UA58496C2

UA58496C2 - Спосіб керування поступальним перемиканням передаточного числа коробки передач і коробка передач транспортного засобу для здійснення способу

Info

Publication number: UA58496C2
Application number: UA98031407A
Authority: UA
Inventors: Румен АНТОНОВ
Original assignee: Антонов Отомотів Текнолоджіз Б.В.
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2003-08-15
Also published as: SK281284B6; EA000275B1; DK0845090T3; PL325198A1; DE69609513D1; WO1997008478A1; ZA966894B; EP0845090B1; EA199800224A1; CN1200793A; HUP9901386A2; PT845090E; FR2738044A1; HU222794B1; US6336890B1; CA2229984A1; AU6877896A; HUP9901386A3; EP0845090A1; RO117728B1

Abstract

Муфта (18) зчеплення, що вводиться у зачеплення відцентровими тягарцями (29), і пружина (34) вводять у зачеплення вхідне сонячне колесо (9) і вихідне водило (13) планетарних коліс. Якщо тиск під час введення у зчеплення недостатній для передачі моменту обертання, коронне колесо (8) уповільнюється і потім зупиняється обгонною муфтою (16), а осьове зусилля Рас, створене гелікоїдальними зубцями, розчіпляє муфту (18). Тоді коробка передач працює як знижувальна. Щоб прискорити процес, керуючий вузол (152), визначивши початок проковзування у муфті (18) зчеплення, приводить у дію привід (44, 46), який розчіплює муфту (18) до появи зусиль, що створюються зубцями. У іншому втіленні винаходу керуючий вузол здійснює керування послідовністю функціональних сил, коли практично одночасно уводяться у зчеплення дві або більше муфт зчеплення. Застосування винаходу дає змогу підвищити комфортність і зменшити знос і напруження.

Description

Опис винаходу

Винахід стосується способу керування зміною передаточного числа коробки передач, зокрема автоматичної 2 багатоступеневої коробки передач. Винахід також стосується коробки передач, у якій здійснено цей спосіб.

У МО-А-9207206 описано автоматичну коробку передач, у якій зачеплення в залежності від переважання тієї або іншої з протидіючих сил селективно з'єднує два елементи, що обертаються і належать до диференціального зубчастого зачеплення, наприклад, епіциклічної системи. Першою силою може бути, наприклад, реакція зубчастого зачеплення, тобто осьове зусилля, створене аксіально-рухом им валиком з геликоїдними зубцями і 710 спрямоване на роз'єднання зачеплення. Друга сила, спрямована на уведення в зачеплення, може бути створена пружинами і/або віддентровим тахометричним засобом. Коли зачеплення роз'єднується, необхідно відвернути обертання третього елемента диференціального зубчастого зачеплення і це можна зробити за допомогою вільного колеса, яке запобігає обертанню третього елемента у протилежному напрямку.

Коробка передач такого типу має великі переваги, тому що для виконання її основних функцій не потрібні ні 12 зовнішнє джерело енергії, ні датчики, ні контур керування. Коробка передач сама створює сили, які керують нею, і ці сили відповідають кількісним параметрам, необхідним для керування.

У сучасних коробках передач, які мають забезпечувати високий рівень зручності і оптимізацію, згадані сили доповнюються додатковими, наприклад, такими, що створюються гідравлічними приводами. Ці додаткові сили можна використати, щоб за бажанням змінювати швидкість і момент, за яких коробці передач змінюється передаточне число або відбувається фіксація певного передаточного числа, коли це потрібно (РСТ/ЕК 94/00 176).

З іншого боку, було відзначено, що зміна передаточного числа під дією сил, таких, як відцентрові сили або реакція зачеплення, має певні вади, наприклад, може бути занадто повільною.

Крім того, коли коробка передач має передаточні числа у кількості, що перевищує кількість зубчастих с 22 передач, існує щонайменше одна процедура зміни передаточного числа, яка вимагає роз'єднання одного Го) зачеплення і уведення іншого з дуже точною синхронізацією цих операцій. Будь-яке порушення цієї синхронізації робить зміну передаточного числа неприємним для пасажирів транспортного засобу і викликає напруження і/або поштовхи, які підвищують знос коробки передач.

Згідно з Ш5Б-А-4 713 984, зачеплення, що активується, знаходиться під дією за--еплюючої сили, яка спочатку ке, 30 мала, але потім прогресивно зростає до максимальної величини, в той час, як інші зачеплення поступово Ге») роз'єднуються. Гідравлічні засоби реалізації такого рішення складні і коштовні, і їх важко удосконалити.

У ОЕ-А-41 19 078 описано регулювання гідравлічного тиску, яке використовується для зміни передаточного З числа у автоматичних коробках передач, і здійснюється у функції положення заслонки дроселя двигуна. Згідно з с

ОЕ-А-41 19 078 у випадку зміни положення заслонки дроселя гідравлічний тиск змінюється тільки після певної 35 затримки, що викликає затримку у зміні моменту двигуна, визначеної новим положенням заслонки дроселя. о

Налагодження такої системи у реальних ситуаціях дуже ускладнене і не гарантує відсутності раптових поштовхів, або, навпаки, надмірного проковзування. Робота системи залежить від правильного режиму роботи двигуна і погіршується з зносом двигуна і коробки передач. «

