Устройство управления трансмиссией
Изобретение относится к устройствам управления трансмиссией транспортных машин. Устройство управления трансмиссией содержит двухступенчатую планетарную передачу и ступенчатый редуктор, переключаемые гидравлически с помощью фрикционных муфт, электромагнитных клапанов и электрического переключателя ступеней. Нагнетательная линия соединяет клапана ступеней редуктора с источником давления. Дополнительная нагнетательная линия соединяет клапана двухступенчатой планетарной передачи через обратный клапан с корректирующим клапаном с источником давления. Каждая нагнетательная линия содержит индивидуальные аккумулятор давления и жиклер, соединенный с источником давления. При каждом переключении ступеней датчик электрических сигналов переключает корректирующий клапан, отключающий нагнетательные линии от источника давления. Включение новых ступеней в двухступенчатой планетарной передаче и редукторе происходит синхронно с использованием аккумуляторов давления и жиклеров нагнетательных линий. Одновременно через корректирующий клапан синхронно происходит сброс давления в цилиндрах выключаемых фрикционных муфт, что обеспечивает процесс переключения без разрыва потока мощности. Достигается переключение ступеней без разрыва потока мощности. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 9 ил.
Устройство управления трансмиссией предназначено преимущественно для дорожно-транспортной машины, содержащей двухступенчатую планетарную передачу и ступенчатый редуктор вального или планетарного типа, переключаемые гидравлически с помощью фрикционных муфт, электромагнитных клапанов и электрического переключателя ступеней, обеспечивающее оптимальное синхронное переключение четырех фрикционных муфт в течение задаваемого интервала времени.
Техническое решение относится к устройствам переключения ступеней фрикционными муфтами в трансмиссии, содержащей двухступенчатую планетарную передачу, последовательно соединенную со ступенчатым редуктором (вального или планетарного типа), управляемого от электрического переключателя ступеней.
Известно, например, устройство управления механической трансмиссией по патенту RU N2130839 С1 (6 B60K 41/22), содержащее двухступенчатую планетарную передачу и ступенчатый редуктор вального типа. Гидравлическое переключение фрикционных муфт в двухступенчатой планетарной передаче осуществляется в функции частоты двигателя по командам управляющего звена. Плавность включения и выключения фрикционных муфт редуктора, управляемого от электрического переключателя ступеней, не предусмотрена. Устройство управления по патенту N2130839 снабжено управляемой водителем педалью для трогания дорожно-транспортной машины с места. Подача давления и слив масла из переключаемых цилиндров фрикционных муфт редуктора не организованы и не связаны во времени с переключением фрикционных муфт в двухступенчатой планетарной передаче. Поэтому при переключениях ступеней нет гарантии в безразрывной передаче мощности и возможны толчки в трансмиссии.
Цилиндры управления фрикционными муфтами планетарной передачи снабжены аккумуляторами давления, которые обеспечивают одинаковые характеристики при включении и выключении фрикционных муфт, что не является оптимальным.
В заявке RU N2006116173 (F16H 59/04) предусмотрено устройство управления переключением фрикционных муфт ступеней в редукторе по командам электрического переключателя ступеней, который соединен с датчиком электрических сигналов, управляющим временем работы корректирующего клапана, которое и определяет процесс переключения только двух ступеней. Корректирующий клапан соединяет нагнетательную линию клапанов цилиндров фрикционных муфт с источником давления или отключает ее от источника давления при переключении ступеней редуктора. При этом нагнетательная линия снабжена аккумулятором давления и жиклером, соединенным с источником давления, а каналы слива клапанов фрикционных муфт редуктора содержат клапаны сброса давления и обратные клапаны, соединенные с гидробаком через корректирующий клапан.
Такое техническое решение обеспечивает без задержки во времени плавное включение фрикционных муфт редуктора и гарантирует переключение двух ступеней без разрыва потока мощности. Однако закон сброса давления в цилиндрах выключаемых фрикционных муфт не является оптимальным.
Известен также электрический переключатель ступеней (Патент RU N 2130664, Н01Н 25/06), обеспечивающий подачу сигнала направления проводимого переключения ступеней.
