SU1191325A1 - Устройство автоматического управлени гидромеханической трансмиссией транспортного средства - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, включающей в себ  трехступенчатую коробку передач и редуктор диапазонов, содержащее клапаны автоматического управлени  фрикционными элементами коробки передач, сообщающие гидроцилиндры фрикционных элементов с источником давлени  рабочей жидкости и сливом по сигналам давлений датчика нагрузки двигател  и датчика скорости транспортного средства, св занного с турбинным валом гидротрансформатора, клапан принудительного включени  передач трехступенчатой коробки передач, выполненный в виде установленного в корпусе подпружиненного золотника и имеющий полость перед торцом золотника, и реле задержки включени  передач , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности работы трансмиссии путем автоматизации переключени  редуктора диапазонов, оно снабжено дополнительным датчиком скорости транспортного средства , св занным с выходным валом редуктора диапазонов, клапаном автоматического перключени  редуктора диапазонов, выполненным в виде корпуса, в котором установлен подпружиненный золотник, и примыкающих к корпусу торцовых камер, в одной из которых установлен плунжер, а в другой - поршень, при этом камера плунжера сообщена с датчиком нагрузки двигател  через клапан автоматического переключени  редуктора диапазонов, дополнительный датчик скорости сообщен с камерой порщн  указанного клапана, датчик нагрузки двигател  и датчик скорости, св занный с турбинным колесом гидротрансформатора, сообщены со сливом последовательно через клапан автоматического переключени  редуктора диапазонов и клапан принудительного включени  передач трехступенчатой коробки передач, полость перед торцом золотника клапана принудительного включени  передач сообщена с гидроцилиндром -фрикционной муфты переключени  редуктора диапазонов, а гидроцилиндр этой муфты - с источником § давлени  рабочей жидкости и сливом через клапан автоматического переключени  ре (Я дуктора диапазонов и реле задержки включени  передач. 2.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что оно дополнительно снабжено селектором установки нижнего диапазона, сообщающим дополнительный датчик скорости с камерой порщн  клапана автоматического переключени  редуктора диапазонов и сливом. 3.Устройство по п.,1, отличающеес  тем, со что датчик нагрузки двигател  последовательно соединен с клапанами- автоматического переключени  низщих передач в коробке 00 ГС передач через клапаны автоматического переключени  высщих передач, а датчик.скосд рости транспортного средства, св занный с турбинным валом гидротрансформатора, последовательно соединен с клапанами автоматического переключени  высщих передач через клапаны автоматического переключени  низщих передач и реле задержки включени  предач.

