SU740548A1 - Система управлени трансмиссией транспортного средства - Google Patents

Description

Изобретение относится к транспортной технике.

Известна система управления трансмиссией транспортного средства, содержащая передний насос с приводом от двигателя, задний насос с приводом от выходного эле-⁵ мента трансмиссии, обратные клапаны, выходы которых сообщены между собой, и клапан линейного давления, вход которого связан с передним насосом,а выходы сообщены с потребителями высокого давления ¹⁰ и гидробаком Щ ·

В такой системе управления применение двух источников‘давления (насосов) с раз-, дельным приводом обеспечивает совместную работу, обоих источников на потребителей давления и дает возможность заводки дви гателя буксировкой. Давление обоих источников определяется настройкой пружины _2Q клапана линейного давления переднего насоса, которая, в свою очередь, зависит от нагрузки двигателя и скорости движения транспортного средства.

Передний и-задний насосы отличаются по размерам, поскольку производительность первого из них должна обеспечивать питание'всех потребителей системы (например, гидротрансформатора и фрикционных элементов) при трогании с места, т.е. при относительно невысоких значениях частоты вращения вала двигателя и на низких ступенях в трансмиссии. Задний насос, имеющий меньшие размеры, чем передний насос, подключается через обратный клапан к основным потребителям системы при определенной частоте вращения вала трансмиссии, с которым он жестко связан. Таким образом, он питает потребителей системы при включенных в трансмиссии более высоких ступенях. При этом передний насос частично разгружается, поскольку излишек его производительности сливается в гидробак через соответствующие полости корпуса клапана линейного давления переднего насоса.

Однако срок службы заднего насоса при работе на потребителей высокого -давления зависит от величины максимального линейного давления, что снижает надежность всей системы. Отсутствие в известной системе принудительной фильтрации рабочей жидкости увеличивает взносы трущихся поверхностей: при загрязнении маслом, что также отрицательно влияет на надежность системы.

Целью изобретения является повышение надежности системы.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая система снабжена фильтром и дополнительным клапаном линейного давления, выполненным в виде установленного в корпусе ступенчатого золотника и имеющим последовательно расположенные полости, первая из которых с установленной в ней пружиной сообщена с гидробаком, вторая - с фильтром, смежные с ней две полости - с выходом заднего насоса, а полость перед торцом золотника со стороны его малого диаметра сообщена с выходом переднего насоса, причем выход .· заднего насоса сообщен с’входом одного обратного клапана, а выход переднего насоса - с клапаном линейного давления через другой обратный клапан.

На чертеже схематично изображена предлагаемая система управления.

Система управления содержит передний насос 1 с приводом от двигателя, задний насос 2 с приводом от выходного элемента трансмиссии, клапан 3 линейного давления переднего, насоса, клапан 4 линейного давления заднего насоса, обратный кла- пан 5 переднего насоса, обратный клапан 6 заднего насоса, фильтр 7 с предохранительным обратньтм клапаном 8 и тели 9 системы.

Клапан 3 линейного давления го насоса содержит корпус 10 с ми 11-16, золотник 17 с хвостовиком 18 и 19 и пружину 20. Клапан 4 линейного давления заднего насоса содержит корпус 21 с полостями 22-26, ступенчатый золотник 27 е хвостовиком 28, пружину 29 и упор 30 с крышкой 31, примыкающей к корпусу 21.

Обратные клапаны 5 и 6 переднего и заднего насосов содержат подпружиненные подвижные элементы 32, например, цилиндрические поршни 33 с выполненными в них полостями 34 для прохода рабочей жидкости.

Выходная полость 35 обратного клапана 5 сообщена с выходной полостью 36 обратного клапана 6 и каналом 37 — с полостью 12 корпуса 10 клапана 3. Выход потреби40 переднеполостян

1, а посо всанасоса 1.

кана4 переднего насоса 1 соединен с каналом 38 с входным отверстием 39 обратного клапана 5, а выход заднего насоса 2 каналом 40 соединен с входным отверстием 41 обратного клапана 6.