Задачею винаходу є забезпечення кращого керування зміною передаточного числа з введенням у дію З 40 Щонайменше одного селективного засобу уведення у зачеплення. с Згідно з винаходом, спосіб керування послідовним переходом від старого передаточного числа до нового у з» коробці передач з щонайменше двома передаточними числами, яка має привід, що селективно вводить у дію засіб, виконуючий зачеплення у цій коробці передач, передбачає, що після початку операції зміни передаточного числа можна виявити щонайменше одну фізичну величину, пов'язану з цією операцією, а керування приводом 45 здійснюється відповідно до виявленого значення цієї фізичної величини, і відрізняється тим, що на виявлену і-й фізичну величину впливає операція послідовної зміни передаточного числа коробки передач. о Замість передбачання дії параметрів, що впливають на роботу коробки передач, таких, як завантаження двигуна, і намагання компенсувати цей вплив на операцію зміни передаточного числа, як це відбувається згідно шк з ОЕ 41 19 078, винахід передбачає використання фізичної величини, яка навпаки визначається процесом такої (Те) 20 зміни. Згідно з цим, керування приводом засноване на ефектах, фактично виявлених, а не на очікуваній дії побічних факторів. щи Згідно з ММО-А-92 07 206 операція зміни передаточного числа може ініціюватися спонтанним проковзуванням засобу уведення у зачеплення, коли момент, що має передаватися, перевищує здатність цього засобу, який знаходиться під дією добре визначеного зусилля зачеплення, яке, наприклад, може бути постійним або зростати з збільшенням швидкості обертання.

ГФ) Винахід стосується, зокрема, випадку, коли два селективних засоби уведення у зачеплення мають змінювати стан синхронно. Отже, операція зміни передаточного числа може ініціюватися другим селективним засобом о уведення у зачеплення, тобто не тим, яким керують у функції фізичної величини. Таким чином, як цей другий засіб краще обирати такий, що уведення його у дію призводить до такої зміни вхідної швидкості коробки бо передач, що відповідає саме цій зміні передаточного числа. Наприклад, якщо виконується зміна, що передбачає збільшення передаточного числа, тобто зниження вхідної швидкості обертання у коробці передач, операцію зміни передаточного числа слід починати з уведення у дію того з двох засобів уведення у зачеплення, який спричиняє зменшення цієї вхідної швидкості обертання. Коли виміряна фізична величина досягає певного зумовленого значення, у свою чергу ініціюється уведення у дію іншого засобу уведення у зачеплення. бо Як фізичну величину, що характеризує процес зміни передаточного числа, беручи до уваги згадане вище,

бажано обирати вхідну швидкість, або відношення між вхідною і вихідною швидкостями коробки передач, або відношення між швидкістю перед і після одного або більше засобів уведення у зачеплення, коли починається процес зміни передаточного числа.

Бажано, щоб для керування засобом уведення у зачеплення засновувалось на використанні двох різних таблиць істиностей. Коли фізична величина досягає зумовленого порогу, відбувається перехід від першої з таблиць істиностей, яка не передбачає введення у дію першого засобу уведення у зачеплення за існуючих умов функціонування транспортного засобу, до другої такої таблиці, яка вводить його у дію за цих умов.

Згідно з другою задачею винаходу, запропоновано коробку передач транспортного засобу, яка має 7/0 щонайменше одну зубчасту передачу, і здатна змінювати передаточне число з старого значення до нового введенням у дію селективного засобу уведення у зачеплення, і яка має у складі: - ініціюючий засіб, що ініціює зміну передаточного числа у функції щонайменше одного робочого параметру транспортного засобу; - засіб визначення фізичної величини, пов'язаної з функціонуванням; і - керуючий засіб для керування засобом уведенням у зачеплення в залежності від значення зазначеної фізичної величини, який відрізняється тим, що засіб визначення призначено для визначення фізичної величини, яка може змінюватись під впливом процесу зміни передаточного числа після ініціювання цього процесу.

У описі, що слідує далі, передаточне число називається "низьким", якщо вихідна швидкість нижча за вхідну.

У іншому разі передаточне число вважається "високим".

Інші особливості і переваги винаходу можна бачити з опису, що наведено далі, з посиланнями на необмежуючі приклади.

На фіг.1 схематично зображено частковий повздовжній перетин коробки передач з двома передаточними числами згідно з винаходом, у стані спокою.

Фіг2 і З подібні до фіг.1, але ілюструють знижуючу передачу і пряму передачу. На фіг.4 схематично сч Зображено частковий перетин коробки передач з чотирма передаточними числами згідно з винаходом.

Фіг.5 містить схему алгоритму керування коробкою передач фіг.4. і)

Фіг.6, 7 містять дві таблиці істиностей, які використовуються алгоритмом фіг.5.

Детальний опис винаходу

Коробка передач з двома передаточними числами з фіг.1, призначена, зокрема, для автомобіля, має вхідний (о зо вал 2а і вихідний вал 26, осі яких збігаються з віссю коробки передач. Вхідний вал 2а з'єднано з валом двигуна 5 транспортного засобу через муфту 86 зчеплення і, можливо, інші засоби передачі, не показані на фіг. Ме

Вихідний вал 26 є приводом (прямим або непрямим) для ведучих коліс транспортного засобу. Між вихідним «г валом 26 і колесами транспортного засобу може бути встановлений, наприклад, інший передаючий пристрій з двома або більше передаточними числами і/або реверсивна зубчаста передача з ручним перемиканням, і/або со диференціал для розподілу руху між ведучими колесами. ю

Вхідний і 2а вихідний 26 вали не можуть пересуватись у осьовому напрямку відносно корпусу коробки передач.

Коробка передач має у складі диференційну передачу, утворену епіциклічним механізмом зчеплення 7.

Механізм 7 має у складі коронне колесо 8 з внутрішніми зубцями і сонячне колесо 9 з зовнішніми зубцями, які «

Зчеплюються планетарними колесами 11, встановленими з однаковим кутовим інтервалом навколо осі 12 в с коробки передач на ексцентричних шпинделях 14 водила 13 планетарних коліс, жорстко з'єднаного з вихідним валом 26. Сонячне колесо 9 може вільно обертатись навколо осі 12 коробки передач відносно вихідного валу 26, ;» який воно охоплює. Однак, муфта 16 вільного ходу не дозволяє сонячному колесу обертатись у зворотному напрямку, тобто проти нормального напрямку обертання вхідного валу 2а відносно корпусу 4 коробки передач. Коронне колесо 8 не може обертатись, але може ковзати уздовж вхідного валу 2а по шпонках 17. с Багатодискова муфта 18 зчеплення селективно зчеплює коронне колесо 8 з водилом 13 планетарних коліс.