Description

Изобретение относитс  к транспортной технике, а именно к устройствам автоматического управлени  диапазонными гидромеханическими трансмисси ми транспортных средств, преимущественно автомобилей, тракторов и сторительно-дорожных машин. Цель изобретени  - повышение эффективности работы трансмиссии путем автоматизации переключени  редуктора диапазонов . На чертеже изображены гидравлическа  схема устройства автоматического управлени  гидромеханической трансмиссией транспортного средства и основные элементы самой трансмиссии (клапаны автоматического управлени  коробкой передач показаны схематично, а клапаны автоматического переключени  редуктора диапазонов - в :.:it;i 1 рукти-зном исполнении; устройство ав .ii.wui iiMecKoro управлени  показано в исходlio .M 11о. ожении, соответствующем троганию с месга; клапаны автоматического переключе ,И1Я фрикционных элементов коробки передач и клапан автоматического переключени  редуктора диапазона изображены в по ,|()жеиии включенных понижаюш,их передач) Диапазонна  трансмисси  состоит из гидротрансформатора 1,трехступенчатой коробки 2 пе1)едач вального типа с фрикционными 1идравлическими муфтами 3-5 включени  передач и двухступенчатого планетарного редуктора 6 диапазонов с тормозом 7 и фрикционной муфтой 8. Устройство управлени  трансмиссией содержит источник 9 давлени  рабочей жидкости , датчик 10 нагрузки двигател , датчик 1 1 скорости, св занный с турбинным валом 12 гидротрансформатора, датчик 13 скорости, св занный с выходным валом 14 редуктора 6, клапан 15 автоматического включени  первой и второй передач, клапан 16 автоматического включени  второй и третьей передач, клапан 1.7 автоматического переключени  редуктора 6, клапан 18 принудительного включени  передач коробки 2 передач, реле 19 задержки включени  пр мой передачи в коробке 2 передач, реле 20 задержки включени  пр мой передачи в редукторе 6 и селектор 21 установки нижнего диапазона. Клапаны 15 и 16 представл ют собой двухпозиционные распределители, направл ющие рабочую жидкость под давлением от источника 9 к одной из фрикционных муфт (остальные муфты в это врем  сообщаютс  со сливом) по сигналам давлений датчиков 10 и 11, воздействующих на торцовые управл ющие камеры 22 и 23. В результате преобладани  одного из факторов (скоростного или нагрузочного) клапаны 15 и 16 устанавливаютс  в одно из крайних положений, фиксиру  состо ние 5ключенной одной из трех передач в коробке 2 передач. К источнику 9 параллельно подключен предохранительно-разгрузочный клапан 24, с помощью которого в системе устанавливаетс  величина линейного давлени  РЛ , обеспечивающа  нормальное функционирование всех потребителей (гидротрансформатора , фрикционных муфт и т.д.) на всех режимах работы трансмиссии. Клапан 17 содержит корпус 25 с установленным в нем золотником 26, к которому с одной стороны примыкает плунжер 27, нагруженный пружиной 28, а с другой - поршень 29. Плунжер 27 установлен в торцовой камере 30, примыкающей к корпусу 25, а поршень 29 размещен в торцовой камере 31. Между камерой 31 и корпусом 25установлена проставка 32, в которой размещен штифт 33, примыкающий к золотнику 26и поршню 29. Корпус 25 имеет полости 34-41, в торцовой камере 30 выполнена проточка 42, сообщенна  со сливом 43 через отверстие 44 и дроссель 45, а в плунжере выполнена проточка 46 и отверстие 47. Клапан 18 принудительного включени  передач содержит корпус 48 с полост ми 49 и 50, соединенными со сливом 43, и золотник 51, нагруженный пружиной 52. Перед противоположным торцом 53 золотника 51 корпус 48 образует полость 54. Реле 19 и 20 выполнены в виде подпружиненных поршней 55 с упорами 56, размещенных в камерах 57. Селектор 21 имеет корпус 58 с полост ми 59 и 60, в котором установлен управл емый вручную золотник 61. Источник 9 через клапан 15 каналом 62 соединен с фрикционной муфтой 3 включени  первой низщей передачи в коробке 2 передач. Фрикционна  муфта 4 включени  второй (промежуточной) передачи в коробке 2 передач каналом 63 через клапаны 16 и 15 соединена со сливом 43, а фрикционна  муфта 5 включени  третьей (пр мой) передачи каналом 64 сообщаетс  со сливом 43 через клапан 16. Давление источника 9 каналом 65 также подведено к полости 41 корпуса 25 клапана 17. Датчик 10 нагрузки двигател  каналом 66 через клапан 16 соединен с управл ющей камерой 22 клапана 15, каналом 67 - с управл ющей камерой 22 клапана 16 и каналом 68 - с полост ми 34 и 35 клапана 17. Датчик 11 скорости каналом 69 сообщен с управл ющей камерой 23 клапана 15,через который каналами 70 и 71 соединен с входом реле 19, выход которого каналом 72 через регулируемый д|эоссель 73 сообщен с управл ющей камерой 23 клапана 16.Датчик 11 каналом 74 соединен с полостью 38 корпуса 25 клапан 17. Датчик 13 скорости каналом 75 сообщен с полостью 59 корпуса 58 селектора 21 и через смежную полость 60 каналом 76 соединен с торцовой камерой 31 клапана 17.