Задача настоящего технического решения - создание устройства управления трансмиссией дорожно-транспортной машины, содержащей двухступенчатую планетарную передачу и ступенчатый редуктор вального или планетарного типа, переключаемые одновременно гидравлическими цилиндрами с помощью фрикционных муфт, электромагнитов, клапанов, электрического переключателя ступеней и использования электронного управляющего звена. Оптимальное синхронное переключение четырех фрикционных муфт в течение формируемого интервала времени tп, выполняется по командам электрического переключателя ступеней датчиком электрических сигналов, управляющим корректирующим клапаном, соединяющим содержащую обратный клапан нагнетательную линию и дополнительную нагнетательную линию с источником давления. При этом нагнетательная линия, содержащая аккумулятор давления и соединенный с источником давления жиклер, соединена с клапанами ступенчатого редуктора, а дополнительная нагнетательная линия, содержащая дополнительный аккумулятор давления и соединенный с источником давления дополнительный жиклер, соединена с клапанами двухступенчатой планетарной передачи.
При каждом переключении ступеней датчик электрических сигналов на задаваемый интервал времени tп переключает корректирующий клапан, отключающий нагнетательные линии от источника давления. Поэтому включение новых ступеней в двухступенчатой планетарной передаче и ступенчатом редукторе происходит синхронно с использованием аккумуляторов давления и жиклеров нагнетательных линий.
Клапаны электрического управления двухступенчатой планетарной передачи при этом соединены с электронным управляющим звеном, выполняющим переключение ее ступеней в функции частоты двигателя, что обеспечивает полуавтоматическое управление трансмиссией.
Клапаны двухступенчатой планетарной передачи и клапаны ступенчатого редуктора снабжены каналами слива, содержащими клапаны сброса давления, соединенные с гидробаком жиклеры, а также обратные клапаны, соединенные с упомянутым корректирующим клапаном, что обеспечивает синхронность процессов включения и выключения всех фрикционных муфт и гарантирует переключения всех ступеней без разрыва потока мощности.
Расширение функциональных возможностей устройства управления трансмиссией обеспечено введением приводимого от двигателя дорожно-транспортной машины центробежного регулятора, управляющего регулятором давления, соединенным с клапаном ступени заднего хода редуктора, при этом клапан первой ступени редуктора имеет возможность избирательного соединения с регулятором давления и с нагнетательной линией редуктора переключающим клапаном. Такое техническое решение обеспечивает плавное трогание с места дорожно-транспортной машины и безударное переключение со второй на первую ступень редуктора с использованием нагнетательной линии. Устройство снабжено корректирующим клапаном, соединяющим содержащую обратный клапан нагнетательную линию и дополнительную нагнетательную линию с источником давления. При этом нагнетательная линия, содержащая аккумулятор давления и соединенный с источником давления жиклер, соединена с клапанами редуктора, а дополнительная нагнетательная линия, содержащая дополнительный аккумулятор давления и соединенный с источником давления дополнительный жиклер, соединена с клапанами двухступенчатой планетарной передачи.
Предусмотрено, что переключающий клапан управляется от упомянутого регулятора давления гидравлическим реле.
Другим вариантом является устройство управления трансмиссией, содержащей двухступенчатую планетарную передачу и ступенчатый планетарный редуктор, снабженные фрикционными муфтами и цилиндрами для соединения с источником давления и гидробаком клапанами двухступенчатой планетарной передачи и клапанами планетарного редуктора с помощью электромагнитов при синхронном переключении двух или четырех ступеней трансмиссии по командам электрического переключателя ступеней, соединенным с датчиком электрических сигналов, управляющим корректирующим клапаном. Корректирующий клапан соединяет содержащую обратный клапан нагнетательную линию и дополнительную нагнетательную линию с источником давления. При этом нагнетательная линия, содержащая аккумулятор давления и соединенный с источником давления жиклер, соединена с клапанами ступенчатого редуктора, а дополнительная нагнетательная линия, содержащая дополнительный аккумулятор давления и соединенный с источником давления дополнительный жиклер, соединена с клапанами двухступенчатой планетарной передачи. Клапаны двухступенчатой планетарной передачи и клапаны редуктора снабжены каналами слива, содержащими клапаны сброса давления, соединенные с гидробаком жиклеры, а также обратные клапаны, соединенные с упомянутым корректирующим клапаном, что обеспечивает за время tп синхронность процессов включения и выключения всех фрикционных муфт и гарантирует переключения всех ступеней без разрыва потока мощности.