Полости 14 и 15 корпуса 10 клапана 3 сообщены с передним насосом лость 13 корпуса 10 соединена сывающей камерой 42 переднего Полость 16 корпуса 10 клапана лом 43 сообщена с датчиком 44 скорости транспортного средства, а торец хвостовика 19 золотника 17 соединен каналом 45 с датчиком 46 нагрузки двигателя.Выход заднего насоса 2 каналом 47 сообщается с полостями 24 и 25 корпуса 21 клапана 4, а каналом 48 через дроссели 49 — с трущимися поверхностями трансмиссии. Полость 26 перед торцом ступенчатого золотника 27 со стороны, его малого диаметра каналом 50' сообщена с передним насосом 1, а полость 23 каналом 51 соединена с фильтром 7. Полость 22 сообщена с гидробаком 52.

Система работает следующим образом.

При стоящем на месте транспортном средстве и неработающем двигателе давления в системе нет, а при малых нагрузках двигателя величина линейного давления Р_д в системе определяется усилием пружины 20 клапана 3. При полной подаче топлива в двигатель линейное давление в Рд системе достигает максимальной величины Рдт за счет силового воздействия на хвостовик 19 со стороны, давления Р_д датчика 46 нагрузки двигателя. Через полость 11 корпуса 10 клапана 3 линейное давление подводится к потребителям системы, управления, например гидротрансформатору’ и фрикционному элементу 53. При движении транспортного средства линейное давление в системе уменьшается за счет силового воздействия на хвостовик 18 золотника 17 со стороны давления датчика 44 скорости. С увеличением частоты, вращения вала двигателя производительность насоса 1 увеличивается до такой ’ величины, что ее излишек через полость ! 3 корпуса 10 клапана 3 сбрасывается во всасывающую камеру 42.

Величина линейного давления системы, создаваемая передним насосом при движении транспортного средства, определяется следующим выражением:

Ч £ - £ '

Ч 2 где - усилие пружины 20;

- давление датчика 46 нагрузки двигателя;

5_Аи£₂ ” площади торца хвостовиков 19 и 18;

Вд — давление датчика 44 скорости;

— площадь золотника 17.

Одновременно при работающем переднем 5 насосе 1 задний насос 2 создает на выходе низкое давление FJ_H, определяемое настройкой клапана 4 заднего насоса в соответствии с уравнением:

_о °пр~^Рл^£гн где Q_nP - усилие пружины 29;

- площадь золотника 27; ;5

- площадь хвостовика 28.

Из выражения (2) следует, что снижение давления Р^_н заднего насоса достигается ослаблением усилия пружины Чпр за счет силового воздействия линейного давления переднего насоса 1 на хвостовик 28 золотника 27 клапана 4 зад

3δ него насоса.

Таким образом, во время работы переднего насоса 1 задний насос 2 осуществляет питание потребителей низкого давления - фильтра 7 и трущихся поверхностей трансмиссии. Поэтому в основное время работы задний насос 2 выполняет вспомогательные функции: обеспечивает постоянную фильтрацию рабочей жидкости гидросистемы и смазку трущихся поверхностей.

При заводке двигателя буксировкой или в аварийных случаях (при поломках переднего насоса) задний насос подключает^ ся в систему основных потребителей, выполняя все функции переднего насоса. При неработающем переднем насосе, т.е. при = О пружина 29 клапана 4 преодолевает усилие, действующее на золотник 27 со стороны давления F^_H заднего насоса и таким образом разобщает его выход от фильтра 7. Одновременно давление 1¾ заднего насоса преодолевает усилие пружины обратного клапана 6 и через выходную полость 35 обратного клапана 5 и канал 37 сообщается с полостями 12, 14 и 15 корпуса клапана 3 линейного давления переднего насоса. При этом давление заднего насоса становится линёйным, т.е. Ц поскольку его величина определяется ^v настройкой клапана 3 линейного давления переднего насоса по уравнению (1). Потребители 9 системы в этом случае питаются от заднего насоса 2.

При запуске двигателя начинает вращаться передний насос, выходное давление которого открывает обратный клапан 5 и закрывает обратный клапан 6 заднего насоса, разобщая последний с потребителями системы управления. Одновременно линейное давление переднего насоса 1 воздействует на хвостовик 28 клапана 4, понижая давление задаего насоса до величины , необходимой для питания потребителей низкого давления.

