SU1028535A1

SU1028535A1 - Automatic gear-shifting device for vehicle

Info

Publication number: SU1028535A1
Application number: SU813280694A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федотович Чабан; Александр Михайлович Статкевич; Михаил Григорьевич Мелешко
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1981-04-23
Filing date: 1981-04-23
Publication date: 1983-07-15

Abstract

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее задающий механизм, включающий в себ датчик частоты вращени двигател , представл ющий собой центробежный регул тор, подвижный элемент и гидроаппарат, гидравлически соединенный с нагнетательной магистралью и усилительно-преобразовательным механизмом, имеющим два пилотных клапана, каждый из которых соединен с гидроаппаратом и исполнительным механизмом , выполненным из двух силовых цилиндров с подпружиненными порщн ми, кинематически св занными через реверсивный храповый механизм с золотниками клапанов переключени передач и распределителем переключени передач, при этом подвижный элемент задающего механизма соединен с рычагом подачи топлива, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности путем стабилизации поддержани оптимальной нагрузки двигател , гидроаппарат состоит из двух двухпозиционных гидрораспределителей , двух пружин и двух двуплечих рычагов, одно плечо каждого из которых поджато соответствующей пружиной к подвижному элементу задающего механизма , а второе установлено с возможностью взаимодействи с золотником соответствующего двухпозиционного гидрораспределите л , управл ющие полости двухпозиционных (Л гидрораспределителей гидравлически соединены с выходными полост ми клапанов включени передач, нагнетательной магистралью и блокировочными полост ми пилотных клапанов , а выходные полости - с управл ющими полост ми пилотных клапанов.AUTOMATIC VEHICLE TRANSFER SWITCHING DEVICE, containing a driver mechanism, including an engine speed sensor, which is a centrifugal regulator, a moving element and a hydraulic unit, hydraulically connected to a discharge line and an amplifying-converting mechanism, having two pilot valves, each with two pilot lines, each hydraulically connected to a discharge line and an amplifying-converting mechanism, having two pilot valves each, each having two pilot valves, each hydraulically connected to a pressure line and an amplifying-converting mechanism, having two pilot valves, each with a pilot valve, each with a pilot valve, each having a hydraulic circuit connected to a discharge line and an amplifying-converting mechanism with two pilot valves each with a pilot line. connected to a hydraulic device and an actuator made of two power cylinders with spring loaded forces, kinematically connected and through a reversible ratchet mechanism with spools of gearshift valves and gearshift distributor, while the movable element of the driver mechanism is connected to the fuel supply lever, characterized in that, in order to increase reliability by stabilizing maintaining the engine's optimal load, the hydraulic apparatus consists of two two-way control valves. two springs and two double shoulders, one shoulder of each of which is pressed with the corresponding spring to the moving element of the setting mechanism and the second is installed with the possibility of interaction with the spool of the corresponding two-way valve, the two-position control valves (L of the hydraulic distributors are hydraulically connected to the output cavities of the gear-switching valves, the discharge valve and the blocking cavities of the pilot valves, and the output cavities - to the control cavities of the pilot valves.

Description

toto

0000

елate

ооoo

СПSP

Изобретение относитс к устройствам автоматического переключени передач ступенчатых трансмиссий т говых средств.This invention relates to devices for automatic gear shifting of manual transmissions of traction means.

Известно устройство автоматического переключени передач транспортного средства , содержащее задающий механизм, включающий в себ датчик, частоты вращени двигател , представл ющий собой центробежный регул тор, подвижный элемент и гид роаппарат, гидравлически соединенный с нагнетательной магистралью и усилительнопреобразовательным механизмом, имеющим два пилотных клапана, каждый из которых соединен с упом нутым гидроаппаратом и исполнительным механизмом, выполненным из двух силовых цилиндров с подпружиненными порщн ми, кинематически св занными через реверсивный храповой механизм с золотниками клапанов переключени передач и распределителем переключени передач, при этом подвижный элемент задающего механизма соединен с рычагом подачи топлива транспортного средства 1.A device for automatic gear shifting of a vehicle is known, comprising a driver mechanism, including a sensor, an engine rotational speed, which is a centrifugal regulator, a moving element and a hydraulic device, which is hydraulically connected to a discharge line and an amplifying mechanism, each having two pilot valves which is connected to the said hydraulic apparatus and the actuator, made of two power cylinders with spring loaded forces, tically connected through a reversible ratchet with spools of gearshift valves and gearshift distributor, while the movable element of the driver mechanism is connected to the fuel lever of the vehicle 1.

