SU1094767A1 - Система управлени фрикционными элементами ступенчатой коробки передач транспортного средства - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ СТУПЕНЧАТОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержаща  источник давлени  рабочей жидкости, соединенный через клапан переключени  фрикционных элементов с гидроцилиндрами фрикционных элементов, датчики нагрузки двигателей и скорости транспортного средства. (Vp,5 41 соединенные с управл ющими полост ми упом нутого клапана, при этом последний включает в себ  корпус с золотником и по крайней мере одну торцовую рабочую камеру с поршнем, полость перед одним из торцов которого сообщена с гидробаком через дроссель, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  конструкции, клапан переключени  фрикционных элементов снабжен перегородкой, размещенной между торцовой рабочей камерой с поршнем и корпусом клапана, и щтифтом, подвижно установленным в перегородке, при этом полост з между перегородкой и одним торцом поршн  сообщена с гидробаком, а в корпусе упом нутого клапана со стороны торца золотника , примыкающего к штифту, выполнены i смежные полости, посредством которых один из датчиков системы управлени  соединен с (Л полостью перед другим торцом поршн . 61ФР, (;о О5

Description

Изобретение относитс  к транспортной технике, а именно к системам управлени  фрикционными элементами ступенчатых коробок передач транспортных средств.

Известна система управлени  фрикционными элементами ступенчатой коробки передач транспортного средства, содержаида  источник давлени  рабочей жидкости, соединенный через клапан переключени  фрикционных элементов с гидроцилиндрами фрикционных элементов, датчики нагрузки двигател  и скорости транспортного средства, соединенные с управл ющими полост ми упом нутого клапана, при этом последний включает в себ  корпус с золотником и по крайней мере одну торцовую рабочую камеру с поршнем, полость перед одним из торцов которого сообщена с гидробаком через дроссель 1.

Недостаток известной системы заключаетс  в сложности конструкции.

Цель изобретени  - упрощение конструкции .

Указанна  цел( достигаетс  тем, что в системе управлени  фрикционными элементами ступенчатой коробки передач транспортного средства, содержащей источник давлени  рабочей жидкости, соединенный через клапан переключени  фрикционных элементов с гидроцилиндрами фрикционных элементов, датчики нагрузки двигател  и скорости транспортного средства, соединенные с управл ющими полост ми упом нутого клапана, при этом последний включает в себ  корпус с золотником и по крайней мере одну торцовую рабочую камеру с поршнем , полость перед одним из торцов которого сообщена с гидробаком через дроссель, клапан переключени  фрикционных элементов снабжен перегородкой, размещ,енной между торцовой рабочей камерой с поршнем и корпусом клапана, и штифтом, подвижно установленным в перегородке, при этом полость между перегородкой и одним торном поршн  сообщена с гидробаком, а в корпусе упом нутого клапана со стороны торца золотника, примыкающего к, штифту, выполнены смежные полости, посредством которых один из датчиков системы управлени  соединен с полостью перед другим торцом поршн .

На фиг. 1 изображена система управлени  с клапаном автоматического переключени  ступеней, показанным в положении включенной понижающей ступени; на фиг. 2 - клапан автоматического управлени  при среднем положении, его золотника; на фиг. 3 - вариант конструкции клапана автоматического переключени  ступеней при подводе к рабочей камере дифференциального поршн  давлени  датчика скорости транспортного средства; на фиг. 4 - характеристики усилий, действующих с 2 сторон на золотник клапана автоматического переключени .

Система управлени  переключением ступеней содержит источник 1 давлени  рабочей жидкости, датчик 2 нагрузки двигател , датчик 3 скорости транспортного средства и клапан, 4 автоматического переключени  фрикционных муфт 5 и 6.