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает повышение надежности путем разделения функций насосов. Передана насос постоянно обеспечивает питание потребителей высокого давления - гидротрансформатор, фрикционные элемента и т.д.,а задний насос обслуживает потребителей низкого давления, обеспечивая постоянную й принудительную фильтрацию рабочей жидкости и смазку трущихся поверхностей трансмиссии. В случае заводки двигателя буксировкой или выхода из строя переднего насоса задний насос подключается к потребителям основной системы через клапан линейного давления переднего насоса

Система управления с двумя функционально разделенными источниками рабоче жидкости, приводимых от двигателя и коробки передачи, позволяет не только существенно увеличить ресурс заднего насоса и снизить взносы трущихся деталей. ' Она создает принципиальную возможность для применения в качестве источника рабочей жидкости, приводимого от вала дви- . гателя, насоса с регулируемой производительностью.

Размеры обоих насосов могут быть выбраны оптимальными, а их КПД достигают максимально возможной величины, поскольку независимо от режима вращения производительность переднего насоса может поддерживаться на уровне производительности, требуемой по условиям обеспечения всех основных потребителей при низких значениях частоты вращения вала двигателя. Таким образом, потери мощности на сброс лишней производителыгости переднего насоса сведены к минимуму. Производительность задаего насоса определяется расходом масла, необходимым для его фильтрации или для включения фрикционного элемента при заводае двигателя буксировкой.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к транспортной техншсе. Известна система управлени  трансмиссией транспортного средства, содержаща  передний насос с приводом от двигател , задний насос с приводом от выходного эле мента трансмиссии, обратные клапаны, выходы которых сообщены между собой, и клапан линейного давлени , вход которого св зан с передним насосом,а выходы сообщены с потребител ми высокого давлени  и гидробаком i . В такой системе управлени  применение двух источншсов давлени  (насосов) с раздельным приводом обеспечивает сониестную работу, источников на потребителей дaвлeuIi  и дает возможность заводки дви гател  буксировкой. Давление обоих источников определ етс  настройкой пружины клапана линейного давлени  переднего насоса , котора , в свою очередь, зависит от нагрузки двигател  и скорости движени  аранспортного средства. Передний и-задний насосы отличаютс  по размерам, поскольку производительность первого из них должна обеспечивать питание-всех потребителей системы (например , гидротрансформатора и фрикционных элементов) при трогании с места, т.е. при относительно невысоких значени х частоты вращени  вала двигател  и на низких ступен х в трансмиссии. Задний насос, 1-1меющий меньшие размеры, чем передний насос, пошсшочаетс  через обратный клапан к основным потребител м системы при определенной частоте вращени  вала трйномиссии , с которым он жестко св зан. Таким образом, он питает потребителей системы при включенных в трансмиссии более высоких ступен х. При этом передний насос частично разгружаетс , поскольку из- лищек его производительности сливаетс  в гидробак через соответствующие полости корпуса клапана линейного давлени  переднего насоса. Однако срок службы зад11его насоса при работе на потребителей высокого -дашюни  зависит от величины максимального линейного давлени , что снижает надежность всей системы. Отсутствие в известной сио теме принудительной фильтрации рабочей жидкости увеличивает износы трущихс  поверхностей при загр знении маслом, что также отрицательно вли ет на надежность системы. Целью изобретени   вл етс  повьпиение надежности системы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что предлагаема  Система снабжена фильтром и дополнительным Елапан ы линейного давлени , выполненным в виде установленного в корпусе ступенчатого золотника и имеющим последовательно расположенные полости, перва  из которых с установленной в ней пружиной сообщена с гидробаком , втора  - с 4 льтром, смежные с ней две полости - с выходом заднего насоса, а полость перед торцом золотника со сто роны его малс -о диаметра сообщена с выходом переднего