Пакет дисків 19 і 22 муфти 18 зчеплення може бути аксіальне зафіксований між рухомою плитою 27 і со опорною плитою 26, яка є частиною водила 13 планетарних коліс. Рухома плита 27 є частиною кожуху 20, їх жорстко пов'язаного з водилом 13, але здатного ковзати відносно нього. На кожусі 20 встановлено відцентрові Грузики 29, які утворюють кільце навколо муфти 18 зчеплення. Таким чином, ці грузики обертаються разом з се) вихідним валом 26 коробки передач.

Ф Кожний відцентровий грузик має суцільне тіло 31, розташоване радіально до зовнішнього боку дисків 1Й, 22, і робочий палець 32, притиснутий до зовнішньої поверхні опорної плити 26 дисковою пружиною 34 Бельвіля.

Обертання водила 13 планетарних коліс примушує тіла 31 відцентрових грузиків 29 під дією відцентрової ов били повертатися у радіальному назовнішньому напрямку навколо їх тангенціальних осей 28 і зсунутись з положення спокою, визначеного упором З6 грузиків, що опирається на кожух 20 (фіг.1, 2), у віддалене положення

Ф) (фіг.3). ка Це примушує палець 32 повернутися навколо осі 28 відцентрового грузика. Це обертальне зміщення, що наближає палець 32 до рухомої плити 27, може відповідати стисненню дискової пружини 34 Бельвіля і/або бо Зміщенню рухомої плити 27 до опорної плити 26 у напрямку зчеплення муфти 18.

Коли коробка передач знаходиться у стані спокою (фіг.1), дискова пружина 34 Бельвіля через відцентрові грузики 29, які утримуються у цьому стані своїми упорами, передає до корпусу 20 зусилля, яке викликає таке зчеплення муфти 18, що вхідний вал 2а коробки передач безпосередньо з'єднується з вихідним валом 26, і коробка передач здійснює пряму передачу, за якої переданий момент може досягти певного максимального 65 Значення, яке залежить від зчеплюючого зусилля, створеного дисковою пружиною Бельвіля.

Корона 8, планетарні колеса 11 і сонячне колесо 9 мають зубці гелікоїдного типу. Таким чином, у кожній парі зубців, що увійшли у зчеплення під навантаженням, виникають протилежні осьові зусилля, пропорційні окружній переданій силі і, отже, моментам на вхідному 2а і вихідному 26 валах. Напрямок гелікоїдного нахилу зубців обрано таким, що осьове зусилля Р ас (фіг.2), що виникає у короні 8, коли вона передає момент, має такий напрямок, що корона 8 через упорний підшипник В2 штовхає рухому плиту 27 у напрямку, що відокремлює плити 26 і 27 і, таким чином, розчеплює муфту 18. Зусилля Р ас також намагається зблизити палець 32 відцентрових грузиків 29 і опорну плиту 26 і, таким чином, утримувати грузики у стані спокою і стискувати дискову пружину 34 Бельвіля. На планетарні колеса, що зчеплюються не тільки з короною 8, але і сонячним колесом 9, діють дві протилежні осьові реакції РБО1 і РБ2, які урівноважують одна одну, а на сонячне колесо 9, 7/о оскільки воно зчеплене з планетарними колесами 11, діє осьове зусилля Рар, що дорівнює осьовому зусиллю Рас корони 8, але має протилежний напрямок. Зусилля Р ар сонячного колеса 9 через упорний підшипник ВЗ передається до кожуху 4.

Цю ситуацію зображено на фіг. 2. Виходячи з цієї ситуації, далі наведено опис основних операцій коробки передач. Доки момент, що передається вхідним валом 2а такий, що осьове зусилля у короні 8 достатнє для того, щоб стискати дискову пружину 34 Бельвіля і утримувати відцентрові грузики 29 у положенні спокою (фіг.1, 2), опорна 26 і рухома 27 плити розділені настільки, що диски 19 ії 22 ковзають один по одному, не передаючи моменту один одному. У цьому випадку водило 13 планетарних коліс може обертатись з швидкістю, що відрізняється від швидкості вхідного валу 2а і гальмується під дією навантаження вихідного валу 26. Внаслідок цього планетарні колеса 11 набирають тенденції поводитися як реверси руху, тобто обертати сонячне колесо 9 2о протилежно обертанню корони 8. Але цьому запобігає муфта 16 вільного ходу. Таким чином, сонячне колесо 9 зупиняється муфтою 16 вільного ходу, і водило 13 планетарних коліс обертається з швидкістю, проміжною між нульовою швидкістю сонячного колеса 9, швидкістю корони 8 і швидкістю вхідного валу 2а. Отже, вузол працює як знижуючий. Якщо швидкість обертання зростає, а момент залишається незмінним, настає момент, коли відцентрова сила грузиків 29 створює осьове зусилля, прикладене до опорної плити 26 відносно плити 27, яке сч ов перевищує осьове зусилля Р ас, і рухома плита 27 підштовхується до плити 26, створюючи пряму передачу.

Під час переходу до прямої передачі муфта 18 входить у зчеплення і передає все більшу потужність від і) корони 8, пов'язаної з вхідним валом 2а, до водила 13 планетарних коліс, пов'язаного з вихідним валом 26.

Внаслідок цього зубці епіциклічного зчеплення працюють все менше і менше, тобто передають все менше і менше зусилля. Осьове зусилля Рас зменшується і нарешті зникає. Таким чином, осьове зусилля, створене «о зо віддентровою силою, може прикладатися у повній мірі, зчеплюючи плити 26, 27 між собою.

