Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией

 

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для автоматического управления гидромеханическими трансмиссиями с блокируемым гидротрансформатором преимущественно на транспортных средствах большой единичной мощности и грузоподъемности . Цель изобретения - повышение надежности работы системы. Система . автоматического управления содержит гидравлическое реле 23 времени, выполненное в виде трехлинейного нормально включенного распределителя, имеющего входную 28 и дренажную гидролинии , а также камеру управления, которая через параллельно подключенные дроссель 26 и обратный клапан 27 сообщена с входной гидролинией. Последняя подключена к выходу клапанов автоматического переключения ступеней , при этом выходная гидролиния подключена к камере пружины исполнительного клапана блокировки гидротрансформатора . Время задержки выбирается несколько больше времени, необходимого для включения ступени. Данное устройство можно использовать при любом числе ступеней трансмиссии, а также в других вариантах его взаимодействия с системой управления. 2 ил. / J S с 3 (Л 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU, 1341071

А1 (5D 4 В 60 К 41/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

В р ..:,, „,„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I, И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЮЬ ".т °, : -:.1 (21) 3950305/27-11 (22) 09.11.85 (46) 30.09.87. Бюл. Ф 36 (71) Минский автомобильный завод и

Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) Л.Г. Красневский, И.Г. Шейнкер, Г,Ф. Минаев и Л.П. Иванов (53) 629. 113 -585. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 653148, кл. В 60 К 41/10, 1971. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ .ТРАНСМИССИЕЙ (57) Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для автоматического управления гидромеханическими трансмиссиями с блокируемым гидротрансформатором преимущественно на транспортных средствах большой единичной мощности и грузоподьемности. Цель изобретения — повышение надежности работы системы. Система автоматического управления содержит гидравлическое реле 23 времени, выполненное в виде трехлинейного нормально включенного распределителя, имеющего входную 28 и дренажную гидролинии, а также камеру управления, которая через параллельно подключенные дроссель 26 и обратный клапан 27 сообщена с входной гидролинией. Последняя подключена к выходу клапанов автоматического переключения ступеней, при этом выходная гидролиния подключена к камере пружины исполнительного клапана блокировки гидротрансформатора. Время задержки выбирается несколько больше времени, необходимого для включения ступени.

Данное устройство можно использовать при любом числе ступеней трансмиссии, а также в других вариантах его взаимодействия с системой управления.

2 ил.

1341071

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для автоматического управления гидромеханическими трансмиссиями с блокируемым

5 гидротрансформатором преимущественно на транспортных средствах большой единичной мощности и грузоподъемности.

Целью изобретения является повышение надежности работы системы автоматического управления.

На фиг. 1 пОказана гидравлическая схема гидромеханической трансмиссии; на фиг. 2 - гидравлическая схема системы управления трансмиссией.

Предлагаемое устройство описывается применительно к гидромеханической г трансмиссии с четырьмя ступенями переднего и двумя ступенями заднего хода, в которой автоматизированы управ- 20 ление II, III u IU ступенями и блокировка гидротрансформатора на двух высших передачах. Трансмиссия 1 состоит из гидротрансформатора 2 (фиг. 1) и коробки передач 3. Гидротрансформа- 25 тор 2 имеет фрикцион блокировки с гидроцилиндром 4..Коробка передач 3 имеет фрикционы, управляемые гидроцилиндрами 5-9 °

Гидросистема трансмиссии 1 содержит30 гидронасос 10, фильтр 11, регулятор

12 давления, клапан 13 смазки, клапан подпитки гидротрансформатора 14, теплообменник 15 и главную масляную магистраль 16 (изображена жирной линией). Гидролиния 17 служит для подачи жидкости на смазку коробки передач 3, а гидролинии 18, 19 — для подачи и отвода жидкости, циркулирующей через гидротрансформатор. Исполнитель-40 ный клапан 20 блокировки гидротрансформатора выполнен в виде подпружиненного золотника, выход которого подключен к гидроцилиндру 4 блокировки гидротрансформатора, камера управления гидролинией 21 подключена к системе управления подпружиненная полость гидролинией 22 — к выходу гидравлического реле 23 времени. Реле 23 времени содержит золотник 24, пружину 25, постоянный дроссель 26, обратный кла;пан 27. Вход реле 23 времени гидроли,нией 28 подключен к системе управле,ния. Контроллер 29 ручного управления трансмиссией 1 имеет вход, подключен.ный к бортовой электросети 30, и вы55 ходы 31-35, коммутируемые с входом в соответствии с положениями многопозипионного рычага 36 (см. таблицу).

