УСТРОЙСТВО ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИИ Российский патент 2018 года по МПК B60K7/00 B60K17/356 F16H61/38 F16H61/472 

Изобретение относится к устройству гидравлической трансмиссии, содержащему насос, имеющий переменную производительность, по меньшей мере один гидравлический привод, питаемый насосом, и блок управления; и изобретение также относится к способу управления таким устройством. В устройстве гидравлической трансмиссии привод/приводы питается/питаются насосом таким образом, что расход текучей среды, проходящий через привод/приводы, по существу, равен расходу насоса.

Такое устройство может быть, в общем, приведено в действие или деактивировано в зависимости от того, требуется или нет извлечь преимущество из (крутящего или тормозного) момента, который указанное устройство может прикладывать к выходному элементу (выходным элементам) привода (приводов).

Для приведения в действие или деактивации такого устройства гидравлический контур, соединяющий насос с приводом, известным образом снабжен клапаном приведения в действие, имеющим по меньшей мере два положения. В положении приведения в действие главные дроссельные отверстия привода соединены с главными дроссельными отверстиями насоса, тем самым, позволяя сжатой текучей среде, подаваемой насосом, приводить в действие привод. И, наоборот, в положении деактивации или «положении перепуска» главные дроссельные отверстия привода соединены друг с другом (и, в общем, с источником низкого или нулевого давления). Таким образом, давления текучей среды в двух дроссельных отверстиях равны, и привод не создает никакого момента на выходном элементе.

Недостатком такой конструкции является то, что каждый раз, когда устройство переходит из активированного состояния в неактивированное состояние или наоборот, необходимо перемещать золотник клапана приведения в действие. Помимо того, что такое переключение не является очень быстрым, оно также увеличивает износ клапана, создает утечки давления, что недопустимо в гидравлическом контуре, и, таким образом, увеличивает расходы на техническое обслуживание.

Первой задачей изобретения является создание усовершенствованного устройства, которое способно уменьшить механические напряжения и износ, которым подвергается указанное устройство во время его приведения в действие и отключения.

Эта первая задача решается посредством того, что в устройстве указанный по меньшей мере один привод расположен таким образом, что в случае, когда давления в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода равны, момент на выходе указанного по меньшей мере одного привода равен нулю; и посредством того, что блок управления приспособлен для работы устройства в режиме «без крутящего момента» регулированием объема цилиндра насоса таким образом, что давления в указанных дроссельных отверстиях подачи и выпуска остаются, по существу, равными.

Поскольку эти давления, по существу, равны, в этом режиме работы указанный по меньшей мере один привод не передает никакого момента.

Следует отметить, что выражение «указанные дроссельные отверстия подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода» означает по меньшей мере одно дроссельное отверстие подачи и по меньшей мере одно дроссельное отверстие выпуска привода (приводов). В общем, оно означает отдельное дроссельное отверстие подачи и отдельное дроссельное отверстие выпуска, которые соединены, соответственно, с дроссельным отверстием подачи и дроссельным отверстием всасывания насоса. Эти дроссельные отверстия могут быть идентифицированы как части каналов подачи и выпуска.

Кроме того, изобретение, в частности, может применяться с устройством, имеющим множество гидравлических приводов, в которых, например, дроссельные отверстия подачи и выпуска приводов снабжены датчиками давления; устройство также содержит средства регулирования для каждого привода для регулирования давлений между дроссельными отверстиями подачи и выпуска указанного привода таким образом, чтобы указанные давления оставались, по существу, равными друг другу.

Кроме того, изобретение может применяться с устройством, в котором гидравлический контур, соединяющий насос с приводом (приводами), может быть открытым или закрытым.

Следует отметить, что в режиме «без крутящего момента» течение среды между насосом и приводом (приводами) не прерывается, и устройство гидравлической трансмиссии остается в «активированном» состоянии.

Если устройство содержит клапан приведения в действие, пригодный для изолирования привода (приводов) от насоса, положение указанного клапана приведения в действие остается неизменным при переходе в режим без крутящего момента.

Таким образом, преимущественно, в режиме без крутящего момента посредством регулирования объема цилиндра насоса, которое выполняется блоком управления, устройство трансмиссии производит такие же эффекты, как если бы клапан приведения в действие был расположен в положении перепуска, а именно, оно не создает никакого крутящего момента на выходном элементе (выходных элементах) привода (приводов). Устройство гидравлической трансмиссии функционирует таким образом, как если бы движение среды осуществлялось в обход устройства, хотя в описываемой линии это не осуществляется физически, поскольку гидравлическая текучая среда продолжает протекать между насосом и приводом (приводами).