Потім може статися, що швидкість обертання вихідного валу 26 зменшується і/або момент, що передається, Ме) збільшується до рівня, коли відцентрові грузики 29 більше не забезпечують для муфти 18 зчеплення «г зчеплюючого зусилля, достатнього для передачі моменту. У цьому випадку у муфті 18 починається проковзування. Швидкість сонячного колеса 9 зменшується до зупинки. Муфта 16 вільного ходу зупиняє сонячне со з5 Колесо, і зусилля Рас знову виникає, щоб розчепити муфту і, таким чином, після цього коробка передач працює ю як знижуючий вузол. Отже, кожен раз, коли відбувається перехід від роботи з зниженням до прямої передачі або навпаки, осьове зусилля Р ас змінюється таким чином, щоб стабілізувати нове передаточне число. Це є важливою перевагою, оскільки, з одного боку, дозволяє уникнути занадто частих змін передаточного числа, і, з другого боку, проковзування у муфті 18 виникає тільки під час зміни. «

Згідно з фіг.1, передбачено додаткові пристрої, що селективно забезпечують роботу коробки як знижуючого пл») с вузла за умов, відмінних від тих, що визначаються осьовими силами, створеними дисковою пружиною 34 . Бельвіля, віддентровими грузиками 29 і гелікоїдними зубцями корони 8. а З цією метою у коробці передач встановлено гальмо 43, яке дозволяє зупинити обертання сонячного колеса 9 відносно кожуха 4 незалежно від муфти 16 вільного ходу. Інакше кажучи, гальмо 43 встановлене для функціонування паралельно з вільним колесом 16 між сонячним колесом 9 і кожухом 4. Для накладання і с звільнення гальма 43 за вибором передбачено гідравлічний поршень 44, що може ковзати у осьовому напрямку.

Гальмо 43 і поршень 43 кільцеподібні і їх вісь збігається з віссю 12 коробки передач. Поршень 44 бо безпосередньо близький до гідравлічної камери 46, у яку можна за бажанням під тиском подавати масло, щоб їх рухати поршень 44 для накладання гальма 43.

Поршень 44, крім того, жорстко пов'язаний з штовхаючим стрижнем 47, який через упорний підшипник ВА і, може створювати тиск на кожух 20, причому цей вузол виконано таким чином, що, коли тиском у камері 46

Ф поршень 44 пересувається у положення для накладання гальма 43, кожух 20 ще до того, як гальмо буде накладене, відштовхується назад настільки, щоб забезпечити розчеплення у муфті 18.

Таким чином, коли поршень 44 знаходиться у положенні для накладання гальма (фіг.2), сонячне колесо 9 ов Зупиняється, навіть якщо водило 13 планетарних коліс має тенденцію обертатися швидше корони 8, що трапляється тоді, коли двигун працює на уповільнення транспортного засобу, внаслідок чого вузол працює як

Ф) знижуючий завдяки розчепленню муфти 18. ка Описані вузли 43, 44, 46, 47, таким чином, надають водію транспортного засобу можливості перевести вузол у режим роботи з зменшенням швидкості, коли він бажає підвищити гальмуючу дію двигуна, наприклад, на бо спусках, або коли необхідно підвищити привідний момент на валу 26.

Коли момент є привідним, дія накладеного гальма 43 додається до дії муфти 16 вільного ходу, але це не є вадою.

Подача і виведення масла з камери 46 контролюється електроклапаном 69. У стані спокою клапан 69 (фіг.1,

З) з'єднує камеру 46 з стоком 151, який має певний гідравлічний опір. Коли до електроклапану 69 надсилається б5 електричне живлення (фіг.2), він ізолює камеру 46 від стоку 151 і з'єднує його з вихідним каналом помпи 57, яка приводиться двигуном 5. Незалежно від стану електроклапану 69 помпа 57 може також використовуватись для живлення системи змащування (не показана) коробки передач.

Керування електроклапаном 69 здійснюється керуючим вузлом 152, з'єднаним з датчиком 153 швидкості М 5 вихідного валу 2б, причому водій може користуватися покажчиком положення селектора 154 "ручний/автоматичний", а датчик положення педалі 156 акселератора і селектор 157 "нормальний/спортивний" дають водію змогу обирати між двома автоматичними режимами коробки передач.

Згідно з винаходом, додатковий датчик 158 вимірює швидкість Ме вхідного валу 2а. Принаймні, коли коробка працює у режимі прямої передачі і, отже, поршень 44 не уведено у дію, керуючий вузол 152 постійно вимірює відношення між вхідною М є і вихідною Ма швидкостями. У режимі прямої передачі це відношення дорівнює 1. 7/0 Якщо вхідна швидкість Ме зростає порівняно з вихідною М, це означає, що у муфті 18 зчеплення починається проковзування і коробка передач автоматично почала переходити у режим роботи з зменшенням швидкості. У цьому випадку для прискорення цього процесу і обмеження тривалості проковзування дисків 19, 22 муфти керуючий вузол 152, виявивши зростання Ме порівняно з Ме, виробляє команду постачати масло у камеру 46, що примушує поршень 44 штовхати кожух 20 у напрямку розчеплення муфти 18, щоб нарешті вона опинилась у /5 положенні, наведеному на фіг. 2. Наприклад, керуючий вузол 152 може ініціювати дію поршня 44, коли відношення Меге/У/ перевищує 1,1.

Для того, щоб ця функція керуючого вузла 152 була сумісною з іншими функціями, що виконуються з увагою до інших параметрів роботи транспортного засобу, бажано, щоб цей вузол 152 мав у пам'яті дві таблиці істиностей, які б визначали чи має поршень 44 вступати у дію у функції робочих параметрів, виміряних датчиками 153, 154, 156, 157. Коли керуючий вузол 152 виявляє що відношення МЕ//5 перевищило певний поріг, наприклад, 1,1, він переходить від першої таблиці істиностей до другої. Коли беруться до уваги робочі параметри, перша таблиця не передбачає уведення у дію поршня 44, друга ж таблиця за тих же умов забезпечує ініціювання роботи цього поршня.