Система управления содержит исполнительные клапаны 37-40 (фиг. 2), камеры управления которых через клапаны

ИЛИ 41-43 подключены гидролиниями 4447, 48-50 к выходам электромагнитных клапанов ручного управления 5:1-55 и гидролиниями 56, 57 к выходам пилотных клапанов механизмов 58 автоматического управления. Механизм 58 содержит пилотные клапаны 59, 60 автоматического переключения II-III u

III-IU ступеней, пилотные клапаны 61, 62 автоматической блокировки гидротрансформатора на III u IV ступенях, клапан 63 включения автоматики, датчик 64 нагрузки двигателя транспортного средства (не показан), датчик

65 скорости, связанный с выходным валом трансмиссии 1, и клапаны ИЛИ 66, 67, 68. Вход клапана 60 подключен к выходу клапана 63, вход клапана 59 гидролинией 69 — к нормально включенному выходу клапана 60, а аналогичный выход клапана 59 гидролинией 70 — к клапану ИЛИ бб. Нормально выключенные выходы клапанов 59, 60 подключены к входам клапанов 61, 62 гидролиниями 71, 72 и гндролинией 73 подключены к клапану ИЛИ 67. Выходы датчиков 64, 65 гидролиниями 74, 75 подключены к правым и левым камерам управления клапанов 59-62, а выходы клапанов 59, 60 — к входам клапана

ИЛИ 68, выход которого гидролинией

28 сообщен с входом гидравлического реле 23 времени. Гидроцилиндры 5-9 коробки передач гидролиниями 76-80 подключены к выходам исполнительных клапанов 37-40.

Устройство работает следующим образом, Работа на режиме ручного управления. Рычаг 36 контроллера 29 устанавливают в положение, соответствующее нужной ступени трансмиссии 1. При этом напряжение от бортовой сети 30 подается на определенные электромагнитные клапаны 52-55. С выходов по следних по гидролиниям 44, 46, 49, 50 давление из главной магистрали

16 подается в камеры управления исполнительных клапанов 37-40. При их срабатывании давление из магистрали

16 по гидролиниям 76-80 поступает в гидроцилиндры 5-9 коробки передач, которые включают требуемую ступень.

Порядок включения гидроцилиндров 59 и .клапанов 51-55 приведен в таблице.

1341071

Положение рычага 36.

Ступень трансмиссии

Гидр о цилиндры

Электромагнитные кла паны

Исполнительные клапаны

51 52 53 54 55 37 38 39 40

5 6 7 8 9

А (автоматический режим)

3.Х. 1

3.Х.11

Нейтраль

Работа на автоматическом режиме.

Рычаг 36 контроллера 29 устанавливают в положение, соответствующее авто-2 матическому режиму. При этом постоянно включены электромагнитные клапаны 51, 52 и исполнительные клапаны 39, 63. При минимальном выходном дав лении датчика, 65 скорости клапаны

59-62 механизма 58 находятся в исходном положении (фиг. 2). Давление из главной магистрали 16 через клапаны

63, 60, 59 подается в гидролинию 70 и далее по гидролиниям 59, 48, 45, 47 через клапаны ИЛИ 41, 42, 43 — к исполнительным клапанам 38, 40. В результате включается II ступень (см. таблицу).

При разгоне возрастает давление датчика 65 скорости, что приводит к с срабатыванию клапана 59. Давление с его входа 69 поступает в гидролинию

71, а выход ZO сообщается со сливом.

:Это вызывает автоматическое включение

ХТХ ступени. При дальнейшем разгоне срабатывает клапан 61 автоматической блокировки и подает давление из гидлинии 71 в гидролинии 75, 21 через клапан ИЛИ 67. Срабатывает клапан

20 и подает давление из гидролинии

16 в гндроцилиндр 4. Гидротрансформатор автоматически блокируется.

Затем в процессе разгона срабатывает клапан 60 и подает давление в гидролинии 72, 73, а гидролиния 69 сообщается со сливом. Это вызывает выключение клапана 20 и автоматическую разблокировку гидротрансформатора.

11Т1 ТЛ Г

1.

Одновременно через клапаны ИЛИ 66, 42 подается давление к клапану 38, что приводит к автоматическому включению

IV ступени. Далее срабатывает клапан

62 и блокирует гидротрансформатор, как указано выше. Аналогично происходят автоматические обратные переключения ступеней и автоматическая разблокировка при замедлении транспортного средства. Разблокировка происходит при скоростях, превышающих скорости переключения на соседнюю низшую тупень за счет настройки механизма

8 по общепринятым законам управления. ри автоматических переключениях III

IV ступеней гидравлического реле

3 времени не успевает перестроится в исходное положение и практически постоянно находится во включенном положении, не препятствуя срабатыванию исполнительного клапана 20 блокировки. На данном режиме автоматическая разблокировка при переключениях обес- печивается механизмом 58.

Работа на накате и при выходе из него. Для перевода транспортного средства на режим движения накатом включают нейтраль в трансмиссии 1 путем перевода рычага 36 из положения "Авто- матический режим" в нейтральное положение либо, например, выключением клапана 52 посредством отдельного переключателя (не показан).