Клапан 4 автоматического переключени  содержит корпус 7 с полост ми 8-13, золотник 14 с щейками 15-17 и торцовые рабочие камеры 18 и 19 с поршн ми 20 и 21, заглушенные крышками 22 и 23. Корпус 7 и рабоча  камера 18 разделены перегородкой 24, в которой подвижно установлен штифт 25: Рабоча  камера 18 имеет полость 26, сообщенную с гидробаком 27 через дроссель 28. Полость 29 рабочей камеры 19 через выполненное в ней отверстие 30 сообщаетс  с гидробаком 27. В поршне 20 выполнена проточка 31 и отверстие 32, сообщенные с полостью 26 рабочей камеры 18.

Один из датчиков системы - датчик 2 (дл  варианта клапана, изображенного на фиг. 1) ИЛИ датчик 3 (дл  варианта клапана , изображенного на фиг. 3) каналом 33 сообщаетс  с полостью 8 корпуса 7 клапана 4. Через смежную полость 9 корпуса 7, канал 34 и выполненное в рабочей камере 18 отверстие 35 давление одного из датчиков (2 или 3) подводитс  к полости 36 перед порщнем 20. Полость 37 рабочей ка .меры 18 между перегородкой 24 и поршнем 20 -сообщаетс  с гидробаком. 27.

Давление датчика 3 скорости каналом 38 подводитс  к полости 39 перед торцом порщн  21 через выполненное отверстие

40в рабочей камере 19. Давление датчика 2 подводитс  к полости 39 перед торцом золотника 14 (фиг. 3)

Источник 1 (фиг. 1) через смежные полости 12 и 11 корпуса 7 клапана 4 и канал

41сообщаетс  с гидроцилиндром фрикционной муфты 5 включени  понижающей ступени (Фр1), а через полости 12 и 13 и канал

42- с гидроцилиндром фрикционной муфты 6 включени  повышающей ступени (Фр

Система управлени  работает следующим образом.