Следовательно, больше не требуется снабжения контура клапаном приведения в действие, как описано выше.

Однако согласно определенным вариантам осуществления такой клапан может быть обеспечен. Устройство гидравлической трансмиссии также содержит клапан приведения в действие, пригодный в первом положении для соединения насоса с приводом (приводами) для питания его или их, и во втором положении, наоборот, для изолирования насоса от привода (приводов). Следует отметить, что соединение насоса с приводом (приводами) относится к соединению двух главных дроссельных отверстий насоса с соответствующими дроссельными отверстиями подачи и выпуска привода (приводов).

Блок управления может быть расположен в устройстве различным образом для работы устройства в режиме без крутящего момента.

Согласно варианту осуществления устройство также содержит датчики давления, пригодные для передачи на блок управления значений давлений в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода; и блок управления расположен таким образом, что в режиме без крутящего момента блок управления определяет и регулирует объем цилиндра насоса на основании информации о давлении, передаваемой датчиками давления.

Режим «без крутящего момента» может быть оптимизирован следующим образом: согласно варианту осуществления устройство гидравлической трансмиссии также может содержать клапан обмена, соединенный с дроссельными отверстиями подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода и расположенный таким образом, чтобы более низкое из давлений, преобладающее в указанных дроссельных отверстиях, не превышало заданного значения. Заданное значение выбирают достаточно низким для течения среды в приводах в режиме без крутящего момента для расходования минимально возможной энергии.

Кроме того, когда привод (приводы) являются двигателями, имеющими надежно разъединяемые радиальные поршни, устройство может, в частности, также содержать средства, обеспечивающие то, что в режиме без крутящего момента поршни остаются втянутыми внутрь цилиндров.

Если приводы являются двигателями, в которых поршни втягиваются в цилиндры двигателей, когда давление в каналах цилиндров становится ниже давления втягивания, заданное значение, указанное выше, выбирают ниже давления втягивания. Следовательно, в режиме без создания крутящего момента поршни втягиваются внутрь цилиндров двигателей.

Изобретение может быть внедрено, в частности в транспортном средстве, которое оборудовано главной трансмиссией и в котором устройство гидравлической трансмиссии согласно изобретению образует дополнительную трансмиссию. Главная трансмиссия может быть, в частности, механической, гидравлической или электрической.

Устройство гидравлической трансмиссии согласно изобретению является устройством гидроусиления, которое служит только на дополнительной основе для способствования движению транспортного средства. В общем, оно обеспечивает то, что установленные на оси колеса, которые не приводятся в движение главной трансмиссией, могут быть приводными; эти колеса могут быть передними колесами или задними колесами.

Например, согласно варианту осуществления транспортное средство может включать в себя двигатель внутреннего сгорания и механическую главную трансмиссию, и насос, приводимый в действие выходным валом, связанным с указанным двигателем или с коробкой передач указанного двигателя.

Согласно другому варианту осуществления главная трансмиссия является гидравлической и включает в себя собственный насос, который управляется как функция требуемой скорости транспортного средства. И, наоборот, насос устройства согласно изобретению (образующего вспомогательную трансмиссию) управляется на основе параметров, которые не относятся к скорости транспортного средства, например, в качестве функции минимальных давлений, которые должны соответствовать требованиям.

Согласно этому варианту осуществления объемы цилиндров насосов главной трансмиссии и вспомогательной трансмиссии регулируются на основе совершенно иного критерия, включая сюда случаи, когда оба указанных насоса приводятся в действие одним и тем же выходным валом главного привода транспортного средства.

Когда устройство согласно изобретению образует вспомогательную трансмиссию, и когда транспортное средство оборудовано главной трансмиссией и вспомогательной трансмиссией, использование клапана приведения в действие имеет следующие преимущества:

когда транспортное средство достигает высокой скорости, частота вращения колес может быть слишком высокой для гидравлических приводов, которые соединены с колесами и которые являются частью вспомогательной трансмиссии. В таком случае необходимо отсоединить эти приводы.

С этой целью в устройстве может быть использован клапан приведения в действие, который позволяет изолировать насос от указанных приводов при указанной скорости. Это позволяет транспортному средству, оборудованному устройством трансмиссии, перемещаться с более высокой скоростью по сравнению со скоростью, которая достигается, когда расход через указанный привод (приводы) достигает максимально допустимого расхода для указанного привода (приводов).