У дещо іншому варіанті керуючий вузол 162, виявивши, що зміна відношення завершилась, може заборонити сч роботу поршня 44. Завершення процесу цієї зміни полягає в тому, що відношення М р// досягає значення, наприклад, 1,4, що відповідає режиму зменшення швидкості. Заборона введення у дію поршня 44 не призводить (8) до повернення до режиму прямої передачі, оскільки перехід до режиму зменшення швидкості викликає появу зчеплюючого зусилля Рас, здатного стабілізувати роботу у цьому режимі без допомоги цього поршня.

У втіленні на фіг.4 схематично зображено коробку передач, яка має у складі два планетарних механізми 107, Ге зо 207 зчеплення, встановлені послідовно. Планетарний механізм 107 подібний до зображеного на фіг.1 і З у тому, що корону 108 з'єднано з вхідним валом 2а, сонячне колесо 109 через вільне колесо 116 з'єднано з кожухом 104, Ме) а водило 113, що утримує планетарні колеса 111 у зчепленні з короною 108 і сонячним колесом 109, з'єднано з «г вихідним валом 2аб механізму 107, який є одночасно вхідним валом механізму 207. Муфта 118 зчеплення уможливлює за бажанням вводити у зачеплення корону 108 і водилом 113 планетарних коліс, тобто з'єднувати со вхідний вал 2а з проміжним 2аб, створюючи цим пряму передачу у планетарному механізмі 107. Коли муфта 118 ю розчіплюється, планетарний механізм 107 працює з зниженням швидкості і тоді сонячне колесо 109 виводиться з дії муфтою 116 вільного ходу. Передаточне число такого планетарного механізму (тобто такого, де вхід - корона, а вихід - водило планетарних коліс), звичайно дорівнює приблизно 1,4.

Другий планетарний механізм 207 зчеплення відрізняється тим, що його вхідний вал 2аб з'єднано не з « Короною 208 а з сонячним колесом 209. Корону 208 через муфту 216 вільного ходу з'єднано з кожухом 104, що Ше) с запобігає обертанню у протилежному напрямку. Вихідний вал 26 з'єднано з водилом 213 планетарних коліс, що утримує планетарні колеса 211 у зачепленні з короною 208 і сонячним колесом 209. Муфта 218 зчеплення ;» дозволяє здійснити жорсткий зв'язок між проміжним 2аб і вихідним 26 валами, забезпечуючи пряму передачу у диференціальному механізмі 207.

Коли муфта 218 розчіплюється, планетарний механізм 207 працює з зниженням швидкості і корона 208 с виводиться з дії муфтою 116 вільного ходу. Беручи до уваги те, що вхідним є сонячне колесо 209 а вихідним водило 213 планетарних коліс, передаточне число звичайно дорівнюватиме 3. бо Муфти 118, 218 селективно уводяться у зчеплення пружинами КІ, К2 відповідно і розчіплюються, відповідно, їх приводами АТ, А2, що діють протилежно дії пружин і контролюються електроклапанами, відповідно, М1 і М2, які у 5р вою чергу працюють під керуванням керуючого вузла 152. се) Вузол 152 одержує від датчиків 158, 153, відповідно, сигнали Ме і М, і від датчика 156 - положення педалі

Ф акселератора транспортного засобу, яке відповідає параметру С, що характеризує навантаження двигуна транспортного засобу і може бути представлений як процент від максимального навантаження.

Описана коробка передач може забезпечити чотири різних передаточних числа. Перше з них, найнижче, дв Встановлюється, коли обидві муфти 118, 218 зчеплення розчеплені і, отже, два планетарних механізми працюють з зниженням швидкості. У цьому випадку передаточне число дорівнює 1,4х3-4,2.

Ф) Щоб одержати друге передаточне число, муфту 118 уводять у зчеплення, а муфту 218 розчіплюють, ка внаслідок чого планетарний механізм 107 здійснює пряму передачу, планетарний механізм 207 працює як знижуючий, і це дає загальне передаточне число 3. во Для одержання третього передаточного числа навпаки, розчіплюють муфту 118, залишаючи муфту 218 у зчепленні, і, таким чином, тільки перший планетарний механізм 107 працює у режимі зниження швидкості.

Загальне передаточне число у цьому випадку дорівнює 1,4.

Четверте, найвище передаточне число 1 можна одержати, коли обидва планетарні механізми 107, 207 працюють у режимі прямої передачі. 65 У цьому простому прикладі зміною передаточного числа керує вузол 152 відповідно до робочих параметрів

Маг (вихідна швидкість і С (навантаження), але можливі більш досконалі варіанти.

У цій коробці передач важко керувати переходом від другого передаточного числа до третього, тому що розчеплення муфти 118 необхідно здійснювати одночасно з уведенням у зчеплення муфти 218. Порушення синхронізації між цими двома операціями може протягом короткого періоду призвести або до одночасного розчеплення обох муфт, що означає повернення до першого передаточного числа і, можливо надмірне підвищення швидкості двигуна, або до одночасного уведення обох муфт у зчеплення, що створить пряму передачу через усю коробку передач і може призвести до надмірного зниження швидкості. У обох випадках пасажири транспортного засобу зазнають поштовхів, а у механізмах також виникнуть небажані ударні навантаження і напруження. 70 Крім того, ці функціональні відхилення від норми, якщо вони виникають, впливають на функціональні параметри, які сприймає керуючий вузол 152, що може ще більше порушити процес зміни передаточного числа.

Щоб уникнути цих неприємностей, керуючий вузол спочатку уводить у зчеплення муфту 218, не розчіплюючи муфту 118. Це знижує вхідну швидкість Ме відносно вихідної швидкості Ме, оскільки це відповідає переходу коробки передач від другого передаточного числа безпосередньо до четвертого. Під час цієї стадії процесу вхідна швидкість Ме змінюється відповідно до бажаної зміни передаточного числа, тобто переходу від другого передаточного числа до третього. Якщо, навпаки, спочатку здійснюється розчеплення муфти 118, операція відповідатиме переходу до першого передаточного числа і, отже, призведе до небажаного підвищення швидкості М г.

