 prvního planetového převodu na první centrální kolo 12 druhého planetového převodu a druhý planetový převod; mechanickým — od první lamelové spojky 19 na vstupní hřídel 18 a dále na druhé centrální kolo 17 druhého planetového převodu. Od prvního centrálního kola 12 druhého planetového převodu a centrálního kola 17 druhého· planetového převodu přes první satelit 15 druhého planetového převodu a druhý satelit 18 druhého planetového převodu se kroutící moment přenáší na unášeč 13 druhého planetového převodu a hnaný hřídel 14.

Když v důsledku zvýšení rychlosti dopravního prostředku napětí na výstupu snímače 36 rychlosti stoupne na takovou hodnotu při které napětí na neinvertujícím vstupu 95 třetího diferenciálního zesilovače převýší napětí na invertujícím vstupu 98 třetího diferenciálního· zesilovače proběhne přepnutí třetího diferenciálního zesilovače 89 na režim s vysokou úrovní signálu na výstupu 88 třetího diferenciálního zesilovače. Důsledkem toho je zapnutí třetího výstupního zesilovače 91 prvního elektronického bloku 38 s připojením k síti prvního ovládacího elektromagnetu 30 řazení.

Druhý ovládací elektromagnet 31 řazení zůstane přitom zapnutý a napětí od výstupu 88 třetího diferenciálního zesilovače bude přivedeno k invertujícímu vstupu 80 prvního diferenciálního zesilovače, což zabezpečí vypnutý stav třetího elektronického bloku 40. Uvedené nucené vypnutí třetího elektronického bloku 40 je nutné proto, aby při zařazeném třetím převodovém stupni bylo zabráněno připojení ovládacího elektromagnetu 33 blokování volnoběžky k síti, k čemuž by mohlo dojít, když řidič uvolňuje plynový pedál 57.

Vypnutí třetího diferenciálního zesilovače 80 a s tím spojené odpojení prvního ovládacího elektromagnetu 30 řazení od sítě se uskuteční když napětí na neinvertujícím vstupu 95 třetího diferenciálního zesilovače se stane nižší než napětí na invertujícím vstupu 93 třetího diferenciálního zesilovače. Toto vypnutí prvního· elektronického bloku 38 (stejně jako druhého elektronického bloku 39) proběhne při nižší rychlosti než jeho zapnutí.

Zapnutí prvního ovládacího elektromagnetu 38 zabezpečí posunutí prvního ovládacího šoupátka 28 nahoru a kapalina od olejového čerpadla 23 tlakem zapne druhou lamelovou spojku 22. Přitom bude zapnuta i první lamelová spojka 19, protože druhý ovládací elektromagnet 31 řazení je zapnut. Při obou zapnutých lamelových spojkách se budou všechny prvky převodu otáčet jako, jeden celek, tj. bude zabezpečen přímý převod s blokováním hydraulického měniče najednou při zařazení přímého převodu,

Když řidič uvolní plynový pedál 57, tak v důsledku spojení kontaktů přepínače 56, ke kterému přitom dojde, je zabezpečeno zapnutí třetího elektronického bloku 40 jakmile proběhne přeřazení z třetího na druhý převodový stupeň. Tím budou při jízdě na druhém převodovém stupni současně zapnut druhý ovládací elektromagnety 31 řazení a ovládací elektromagnet 33 blokování volnoběžky a na prvním převodovém stupni bude zapojen ovládací elektromagnet 33, blokování volnoběžky.

Přitom první ovládací šoupátko 28 se posune dolů a kapalina od čerpadla způsobí zapnutí lamelové brzdy 8 unášeče prvního planetového převodu (obr. 1), která spojuje unášeč 6 prvního planetového převodu s převodovkou. Přitom je možné předávání výkonu od kol automobilu přes hydraulický měnič (na prvním převodovém stupni), nebo přes hydraulický měnič i mechanickou cestou přes vstupní hřídel 18 (ne hřídel 2 motoru), tj. bude zabezpečováno brzdění automobilu motorem na prvním i na druhém převodovém stupni.

Potenciometr 59 je děličem napětí, které k němu přichází od výstupu snímače 36 rychlosti a může být dále přivedeno ke vstupu prvního elektronického bloku 38 a druhého elektronického bloku 39. Proto, když se podle hodnoty sešlápnutí plynového· pedálu běžec 58 potenciometru posunuje směrem k jeho konci spojeném s kostrou, tak to vyvolává snížení napětí na vstupech prvního elektronického bloku 38 a druhého elektronického bloku 39.