Кроме того, эти приводы, фактически, выводятся из эксплуатации (в частности, они надежным образом отключаются посредством втягивания поршней) посредством клапана приведения в действие, что позволяет повысить эффективность использования энергии устройства трансмиссии в режимах эксплуатации, в которых не требуется помощь. Приводы выводятся из эксплуатации таким образом, что обеспечивается возможность исключить воздействие трения на приводы (гидравлическое сопротивление), которое является относительно высоким.

Когда устройство установлено на транспортном средстве, изобретение может быть внедрено следующим образом.

Транспортное средство имеет движительные элементы, например колеса, которые могут перемещать транспортное средство. В приведенном далее объяснении предусматривается, что эти движительные элементы являются колесами, и предусматривается, что некоторые из этих колес приводятся в движение гидравлическими приводами устройства. (Однако этот вариант осуществления может быть внедрен для других типов движительного элемента, например гусеничных лент, и/или когда устройство имеет только один гидравлический привод).

Во время движения транспортного средства скорость транспортного средства вынуждает колеса вращаться с определенной частотой вращения.

Преимущество такой отличительной особенности может использоваться следующим образом: когда колеса с гидравлическим приводом приводятся в движение с частотой вращения, обеспечиваемой скоростью транспортного средства, они передают нулевой крутящий момент. Следовательно, они фактически эксплуатируются в режиме без создания крутящего момента, и давления в главных дроссельных отверстиях подачи и выпуска гидравлических приводов равны.

Это свойство также позволяет внедрить изобретение следующим образом.

Устройство также может содержать средства сбора данных, пригодные для передачи информации на блок управления, что позволяет определять значение частоты вращения движительного элемента транспортного средства, используемой в качестве базы отсчета (например, частоты вращения колеса), и датчик числа оборотов насоса, пригодный для передачи информации на блок управления, что позволяет определять частоту вращения ротора насоса.

Блок управления может быть расположен таким образом, что в режиме без создания крутящего момента, он будет определять значение частоты вращения отсчетного движительного элемента и частоту вращения ротора насоса и регулировать расход насоса, как функцию частоты вращения ротора насоса таким образом, что выходной элемент указанного по меньшей мере одного привода будет поворачиваться с частотой, равной частоте, определяемой для отсчетного движительного элемента.

Поскольку может быть определена частота вращения отсчетного движительного элемента, имеется возможность, с учетом объема цилиндра гидравлического привода (приводов) определять расход текучей среды, необходимый для гидравлического привода (приводов), так чтобы выходной элемент (элементы) привода (приводов) поворачивался с заданной частотой вращения.

После определения этого расхода имеется возможность, с учетом частоты вращения насоса, определять объем цилиндра насоса, необходимый для создания этого расхода и, таким образом, регулировать расход насоса до соответствующего значения, так чтобы гидравлические приводы приводились в движение с такой же частотой вращения, как и отсчетный движительный элемент.

Этот вариант осуществления относится, в частности, к транспортным средствам, во-первых, имеющим колеса, приводимые в движение главной трансмиссией (которая может быть механической или какого-либо другого типа), и, во-вторых, колеса, приводимые в движение вспомогательной трансмиссией, образованной устройством гидравлической трансмиссии.

Движительный элемент, используемый как отсчетный, предпочтительно, является колесом транспортного средства, которое движется с помощью главной трансмиссии.

Вышеописанное регулирование объема цилиндра насоса позволяет колесам, приводимым в движение гидравлическим приводом (приводами), вращаться с такой же частотой вращения, как и колесам, приводимым в движение главной трансмиссией.

Дополнительно устройство гидравлической трансмиссии также может содержать датчики давления, пригодные для передачи на блок управления значений давлений в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода, и блок управления может быть расположен таким образом, что в режиме без создания крутящего момента блок управления будет проверять, что разница между давлениями в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода меньше заданного значения на основе информации о давлении, передаваемой указанными датчиками давления.

Например, если разница давления превышает выбранное заданное значение, водителю транспортного средства может передаваться предупреждение, так чтобы указанный водитель принял необходимые меры.

Датчик частоты оборотов насоса может быть образован из любых средств для сбора данных, что дает возможность определять частоту вращения ротора насоса. Этот датчик может, например, содержать датчик оборотов для определения оборотов двигателя соединенного с насосом, при этом число оборотов двигателя характеризует частоту вращения ротора насоса.