Полость 36 корпуса 25 клапана 17 каналом 77 сообщена с полостью 49 корпуса

48клапана 18, полость 37 каналом 78 соединена с полостью 50 корпуса 48 клапана 18, а полость 40 каналом 79 соединена с входом реле 20.

Полость 54 перед торцом 53 золотника 51 клапана 18 каналом 80 соединена через регулируемый дроссель 81 с фрикционной муфтой 8, каналом 82 - с камерой 83 поршн  84, управл ющего выключением тормоза 7, и каналом 85 - с выходом реле 20.

Тормоз 7 в исходном положении зат нут пружинами 86, чем достигаетс  торможение и останов коронной шестерни планетарного редуктора 6.

Устройство работает следующим образом.

При сто щем на месте транспортном средстве и работающем двигателе в лини х системы управлени  трансмиссией по вл етс  давление Р: источника 9 и сигнал давлени  Р2 датчика 10, который, последовательно воздействуй на золотники клапанов 16 и 15, устанавливает их в положение включенных понижающих передач - первой в клапане 15 и второй в клапане 16. Давление Р и Р датчиков 11 и 13 при этом, равно нулю, поскольку транспортное средство стоит на месте. При этом давление Р; от источника 9 через клапан 15 и клапан 62 подводитс  к муфте 3 включени  низшей (первой) передачи в коробке 2 передач, а муфты 4 и 5 соединены со сливом через клапаны 16 и 15. В клапане 17 золотник 26 пружиной 28 устанавливаетс  в правое крайнее положение, соответствующее включению в редукторе 6 диапазонов понижающей передачи, при котором муфта 8 разобщена с источником 9. При этом давление Р датчика 10 подводитс  к полост м 34 и 35 корпуса 25 клапана 17, а далее к торцовой камере 30 и через полость 36 каналом 77 к полости

49корпуса 48 клапана 18. Датчик 11 скорости разобщен в клапане 17 с полбстью

50в корпусе 48 клапана 18. В клапане 18 полость 49 корпуса 48 разобщена со сливом 43 за счет перекрыти  ее золотником 51, наход щимс  в крайнем правом положении под действием пружины 52. При этом полость 50 корпуса 48 клапана 18 сообщена со сливом 43. Датчик 13 скорости через полости 59 и 60 корпуса 58 селектора 21, золотник 61 которого находитс  в левом крайнем положении, устанавливаемом вручную до начала движени , и канал 76 соединены с полостью перед поршнем 29 торцовой камеры 31 клапана 17.

В редукторе 6 диапазонов включена понижающа  передача, поскольку включен тормоз 7 (зажат пружинами 86) и, следовательно , коронна  щестерн  остановлена - ра ботает планетарный р д.

В результате транспортное средство трогаетс  с места на включенной в коробке

2 передач низщей передаче и на понижающей передаче в редукторе 6 диапазонов. В процессе разгона при соответствующем сочетании давлений PZ и Рз происходит автоматическое включение второй передачи в коробке 2 передач. При э.том в редукторе 6 диапазонов остаетс  включенной понижающа  передача, поскольку давление Р4 датчика 13 по величине слишком мало дл  того, чтобы осуществить переключение

золотника 26 клапана 17.

Под действием давлени  РЗ соответствующего частоте вращени  турбинного вала 12, близкой к максимальной, золотник клапана 15 переходит в положение, соответствующее включенной второй (более вы5 сокой дл  данного клапана) передачи.

При этом муфта 3 через клапан 15

соедин етс  со сливом 43, а муфта 4 через

клапаны 15 и 16 соедин ютс  с источником 9.