Уведення муфти 218 у зчеплення відбувається поступово, особливо якщо клапан 69 має стік 151, якому властивий гідравлічний опір, що виключає раптове спорожнення камери 46 (фіг.1, 3). Коли під час поступового уведення у зчеплення муфти 218 (фіг.4) керуючий вузол 152 виявляє зниження відношення Ме/Ує нижче певного порогу КІ, він надсилає команду на розчеплення першої муфти 118.

На фіг.5 наведено схему алгоритму роботи керуючого вузла 152.

Першою операцією 301 є обрання таблиці Т 3 істиностей (фіг.б), яка визначає передаточне число, що сч

Відповідає різним значенням навантаження С і швидкості М в. Ні в якому разі таблиця Т. не передбачає обрання третього передаточного числа; обраними можуть бути тільки перше, друге і четверте передаточні числа. і)

Перевірка 303 (фіг.5), якій передує операція 302 вимірювання параметрів Ме і С, визначає, чи має бути обране чи збережене передаточне число згідно з табл. Т4. Залежно від відповіді "так" або "ні" виробляється або не виробляється команда на подачу масла у приводи А1 і А2. У обох випадках Ге зо Після цього знову одержуються параметри М 5 і С (операція 306) і виконується перевірка 307 наявності умов для роботи з другим передаточним числом. У випадку "так" надається команда спорожнити привід А1 (операція Ме 308) і подати масло у привід А2, і після одержання нових Ме і С (операція 309) виконується перевірка 310 «г наявності умов для переходу до четвертого передаточного числа. Якщо результат перевірки 307 необхідності переходу до другого передаточного числа "ні", відбувається перехід до операції 309 і перевірки 310 без со

Зв Виконання операції 308. Якщо результатом перевірки 310 є "ні", відбувається повернення до перевірки 303 для ю встановлення необхідності перейти до першого передаточного числа або зберегти його.

Результат "так" перевірки 310 відповідає третьому або четвертому передаточному числу, оскільки таблиця

Т1 істиностей не розрізняє ці випадки. У будь якому разі операція 311 передбачає спорожнення обох приводів, щоб почати перехід до четвертого передаточного числа. Після цього відбувається перевірка 312, чи відношення « МеЕМев менше за поріг КІ. Якщо результатом є "нії, виконується операція 309 перевірки швидкості У5 і з с навантаження С транспортного засобу. Якщо ці параметри не дуже змінились, перевірка 310 передбачає . повертання до операції 311. Цей цикл виконується кілька разів, доки у процесі уведення у зчеплення муфти 218 и?» швидкість Ме не знизиться настільки, що результатом перевірки 312 (М є//5«Кт1) стане "так". Тоді згідно з операцією 313 відбувається зміна таблиці істиностей на 12 (фіг.7), яка відрізняє випадки, коли треба обирати третє передаточне число, від випадків, які передбачають четверте. с Після визначення М 5 і С (операція 314) перевірка 315 визначає необхідність переходу до третього передаточного числа. У випадку "так" починається подача масла у привід АТ, а привід А2 у дію не уводиться со (операція 316), після чого відбувається перехід назад до операції 314. їх Якщо у певний момент під час роботи на третьому передаточному числі результат перевірки 315 стає 5р Негативним ("ні"), знову виконуються операція 309 і перевірка 310 для визначення необхідності переходу до і, четвертого передаточного числа. Якщо це так, перехід до четвертого передаточного числа і його утримання

Ф здійснюються у циклі 309 - 315. Фактично, оскільки початковою є ситуація, коли вже використовується третє передаточне число, результат перевірки 312 буде позитивним ("так") негайно, подібно до першого виконання цього циклу. Це пояснюється тим, що саме перехід від другого передаточного числа до третього змінює ов результат перевірки 312 з "ні" на "так".

Якщо за роботи з третім передаточним числом результати перевірок 315, а потім 310 обидва негативні ("ні",

Ф) "ні"), необхідно змінити передаточне число на перше або друге, внаслідок чого знову виконується операція 301, ка тобто звертання знову до таблиці Т 4, після чого операції виконуються, як вже було описано на початку (фіг.5).

Для переходу від другого передаточного числа до третього, схема алгоритму фіг.5, таким чином, бо передбачала спочатку перехід до четвертого передаточного числа виведенням з дії (спорожненням) обох приводів (операція 311). Оскільки перехід здійснюється від другого передаточного числа, коли привід АТ вже виведено з дії, єдиним результатом операції 311 є виведення з дії другого привода А2, і, отже зміна стану планетарного механізму 207, чий стрибок від одного передаточного числа до другого (від 1:1 (пряма передача) до 3:1) найбільший. Після цього, коли відношення М гє//є стає меншим за К! (перевірка 312), перший 65 планетарний механізм 107 починає зміну режиму роботи внаслідок введення у дію привода А1 (операція 316).

У наведеному прикладі вважається небажаним використовувати електронне керування зворотним переходом від третього передаточного числа до другого, оскільки на практиці це менш важка операція.

Але таке електронне керування можливе. Для його реалізації достатньо, щоб таблиця Т 5 не розрізняла випадків, коли треба застосовувати перше або друге передаточні числа. Перехід від третього передаточного

Числа до другого буде починатись подібно до прямого переходу до першого передаточного числа, тобто розчепленням муфти 218.

Таким чином, тільки коли відношення М є//У« перевищує поріг К2, може статися повернення до таблиці Т 3, яка розрізняє випадки застосування першого і другого передаточних чисел, і тільки на цій стадії може початись уведення у зчеплення муфти 118 першого планетарного механізму. 70 Отже, перевагою винаходу є те, що, коли необхідно змінити передаточні числа послідовно з'єднаних механізмів зчеплення, операція починається з введення у зчеплення механізму з найбільшим стрибком між високим і низьким передаточними числами. У наведеному прикладі операція завжди починається з введення у зчеплення другого епіциклічного планетарного механізму 207, у якому передаточне число у режимі зниження швидкості утричі перевищує передаточне число у режимі прямої передачі, і тільки після цього вводиться у 7/5 Зчеплення перший епіциклічний планетарний механізм 107, у якому відношення передаточних чисел режиму зменшення швидкості лише у 1,4 рази перевищує передаточне число режиму прямої передачі.