Указанные средства сбора данных, которые передают информацию, позволяя определять частоту вращения отсчетного движительного элемента, могут быть образованы датчиком, непосредственно измеряющим частоту вращения вала, приводимого в движение гидравлическим приводом.

Указанные средства сбора данных также могут содержать, в частности, датчик, измеряющий частоту вращения колеса, например датчик антиблокировочной системы торможения (ABS), связанный с колесом.

Эти средства сбора данных также могут содержать систему сбора данных, пригодную для передачи информации о скорости транспортного средства в заданный момент; например, такая система сбора данных может быть Глобальной системой местоопределения (GPS), указывающей скорость транспортного средства. Частота вращения отсчетного движительного элемента определяется на основе скорости транспортного средства.

В транспортном средстве, имеющем двигатель и главную трансмиссию с коробкой передач, в добавление к гидравлической вспомогательной трансмиссии средства сбора данных могут содержать датчик или систему, указывающую передаточное отношение включенной передачи коробки передач, и второй датчик, указывающий частоту оборотов двигателя. Частота вращения отсчетного двигательного элемента определяется посредством комбинирования информации, передаваемой двумя датчиками.

В добавление к работе в режиме «без крутящего момента» устройство согласно изобретению может иметь другие режимы работы.

При внедрении в транспортное средство, имеющее передние движительные элементы (например, колеса) и задние движительные элементы по отношению к направлению движения транспортного средства, устройство согласно изобретению, в общем, имеет главный режим работы, который именуется как «режим помощи». В этом режиме работы привод (приводы) питаются насосом таким образом, чтобы обеспечить передачу крутящего момента; и объем цилиндра насоса, в общем, поддерживается при постоянном значении Су. Этот объем Су цилиндра определяется таким образом, чтобы частота вращения передних движительных элементов была не меньше (и, практически, в общем, немного превышала) частоты вращения задних движительных элементов.

Когда устройство установлено в транспортном средстве, имеющим главную трансмиссию с коробкой передач и гидравлическую вспомогательную трансмиссию, образованную устройством, обеспечивается один объем Су цилиндра на передаточное отношение коробки передач транспортного средства.

То, что объем цилиндра «в общем» сохраняется постоянным, означает, что, тем не менее, при определенных условиях объем цилиндра насоса можно регулировать вместо сохранения его постоянным. Пример таких определенных условий описан далее.

Эффект сохранения объема цилиндра насоса постоянным состоит в том, что чем выше частота вращения главного привода, приводящего в движение насос, тем больше увеличивается крутящий момент: таким образом, преимущественно, чем сильнее вращаются колеса, приводимые в движение основной трансмиссией, тем больше увеличивается крутящий момент.

Режим помощи обычно заключается в обеспечении функционирования устройства гидравлической трансмиссии, поддерживая объем цилиндра насоса при указанном постоянном значении Су.

Однако на практике в режиме помощи предпочтительно, чтобы привод (приводы) постоянно передавал, по меньшей мере, минимальный по величине крутящий момент. С этой целью в режиме помощи давление подачи приводов регулируется в определенные моменты времени таким образом, чтобы сохранялось значение, превышающее заданное минимальное значение.

Как вариант, режим помощи также может состоять в эксплуатации следующим образом: если давление в дроссельном отверстии (дроссельных отверстиях) подачи привода (приводов) больше или равно пороговому давлению, объем цилиндра насоса поддерживается постоянным; если давление имеет тенденцию становиться ниже порогового давления, объем цилиндра насоса регулируется таким образом, чтобы давление в дроссельном отверстии подачи было, по существу, равно пороговому давлению.

Кроме того, в другом режиме работы привода, который может использоваться в устройстве согласно изобретению, блок управления управляет устройством таким образом, что давление подачи указанного по меньшей мере одного привода остается выше, по меньшей мере, на заданное значение, чем давление в дроссельном отверстии (дроссельных отверстиях) выпуска привода (приводов).

Устройство согласно изобретению также может иметь режим торможения. В этом режиме объем цилиндра насоса регулируется таким образом, что давление у дросселя (дросселей) выпуска привода (приводов) превышает давление в дроссельном отверстии (дроссельных отверстиях) подачи привода (приводов) на значение, которое является функцией команды на торможение, передаваемой на транспортное средство или машину, частью которой является устройство.

