Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к системам управления бесступенчатыми коробками передач. Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения качества переходных процессов. Система содержит два реле времени с различными продолжительн остям и опорожнения, одно из которых подключено к клапанам высших и низких передач и исполнительным гидроцилиндрам , а другое - к клапану автоматической блокировки гидротрансформатора. При движении транспортного средства и воэникновения условий на переключение срабатывает один из клапанов высших или низших передач. Реле времени опорожняются , после чего осуществляется автоматическое переключение на высшую или низшую передачу. При этом посредством второго реле времени осуществляется разблокировка гидротрансформатора на время переходных процессов в системе. После завершения процесса переключения передачи соответствующий клапан автоматики возвращается в исходную позицию. Реле времени заряжаются, а все остальные элементы занимают исходные позиции, при этом система готова к отработке новых сигналов управления, 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 В 60 К 41/06

ГОСУДАРСТВЕН.ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4804146/11 (22) 19.03.90 (46) 07.05,93. Бюл. ЬЬ 17 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) С.А.Рынкевич (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1762485, кл. В 60 К 41/06, 1990. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ

ТРАНСМИССИЕЙ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к системам управления бесступенчатыми коробками передач. Цель изобретения — повышение надежности путем улучшения качества переходных процессов. Система содержит два реле времени с различными продолжительностями опорожнения, одно из которых подключено к клапанам высших и низких

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к системам автоматического управления гидромеханической трансмиссией самоходной машины.

Цель изобретения — повышение надежности путем улучшения качества переходных процессов.

Известны системы автоматического управления гидромеханическими трансмиссиями. осуществляющие автоматическое переключение передач и блокировку гидротрансформатора и содержащее датчики скорости, датчики нагрузки, клапаны автоматики, исполнительные гидроцилиндры переключения передач.

„„5U „„1813663 А1 передач и исполнительным гидроцилиндрэм, а другое — к клапану автоматической блокировки гидротрэнсформаторэ. При движении транспортного средства и возникновения условий на перемлючение срабатывает один из клапанов высших или низших передач. Реле времени опорожняются, после чего осуществляется автоматическое переключение на высшую или низшую передачу, При этом посредством второго реле времени осуществляется разблокировка гидротрансформатора на время переходных процессов в системе, После завершения процесса переключения передачи соответствующий клапан автоматики возвращается в исходную позицию. Реле Я времени заряжаются, а все остальные элементы занимают исходные позиции, при этом система готова к отработке новых сиг° налов управления, 2 э.п.ф-лы, 1 ил.

Известно применение в системах автоматического управления гидромеханическими трансмиссиями реле времени.

Отличие заявляемого технического решения от известных состоит в том, что в нем используют два реле времени, поршни которых установлены соосно и подпружинены, при этом торцевые полости двух реле через дроссели связаны с общей гидролинией, подключенной к клапанам высших и низших передач, в первой позиции которых торцевые полости реле связаны с напорной линией, а во второй позиции любого иэ клапанов- со сливом, причем в заряженном положении первого реле времени исполнительные гидроцилиндры соединены со сли1813663 вом, а в опорожненном положении первого реле времени гидроцилиндры подключены к соответствующему клапану высших и низших передач, который связывает гидроцилиндр с напорной линией либо со сливом, в заряженном положении второго реле времени вход клапана блокировки гидротрансформатора соединен с напорной линией, а в опорожненном положении реле — со сливом. Кроме того, клапан блокировки снабжен поршнем, который соединяет муфту блокировки гидротрансформатора с вторым реле времени.

На чертеже изображена схема системы автоматического управления гидромехани-. ческой трансмиссией.

Система содержит датчик 1 скорости, например, в виде трубки Пито, размещенной масляной ванне, установленной на одном валу с турбинным колесом 2 гидротрансформатора, датчик 3 нагрузки, выполненный в виде гидроклапана, взаимодействующий посредством поворотного рычага с приводом передачи 4 акселератора.