Коммутация электромагнитов управления двухступенчатой планетарной передачей обеспечивается введением диодов и двухпозиционного реле, управляющая цепь которого соединена с позициями электрического переключателя ступеней, соединенными через диоды с электромагнитами ступеней редуктора, а коммутирующая цепь реле соединена с электромагнитами управления двухступенчатой планетарной передачей.
На фиг.1 изображена кинематическая схема механической трансмиссии; на фиг.2 - принципиальная схема управления трансмиссией по фиг.1; на фиг.3 - конструктивная схема регулятора давления, управляемого от двигателя; на фиг.4 - график изменения давления на выходе регулятора давления по фиг.3; на фиг.5 - график изменения давления в цилиндре включаемой фрикционной муфты; на фиг.6 - график изменения давления в цилиндре выключаемой фрикционной муфты; на фиг.7 - кинематическая схема трансмиссии с планетарным редуктором; на фиг.8 - принципиальная схема управления трансмиссией по фиг.7; на фиг.9 - таблица включения цилиндров фрикционных муфт трансмиссии по фиг.7.
Трансмиссия (фиг.1) содержит приводимый от двигателя дорожно-транспортной машины вал 1, который соединен с двухступенчатой планетарной передачей 2, включаемой фрикционной муфтой с цилиндром 3, или блокируемой фрикционной муфтой цилиндром 4.
Выходным звеном планетарной передачи является вал 5, от которого крутящий момент передается на редуктор 6 вального типа, ступени в котором включаются с помощью шестерен и фрикционных муфт, управляемых цилиндрами 7-10. Стрелками показаны кинематические связи между отдельными шестернями.
На выходе редуктора 6 установлен вал 11, который связан с колесами дорожно-транспортной машины. Трансмиссия также содержит привод масляного насоса 12, с помощью которого производится гидроуправление цилиндрами 3-4 и 7-10, привод регулятора давления 13 и датчик электрических импульсов 14, частота следования которых пропорциональна частоте двигателя n.
При этом привод ступени заднего хода осуществляется через паразитную шестерню 15.
Насос 12, являющийся источником давления масла, гидравлически соединен с ограничителем давления 16 (фиг.2), поддерживающим давление Рн на выходе насоса 12. Масло находится в гидробаке 17, в который происходит слив масла из всех узлов трансмиссии, например из ограничителя давления 16.
Клапаны редуктора 18-21 предназначены для избирательного гидравлического включения цилиндров 7-10 фрикционных муфт ступеней U1, U2, U3 и UR в редукторе 6. Управление клапанами редуктора 18-21 производится электромагнитами 22-25, например, через клапаны-пилоты 26-29.
Электромагниты 22-25 соединены с электрическим переключателем ступеней 30, имеющим ручное или автоматическое управление. На фиг.2 электрический переключатель ступеней показан в положении нейтрали.
Гидравлически управляемые клапаны редуктора 19 и 20 соединены с нагнетательной линией 31, содержащей аккумулятор давления 32. При этом нагнетательная линия 31 соединена с источником давления 12 через обратный клапан 33 и корректирующий клапан 34. Кроме того, нагнетательная линия 31 через жиклер 35 и канал 36 соединена с источником давления 12 напрямую.
Корректирующий клапан 34 гидравлически соединен с клапаном-пилотом 37, содержащим электромагнит 38, управляемый от датчика электрических сигналов 39 по командам, подаваемым через электрическую цепь 40 от электронного управляющего звена 41.
Регулятор давления 13 через канал 36 соединен с источником давления 12. Выходной канал 42 регулятора давления 13 непосредственно соединен с клапаном 21 ступени UR редуктора, а через гидравлически управляемый переключающий клапан 43 соединен с клапаном 18 редуктора, управляющего включением ступени U1 цилиндром 7.
Переключающий клапан 43 управляется от гидравлического реле 44 через канал 45.
Гидравлическое реле 44 содержит подпружиненный ступенчатый золотник, охваченный положительной гидравлической обратной связью, придающей релейные свойства.
Управление переключением в гидравлическом реле 44 осуществляется через выходной канал 42 регулятором давления 13.
Каналы слива 46, 47 и 48 клапанов редуктора 18, 19 и 20 ступеней U1, U2 и U3 через клапаны сброса давления 49-51 соединены, например, с нагнетательной линией 31 или гидробаком 17. Каналы слива 46-48 также соединены через жиклеры 52-54 с гидробаком.