И, наконец, устройство согласно изобретению может иметь режим работы, именуемый как «режим ограничения», в котором на выходной вал (валы) привода (приводов) передается относительно низкий тормозной момент. В этом режиме работы блок управления управляет устройством посредством регулирования объема цилиндра насоса таким образом, что давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода превышает по меньшей мере на заданное значение (например, по меньшей мере 10 бар и предпочтительно по меньшей мере 20 бар) давление в дроссельном отверстии (дроссельных отверстиях) подачи привода (приводов). Использование этого режима работы описано далее.

Изобретение с особым преимуществом может быть использовано в устройстве гидравлической трансмиссии транспортного средства для улучшения работы такого устройства во время торможения.

Таким образом, вторым объектом изобретения является транспортное средство, включающее в себя устройство торможения, устройство гидравлической трансмиссии, как определено выше, и по меньшей мере один движительный элемент транспортного средства, приводимый в движение указанным по меньшей мере одним приводом; транспортное средство имеет режим работы, в котором, когда устройство торможения приведено в действие, блок управления управляет устройством гидравлической трансмиссии в режиме без крутящего момента.

Преимущественно, в режиме без крутящего момента во время торможения без необходимости или обходить устройство гидравлической трансмиссии, или изменять положение клапана приведения в действие, устройство гидравлической трансмиссии само переводится в режим, в котором оно никоим образом не препятствует торможению транспортного средства, и привод (приводы) не передают никакого крутящего момента.

Разумеется, транспортное средство может иметь режимы работы для торможения, которые не относятся к вышеописанному режиму «без крутящего момента». Помимо режима «без крутящего момента» оно может иметь режим работы, в котором устройство гидравлической трансмиссии деактивировано и, когда устройство торможения приводится в действие, блок управления не выполняет никаких действий и, таким образом, не управляет устройством гидравлической трансмиссии в режиме «без крутящего момента».

Согласно варианту осуществления блок управления выполнен таким образом, что в конце торможения он автоматически управляет устройством в режиме ограничения.

Термин «автоматически» означает, что водитель транспортного средства не должен выполнять никаких действий кроме главного или основного действия (т.е. в этом примере водитель прекращает нажимать на педаль тормоза) с целью достижения требуемого режима работы, а именно в этом примере, перевода устройства в режим ограничения.

Весьма важно, чтобы транспортное средство имело такую характеристику, поскольку в конце торможения, т.е. когда прекращается передача или использование команды на торможение в транспортном средстве (водитель отпускает педаль тормоза), может быть желательным, в частности, при спуске с уклона, чтобы устройство гидравлической трансмиссии не возвращалось в режим движения сразу же после прекращения торможения. Такое повторное приведение в действие во время спуска могло бы стать причиной опасного ускорения транспортного средства.

Если блок управления выполнен таким образом, чтобы он мог управлять устройством гидравлической трансмиссии сразу же после прерывания или прекращения торможения (до тех пор, пока на блок управления не будет передана новая команда), водитель может быть уверен, что устройство гидравлической трансмиссии не будет передавать нежелательный крутящий момент в то время, когда водитель убирает ногу с педали тормоза.

В режиме ограничения необходимо использовать дополнительную команду для транспортного средства с целью повторного приведения в действие устройства гидравлической трансмиссии и его перевода в режим помощи.

С этой целью блок управления может быть выполнен таким образом, что в случае, если команда на ускорение передана транспортному средству в тот момент, когда указанное транспортное средство находится в режиме ограничения, указанный блок управления автоматически переводит устройство гидравлической трансмиссии в режим помощи.

Таким образом, когда устройство находится в режиме ограничения, одиночное действие водителя транспортного средства (нажатие на педаль газа) является достаточным для перевода устройства гидравлической трансмиссии из режима ограничения в режим помощи.

Преимущественно, различные указанные режимы работы (ограничения, без крутящего момента и помощи) могут быть внедрены, когда устройство трансмиссии остается в активном состоянии; т.е., если, например, устройство включает в себя клапан приведения в действие, описанный выше, устройство может работать в указанных различных режимах эксплуатации, в то время как клапан приведения в действие будет оставаться в положении приведения в действие.

Переход из одного из различных режимов работы устройства гидравлической трансмиссии в другой может быть выполнен водителем транспортного средства. Например, переход в режим без крутящего момента, режим ограничения или режим помощи может быть выполнен по команде от водителя транспортного средства.

Эта команда может давать эффект незамедлительно или с выдержкой по времени.

Переход из одного режима работы в другой также может быть выполнен автоматически блоком управления устройства, когда выполнены заданные условия, необходимые для такого перехода.