Датчик 1 скорости посредством гидролинии

5 связан с торцевыми полостями 6,7 и 8 соответственно клапанов 9 и 10 высших и низших передач и с клапаном 11 блокировки гидротрансформатора. Клапаны 9 и 10 имеют составные золотники и подвижные плунжеры 12 и 1.3, взаимодействующие соответственно с пружинами 14 и 15, что позволяет настраивать клапаны на различные.пороги срабатывания, определяемые скоростными и нагруэочными режимами тра1-!спортн ого средства. Исполнительная часть контура автоматического переключения передач сисемы включает исполнительные гидроцилиндры 16 и 17 высших и . низших передач, кинематически связанных с преобразовательным механизмом 18 распределителя, управляющего фрикционными муфтами коробки передач. Система снабжена двумя реле 19 и 20 времени, поршни 21 и 22 которых установлены соосно и подпружинены общей пружиной 23. Торцевые полости 24 и 25 реле через гидролинии

26 и 27 с установленными в них дросселями связаны с гидролинией 28, подключенной к клапану 10 низших передач, В первой позиции клапанов 9 и 10 торцевые полости 24 и 25 реле посредством гидролиний 28 и 29 подключены к напорной линии 30, а во второй позиции любого из клапанов 9 и 10 торцевые полости 24 и 25 связаны со сливом 31 или 32. В положении реле 19 времени, при котором оно заряжено, торцевы6 полости исполнительных гид роцилиндров 16 и 17 .посредством гидролиний 33 и 34 соответственно соеди5

55 нены через дроссели 35 и 36 со сливом, а в положении реле 19 времени, при котором оно опорожнено, торцевая полость исполнительного гидроцилиндра 16 высших передач в крайней левой позиции клапана 9 высших передач посредством гидролинии

37 связана со сливом 38, а в крайней правой его позиции — с напорной линией 39 посредством клапана 10 низших передач, находящегося в крайней правой позиции, и гидролиний 40 и 37. При этом торцевая полость исполнительного гидроцилиндра 17 низших передач в крайней правой позиции клапана 10 низших передач связана посредством гидролинии 41 со сивом 42, а в край- ней левой его позиции — с напорной линией

30 посредством клапана 9 высших передач, находящегося в крайней левой позиции, и гидролиний 43 и 41.

В положении реле времени 20, при котором оно заряжено, вход клапана 11 блокировки гидротрансформатора гидролинией

44 связан с напорной линией 45. В положении реле 20 времени,, при котором оно полностью опорожнено, вход клапана 11 блокировки через гидролинию 44 и пружинную полость реле 20 связан со сливом 46.

Клапан 11 блокировки гидротрансформатора снабжен поршнем 47, установленным соосно с клапаном 11 и взаимодействующим с его пружиной 48. В крайней левой позиции клапана 11 блокировки торцевая полость 49 поршня 47 посредством гидролинии 50 связана с напорной линией 51, а в крайней левой позиции — через дроссель 52 со сливом; В крайней левой позиции поршня 47, при которой пружина 48 сжата, муфта 53 блокировки гидротрансформатора 2 посредством гидролинии 54 связана со сливом

55, а в крайней правой позиции поршня 47, при которой пружины 48 отжата, муфта 53 блокировки посредством гидролинии 54 соединена с гидролинией 44, связывающей вход клапана 11 блокировки с реле 20 времени.

В крайней левой позиции клапана 9 высших передач полость 56 плунжера 12 гидролинией 57 связана с напорной линией 58, а в крайней правой позиции клапана 9 — со сливом 59. В крайней правой позиции клапана l0 низших передач полость 60 плунжера 13 гидролинией 61 связана со сливом 62, а в крайней левой позиции клапана 10 — с напорной линией 63. При срабатывании клапанов 9 и 10 плунжера t2 и 13 перемещаются в крайние позиции, осуществляя перенастройку клапанов 9, 10 на обратное срабатывание.

Выход 64 датчика 3 нагрузки связан с пружинными полостями 65,66 и 67 соответ1813663 ственно клапанов 10 и 9 низших и высших передач и клапана 11 блокировки.

Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией работает следующим образом.

При движении транспортного средства датчики 1 и 3 вырабатывают информационные сигналы; Рв . соответствующий угловой скорости вращения турбинного колеса гидротрансформатора, и Ру, соответствующий положению передачи акселератора.

Сигнал Peg, датчика 1 по гидролинии 5 поступает в полости управления 6,7 и 9 клапанов 9,10 и 11 соответственно; Сигнал Ру, датчика 3 по гидролинии 64 поступает в полость 65,66 и 67 клапанов 10,9 и 11 соответственно.