Недостатком известного устройства вл етс нестабильность его работы, вызванна тем, что в нем гидроаппарат не вл етс двухпозиционньш. Дл выдачи одним гидроаппаратом двух сигналов на переключение смежных высших и низших передач и дл обеспечени нейтрального состо ни устройства соответственно при недогрузке, перегрузке и оптимальной нагрузке двигател гидроаппарат должен иметь не менее трех устойчивых фиксированных положений. Этот гидроаппарат не имеет устройства, обеспечивающего его фиксированные положени , а перемещение подвижного элемента задающего устройства, с которым кинематически св зан гидроаппарат, вл етс непрерывной аналоговой в еличиной. Расход рабочей жидкости через усилитель с клапаном (золотником ) может быть выражен зависимостьюA disadvantage of the known device is the instability of its operation, due to the fact that in it the hydraulic apparatus is not two-way. In order for a single hydraulic device to issue two signals for switching adjacent higher and lower gears and to ensure the neutral state of the device, respectively, under underloading, overloading and optimum engine load, the hydraulic device must have at least three stable fixed positions. This hydraulic apparatus does not have a device that provides its fixed positions, and the movement of the movable element of the driver, with which the hydraulic apparatus is kinematically connected, is a continuous analog in size. The flow rate of the working fluid through an amplifier with a valve (spool) can be expressed by the dependence

где Q - расход рабочей жидкости черезwhere Q is the flow rate of the working fluid through

усилитель;amplifier;

fi -коэффициент расхода; Т -площадь проходного сечени окон в гильзе, завис ща от положени клапана; / -плотность рабочей жидкости; др -перепад давлений рабочей жидкости до и после проходного сечени .fi is the flow rate; T is the flow area of the windows in the sleeve, depending on the position of the valve; / - density of the working fluid; dr is the differential pressure of the working fluid before and after the flow section.

Как видно, количество рабочей жидкости поступающей к раме задержки включени зависит от положени подвижного элемента центробежного регул тора, пропорционального нагрузке двигател . Следовательно, врем задержки включени зависит от нагрузки двигател , а переключени передач могут осуществл тьс при различной нагрузке.As can be seen, the amount of working fluid supplied to the frame of the start-up delay depends on the position of the moving element of the centrifugal regulator, which is proportional to the engine load. Therefore, the turn-on delay time depends on the engine load, and gear changes can be carried out at different loads.

Цель изобретени - повыщение надежности путем стабилизации поддержани оптимальной нагрузки двигател .The purpose of the invention is to increase reliability by stabilizing the maintenance of an optimal engine load.

Указанна цель, достигаетс тем, что в устройстве автоматического переключени передач транспортного средства, содержащем задающий механизм, включающий в себ датчик частоты вращени двигател , представл ющий собой центробежный регул тор , подвижный элемент и гидроаппарат, гидравлически соединенный с нагнетательной магистралью и усилительно-преобразовательным механизмом, имеющим два пилот0 ных клапана, каждый из которых соединен с гидроаппаратом и исполнительным механизмом , выполненным из двух силовых цилиндров с подпружиненными порщн ми, кинематически св занными через реверсивный храповой механизм с золотниками клапанов переключени передач и распределителем переключени передач, при этом подвижный элемент задающего механизма соединен с рычагом подачи топлива, гидроаппарат состоит из двухпозиционных гидро0 распределителей, двух пружин и двух двуплечих рычагов, одно плечо каждого из которых поджато соответствующей пружиной к подвижному элементу задающего механизма , а второе установлено с возможностью взаимодействи с золотником соответствующего двухпозиционного гидрораспределител , управл ющие полости двухпозиционных гидрораспределителей гидравлически соединены с выходными полост ми клапанов включени передач, нагнетательной магистралью и блокировочными полост ми пилотных клапанов , а выходные полости - с управл ющими полост ми пилотных клапанов.This goal is achieved by the fact that in an automatic gear shift device of a vehicle, comprising a driver mechanism, including an engine speed sensor, which is a centrifugal regulator, a moving element and a hydraulic apparatus, hydraulically connected to the discharge line and the amplifying-converting mechanism, having two pilot valves, each of which is connected to a hydraulic apparatus and an actuator, made of two power cylinders with a spring-loaded and kinematically coupled gears through a reversing ratchet mechanism with spools of gearshift valves and gearshift distributors, while the moving element of the driver mechanism is connected to the fuel supply lever, the hydraulic apparatus consists of two-way hydraulic springs, two springs and two two-arm arms, one shoulder of each of which is pressed by the corresponding spring to the moving element of the setting mechanism, and the second is installed with the possibility of interaction with the spool of the corresponding uhpozitsionnogo valve, controlled two-position directional control valves guides cavity hydraulically connected to the outlet valve cavities incorporating gears discharge line and the locking cavities of the pilot valve and the outlet cavity - with the control pilot valve cavities.