Для обратного перехода с наката на тяговый режим рычаг возвращают в положение "Автоматический режим". При этом механизм 58 автоматически вклю1341071 чает ступень, соответствующую скорости движения в данный момент. Если она соответствует, например, III ступени с блокировкой гидротрансформатора, то давление подается на выход 71 клапана

59 переключения II-III ступеней. По гидролинии 28 оно через клапан ИЛИ 68 поступает на вход гидравлического реле 23 времени, проходит на его выход

22 и далее — в камеру пружины клапана

20; а с входа клапана 6-1 блокировки на III ступени — на его выход 75 и далее через клапан ИЛИ 67 по гидролинии

21 — в камеру управления клапана 20.

В результате равенства давлений в камерах по обе стороны золотника клапана 20 последний остается в исходном выключенном положении несмотря на наличие команды на блокировку, поданной 20 клапаном 6 1 .

Одновременно давление из гидролинии 28 через дроссель 26 поступает в торцовую камеру управления реле 23 и перемещает золотник 24 вправо, В конце движения золотника 24 выход 22 отсекается от входа 28 и сообщается со сливом. При этом клапан 20 срабатывает под действием давления из гидролинии 21 и гидротрансформатор 2 блокируется. Аналогично устройство рабо. тает при выходе иэ наката на IU ступень с блокировкой.

Таким образом, реле 23 обеспечивает задержку срабатывания блокировки гид 35 ротрансформатора íà III u TV ступенях на определенный период с момента включения самой ступени. Величина задержки выбирается несколько большей времени, необходимого для включения ступени. В результате в случаях, когда выход из наката осуществляется в зоне, где по настройке механизма 58 должна быть включена блокировка,предот вращается одновременное включениеэтой ступени и блокировки. Это устраняет опасность повреждения трансмиссии динамическими нагрузками, которые могут возникнуть в процессе одновременного включен ия . 50

Время задержки зависит or рабочего объема реле 23, т.е. от объема, освобождаемого золотником 24 при срабатывании, Требуемый объем может быть определен из следующего соотношения:

V= tyf где V — рабочий объем реле, м ; заданное время задержки, с; — безразмерный коэффициент истечения дросселя 26; — площадь переходного сечения дросселя 26, м ;

g — ускорение силы тяжести, м/с2; р — давление в системе управления, NIIa

F — -усилие пружины 25,,Н;

S — площадь поперечного сечения золотника 24, м ; — удельный вес рабочей жидкости, кг/мз

Обратный клапан 27 обеспечивает быстрый возврат реле 23 в исходное положение.

Очевидно, что данное устройство можно использовать при любом числе ступеней трансмиссии, подавая сигналы на их включение от-механизма 58 на вход реле 23 через дополнительные обратные клапаны ИЛИ, аналогичные клапану 58. В частном случае, для задержки блокировки лишь на одной ступени, вход реле 23 подключается к выходу механизма 58, соответствующему данной ступени, без клапана ИЛИ 68. Накат с режима ручного управления не рассматривается ввиду того, что в автоматических трансмиссиях ручное включение высших ступеней используется лишь в аварийных случаях.

Кроме указанной схемы, возможны различные другие варианты использования нормально включенного реле времени для разблокировки гидротрансформатора и его взаимодействия с системой управления. Например, при увеличении числа реле можно обеспечить разблокировку на других режимах, кроме наката.

Формула изобретения

Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией, включающей в себя гидротрансформатор, фрикционы управления многоступенчатой коробкой передач, содержащая датчики нагрузки и скорости, исполнительные клапаны, выполненные в виде подпружиненных с одной стороны золотников, входы клапанов сообщены с источником давления жидкости, а выходы — с гидроцилиндрами управления многоступенчатой коробкой передач, а их камеры управления соединены через клапаны ИЛИ с выходами электро1341071 магнитных клапанов ручного управления и с выходами пилотных клапанов автоматического управления, входы электромагнитных клапанов ручного управления соединены с источником давления, а их электромагниты через контроллер ручного управления соединены с источником бортовой электросети, камеры управления пилотных клапанов с одной стороны сообщены с датчиком нагрузки, а с другой стороны — с датчиком скорости, выходы двух пилотных клапанов высших передач через клапан ИЛИ сообщены с камерой управления клапана .блокировкой гидротрансформатора, выполненного в виде подпружиненного золотника, вход которого сообщен с источником давления, а выход — с фрикционом блокировки гидротрансформатора входы пилотных клапанов сообщены с выходом клапана включения автоматики, вход которого сообщен с источником давления, а камера управления сообщена с выходом одного из электромагнитных клапанов, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы, она снабжена гидравлическим; реле времени„ выполненным в виде управляемого подпружиненного золотника, вход которого через клапан ИЛИ подключен к выходам двух пилотных клапанов высших передач и через дроссель и обратный клапан — к камере управления, при этом выход управляемого подпружиненного золотника подключен к подпружиненной полости клапана блокировки гидротрансформатора.