Proto k tomu aby mohlo proběhnout zapnutí daných bloků musí být na výstupu snímače 36 rychlosti vyšší napětí, kterého je možné dosáhnout pouze příslušným zvýšením rychlosti dopravního prostředku.

Uvedený posun běžce 58 potenciometru v závislosti na sešlápnutí plynového pedálu 57 zabezpečuje posun režimů řazení do oblasti vyšších rychlostí jízdy s růstem zatížení motoru. Při sešlápnutém plynovém pedálu 57 jsou kontakty přepínače 56 rozpojeny a v důsledku toho je ovládací elektromagnet 33 blokování volnoběžky odpojen od sítě. V důsledku toho je zabezpečováno odblokování volnoběžky, která chrání hydraulický převod od havarijních režimů, například v případě samovolného vypnutí třetího převodového stupně, nebo při poruše snímače rychlosti a zatížení. Při kterékoliv z těchto poruch volnoběžka nepřipustí nadměrné zvýšení otáček hnaného hřídele převodovky.

Jestliže řidič uvolní plynový pedál 57, tak to vyvolá spojení kontaktů přepínače 56 a v důsledku toho k neinvertujícímu vstupu 50 prvního· diferenciálního zesilovače 47 přes diodu 55 a odpor 54 je přiváděno napětí od snímače 36 rychlosti.

Parametry odporů 53, 54, 61 a 82 jsou voleny tak, že když řidič uvolní plynový pedál 57, tak již při nevelké rychlosti dopravního prostředku (řadově 10 km/hod) napětí na neinvertujícím vstupu 50 prvního diferenciálního zesilovače je vyšší než napětí na invertujícím vstupu 60 prvního diferenciálního zesilovače. Proto při uvedené rychlosti probíhá zapnutí třetího elektronického bloku 40, jehož důsledkem je blokování volnoběžky, které je potřebné k zabezpečení režimu brzdění motorem na prvním i druhém převodovém stupni. Když řidič uvolní plynový pedál 57 při jízdě dopravního prostředku vysokou rychlostí a v této době dojde k poruše snímače 33 rychlosti nebo snímače zatížení, tak, nehledě na to, že se přitom vypnou první elektronický blok 38 a druhý elektronický blok 39, tj. zařazuje se první převodový stupeň, převodovka je chráněna před poškozením.

Taková ochrana je zabezpečena díky vypnutí třetího elektronického bloku 40 v důsledku poklesu napětí, které postupuje ke vstupu tohoto bloku (anodě diody 55) od snímačů rychlosti a zatížení na nulu. Výsledkem vypnutí třetího elektronického bloku 40 je odblokování volnoběžky, která chrání převodovku před havárií.

Při jízdě dopravního prostředku na druhém a třetím, převodovém stupni je zapojen druhý elektronický blok 39 a od výstupu 70 druhého diferenciálního zesilovače prochází napětí přes odpor 70 k bázi tranzistoru 69. V důsledku toho se paralelně s odporem 66 připojuje odpor 68, což snižuje úroveň napětí přiváděného k diodě 65 a Zenerově diodě 64. Parametry odporů 66, 67, 68 a Zenerovy diody 64 jsou voleny tak, že při rychlosti dopravního prostředku, která je poněkud vyšší než rychlosti odpovídající řazení z druhého na třetí převodový stupeň v. případě uvolněného plynového pedálu je napětí přiváděné k invertujícímu vstu,pu 60 prvního diferenciálního zesilovače vyšší než napětí na neinvertujícím vstupu 50 prvního diferenciálního zesilovače.

V důsledku toho dojde při uvedené rychlosti k vypnutí třetího elektronického bloku 40 a odblokování volnoběžky. Díky tomu bude v případě samovolného vypnutí prvního ovládacího elektromagnetu 30 řazení při vysoké rychlosti jízdy a spojeném s tím vypnutím třetího a zařazení druhého převodového stupně zabezpečena ochrana převodovky před havarijním řazením v důsledku působení odblokované volnoběžky.

Při normální činnosti systému ovládání nemá uvedené vypnutí třetího elektronického bloku 40 na činnost převodovky vliv.