На чертеже показана кинематическа схема устройства.The drawing shows a kinematic diagram of the device.

Устройство содержит задающий механизм , включающий в себ кинематически жестко соединенный с коленчатым валом центробежный датчик 1, пружину 2, подвижный элемент 3, рычаг 4, т гу 5, соединенную -с педалью 6 рычага 7 управлени скоростными режимами двигател , гидроаппарат,The device contains a driver that includes a centrifugal sensor 1, a spring 2, a movable element 3, a lever 4, a pull 5, connected with the pedal 6 of the engine speed control lever 7, rigidly connected to the crankshaft, kinematically connected to the crankshaft.

выполненный из двух- рычагов 8 и 9, пружин 10 и 11 и двухпозиционных гидрораспределителей 12 и 13, управл ющие полости 14 и 15 которых соединены гидролини ми 16 и 17 с выходными полост ми 18 и 19 клапанов 20 и 21 включений передач, гидроли5 ни ми 22 и 23 - с нагнетательной магистралью 24, гидролини ми 25 и 26 - с блокировочными полост ми 27 и 28 пилотньтх клапанов 29 и 30. Гидролини ми 31 и 32 выходные полости 33 и 34 двухпозиционных гидрораспределителей 12 и 13 подключены к управл ющим полост м 35 и 36 пилотных клапанов 29 и 30 полости 37 и 38 которых соединены с нагнетательной магистралью 24, а выходные полости 39 и 40 гидролини ми 41 и 42 соединены с управл ющими полост ми 43 и 44 силовых цилиндров 45 и 46 исполнительного механизма.made from two levers 8 and 9, springs 10 and 11, and two-way control valves 12 and 13, the control cavities 14 and 15 of which are connected by hydraulic lines 16 and 17 to output cavities 18 and 19 of gears 20 and 21 22 and 23 — with the discharge line 24, with hydraulic lines 25 and 26 — with blocking cavities 27 and 28 pilot valves 29 and 30. With hydraulic lines 31 and 32, the output cavities 33 and 34 of the on-off valve 12 and 13 are connected to control cavities 35 and 36 pilot valves 29 and 30 of cavity 37 and 38 of which are connected to injection The main line 24 and the output cavities 39 and 40 are connected by hydraulic lines 41 and 42 to the control cavities 43 and 44 of the actuator cylinders 45 and 46.

Поршни 47 силовых цилиндров 45 и 46, пйджатые пружинами 48, через щтоки 49Pistons 47 power cylinders 45 and 46, payzhatye springs 48, through the rods 49