Клапаны 56 и 57 предназначены соответственно для управления цилиндром 3 включения планетарной передачи (П) и управления цилиндром 4 блокировки планетарной передачи (БП).
Гидроуправление клапанами 56 и 57 выполняется от электромагнитов 58 и 59 клапанов-пилотов 60 и 61.
Все клапаны пилоты 26-29 и 60-61 соединены через канал 36 с источником давления 12, а клапаны 56 и 57 соединены с дополнительной нагнетательной линией 62, содержащей дополнительный аккумулятор давления 63.
Дополнительная нагнетательная линия 62 через дополнительный жиклер 64 и канал 36 также соединена с источником давления 12. Кроме того, дополнительная нагнетательная линия 62 через корректирующий клапан 34 соединена с источником давления 12.
Каналы слива 65 и 66 клапанов 56 и 57 через клапаны сброса давления 67 и 68 соединены, например, с дополнительной нагнетательной линией 62 или с гидробаком 17.
Каналы слива 46-48 клапанов 18-20 и каналы слива 65-66 клапанов 56 и 57 соединены обратными клапанами 69-71 и 72-73 через корректирующий клапан 34 с гидробаком.
Электромагниты 58 и 59 клапанов-пилотов 60 и 61 электрически соединены с электронным управляющим звеном 41, выполненным в виде двухпозиционного реле, работающего от сигнала частоты электрических импульсов, поступающих от датчика электрических импульсов 14. На поз.41 представлена характеристика управляющего звена, а его работа условно показана в виде электрического переключателя, избирательно соединяющего электромагниты 58 и 59 с аккумулятором 74.
При малых частотах двигателя n всегда включена планетарная передача цилиндром 3. Если частота двигателя n будет равна или больше n1, то включится блокировка планетарной передачи цилиндром 4 (фиг.2). Выключение блокировки и повторное включение планетарной передачи произойдет, если частота двигателя будет меньше, чем n2.
При каждом переключении в электронном управляющем звене 41 через электрическую цепь 40 подается команда запуска датчика электрических сигналов 39, обеспечивающего переключение корректирующего клапана 34 на время tп переключения фрикционных муфт в двухступенчатой планетарной передаче.
Таким образом трансмиссия по фиг.1 с устройством управления по фиг.2 является полуавтоматической передачей.
Электрический переключатель ступеней 30 содержит датчик переключения ступеней 75, соединенный с электронным управляющим звеном 41. Электрические команды с датчика переключения ступеней 75 подаются каждом переключении в электрическом переключателе ступеней 30, например, со ступени U1 на U2, со ступени U2 на U3, и обратно. Это обеспечивает принудительное переключение в электронном управляющем звене 41. Датчик переключения ступеней 75 может быть выполнен как электромеханический или электронный.
При каждом переключении в электрическом переключателе ступеней 30 на более высокую ступень, например, с U1 на U2, электронное управляющее звено 41 принудительно переводится на включение планетарной передачи цилиндром 3, а при каждом переключении на понижающую ступень, например, с U2 на U1, управляющее звено переводится на включение блокировки планетарной передачи цилиндром 4.
Регулятор давления 13 (фиг.3), управляемый от двигателя, выполнен в виде центробежного регулятора с грузами 76, содержащего подпружиненный золотник 77, охваченный отрицательной гидравлической обратной связью.
Канал слива 65 клапана 56 и канал слива 66 клапана 57 соединены с гидробаком жиклерами 78 и 79.
Перед троганием дорожно-транспортной машины с места ее двигатель работает на малой частоте n0 (фиг.4). Поэтому через электронное управляющее звено 41 аккумулятор 74 подключен к электромагниту 58 клапана-пилота 60, а цилиндр 3 соединен с дополнительной нагнетательной линией 62. Следовательно, планетарная передача 2 включена, а в цилиндре 3 масло находится под давлением Рн.
При переводе переключателя ступеней 30 в положение первой ступени U1 редуктора, происходит срабатывание электромагнита 22 клапана-пилота 26, который переключает клапан 18 редуктора в положение включения цилиндра 7 ступени U1. При малой частоте двигателя (n0) цилиндр 7 через переключающий клапан 43 соединен с регулятором давления 13, давление на выходе которого в канале 42 близко к нулю (фиг.4). Поэтому фрикционная муфта ступени U1 не включается.
Далее, при увеличении водителем частоты двигателя до nф происходит повышение давления в цилиндре 7 до значения Рф, приводящего к плавному троганию с места и движению дорожно-транспортной машины.