Одновременно с этим сигнал давлени  Рз

Q через клапан 15, канал 71, реле 19, канал 72 и регулируемый дроссель 73 подводитс  к управл ющей камере 23 клапана 16, создава  в нем тем самым возможность дл  включени  следующей, пр мой передачи. Задержка включени  пр мой передачи необходима дл  того, чтобы исключить возможность одновременного включени  второй и третьей передач, что может иметь место при одном датчике скорости, св занном с турбинным валом 12 гидротрансформатора, который обслуживает несколько клапанов

переключени  передач. Положение остальных клапанов системы остаетс  прежним. По окончании процесса включени  второй передачи частота вращени  турбинного вала уменьшаетс  и, следовательно, последующее включение вверх возможно только после разгона на второй передаче. Включение третьей (пр мой) передачи осуществл етс  клапаном 16 при установке его золотника под действием давлени  РЗ в положение включенной повышающей передачи. При

0 этом муфта 4 соедин етс  со сливом 43 через клапан 16, муфта 5 соедин етс  с источником 9, датчик 10 разобщаетс  с клапаном 15, чем обеспечиваетс  невозможность включени  низшей (первой) передачи при движении на пр мой передаче в

5 коробке 2 передач. Остальные взаимосв зи в клапанах системы остаютс  без изменений редуктор 6 диапазонов по-прежнему находитс  в состо нии включенной- понижающей передачи.

При движении на пр мой передаче в коробке передач при определенном значении скорости вращени  выходного вала 14, фиксируемой с помощью датчика 13, происходит автоматическое включение вверх редуктора 6 диапазонов, обеспечиваемое клапаном 17. Одновременно с этим при перемещении золотника 26 клапан 17 с помощью клапана 18 осуществл етс  принудительна  установка клапанов 15 и 16 в положение

включенной понижающей передачи с тем, чтобы последующий разгон транспортного средства на высшем диапазоне началс  при включенной в коробке 2 передач низщей передаче. Эти оба процесса - включени  пр мой передачи в редукторе 6 и установки клапанов 15 и 16 в положение понижающих передач - должны происходить практически одновременно за счет специальных устройств плавности - реле 20, регулируемого дроссел  81 и т.д:

При перемещении влево золотника 26 клапана 17 примерно в середине его хода происходит следующее.

Полость 34 корпуса 25 разобщаетс  с торцовой камерой 30, а рабоча  жидкость, наход ща с  в этой камере, вытесн етс  в гидробак (сообщаетс  со сливом) через отпсрстпе 47, проточки 46 и 42, отверстие i-i и дроссель 45.

Золотник 26 разобщает полости 35 и 36 корпуса 25 и соедин ет между собой полости 38 и 37, вследствие чего датчик 11 скорости через канал 78 и полость 50 корпуса 48 клапана 18 соедин етс  со сливом 43 (давление РЗ резко понизитс ) и золотники клапанов 15 и 16 вследствие этого переход т в положение включенных понижающих передач, как это имело место в исходном положении при разгоне с места.

Одновременно с этим источник 9 через полости 41 и 40 корпуса 25 клапана 17, канал 79, реле 20 и канал 80 соедин ютс  с фрикционной муфтой 8 включени  пр мой передачи в редукторе 6 диапазонов . Попутно каналом 82 давление PI источника 9 попадает в камеру 83 поршн  84, снима  действие пружин 86 на тормоз 7 и освобожда  тем самым коронную шестерню.

При освобождении ее и включении муфть 8 все элементы планетарного р да вращаютс  с одной скоростью, равной частоте вращени  выходного вала коробки 2 передач.

При нарастании давлени  в канале 80 оно, попада  в полость 54 перед торцом

53 золотника 51 клапана 18, преодолевает усилие пружины 52 и устанавливает золотник 51 в левое крайнее положение, при котором полость 49 разобщаетс  со сливом

43, а полость 50 соедин етс  со сливом 43. Вследствие этого сигнал РЗ датчика 11 восстанавливаетс  и клапаны 15 и 16 по мере разгона транспортного средства могут включатьс  вверх по аналогии с работой автоматики в нижнем диапазоне вплоть до

пр мой передачи.