соединены с поворотными устройствами 50, которые содержат защелки 51, щарики 52, поджатые пружинами 53. Упоры 54 закреплены неподвижно на корпусе, а шайба 55 с захватами 56 посажена жестко на вал 57, на котором установлен поворотный золотник 58 переключени передач, который может соедин ть канал 59, подключенный к нагнетательной магистрали 24, посредством гидролиний 60-63 с бустерами 64-67 фрикционных муфт 68-71. Клапаны 20 и 21 включений передач св заны зацепами 72 и 73 с штоками 49 через захваты 74 и 75, а гидролини ми 76 и 77 соединены с нагнетательной магистралью 24. Пилотные клапаны 29 и 30 снабжены возвратными пружинами 78 и 79.connected to pivoting devices 50, which include latches 51, balls 52 pressed by springs 53. The stops 54 are fixedly mounted on the housing, and the washer 55 with grippers 56 is fixed firmly on the shaft 57, on which the rotary gearshift valve 58 is mounted, which can connect channel 59, connected to the discharge line 24, through hydraulic lines 60-63 with boosters 64-67 friction clutches 68-71. Valves 20 and 21 of gear inserts are connected by hooks 72 and 73 to rods 49 via grippers 74 and 75, and by hydraulic lines 76 and 77 are connected to discharge line 24. Pilot valves 29 and 30 are equipped with return springs 78 and 79.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При оптимальной нагрузке и движении транспортного средства, например на первой передаче, подвижный элемент 3 задающего механизма; наход щийс под действием центробежных сил грузов и пружин 2, 10 и 11, занимает исходное среднее положение Поворотный золотник 58 повернут так, что центральный канал 59 соединен с гидролинией 60, поэтому масло под давлением от нагнетательной магистрали 24.поступает в бустер 64, снижа диски фрикционной муфты 68, обеспечива через нее передачу мощности.Under optimal load and vehicle movement, for example, in first gear, the movable element 3 of the driver; centrifugal forces of loads and springs 2, 10 and 11, occupies the initial middle position. The rotary slide valve 58 is rotated so that the central channel 59 is connected to the hydraulic line 60, therefore the pressurized oil from the discharge line 24. enters the booster 64, reducing the disks friction clutch 68, providing through it the transfer of power.

С уменьшением нагрузки повыщаетс частота вращени коленчатого вала и, следовательно , сила центробежных грузов центробежного датчика 1. Когда нагрузка становитс ниже порогового значени при переключени х передач, увеличивающа с центробежна сила грузов становитс больще силы пружин 2 и 11, подвижный элемент 3 и двуплечий рычаг 9 проворачиваютс вправо. После перехода пружиной 11 нейтрального положени усилие от ее действи из противодействующего центробежным силам грузов превращаетс во вспомогательное и ускор ет поворот двуплечего рычага 9, который другим плечом , резко перемещает двупозиционный гидр о распределитель 13 вниз. Рабоча жидкость под давлением от нагнетательной магистрали 24 посредством гидролинии 23, выходной полости 34, гидролинии 26, блокировочной полости 28, гидролинии 32 поступает в управл ющую полость 36 пилотного клапана 29, перемеща его золотник вверх и сжима пружину 79. Жидкость от нагнетательной магистрали 24 посредством соединившихс полостей 37 и 39 и гидролинии 41 поступает в управл ющую полость 43 силового цилиндра 46, перемеща порщень 47 вправо, сжима пружину 48. Шток 49, св занный с поршнем, перемещает поворотное устройство 50, защелка 51 под действием пружины 53 через щарик 52 прижимаетс к профилированной поверхности , установленной неподвижно, и перемещаетс по ней до упора в захват 56 щайбы 55 и поворачивает ее вместе с валом 57, с которым жестко св зан золотник 58 переключени передач. Поворот золотника 58As the load decreases, the rotational speed of the crankshaft and, consequently, the force of the centrifugal weights of the centrifugal sensor 1 increase. When the load becomes below the threshold value during gear changes, the increasing centrifugal force of the weights becomes greater than the force of the springs 2 and 11, the movable element 3 and the double-arm lever 9 turn to the right. After the neutral position of the spring 11, the force from its action from the opposing centrifugal forces of the loads turns into an auxiliary and accelerates the rotation of the two shoulders lever 9, which with the other arm, sharply moves the two-position valve 13 down. The working fluid under pressure from the discharge line 24 through the hydroline 23, the output cavity 34, the hydroline 26, the blocking cavity 28, the hydroline 32 enters the control cavity 36 of the pilot valve 29, moving its spool upwards and compressing the spring 79. The liquid from the discharge line 24 through the connected cavities 37 and 39 and the hydroline 41 enters the control cavity 43 of the power cylinder 46, moving the piston 47 to the right, compressing the spring 48. The rod 49 connected to the piston moves the rotator 50, the latch 51 under the Corollary scharik spring 53 through 52 is pressed against the profiled surface, is fixedly mounted, and moves along it until it stops in the grip 56 schayby 55 and rotates it together with the shaft 57, which is rigidly coupled to the spool 58 shifting. Turning spool 58