Когда давление в цилиндре 7 достигает значения Рф, буксование в фрикционной муфте ступени U1 редуктора прекращается.
По мере разгона дорожно-транспортной машины частота двигателя достигает значения nп1 (фиг.4), происходит срабатывание гидравлического реле 44, которое через канал 45 производит переключение клапана 43. Переключающий клапан 43 отключает цилиндр 7 от регулятора давления 13 и соединяет его с нагнетательной линией 31, что приводит к повышению давления в цилиндре 7 до Рн. При этом передаточное число трансмиссии Uт=Uп·U1, где, Uп - передаточное число планетарной передачи 2.
Для современных дизельных двигателей, например ЗМЗ, следует выбирать nф=1200-1500 1/мин и nп1=1700 1/мин в регуляторе давления 13.
А в электронном управляющем звене 41 (фиг.2), например, при n1=3000 1/мин, а n2=1800 1/мин по фиг.2, т.е. nф, n2 и n1 имеют значительные отличия частот, что обеспечивает их реализацию.
При дальнейшем увеличении частоты двигателя до значения n1 электронное управляющее звено 41 отключает электромагнит 58 и включает электромагнит 59 клапана-пилота 61, который переключает клапан 57 на соединение цилиндра 4 блокировки планетарной передачи с дополнительной нагнетательной линией 62. Одновременно через электрическую цепь 40 от электронного управляющего звена 41 подается команда на запуск датчика электрических сигналов 39. Датчик электрических сигналов 39 на время tп через клапан-пилот 37 переключает корректирующий клапан 34, который прерывает связь дополнительной нагнетательной линии 62 с источником давления 12 и прерывает связь канала слива 66 и обратного клапана 73 с гидробаком.
Дополнительный аккумулятор давления 63, заряженный до давления РГ, начинает быстро разряжаться в цилиндр 4, поршень которого перемещается и сводит диски фрикционной муфты блокировки планетарной передачи до соприкосновения. Рабочий объем дополнительного аккумулятора давления 63 больше объема цилиндра, заполняемого при сведении до соприкосновения дисков фрикционной муфты. Поэтому после быстрого разряда дополнительного аккумулятора давления 63 (за время t0) в цилиндре 4 создается давление Р0, обеспечивающее заданную начальную величину крутящего момента трения включаемой фрикционной муфты (фиг.5). На фиг.5 разрядка дополнительного аккумулятора давления 63 за время t0 показана пунктирной линией.
Далее дополнительный аккумулятор давления 63 начинает заряжаться через дополнительный жиклер 64 от источника давления 12. Происходит плавное повышение давления в дополнительном аккумуляторе давления 63 и в соединенном с ним цилиндре 4 до величины Р1. Следовательно, плавно возрастает крутящий момент трения во включаемой фрикционной муфте блокировки планетарной передачи.
В момент прекращения действия сигнала tп, корректирующий клапан 34, возвращается в исходное положение (фиг.2). Происходит быстрое заполнение дополнительного аккумулятора давления 63 до величины Рг, а в цилиндре 4 до давления Рн.
После отключения электромагнита 58 канал слива 65 клапана 56 через клапан сброса давления 67 соединен, например, с гидробаком 17. Поэтому в цилиндре 3 ранее включенной ступени давление быстро сбрасывается до значения Рс, определяемого пружиной клапана сброса давления 67 (фиг.6). Давление Рс, поддерживающее определенный остаточный крутящий момент трения в выключаемой фрикционной муфте планетарной передачи, будет стравливаться до давления Р2 через жиклер слива 78 до окончания времени tп. После чего через обратный клапан 72 и корректирующий клапан 34 давление в цилиндре 3 полностью сбрасывается, что переводит отключаемую фрикционную муфту в режим холостого хода, а передача крутящего момента полностью переходит на включаемую фрикционную муфту.
Выполненное переключение с цилиндра 3 на цилиндр 4 приводит к блокировке планетарной передачи 2, в результате чего передаточное число в трансмиссии будет Uт=U1. Описанный процесс переключения ступеней характеризуется синхронным выключением цилиндра 3 и включением цилиндра 4 благодаря управлению этим процессом датчиком электрических сигналов 39 и корректирующим клапаном 34. При этом в течение времени переключения tп гарантированно обеспечивается одновременное частичное включение переключаемых фрикционных муфт, т.е. процесс переключения проходит без разрыва потока мощности в трансмиссии.