В исходном положении, соответствующем троганию с места, клапана 4 находитс  в положении включенной понижающей ступени (включена фрикционна -муфта 5 (), показанном на фиг. 1, при котором золотник 14 клапана 4 находитс  в правом крайнем положении. Указанное положение золотника обеспечиваетс  тем, что при включенном двигателе (не показан) и сто щем на месте транспортном средстве начинает работать источник 1 и при этом датчик 2 нагрузки двигател  создает начальное давление Р даже при отсутствии нажати  на педаль управлени  подачей тойлива к двигателю . Рабоча  жидкость под давлением Pjg по каналу 33 подводитс  к полости 8 корпуса 7 и, воздейству  на торец золотника 14, создает начальное усилие Q - Pie ) да W - площадь сечени  золотника 14, щ - площадь сечени  щтифта 25, необходимое дл , перемещени  золотника 14 в крайнее правое положение. При этом источник 1 соедин етс  через полости 12 и 11 корпуса 7 и канал 41 с гидроцилиндром фрикционной муфты 5 (Фр1) и происходит включение понижающей ступени , на которой и начинаетс  разгон с места. Одновременно с включением фрикционной муфты 5 давление Pj датчика 2 каналом 34 через отверстие 35 подводитс  к полости 36 перед поршнем 20. Под воздействием этого давлени  (оно об зательно будет даже при левом крайнем положении порщн  20 благодар  дросселю 28) поршень 20 и штифт 25 также перемещаютс  в крайнее правое положение, «вдогонку за золотником 14. После того, как порщень 20 переместитс  в правое крайнее положение, начальное усилие увеличиваетс  до величины Рц, (FI +fjon-fm), где FI - площадь сечени  порщн  20. По мере нажати  водителем на педаль управлени  подачей топлива к двигателю (не показана)усилие Q/д возрастает в соответствии с характеристикой датчика 2 нагрузки двигател  PI f(u), где д1 - перемещение пружины в датчике 2, достига  максимального значе™ Qiwax Ptinax F/ , где F/ F,,, при полной нагрузке двигател  (пр ма  1 на фиг. 4) При увеличении скорости при разгоне на золотник 14 клапана 4 с противоположной стороны начинает действовать давление Р датчика 3 скорости, создава  усилие Q2 PiI (крива  2 на фиг. 4), где PZ - давление датчика 3 скорости; Eg - площадь сечени  порщн  21. При определенной частоте вращени  вала Птви (фиг. 4),, с которым жестко св зан датчик 3 скорости, усилие Qj становитс  равным по величине QiBwx и дальнейшее увеличение скорости приводит к перемещению золотника 14 в левое крайнее положение и включению повышающей передачи - фрикционной муфты - Фр1 (фиг. 1). В процессе передвижени  золотника 14, примерно в середине его хода, резко уменьщаетс  сила , за счет снижени  давлени  PI датчика 2 в полости 36 перед порщнем 20. Снижение давление PI происходит в результате сообщени  полости 36 с гидробаком 27 через щелевые жиклеры Д иД. (фиг. 2) и дроссель 28. В соответствии с уменьщением силы сопротивлени  (величины iwax золотник 14 резко переходит из среднего в крайнее левое положение, фиксиру  состо ние включенной повыщаюц1ей ступени (фрикционной муфты 6 - Фр )При включенной повыщающей ступени (левом крайнем положении золотника 14) датчик 2 (фиг. 1) отсекаетс  от полости 36 перед порщнем 20 и потому в этом положеНИИ характеристика усили  Q f(u)  вл етс  пр мой Г (фиг. 4), где QI Р1(Гэо -{ш). При снижении скорости движени , вызванном , например, увеличением дорожного сопротивлени , в определенный момент времени , например, при частоте вращени  п (фиг. 4) усили , действующие с противоположных сторон на золотник 14 клапана 7, станут равными по величине, и дальнейшее уменьщение скорости приводит к автоматическому включению понижающей ступени. В процессе перемещени  золотника 14 вправо , примерно в середине его хода, резко возрастает усилие дополнительного воздействи  давлени  Ptmax на порщень 20 - (Q;J QiU +AQ QiwM +Pltna)f- Ft)- В результате существенного увеличени  переключающего усили  Qjiiax золотник 14 резко переходит из среднего в правое крайнее положение, фиксиру  состо ние включенной понижающей ступени (фрикционной муфты 5 ). Величина Pitnax полости 36 Зависит от размеров щелевых жиклеров Л иЛг, и величины дроссел  28. Поэтому степень быстродействи  золотника 14 при движении его в обе стороны может регулироватьс  за счет конструктивных параметров клапана, вли ющих на величину щелевых жиклеров, н размера дроссел  28. При этом можно обеспечить разную степень быстродействи  включени  вверх и вниз, например, чтобы включение вниз происходило по времени переходного процесса переключени  более замедленно, чем вниз, что положительно сказываетс  на плавности включени  ступеней. Аналогичным образом действует «механизм ускорител  золотника 14 при движении его в обе стороны в варианте клапана 7, изображенном на фиг. 3. Как это видно из фиг. 2, дл  обеспечени  правильной последовательности включени  и выключени  фрикционных эле ментов 5 и 6 в среднем положении золотника 14 давление источника 1 отсечено от обоих фрикционных элементов (щирина шейки 16 золотника несколько больше, чем щирина полости 12 корпуса 7), а кромки крайних шеек 15 и 17 золотника 14 наход тс  «на ноже соответствующих кромок корпуса 7). В предлагаемой конструкции клапана автоматического переключени  ступеней рабоча  камера дифференциального поршн  разделена на две изолированные полости. Это позвол ет при подводе давлени  датчика 2 через полости корпуса 7 использовать золотник 14 клапана .