, обеспечивает подачу жидкости от нагнетательной магистрали 24 через канал 59 и, гидролинию 61 к бустеру 65 фрикционной муфты 69, а бустер 64 фрикционной муф . ты 68 соедин етс со сливом. Включаетс втора передача. При движении штоков 49, provides the flow of fluid from the discharge line 24 through the channel 59 and, hydroline 61 to the booster 65 of the friction clutch 69, and the booster 64 of the friction clutch. You 68 is connected to a drain. The second transmission is included. When moving stock 49

0 вправо захват 74 и зацеп 72 перемещают золотник клапана 21 включений передач вправо, соедин гидролинии 76 с выходной полостью 19, что обеспечивает подачу рабочей жидкости под давлением посредством гидролинии 17 в управл ющую полость 15.0 to the right, the gripper 74 and the hook 72 move the valve spool 21 of the gear inserts to the right, connecting the hydraulic line 76 to the output cavity 19, which ensures that the working fluid is supplied under pressure through the hydraulic line 17 into the control cavity 15.

Двухпозиционный гидрораспределитель 13 перемещаетс вверх и выводит гидроаппарат в исходное состо ние. Гидролини 23 запираетс , а управл юща полость 36 посредством гидролиний 32 и 26 и двухпозиционQ ного гидрораспределител 13 соедин етс со сливом. Пилотный,клапан 29 пружиной 79 перемещаетс вниз, полость 43 соедин етс со сливом, порщень 47 пружиной 48 перемещаетс влево, одновременно передвига и клапан 21. Устройство выходит в сходное The on-off valve 13 moves upwards and brings the hydraulic apparatus to its initial state. The hydrolines 23 are locked and the control cavity 36 is connected by means of the hydrolines 32 and 26 and the two-way control valve 13 to the drain. Pilot, valve 29 is moved down by spring 79, cavity 43 is connected to a drain, piston 47 is moved by spring 48 to the left, while moving and valve 21. The device goes to a similar

5 состо ние.5 state.

При последующей недогрузке двигател срабатыванием этих же элементов обеспечиваетс поворот золотника 58 против часовой стрелки в следующее фиксированноеWhen the engine is subsequently underloaded, the same elements are turned by turning the spool 58 counterclockwise into the next fixed position.

0 положение, когда бустер 66 фрикционной муфты 70 соедин етс с нагнетательной магистралью , а бустер 65 муфты 69 - со сливом .0, when the booster 66 of the friction clutch 70 is connected to the discharge line, and the booster 65 of the clutch 69 is connected to the drain.

Если нагрузка двигател увеличиваетс , уменьщаетс частота вращени и силы центробежных грузов датчика 1. Когда нагрузка увеличиваетс до порогового значени при переключени х передач, сила пружины 2 становитс большей суммы приведенных усилий от пружины 10 и центробежных грузов датчика 1, подвижный элемент 3 поворачи Баетс влево. После перехода пружиной 10 нейтрального положени усилие от ее действи из противоположного усилию пружины 2 превращаетс в суммирующее и ускор ет поворот двуплечего рычага 8, который вто , рым плечом резко перемещает двухпозицион ный гидрораспределитель 12 вниз. Жидкость под давлением от нагнетательной магистрали 24 посредством гидролинии 22, выходной полости 33, гидролинии 25 блокировочной полости 27 и гидролинии 31 поступает в управл ющую полость 35 пилотного клапана 30, перемеща его вверх, сжима пружину 78. Жидкость от нагнетательной магистрали 24 посредством соединившихс полостей 38 и 40 и гидролинии 42 поступает в управл ющую полость 44 силового цилиндра 45, чтоIf the engine load increases, the rotational speed and force of centrifugal weights of sensor 1 decrease. When the load increases to a threshold value during gear changes, the force of spring 2 becomes greater than the sum of reduced forces from spring 10 and centrifugal weights of sensor 1, the turning element 3 turns. After the spring 10 transitions the neutral position, the force from its action from the opposite spring force 2 turns into a summing and accelerates the rotation of the two shoulders lever 8, which, with its shoulder, sharply moves the two-way valve 12 down. The pressurized fluid from the discharge line 24 through the hydroline 22, the output cavity 33, the hydroline 25 of the blocking cavity 27 and the hydroline 31 enters the control cavity 35 of the pilot valve 30, moving it upward, compressing the spring 78. The fluid from the discharge line 24 through the connecting cavities 38 and 40 and hydraulic lines 42 enters the control cavity 44 of the power cylinder 45, which