По мере разгона дорожно-транспортной машины и увеличения частоты двигателя водитель в переключателе ступеней 30 производит перевод со ступени U1 на ступень U2 редуктора, т.е. переключит с более низкой на более высокую ступень. Одновременно с датчика переключения ступеней 75, управляемого от переключателя ступеней 30, в электронное управляющее звено 41 подается заданной длительности сигнал, принудительно переключающий управляющее звено 41 на включение планетарной передачи цилиндром 3 и соответственно на выключение блокировки планетарной передачи цилиндром 4.
При этом от управляющего звена 41 по электрической цепи 40 подается команда на запуск датчика электрических сигналов 39, переключающего корректирующий клапан 34 на время tп. Происходит включение цилиндра 3 с использованием дополнительной нагнетательной линии 62, дополнительного аккумулятора давления 63 и дополнительного жиклера 64 в соответствии с фиг.5. Сброс давления в цилиндре 4 блокировки планетарной передачи происходит в соответствии с фиг.6. Отличие заключается только в том, что сброс давления до Рс клапаном 68 происходит в дополнительную нагнетательную линию 62 в момент снижения в ней давления.
Одновременно с переключением цилиндров управления планетарной передачей происходит также переключение цилиндра 7 ступени редуктора U1 на цилиндр 8 ступени редуктора U2. При этом электромагнит 23 клапана-пилота 27 подключается к аккумулятору 74. Клапан 19 переключается, соединяя нагнетательную линию 31 с цилиндром 8. Аккумулятор давления 32 за время t0 разряжается в цилиндр 8 до давления Р0 (фиг.5), при котором фрикционная муфта ступени U2 передает начальный крутящий момент трения.
После этого аккумулятор давления 32 через жиклер 35 начинает заряжаться от источника давления 12. Происходит плавное увеличение давления в цилиндре 8 до величины P1.
В момент прекращения действия сигнала tп цилиндр 8 через обратный клапан 33 быстро заполняется до давления Рн, а аккумулятор давления 32 заряжается до давления РГ.
При включении ступени редуктора U2 одновременно происходит выключение ступени U1. Электромагнит 22 отключается от аккумулятора 74, в результате чего клапан 18 возвращается в исходное положение (фиг.2) режима слива масла из цилиндра 7. Через клапан сброса давления 49 происходит быстрый слив масла в гидробак 17 из цилиндра 7 до величины давления Рс, при котором фрикционная муфта ступени U1 передает остаточный частичный крутящий момент. Давление Рс плавно стравливается через жиклер 52 до величины Р2 в течение действия сигнала tп, после чего давление быстро сбрасывается до нуля через обратный клапан 69 и корректирующий клапан 34. При этом передаточное число в трансмиссии будет Uт=Uп·U2. Таким образом, датчик электрических сигналов 39 совместно с корректирующим клапаном 34 в течение времени tп обеспечивает синхронное переключение четырех ступеней без разрыва потока мощности. Дальнейшее увеличение частоты двигателя до n1 приведет к автоматической блокировке планетарной передачи.
Характер переключения всех фрикционных муфт трансмиссии по фиг.1 соответствует графикам на фиг.5 и фиг.6. Однако при переключении фрикционных муфт планетарной передачи и фрикционных муфт ступеней редуктора величины параметров t0, P0, P1, Р2 и Рс будут различными, что оптимизирует переходные процессы переключения ступеней в каждом конкретном случае.
Изложенное показывает, что переключение двух фрикционных муфт планетарной передачи и двух фрикционных муфт ступеней редуктора происходит одновременно в течение времени tп без разрыва потока мощности, т.к. за время переключения tп давления в цилиндрах включаемых и выключаемых фрикционных муфт одновременно не падают до нуля.
Если при движении из-за повышения сопротивления движению частота двигателя снизится до n2 (фиг.2), то электронное управляющее звено 41 автоматически включит в работу планетарную передачу.
При каждом переключении в переключателе ступеней 30 на более высокую ступень в редукторе, датчик переключения ступеней 75 переводит электронное управляющее звено 41 на включение цилиндром 3 планетарной передачи. Наоборот, при переключении в переключателе ступеней 30 понижающей ступени благодаря датчику 75 электронное управляющее звено 41 производит включение цилиндром 4 блокировки планетарной передачи. Таким образом, при движении дорожно-транспортной машины поддерживается оптимальное передаточное число в трансмиссии.