насоса, причедл вьосод . заднего насоса сообщен свходом одного обратного клапана, а выход переднего насоса - с клапансйл линейного давлени  че . рез другой обратный клапан. На чертеже схематично изофажена пред лагаема  система управлени . Система управлени  содержит п едний насос 1 с приводом от двигател , задний насос 2 с пршгодам от выходного элемавн та трансмиссии, клапан 3 линейного давлени  переднего, насоса, клапан 4 линейного давлени  аадаего насоса, обратный клапан 5 переднего насоса, обратный клапан 6 заднего насоса, фильтр 7 с предохранительным офатным клапаном 8 и потребители 9 системы. Клапан 3 линейного давлени  переднего насоса соаержит корпус Юс полост ми 11-16, золотник 17 с хвостовиком 18 и 19 и пружину 2О. Клапан 4 линейного давлени  заднего насоса содерзкит корпус 21с полост ми 22-26, ступенчатый зо лотнйк 27 с хвостовиком 28, пружину 29 и упор 30 с 1ФЫШКОЙ 31, примыкающей к корпусу 21. Обратные клапаны S и 6 переднего и заднего насосов содержат подпружиненные подвижные элементы 32, например, дилинй рические поршни 33 с вьшолненными в них полост ми 34 дл  прохода рабочей жидкости . Выходна  полость 3S обратного клапана 5 сообщена с выходной полостью 36 обратного клапана 6 и каналом 37 - с по лостью 12 корпуса 10 клапана 3. Выход переднего насоса 1 соединен с каналом 38 с Ейсодным отверстием 39 обратного клапана 5, а выход заднего насоса 2 каналом 40 соединен с входным отверстием 41 обратного клапана 6. Полости 14 и 15 корпуса 10 клапана 3 сообщены с передним насосом 1, а полость 13 корпуса 10 соединена со всасывающей камерой 42 nepsAJiero насоса 1. Полость 16 корпуса 10 клапана 3 каналом 43 сообщена с датчиком 44 скорооти транспортного средства, а торец хвостовика 19 золотника 17 соединен каналом 45 с датчиком 46 нагрузки двигател .Выход заднего насоса 2 каналом 47 сообщаетс  с полост ми 24 и 25 корпуса 21 клапана 4, а каналом 48 через дроссели 49 с трущимис  поверхност ми трансмиссии. Полость 26 перед торцом ступенчатого золотника 27 со стороны, его малого AHaMe-pра каналсм 50 сообщена с перешпш насосом 1, а полость 23 каналом 51 соединена с фильтром 7. Полость 22 сообщена с тадробаком 52. Система работает следующим образом. При сто щем на месте траиспортком средстве и неработающем двигателе давлени  в системе нет, а при малых нагрузках даигател  величина линейного давлени  Рд в системе определ етс  усилием прунжны 2О клапана 3, При полной подаче топлива в иангатель линейное давление в Р/ системе достигает максимальной величины F за счет силового воздействи  на хвостовик 19 00 стороны, давлени  Р датчика 46 нагрузки двигател . Через полость 11 корпуса 10 клапана 3 линейное давление FJ подводитс  к потребител м системы. упра;&лешш , например ги фoтpaнcфopмaтopy и фрикЕШОнному элементу 53. При движении транспортного средства линейное давление в системе уменьщгетс  за счет силового воздействи  на хвостовик 18 золотника 17 со стороны давлени  датчика 44 скорости. С увеличением частоты, вращени  вала двигател  производительность насоса 1 увеличиваетс  до такойвеличины, что ее излищек через полосата 13 корпуса 10 клапана 3 сбрасываетс  во всасывающую камеру 42.Величина линейного давлени  системы, создаваема  передним насосом при движ&нии транспортного средства, определ етс  следующим выражением: Р . Ч-Ч где f- усилие пружины 20; Р, давление датчика 46 нагрузки двигател ; площади торца хвостовиков 19 PI - давление датчика 44 скорости; ъ - площадь золотника 17, Одновременно при работающем переднем насосе 1 задний насос 2 создает на выходе низкое давление 1|„, определ емое стройкой клапана 4 заднего насоса в ответствии с уравнением: al-V... пр л-гн iH зн где ЦПР - усилие пружины 29; площадь золотника 27 { нлощадь хвостовика 28, Из выражени  (2) следует, что саажение давлени  заднего насоса до стигаетс  ослаблением усили  1фужнны Опр за счет силового е юдайствй  /шнай о го давлени  Р; переднего насоса 1 на хвостовик 28 золотника 27 клапана 4 за него насоса. Таким образом, во врем  работы переднего насоса 1 зад ий насос 2 осуществл ет питание потребителей низкого давлени а - фильтра 7 и трущихс  поверхностей трансмиссии. Поэтсаду в осноаное врем  работы насос 2 выпо ннет вспомогательные функций: обеснечивает посто нную фильтрацию рабочей ншдкости гидросистемы и смазку трущцхс  поверх- ностей. При заводке двигател  буксировкой или в аварийных случа х (при поломках переднего насоса) задний насос подЕЛЮчае с  в систему основных потребителей, ш полшш все функции переднего насоса. При неработающем переднем насосе, т.