Рассмотрим работу системы при автоматическом переключении передач.

В случае возникновения условий для переключения, например, на высшую передачу усилие, действующее на золотник клапана 9 высших передач, со стороны цавления датчика t, станет больше по величине, чем противоположно направленное усилие со стороны пружины 14 и давления датчика 9. В результате золотник клапана 9 переместится в правую позицию. При этом торцевая полость 24 реле 19 времени посредством гидролинии 26, а торцевая полость 25 реле 20 времени посредством гидролинии 27 через гидролинию 28, клапан

10 низших передач, гидролинию 29 соединяют со сливом 32. Начинается процесс опорожнения реле времени, причем время опорожнения реле 19 выбирается в 1,5-2 раза меньшим, чем реле 20 (об этом пойдет речь ниже). Реле 19 осуществляет селекцию информационных сигналов на переключение передач, "отсекая" кратковременные . сигналы либо ложные сигналы переходных процессов, После опорожнения реле 19 времени напорная гидролиния 39 посредством клапана 10 низших передач, находящегося в первой позиции, гидролинии 40, клапана

9 высших передач, находящегося во второй позиции, гидролиний 37 и 33 соединяется с торцевой полостью исполнительного гидроцилиндра 16 высших передач. Последний срабатывает и, воздействуя на преобразовательный механизм 18, осуществляет переключение на высшую передачу.

Как отмечалось выше, для обеспечения высокого качества переходных процессов при автоматическом переключении передач необходимо разблокировать гидротрансформатор. Прежде чем рассмотреть процесс разблокировки гидротрансформатора, 25

19,20 времени соединены со сливом (при переключении на высшую передачу-сосли40 вом 32, при переключении на низшую пере5

55 выясним, как происходит его автоматическая блокировка.

Предположим, что транспортное средство движется на какой-либо передаче с разблокированным гидротрансформатором. При этом клапаны 9,10 и 11 находятся в исходных позициях (как на чертеже), а реле 19 и 20 времени заряжены. В случае возникновения соответствующих дорожных условий в процессе разгона транспортного средства усилие, действующее на золотник клапана 11 со стороны датчика 1, станет больше по величине, чем противоположно направленное усилие со стороны пружины

67 и давления датчика 3. В результате золотник клапана 11 переместится вправо. При этом торцевая полость 49 через гидролинию

50 сообщается со сливом 52. Под действием усилия пружины 67 начинается плавное перемещение поршня 47, чем осуществляется задержка исполнительного сигнала на блокировку гидротрансформатора с целью селекции ложных или кратковременных информационных сигналов. После того, как поршень 47 займет крайнюю правую позицию, он соединит напорную гидролинию 45 реле 20 времени посредством гидролиний

44 и 45 с муфтой 53 блокировки гидротрансформатора 2. В результате этого гидротрансформатор блокируется, обеспечивая лучшие условия для разгона машины.

Рассмотрим, как осуществляется автоматическая раэблокировк": гидротрансформатора при переключениях передач, В процессе автоматического переключения передач торцевые полости 24 и 25 реле дачу — со сливом 31). При этом продолжительности опорожнения реле 19 и

20 различные и устанавливаются подбором дросселей либо рабочих ходов реле, чем достигается регулирование момента разблокировки гидротрансформатора по отношению к моменту автоматического включения передачи. После опорожнения реле 20 времени гидролиния 44, связанная через поршень 47 с гидролинией 54 и муфтой блокировки 53, посредством поршня 22, который займет крайнее правое положение, сообщается со сливом 46, В результате гидротрансформатор разблокируется.

После возврата клапанов 9 и 10 в исходные позиции (в зависимости от того, какая передача была включена), реле 19 и 20 времени заряжаются, при этом поршень 22 рвле 20 сообщае напорную линию 45 с гидролинией 44. Гидротрансформатор готов

1813663 к блокировке в соответствии с законами управления, определяемыми клапаном 11.