в качестве плунжера дифференциального порщн , упроща  тем самым конструкцию клапана. Кроме того, при этом уменьщаютс  размеры порщн  20, поскольку при включении вверх используетс  площадь порщн  20 и золотника 14 (Ff+f,o,) за вычетом площади штифта „,. Подвод к камере дифференциального поршн  давлени  датчика 3 скорости позвол ет еще больше упростить конструкцию клапана, избавившись от рабочей камеры 19 (фиг. 3). В этом случае переключение вверх и вниз обеспечиваетс  поочередным совместным использованием характеристик 2 и 1 и 2 и Г (фиг. 4) при следующих уравнени х равновеси  сил, действующих на золотник клапана, соответствующих режиму полной нагрузки двигател  (т. е. при Altnax) (U-fu,), (1) fj - площадъ сечени  плунжера, наход щегос  под воздействием давлени  датчика . 2 нагрузки двигател ; Р - давление датчика 3 скорости, соответствующее включению вверх при полной нагрузке двигател ; площадь сечени  золотника 14; площадь сечени  штифта 25 Ыаж fi Pa (F, + W-U, (2) давление датчика 3 скорости, соответствующее включению вниз при полной нагрузке двигател ; Fj, - площадь сечени  порщн  20. Из уравнени  (1) следует, что если PJ (), то и, следовательно , датч1 й 2 нагрузки двигател  может воздействовать непосредственно на золотник 14 и надобность в рабочей камере 19 с поршнем 21 отпадает (фиг. 3). Соотношение давлений датчиков 2 и 3, при котором достигаетс  равенство 1 зол, практически обеспечиваетс  в системах управлени , в которых в качестве датчика 3 скорости используетс  трубка. Пито, размещенна  в мае л ной ванне, жестко св занной с турбинным валом гидротрансформатора. Радиус расположени  выходного наконечника трубки выбираетс  таким, что Piinax этом случае вышеуказанное равенство легко достигаетс . Таким образом, вариант конструктивного выполнени  клапана 4, представленный на фиг. 3, наиболее прост - он имеет наименьшее количество основных деталей (корпус, золотник, одну рабочую камеру с поршнем, перегородку и штифт) и наименьшую длину . Кроме того, в сравнении с известными конструкци ми клапанов переключени  ступеней предлагаемый клапан существенно отличаетс  от них и лучшей технологичностью вышеуказанных деталей. Пределы изменени  программы переключени  вниз в данной конструкции клапана также ничем не ограничены - дл  этого требуетс  только соответственно изменить наружный диаметр поршн  20 и рабочей камеры 18. Применение клапана предлагаемой конструкции в системах управлени  автоматическими (гидромеханическими) трансмисси ми транспортных средств создает технико-экономический эффект, величина которого складываетс  из: максимально возможной простоты конструкции клапана аналогичного назначени  и технологичности вход щих в него деталей (простота формы и отсутствие ступенчатых расточек); снижени  веса панели управлени , св занного с сокращением длины клапана и уменьшением подвод щих к нему каналов в сопр женных детал х панели - разводных плитах , пластинах и т.д.; снижени  трудоемкости панели управлени . По сравнению с известной предлагаема  система при применении ее дл  управлени  4 ступенчатой коробкой передач на 10% менее трудоемка в изготовлении.

2S

31 I

21

9 rs 1 7 -re J7

/ I I / / /

27

/5

l 16 Vpf

17

/

фиг.З

Claims (1)

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ СТУПЕНЧАТОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая источник давления рабочей жидкости, соединенный через клапан переключения фрикционных элементов с гидроцилиндрами фрикционных элементов, датчики нагрузки двигателей и скорости транспортного средства, соединенные с управляющими полостями упомянутого клапана, при этом последний включает в себя корпус с золотником и по крайней мере одну торцовую рабочую камеру с поршнем, полость перед одним из торцов которого сообщена с гидробаком через дроссель, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, клапан переключения фрикционных элементов снабжен перегородкой, размещенной между торцовой рабочей камерой с поршнем и корпусом клапана, и штифтом, подвижно установленным в перегородке, при этом полость между перегородкой и одним торцом поршня сообщена с гидробаком, а в корпусе упомянутого клапана со стороны торца золотника, примыкающего к штифту, выполнены g смежные полости, посредством которых один из датчиков системы управления соединен с полостью перед другим торцом поршня.

   SU „,.1094767