У прикладі згідно з фіг.4 можна використати відцентрові сіли або зусилля зчеплення, як це показано на фіг.1 - 3.

У таблицях істиності, наприклад, Т1 і Т2, можна передбачити такі пари значень С і М 5, для яких не го визначено ніякого передаточного числа, що відповідає випадку, коли за цих умов контрольний вузол 152 передбачає керування коробкою передач тільки віддентровими силами і зусиллями зчеплення. Навіть за таких умов можливо досягти того, що керуючий вузол 152 керуватиме уведенням у дію привода, щоб сприяти зміні режиму одного або більше муфт зчеплення під час зміни передаточного числа.

Якщо для визначення передаточного числа вузол 152 (фіг.4) має ураховувати інші параметри, крім Сі М в, сч таблиці Т., То можуть бути заміщені матрицями з більш, як двома, вимірами. о

Claims

Формула винаходу зо 1. Спосіб керування поступальним переходом від одного передаточного числа до іншого у коробці передач з щонайменше двома передаточними числами, яка має у складі привід (44, 46; АТ), що селективно вводить у дію (о) селективний засіб (18, 118) зчеплення у цій коробці передач, у якому після початку операції зміни «т передаточного числа визначено щонайменше одну фізичну величину, зв'язану з цією операцією, а керування приводом (44, 46; Ат!) здійснюється відповідно до виявленого значення цієї фізичної величини, с 35 який відрізняється тим, що фізична величина, яку визначають, є фізичною величиною (Ме/У«є), на яку впливає ю процес поступальної зміни передаточного числа коробки передач.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що керування уведенням у дію зазначеного засобу (7, 107) зчеплення відбувається тільки тоді, коли значення фізичної величини (тобто відношення М рг/Ув) перевищує зумовлений поріг (КІ). «
3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що фізичною величиною є виміряна швидкість обертання Ме з с до зазначеного пристрою зчеплення у порівнянні з швидкістю обертання М 5 після зазначеного пристрою зчеплення. :з»
4. Спосіб за одним пп. 1-3, який відрізняється тим, що ініціювання операції зміни іншим виконується засобом (18, А2), відмінним від зазначеного приводу (44, 46; АТ).
5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що операція зміни ініціюється проковзуванням у муфті (18) сл зчеплення, коли момент обертання, який ця муфта передає, перевищує значення, визначене засобом (29, 34) уведення у зчеплення. со
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що привід (44, 46; АТ) встановлено таким чином, що він допомагає їз розчепленню муфти (18) зчеплення, і, являючи собою зазначений засіб зчеплення, протидіє засобу (29, 34) 5р уведення у зчеплення. іс)
7. Спосіб за п. 5 або п. 6, який відрізняється тим, що розчеплення муфти зчеплення забезпечується спільною Ф дією приводу (44, 46; АТ) і реакцією (Рас) зачеплення, створеною зубцями (8, 108), навантаження яких зростає з зменшенням моменту обертання, що передається муфтою (18, 118) зчеплення.
8. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що зазначеним іншим засобом є другий селективний засіб вв Зчеплення.
9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що з двох засобів зчеплення, що підлягають уведенню у дію, другим (Ф) селективним з засобом (218) зчеплення вибирають той, уведення якого у дію примушує вхідну швидкість М є ГІ коробки передач змінюватись подібно до зміни вхідної швидкості, викликаної поточною зміною передаточного числа. во
10. Спосіб за п. 8 або п. 9, який відрізняється тим, що керування двома засобами (118, 218) зчеплення здійснюється на основі таблиць (Т1, 12) істинностей, які принаймні у непрямий спосіб визначають стан засобів зчеплення відповідно до параметрів (М 5, С) роботи транспортного засобу, і перехід від однієї таблиці істинностей до другої відбувається щонайменше один раз протягом зазначеної зміни передаточного числа на певній стадії, що визначається значенням зазначеної фізичної величини (Ме/Ув). 65
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що, коли відбувається зміна таблиць істинностей, здійснюється перехід від таблиці (Т1), яка для зміни передаточного числа, як це зазначено, забезпечує уведення у дію тільки другого засобу (28) зчеплення, до таблиці (12), яка забезпечує уведення у дію першого такого засобу
12. Спосіб за п. 10 або п.11, який відрізняється тим, що застосовується для коробки передач, у якій, починаючи з стану, що відповідає попередньому передаточному числу, уведення у дію другого засобу (218) зчеплення без уведення у дію першого такого засобу (118), відповідає переходу до іншого передаточного числа, і тим, що для зміни таблиці істинностей здійснюється перехід від першої таблиці істинностей (Т1), що забезпечує безпосередній перехід від попереднього передаточного числа до зазначеного іншого, до другої таблиці (Т2) істинностей, що забезпечує перехід від зазначеного іншого передаточного числа до зазначеного 7/0 другого передаточного числа.
13. Спосіб за одним з пп. 8-12, який відрізняється тим, що застосовується для коробки передач, яка має у складі два диференціальних механізми (107, 207) з двома передаточними числами, високим і низьким кожний, встановлені послідовно, для керування зміною від попереднього передаточного числа до нового передаточного числа, під час якої один з диференціальних механізмів (118) змінює передаточне число з високого на низьке, а другий (213) змінює передаточне число з низького на високе, шляхом уведення у дію двох засобів (118, 218) зчеплення, кожен з котрих зв'язаний з одним з механізмів, і тим, що засобом зчеплення, вибраним як другий, є той, що зв'язаний з диференціальним механізмом, у якому стрибок між високим і низьким передаточними числами є найбільшим.