Автоматическое переключение на низшую передачу осуществляется аналогично процессу переключения на высшую передачу. При этом срабатывает клапан 10 низших передач, перемещаясь влево, и соединяет торцевые полости 24,25 реле 19,20 времени со сливом 31. После опорожнения реле 19 времени напорная линия 30 посредством гидролиний 43,41 и 34 сообщается с торцевой полостью исполнительного гидроцилиндра 17 низших передач, который включает низшую передачу. После опорожнения реле 20осуществляется разблокировка гидротрансформатора (если он был заблокирован). После переключения клапан высшей либо низшей передачи возвращается в исходную позицию. При этом реле времени заряжается, а торцевые полости гидроцилиндров сообщаются со сливом 35 или 36, в результате чего гидроцилиндр включенной передачи опорожняется, возвращаясь в исходную позицию. В процессе переключения передачи полость гидроцилиндра противоположного канала соединя. ется со сливом 38 или 42 (a зависимости от того, низшая либо высшая передача включается), поэтому в системе исключается возможность сра"àòûâàèèÿ гидроцилиндра противоположного канала от утечек через элементы, Предлагаемое иэ" бретение позволяет повысить надежность системы автоматического управления гидромеханической трансмиссией и улучшить качество переходных процессов при автоматическом переключении передач и управлении блокировкой гидротрансформатора.

Формула изобретения

1. Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией, содержащая гидротрансформатор,:насосное колесо которого соединено с двигателем, муфту блокировки гидротрансформатора, датчик скорости, установленный на входном валу турбинного колеса и подключенный к торцевым полостям управления двухпозиционных клапанов высших и низших передач и клапана блокировки гидротрансформатора, имеющего вход и соосно установленный и подпружиненный в осевом направлении поршень, датчик нагрузки, установленный в приводе управления акселератором и подключенный к пружинным полостям управления двухпозиционных клапанов высших и низших передач и клапана блокировки гидротрансформатора, реле времени с установленным внутри корпуса и подпружиненным пружиной поршнем, образующим пружинную и торцевую пластины управления, последняя из которых гидравлически соединена с двухпозиционными клапанами высших и низших

5 передач, исполнительный механизм переключения передач, кинематически связан. ный с исполнительным гидроцилиндрами высших и низших передач, имеющими торцевые полости управления, гидравлически

10 соединенные с соответствующими двухпозиционными клапанами передач, каналы управления, гидролинии, . дроссели, установленные s сoл и в нHы х x г ид р оoл и нHи я хx, источникдавления ислив,отл ича ющая с я

15 тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения качества переходных процессов, она снабжена вторым реле времени, поршень которого установлен внутри упомянутого корпуса соосно с поршнем перво20 ro реле и подпружинен упомянутой пружиной, двумя дросселями, при этом торцевые полости управления первого и второго реле через укаэанные дроссели гидравлически связаны между собой и под25 ключены к двухпоэиционным клапанам высших и низших передач, в первой позиции которых упомянутые торцевые полости управления подключены к источнику давления, а во второй позиции одного из

30 двухпозиционных клапанов — к сливу, причем в первом положении первого реле времени торцевые полости управления исполнительных гидроцилиндров высших и низших передач соединены через дросселй, 35 установленные в сливных гидролиниях, со сливом, во втором положении первого реле времени торцевая полость управления исполнительного гидроцилиндра высших передач соединена через соответствующий

40 двухпозиционный клапан в его первой позиции со сливом, и в его второй позиции через двухпозиционный клапан низших передач в первой позиции последнего — с источником давления, а торцевая полость управления

45 исполнительного гидроцилиндра низших передач через соответствующий двухпозиционный клапан в его первой позиции соединена со сливом и во второй его позиции через двухпозиционный клапан высших пе50 редач в первой позиции последнего — с источником давления, при этом в первом положении второго реле времени вход клапана блокировки гидротрансформатора соединен через упомянутое реле с источником

55 давления, во втором положении второго реле времени вход клапана блокировки гидротрансформатора соединен со сливом через пружинную полость реле.

2. Система по и 1, отл ич а ю ща я с я тем, что поршень клапана блокировки гид9 1813663 10 второй позиции через вторую кольцевую ротрансформатораснабжен, по крайней ма- проточку — с входом клапана блокировки ре двумя кольцевыми проточками, причем в гидротрансформатора первой позиции помянутого поршня муфта 3. Система по п.1, отличающаяся блокировки гидротрансформатора соедине- тем, что реле времени выполнены с возможна через первую проточку со сливом, а во 5 ностью регулирования, Составитель А. Барышев

Техред М. Моргентал Корректор С. Лисина

Редактор С. Кулакова

Заказ 1806 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101