е. при Р О пружина 29 клапана 4 преадолевает усилие, действующее на йолотннк 27 со стороны давлени  Ц заднего насоса и таким образом разобщает его выход от фильтра 7. Одновременно давление 1 за него насоса преодолевает усилие пружины обратного клапана 6 и через выходазпо по лость 35 обратного клапана 5 и канал 37 сообщаетс  с полост ми 12, 14 и 15 кс пуса клапана 3 линейного давленна нерео него насоса. При этом давление задаего насоса становитс  линейным, т,е, Ч поскольку его величина определ етс  настройкой клапана 3 линейного павлени  переднего насоса по уравнению (1), Потребители 9 системы, в этом случае пйФаютс  от заш1его насоса
2. 2. При запуске двигател  начинает оашатьс  передний насос, выходное давление которого открывает обратный клапан 5 И закрывает обратный клапан 6 заднего насоса , разобща  последний с потребител ми системы управлени , ОдноЕременно линейное . AaBheHHe F переднего насоса 1 ; воздействует на хвостовик 28 клапана 4, понижа  давление з&шего насоса до величины Ц. , необходимой дпз питани  потре;бителей низкого давлени , Таким образом, предлагаема  система обеспечивает повышение надежности путем разделени  функций насосов. Передний насос посто нно обеопечивает питание потребителей высокого дав шв  - гищ)ОтрансфЬ1 матор , фрикционные эдементзм. к т,д.,а задний насос обслуживает потребителей ниэК0ГО давлени , обеспечива  посто нную (i принудительную фнльтршщо рабочей жи; кости и смазву трущихс  поверхностей трансмиссии, В случае заводан двигател  букс1фовкой или выхода из стро  переднего насоса задний насос подключаетс  к потребител м основной системы через кла пан линейного давлени  дередаего насоса Система управлени  с двум  функционально разделенными источниками рабоче жидкости, приводимых от двигател  и коробки передачи, позвол ет во только существенно увеличить ресурс заднего насоса и снизить износи -ф тдихс  деталей, Она создает приташшалыЕуго возможность дл  применений в качестве источника рабочей жидкости, приврдщуюго от вала два- . рател , насоса с регулируемой производительностью . Размеры обоих насосов могут быть вь браньт оптимальными, а BCS КПД достигают максимально всом-о-жной величины, поскольку независимо от режима вращени  провзводительвюеть аередвего насоса может поддерживатьс  на уровне производительности , ттребуемой по услови м обесп&чени  всех основных потребителей при ниаких значени х частоты щташеЕн  вала двигател . Tasubs образом, нотери мсшшоств на сброс шшшеЁ провзводастельвскл  переднего насоса сведены к м намуму. Проиэводнтельность заднего насоса о1федел еФ- сн расходом масла, веобкоднмым дл  его фильтрации или дй  включени  фрикционного элемента ори заво;ше двигател  буксврювксй . Формула изобрете н  Система управлени  трансмиссией транспортного средства, содержаща  передний насос с приводом от двигател  -фв саор

   7405488

   кого средства, задний насос с гфиводом от выходного элемента трансмиссии, обратные клапаны, выходы которых сообщены между собой, и клапан линейного давлен1ш, нход которого св зан с передним насосом, а вы- S ходы, сообщены с потребител ми высокого давлени  и гидробш ом;. о т л и ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  наделшости , она снабжена фильтром и до полнительным клапаном линейного давлени , вьтолненным в виде установленного в корпусе ступенчатого золотника и имею щим последовательно расположенные полоо ти , перва  из которых с установленной в ней пружиной сообщена с гидробаком,

   ра  с фильтром, смежные с ней .две нолости - с выходом зад11его насоса, а полость перед торцом золотника со стороны его малого И аметра сообщена с выходом 40 переднег о насоса, прыгаем заднего насоса сообщен с ачодом одного обратного клапана, а выход переднего насоса - с клапаном линейного да.влен1ш через другой обратный клапан. Источники информации, прин тые во вн1шание при экспертизе 1. Вопросы расчета конструировани  и 11СследоЕани55 автомобил . Под ред. проф. А, М. Кригера, вып. 7, М., Машиностроение , 1977, с. 62