Při jízdě dopravního prostředku na prvním převodovém stupni, a nebo zpětném chodu je druhý elektronický blok 39 vypnut. V souvislosti s tím není napětí na bázi tranzistoru 69 přiváděno, tj. daný tranzistor je uzavřen, odpor 68 není paralelně s odporem 66 zapojen a napětí na středním bodu děliče spojeném s diodou 65 stoupá.

V důsledku vypnutí třetího elektronického bloku 40 působením napětí jdoucího od snímače 36 rychlosti a prahového ústrojí k invertujícímu vstupu 60 prvního diferenciálního zesilovače probíhá při nižší rychlosti jízdy dopravního prostředku. Třetí elektronický blok 40 se nastavuje tak, že jeho uvedené vypnutí probíhá při poněkud vyšší rychlolsti než je rychlost odpovídající řazení z prvního na druhý převodový stupeň při uvolněném plynovém pedálu 57.

Takže když dopravní prostředek jel vysokou rychlostí na druhém převodovém stupni a z jakéhokoliv důvodu došlo k samovolnému vypnutí druhého elektronického bloku 39 vyvolávajícím přeřazení z druhého na první převodový stupeň, dochází současně i k vypnutí třetího elektronického bloku 40 s odblokováním volnoběžky. V důsledku toho je zabezpečena ochrana převodovky před havarijním zařazením prvního převodového stupně.

Analogickým způsobem je dosahováno ochrany převodovky před havarijními režimy jestliže řidič přepne kontrolér do polohy odpovídající zařazení prvního převodového stupně nebo zpětného chodu při jízdě dopravního prostředku vyšší rychlostí než je zadaná.

Při nastavení kontroléru 37 do polohy A 2 odpovídající samočinnému řazení pouze prvního a druhého převodového stupně je napájecí okruh prvního elektronického bloku 38 přerušen, protože otočná deska 44 kontroléru se odsune od jeho pravého kontaktu Ala druhý elektronický blok 39 a třetí elektronický blok 40 zůstanou při této poloze kontroléru připojeny k síti.

Proto činnost systému ovládání při poloze kontroléru A 2 se bude od výše popsané odlišovat pouze tím, že v převodovce nebude řazen třetí (vyšší) převodový stupeň.

Nastavení kontroléru do polohy 1 (první převodový stupeň) zabezpečuje připojení k síti pouze třetího elektronického bloku 40, čímž je vytvořena možnost zapnutí prvního ovládacího elektromagnetu 30 řazení a druhého ovládacího elektromagnetu 31 řazení nezávisle na rychlosti jízdy dopravního prostředku. Kromě toho od pravého kontaktu 1 kontroléru je napětí k neinvertujícímu vstupu 50 prvního diferenciálního zesilovače přiváděno i mimo přepínač 56 a diodu 55. Tím je zajištěno neustálé zapnutí třetího elektronického bloku 40 zabezpečující blokování volnoběžky dokonce i při úplném zastavení dopravního prostředku. To umožňuje nejefektivněji využívat režim brzdění motorem.

Při zapnutí pouze ovládacího elektromagnetu 33 blokování volnoběžky systém ovládání pracuje jak bylo uvedeno, výše.

Při nastavení kontroléru 37 do polohy „ZCH“ (zpětný chodj jsou přes desku 44 kontroléru a boční výstupek 45 kontroléru ke kladnému pólu napětí 74 připojovány kontakty „ZCH“ a „N“ kontroléru 37. V důsledku toho se zapíná třetí ovládací elektromagnet 32 řazení a kromě toho je napětí přiváděno k prvnímu výstupnímu zesilovači 51 třetího elektronického bloku 40 a neinvertujícímu vstupu 50 prvního diferenciálního zesilovače. To zabezpečuje zapnutí třetího elektronického bloku 40 s připojením ovládacího elektromagnetu 33 blokování volnoběžky k napětí.

Při současném zapnutí prvního ovládacího elektromagnetu 32 řazení a ovládacího elektromagnetu 33 blokování volnoběžky (viz obr. 2 a 3] první ovládací šoupátko 28 a druhé ovládací šoupátko 29 ventilů se posunou dolů zabezpečujíc spojení hydraulických válců brzdy 8 unášeče prvního planetového převodu přes druhé ovládací šoupátko 29 hydraulického válce brzdy 21 druhého planetového převodu s čerpadlem.