14. Коробка передач для транспортного засобу, яка має у складі щонайменше одну зубчасту передачу (7; 107, 207), і здатна змінювати передаточне число з попереднього значення на нове уведенням у дію селективного засобу (18, 118) зчеплення, і яка має у складі: - ініціюючий засіб, що ініціює зміну передаточного числа у функції щонайменше одного параметра роботи транспортного засобу; - засіб (153, 158) визначення фізичної величини, зв'язаної з функціонуванням; і сч - керуючий засіб (152) для керування засобом зчеплення в залежності від зміни значення зазначеної фізичної величини, (8) яка відрізняється тим, що засіб (153, 158) визначення виконаний з можливістю визначення фізичної величини (Ме/Ув), яка може змінюватись під впливом процесу зміни передаточного числа після ініціювання цього процесу.
15. Коробка передач за п. 14, яка відрізняється тим, що керуючий засіб (152) виконаний з можливістю Ге зо виробляти команду на початок уведення у дію зазначеного засобу зчеплення, коли значення фізичної величини (МеЕ//8) перевищує зумовлений поріг (К!), причому ініціюючий засіб (18, 218) не є приводом (44, 46; А1) Ме зазначеного пристрою зчеплення. «Е
16. Коробка передач за п. 14 або п. 15, яка відрізняється тим, що засіб визначення фізичної величини має засіб (158) вимірювання швидкості обертання М р до зазначеного пристрою (18, 118) зчеплення відносно со зв напрямку передачі потужності від вхідного (2а) до вихідного (26) валів коробки передач. ю
17. Коробка передач за одним з пп. 14-16, яка відрізняється тим, що ініціюючий засіб має засіб (29, 34) для прикладання до засобу зчеплення зусилля, що зчіплює, обмеженого таким чином, що у засобі зчеплення (18) починається проковзування, коли момент обертання, що передається зазначеним засобом зчеплення, перевищує значення, що визначається зазначеним зусиллям зчеплення. «
18. Коробка передач за п. 17, яка відрізняється тим, що має у складі тахометричний засіб (29), який з с визначає зазначене зусилля, що зчіплює, надаючи йому значення, що зростає з швидкістю обертання коробки передач. ;»
19. Коробка передач за п. 17 або п. 18, яка відрізняється тим, що має у складі засіб (17, В2), який у процесі розчеплення передає до зазначеного засобу (18) зчеплення реакцію зчеплення (Р ас), якої зазнають зубці (8) зубчастої передачі і яка зростає, коли відбувається проковзування у зазначеному засобі (18) зчеплення. с
20. Коробка передач за одним з пп. 14-18, яка відрізняється тим, що керуючий засіб (152) зберігає у пам'яті щонайменше дві таблиці (Т1, Т2) істинностей, які у функції щонайменше одного з параметрів (М в, С) со роботи транспортного засобу визначають стан, до якого має перейти зазначений засіб зчеплення, і яка має їх засіб, що забезпечує перехід від використання першої (Т1) до використання другої (12) з зазначених таблиць істинностей, коли зазначена фізична величина (Ме//5) перевищує поріг (К1), причому перша і друга таблиці ік істинностей забезпечують підтримання стану і зміни стану відповідно зазначеними приводами (18, 118) за Ф поточних значень параметрів роботи.
21. Коробка передач за одним з пп. 14-16, яка відрізняється тим, що ініціюючий засіб має другий селективний засіб зчеплення.
22. Коробка передач за п. 21, яка відрізняється тим, що керуючий засіб (152) зберігає у пам'яті щонайменше дві таблиці (Т1, 72) істинностей, які у функції зазначеного "цонайменше одного" з параметрів (Ме, С) роботи Ф) транспортного засобу визначають стан, до якого мають перейти зазначені два засоби (118, 218) зчеплення, і ка тим, що керуючий засіб (152) має засоби (312, 313) переходу, у функції зміни фізичної величини (Ме/Ув), від використання першої таблиці (Т1) істинностей, що забезпечує проміжну стадію уведення у дію другого (218) во засобу зчеплення і підтримку стану першого (118) засобу зчеплення, до використання другої (12) таблиці істинностей, що забезпечує одночасне уведення у дію двох засобів (118, 218) зчеплення, з увагою до стану засобу зчеплення, що відповідає попередньому передаточному числу.
23. Коробка передач за п. 22, яка відрізняється тим, що, згідно з другою таблицею, проміжний стан визначає інше передаточне число (К4), коли зазначений "цонайменше один" параметр (Ме/Ув) роботи приймає значення, б5 яке лежить поза межами, що визначають необхідність переходу від попереднього передаточного числа (К2) до нового передаточного числа (КЗ).
24. Коробка передач за одним з пп. 21-23, яка відрізняється тим, що має два зубчасті зачеплення (107, 207), встановлені послідовно, з кожним з яких зв'язаний один з засобів (118, 218) зчеплення, і кожен з яких здатний забезпечити високе і низьке передаточні числа, а різниці між високим і низьким передаточними числами різні у різних зубчастих зачепленнях, і тим, що попереднє (К2) і нове (КЗ) передаточні числа забезпечуються роботою одного з відповідних зубчастих зачеплень з високим передаточним числом, а другого - з низьким.
25. Коробка передач за п. 24, яка відрізняється тим, що керуючий засіб, крім того, здатний, починаючи з попереднього передаточного числа (К2), здійснити у коробці передач зміну до найвищого передаточного числа 7/0 («К4), уводячи у дію другий засіб (218) зчеплення з одночасним підтриманням стану першого засобу (18) зчеплення.
26. Коробка передач за одним з пп. 14-25, яка відрізняється тим, що має демпфер (151) для уповільнення уведення у дію щонайменше одного з селективних засобів (18) зчеплення. с щі 6) (Се) (о) « (ее) ІС в) -

с . и? 1 (ее) щ» Фо 4) іме) 60 б5