5 вызывает, в результате перемещени поршн 47 со штоком 49, и срабатывани поворотного устройства 50, поворот золотника 58 в сторону включени смежной низшей передачи . Одновременно штоком 49 перемещаетс клапан 20 вправо, и жидкость поступает в управл ющую полость 14, двухпозиционный гидрораспределитель 12 перемещаетс вверх, пилотный клапан 30 - вниз, порщень 47 силового цилиндра 45 - влево. Устройство выходит в исходное положение. Включение смежной низщей передачи выводит работу двигател на оптимальный режим.5 causes, as a result of the movement of the piston 47 with the rod 49, and the operation of the rotator 50, the rotation of the spool 58 in the direction of engagement of the adjacent low gear. At the same time, the stem 49 moves the valve 20 to the right, and the fluid enters the control cavity 14, the on-off valve 12 moves up, the pilot valve 30 goes down, the piston 47 of the power cylinder 45 moves left. The device goes to its original position. The inclusion of an adjacent low gear brings the engine to the optimum mode.

При повторном увеличении нагрузки срабатыванием тех же элементов включаетс следующа низща передача.When the load is increased again by the operation of the same elements, the next gear is switched on.

При изменении скоростного режима двигател путем поворота с помощью педали 6When changing the engine speed by turning with the pedal 6

рычага 7 управлени скоростными режимами двигател измен етс также положение рычага 4 и, следовательно, сила нат жени пружины 2 центробежного датчика 1. ЭтоThe lever 7 controlling the speeds of the engine also changes the position of the lever 4 and, consequently, the tension of the spring 2 of the centrifugal sensor 1. This

обуславливает срабатывание устройства при других нагрузках двигател , что обеспечивает поддержание оптимальной нагрузки двигател на всех режимах его работы.causes the operation of the device under other engine loads, which ensures the maintenance of the optimum engine load in all modes of its operation.

Выполненное таким образом устройство автоматического переключени передач повышает стабильность поддержани оптимальной нагрузки двигател , что позвол ет повысить эксплуатационную производительность и снизить удельный расход горюче-сма зочных материалов.An automatic gearshift device designed in such a way increases the stability of maintaining the optimum engine load, which makes it possible to increase the operational performance and reduce the specific consumption of combustible materials.

//

SS58SS58

jFjrJrjjFjrJrj

iFllrnri,iFllrnri,

7/ 7/ S9 бЙ7/7 / S9 BY

Claims

DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OF VEHICLE TRANSMISSIONS, containing a driving mechanism including an engine speed sensor, which is a centrifugal regulator, a movable element and a hydraulic unit, hydraulically connected to a discharge line and an amplification-conversion mechanism having two pilot valves, each of which is connected to two pilot valves hydraulic device and actuator made of two power cylinders with spring-loaded pistons kinematically connected by h reversible ratchet mechanism with spools of gearshift valves and a gearshift distributor, while the movable element of the master gear is connected to the fuel supply lever, characterized in that, in order to increase reliability by stabilizing the maintenance of the optimal engine load, the hydraulic valve consists of two two-position valves, two springs and two two-arm levers, one shoulder of each of which is pressed by the corresponding spring to the movable element of the master mechanism, and the second mustache anovleno to cooperate with a respective two-position slide valve gidroraspredelite- § To governing cavity DIP ~ directional control valves are hydraulically connected with the output gear cavities switching valves, discharge line and the locking cavities of the pilot valve, and the outlet cavity - a control chamber of the pilot valves.

SU .... 1028535