Zapnutí brzd zabezpečuje zpětný chod. Kroutící moment je předáván přes hydraulický měnič při nastaveném unášeči 6 prvního planetového převodu a korunovém kole 20 druhého planetového převodu přes oba planetové převody na hnaný hřídel 14.

Při nastavení kontroléru 37 do polohy „N“ (neutrál) je ke kladnému pólu napětí 74 připojován pouze kontakt „N“ kontroléru 37 v důsledku čehož je zapnut třetí ovládací elektromagnet 32 řazení. Výsledkem bude posun druhého ovládacího šoupátka 29 dolů a protože kapalina bude proudit od čerpadla k hornímu i spodnímu čelu ventilu 34, plavnosti řazení, bude se šoupátko ventilu 34 plavnosti řazení pod působením pružiny udržovat v horní poloze. První lamelová spojka 19 bude tlakem kapaliny postupující od druhého ovládacího šoupátka 29 vypnuta. Druhá lamelová spojka 22 přes ventil 34 plavnosti řazení a brzdu 21 druhého planetového převodu a brzdu 8 unášeče prvního planetového převodu přes první ovládací šoupátko 28 budou spojeny s přepadem a v převodovce bude zapnuta neutrální poloha.

Tímto způsobem popsaný systém samočinného ovládání převodovky zabezpečuje brzdění dopravního prostředku motorem na všech převodových stupních při nastavení kontroléru v poloze samočinného řazení všech převodových stupňů, což zvyšuje bezpečnost provozu dopravního prostředku na kluzkých vozovkách, snižuje počet přepínání kontroléru (převádění do jiných poloh) a tím snižuje nutnou pozornost řidiče pro ovládání převodovky. Přitom je zabezpečena spolehlivá ochrana převodovky před havarijními režimy při chybném přepnutí kontroléru a nebo při poruše prvků systému ovládání převodovky.

Claims (3)

1. PREDMET

   1. Systém samočinného ovládání hydromechanické převodovky dopravního prostředku, mající volnoběžku pracující na prvním a druhém převodovém stupni, a blokování této volnoběžky, mající snímač rychlosti dopravního prostředku, kontrolér s polohou samočinného řazení všech a části převodových stupňů a polohou nuceného řazení prvního převodového stupně, elektronické bloky k ovládání elektromagnetů, vyznačující se tím, že obsahuje elektronický blok (40) ovládání ovládacího elektromagnetu (33) blokování volnoběžky (7), který má tvarovač úrovně signálu (43) a diferenciální zesilovač (47) s kladnou zpětnou vazbou a prahový obvod (63), přičemž výstup diferenciálního zesilovače (47) je připojen ke vstupu výstupního zesilovače (51) napájení ovládacího elektromagnetu (33) a neinvertující vstup (5) diferenciálního zesilovače (47) je spojen s výstupem indukčního snímače (41) otáček přes přepínač (56), který je spojen s plynovým pedálem (57) a invertující vstup (60) diferenciálního zesilovače (47) je připojen k výstupu prahového obvodu (63), jehož vstup je spojen s výstupem indukčního snímače (41) otáček.

   YNÁ1EZU
2. 2. Systém samočinného ovládání hydromechanické převodovky podle bodu 1, vyznačující se tím, že prahový obvod (63) bloku ovládání ovládacího elektromagnetu (33) blokování volnoběžky (7) má dělič napětí skládající se ze tří odporů (66, 67, 68), jejichž společný bod je přes Zenerovu diodu (64) připojen k invertu jícímu vstupu (60) diferenciálního zesilovače, přičemž jeden odpor (67) je spojen s výstupem indukčního snímače (41) otáček, druhý odpor (66) je spojen s kostrou a třetí odpor (68) je připojen ke kolektoru tranzistoru (69), jehož emitor je spojen s kostrou a báze tranzistoru (69) je pres odpor (70) připojena k elektronickému bloku (39) ovládání elekrromagnetu (31) řazení druhého· převodového stupně.
3. 3. Systém samočinného ovládání hydromechanické převodovky podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že invertující vstup (60) diferenciálního zesilovače (47) je přes oddělovací diodu (71) připojen k elektronickému bloku (38) ovládání elektromagnetu (30) řazení třetího převodového stupně.