Аналогичным образом происходит переключение вниз передач в коробке 2 передач и редукторе 6 диапазонов при замедлении транспортного средства с той только

разницей, что изменение вышеуказанных взаимосв зей происходит в обратном пор дке , а включение вниз на понижающую передачу редуктора 6 осуществл етс  только за счет усили  пружины 28. Это объ сн етс  тем, что при этом включении датчик 10

0 через клапаны 17 и 18 в середине хода золотника 26 сообщаетс  со сливом 43, что необходимо дл  установки клапанов 15 и 16 в положение повышающих передач. Поэтому дл  включени  вниз редуктора 6 сигнал Ра не может быть использован. После падени  давлени  в канале 80 пружина 52 устанавливает золотник 51 в правое крайнее положение , при котором датчик 10 разобщаетс  со сливом 43. Поэтому после окончани  процесса переключени  вниз редуктора 6 диапазонов сигнал Р2 восстанавливаетс  и клапаны 15 и 16 в случае дальнейшего увеличени  сопротивлени  движению могут переключатьс  вниз в соответствии с заданной программой переключений.

, При ухудшении условий движени  есть возможность ограничени  работы трансмиссии только в нижнем диапазоне, дл  чего золотник 61 селектора 21 переводитс  вправо . При этом датчик 13 отсоедин етс  от торцовой камеры клапана 17 и, следовательно, переключение вверх редуктора 6 становитс  невозможным.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИ-

ЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, включающей в себя трехступенчатую коробку передач и редуктор диапазонов, содержащее клапаны автоматического управления фрикционными элементами коробки передач, сообщающие гидроцилиндры фрикционных элементов с источником давления рабочей жидкости и сливом по сигналам давлений датчика нагрузки двигателя и датчика скорости транспортного средства, связанного с турбинным валом гидротрансформатора, клапан принудительного включения передач трехступенчатой коробки передач, выполненный в виде установленного в корпусе подпружиненного золотника и имеющий полость перед торцом золотника, и реле задержки включения передач, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы трансмиссии путем автоматизации переключения редуктора диапазонов, оно снабжено дополнительным датчиком скорости транспортного средства, связанным с выходным валом редуктора диапазонов, клапаном автоматического перключения редуктора диапазонов, выполненным в виде корпуса, в котором установлен подпружиненный золотник, и примыкающих к корпусу торцовых камер, в одной из которых установлен плунжер, а в дру гой — поршень, при этом камера плунжера сообщена с датчиком нагрузки двигателя через клапан автоматического переключения редуктора диапазонов, дополнительный датчик скорости сообщен с камерой поршня указанного клапана, датчик нагрузки двигателя и датчик скорости, связанный с турбинным колесом гидротрансформатора, сообщены со сливом последовательно через кла пан автоматического переключения редукто ра диапазонов и клапан принудительного включения передач трехступенчатой коробки передач, полость перед торцом золотника клапана принудительного включения передач сообщена с гидроцилиндром -фрикционной муфты переключения редуктора диапазонов, а гидроцилиндр этой муфты — с источником давления рабочей жидкости и сливом через клапан автоматического переключения редуктора диапазонов и реле задержки включения передач.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено селектором установки нижнего диапазона, сообщающим дополнительный датчик скорости с камерой поршня клапана автоматического переклю чения редуктора диапазонов и сливом.

3. Устройство по п.Д, отличающееся тем, что датчик нагрузки двигателя последовательно соединен с клапанами автоматического переключения низших передач в коробке передач через клапаны автоматического переключения высших передач, а датчик .скорости транспортного средства, связанный с турбинным валом гидротрансформатора, последовательно соединен с клапанами авто матического переключения высших передач через клапаны автоматического переключения низших передач и реле задержки вклю чения предач.