При трех позициях электрического переключателя ступеней 30 трансмиссия по фиг.1 имеет шесть переключаемых ступеней, т.е. является полуавтоматической.
Все переключения фрикционных муфт планетарной передачи цилиндрами 3 и 4 выполняются от дополнительной нагнетательной линии 62, а переключения фрикционных муфт редуктора выполняются от нагнетательной линии 31 при одновременном переключении фрикционных муфт в планетарной передаче от дополнительной нагнетательной линии 62.
Это связано с тем, что каждый аккумулятор давления (32 и 63) рассчитан на быстрое заполнение до давления Р0 цилиндра только одной фрикционной муфты.
Обратный клапан 33 предотвращает слив масла из аккумулятора давления 32, когда происходит переключение цилиндров 3 и 4, управляющих фрикционными муфтами планетарной передачи с использованием только дополнительной нагнетательной линии 62. Введение обратного клапана 33 позволяет от одного корректирующего клапана 34 избирательно управлять одной или двумя нагнетательными линиями.
Благодаря введению переключающего клапана 43 переключение со ступени U2 на ступень U1 будет происходить с использованием нагнетательной линии 31, что предотвращает толчки в трансмиссии.
Трансмиссия дорожно-транспортной машины (фиг.7) содержит приводимый от двигателя гидротрансформатор 80, соединенный с входной двухступенчатой планетарной передачей 81, включаемой фрикционной муфтой с цилиндром 82, или блокируемой фрикционной муфтой с цилиндром 83. На фиг.7 планетарная передача, включаемая цилиндром 82, выполнена повышающей. Гидротрансформатор 80 предназначен для трогания дорожно-транспортной машины с места и увеличения тягового диапазона трансмиссии.
Входная двухступенчатая планетарная передача 81 соединена с планетарным редуктором 84, ступени в котором включаются с помощью шестерен и фрикционных муфт, управляемых цилиндрами 85-88.
Включение всех ступеней в трансмиссии по фиг.7 выполняется электрическим переключателем ступеней 89, имеющим ручное или автоматическое управление (фиг.8). Каждая ступень в трансмиссии по фиг.7 включается цилиндрами с использованием одной фрикционной муфты входной двухступенчатой планетарной передачи 81 и одной фрикционной муфты в планетарном редукторе 84. Из таблицы на фиг.9 следует, что на ступенях U2, U4 и U6 переключения происходят только во входной планетарной передаче. Однако на ступенях U1, U3, U5 и UR переключения происходят как в двухступенчатой планетарной передаче 81, так и в планетарном редукторе 84, т.е. происходит одновременное переключение четырех фрикционных муфт трансмиссии без разрыва потока мощности. На фиг.8 введены позиции цилиндров трансмиссии по фиг.7, а устройство гидроуправления соответствует схеме по фиг.2. Переключатель ступеней 89 соединен электрической цепью 90 с датчиком электрических сигналов 39 для запуска этого датчика при каждом переключении ступеней в трансмиссии, например, со ступени U1 на ступень U2. Электромагниты 22-24, управляющие цилиндрами 85-87, соединены с позициями U1, U3 и U5 электрического переключателя ступеней 89 электрическими цепями, включающими диоды 91-93. Для избирательного управления цилиндрами 82 и 83 двухступенчатой планетарной передачи введено двухпозиционное электромагнитное реле 94, управляющей цепью 95 которого является обмотка реле, а коммутирующей цепью реле служит перекидной контакт 96. При этом управляющая цепь 95 реле соединена с позициями электрического переключателя ступеней 89, содержащими диоды 91-93. Использование трех диодов 91-93 и электромагнитного реле 94 обеспечивает избирательное переключение всех ступеней трансмиссии по фиг.7 согласно таблице на фиг.9. Двухпозиционное реле 94 может быть выполнено и в электронном варианте, например на транзисторах. В положении нейтрали переключателя ступеней 89 контакт 96 реле 94 соединяет электромагнит 59 клапана-пилота 61 с аккумулятором 74, в результате чего всегда включена блокировка планетарной передачи цилиндром 83. При переводе переключателя ступеней в положение первой ступени трансмиссии U1 производится включение цилиндра 85 планетарного редуктора 84 с использованием нагнетательной линии 31, аккумулятора давления 32 и жиклера 35. График включения цилиндра 83 соответствует фиг.5. Переключения остальных ступеней трансмиссии по фиг.7 происходят аналогично с ранее приведенным описанием работы схемы по фиг.2 с использованием датчика электрических сигналов 39 и корректирующего клапана 34. Графики изменения давления во включаемых и выключаемых цилиндрах фрикционных муфт полностью соответствуют фиг.5 и фиг.6, что обеспечивает синхронное переключение четырех фрикционных муфт трансмиссии по фиг.7 в течение действия сигнала tп без разрыва потока мощности.
Длительность формируемых датчиком электрических сигналов 39 времени tп переключения ступеней может регулироваться от направления проводимого переключения ступеней, температуры масла и других параметров трансмиссии и дорожно-транспортной машины, что улучшает качество переключения ступеней в устройстве управления трансмиссией по фиг.2 и фиг.8.
1. Устройство управления трансмиссией, содержащей соединенную со ступенчатым редуктором двухступенчатую планетарную передачу, имеющую фрикционные муфты и цилиндры для соединения с источником давления и гидробаком клапанами планетарной передачи, содержащими электромагниты, соединенные с электронным управляющим звеном, имеющим соединение с электрическим переключателем ступеней редуктора, снабженного фрикционными муфтами и цилиндрами для соединения с источником давления и гидробаком, управляемыми от электрического переключателя ступеней редуктора электромагнитами и клапанами редуктора, соединенными со снабженной аккумулятором давления и соединенным с источником давления жиклером нагнетательной линией, соединенной также с источником давления корректирующим клапаном, управляемым от датчика электрических сигналов, отличающееся тем, что введена снабженная дополнительным аккумулятором давления и соединенным с источником давления дополнительным жиклером дополнительная нагнетательная линия, соединенная с клапанами двухступенчатой планетарной передачи и с источником давления корректирующим клапаном, при этом нагнетательная линия соединена с корректирующим клапаном через обратный клапан, а датчик электрических сигналов соединен с управляющим звеном планетарной передачи.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапаны двухступенчатой планетарной передачи и клапаны редуктора снабжены каналами слива, содержащими клапаны сброса давления, соединенные с гидробаком, жиклеры и обратные клапаны, соединенные с гидробаком корректирующим клапаном.
3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что содержит приводимый от двигателя дорожно-транспортной машины центробежный регулятор, управляющий регулятором давления, соединенным с клапаном ступени заднего хода редуктора, при этом клапан первой ступени редуктора имеет возможность избирательного соединения с регулятором давления и с нагнетательной линией редуктора переключающим клапаном.
4. Устройство управления трансмиссией, содержащей двухступенчатую планетарную передачу и ступенчатый планетарный редуктор, снабженные фрикционными муфтами и цилиндрами для соединения с источником давления и гидробаком клапанами двухступенчатой планетарной передачи и клапанами планетарного редуктора с помощью электромагнитов, при этом электромагниты планетарного редуктора соединены с электрическим переключателем ступеней редуктора, который через датчик электрических сигналов управляет корректирующим клапаном, соединяющим источник давления с клапанами планетарного редуктора через содержащую аккумулятор давления и соединенный с источником давления жиклер нагнетательную линию, отличающееся тем, что введено двухпозиционное электрическое реле и снабженная дополнительным аккумулятором давления и соединенным с источником давления дополнительным жиклером дополнительная нагнетательная линия, соединенная с клапанами двухступенчатой планетарной передачи и с источником давления корректирующим клапаном, при этом нагнетательная линия соединена с корректирующим клапаном через обратный клапан, а электромагниты клапанов двухступенчатой планетарной передачи управляются от двухпозиционного электрического реле по командам электрического переключателя ступеней редуктора.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что клапаны двухступенчатой планетарной передачи и клапаны планетарного редуктора снабжены каналами слива, содержащими клапаны сброса давления, соединенные с гидробаком жиклеры и обратные клапаны, соединенные с гидробаком корректирующим клапаном.
6. Устройство по любому из пп.4 или 5, отличающееся тем, что снабжено диодами, при этом управляющая цепь двухпозиционного электрического реле соединена с позициями электрического переключателя ступеней, соединенными через диоды с электромагнитами ступеней планетарного редуктора, а коммутирующая цепь реле избирательно соединена с электромагнитами двухступенчатой планетарной передачи.