Блок управления может выполнять переход из режима ограничения в режим помощи, или наоборот, как функция одного или нескольких параметров, выбранных из скорости транспортного средства, передаточного отношения включенной передачи коробки передач, положения педали газа и, в более общем смысле, значения, передаваемого любым другим датчиком, например кренометром. (Выражение «передаточное отношение коробки передач» относится к передаточному отношению коробки передач механической главной трансмиссии для транспортного средства, включающего в себя такую главную трансмиссию и гидравлическую трансмиссию, образованную гидравлическим устройством согласно изобретению).

Например, блок управления может выполнять переключение из режима ограничения в режим помощи, когда положение педали газа выходит за пределы заданного значения, обычно 15% хода педали, и предпочтительно воздействовать на скорость транспортного средства, превышающую заданную минимальную скорость.

Например, блок управления может выполнять переход из режима ограничения в режим без крутящего момента, когда скорость транспортного средства меньше заданного значения, например, 1 километра в час (км/час).

Например, по команде может выполняться переход из режима помощи в режим ограничения, когда положение педали газа меньше заданного значения, например, на 5% хода педали и/или когда блок управления принимает информацию об уклоне (который обнаруживается, например, кренометром, датчиком GPS или посредством использования рабочего тормоза).

Если устройство включает в себя клапан приведения в действие, пригодный, в первом положении, для соединения насоса с указанным по меньшей мере одним приводом, питаемым им, и, во втором положении, наоборот, для изолирования насоса от указанного по меньшей мере одного привода, блок управления может быть выполнен таким образом, чтобы:

- сразу же после перемещения клапана приведения в действие из второго положения в первое положение (т.е. перехода в активный режим) и/или непосредственно перед перемещением клапана приведения в действие из первого положения во второе положение (т.е. перехода в деактивированный режим) указанный блок управления или управлял устройством в режиме без крутящего момента, или регулировал объем цилиндра насоса таким образом, чтобы давление подачи указанного по меньшей мере одного привода было не меньше заданного значения (первый из этих двух режимов управления позволяет исключить толчок при активации или деактивации гидроусиления); и/или

- указанный блок управления выполнял переключение клапана приведения в действие таким образом, чтобы он перемещался из первого положения во второе положение (т.е. переходил в режим деактивации), когда положение педали газа становится меньше заданного значения и когда передаточное отношение включенной передачи коробки передач строго меньше максимального передаточного отношения включенной передачи коробки передач, которое может быть получено с помощью гидравлического устройства.

Второй задачей изобретения является создание способа управления устройством гидравлической трансмиссии, при этом указанное устройство содержит насос, имеющий переменную производительность, по меньшей мере один гидравлический привод, питаемый насосом, и блок управления; указанный способ позволяет уменьшить механические напряжения и износ, воздействию которых подвергается устройство гидравлической трансмиссии во время приведения в действие и отключений".

Эта задача решается за счет того, что в устройстве гидравлической трансмиссии привод (приводы) расположен/расположены таким образом, что когда давления в дроссельных отверстиях подачи и выпуска привода (приводов) равны, крутящий момент на выходе привода (приводов) равен нулю; и за счет того, что в течение некоторого периода времени (периода времени отсоединения устройства) устройство работает в режиме «без крутящего момента», в котором объем цилиндра насоса регулируется таким образом, чтобы давления в указанных дроссельных отверстиях подачи и выпуска оставались, по существу, равными.

За счет того, что устройство работает в режиме «без крутящего момента», обеспечивается возможность отсоединения устройства и приведения его в состояние, в котором привод (приводы) не прикладывают никакого крутящего момента. Преимущественно, режим «без крутящего момента» может быть использован без необходимости изменения положения клапана для приведения в действие.

Регулирование насоса для внедрения режима без крутящего момента может быть выполнено различным образом.

Для внедрения способа устройство также содержит датчики давления, пригодные для передачи на блок управления значений давлений в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода; и в режиме без крутящего момента объем цилиндра насоса определяется на основе информации о давлении, передаваемой указанными датчиками давления.

Другое внедрение относится к случаю, когда устройство установлено в транспортном средстве.

В таком случае при внедрении способа получают значение частоты вращения движительного элемента транспортного средства, используемое как отсчетное значение и соответствующее значению частоты вращения ротора насоса; и в режиме без крутящего момента производительность насоса регулируется как функция частоты вращения ротора насоса таким образом, что выходной элемент (элементы) гидравлического привода (приводов) вращается (вращаются) с частой вращения, равной частоте вращения отсчетного движительного элемента.

Кроме того, способ может быть усовершенствован также за счет возможности работы устройства в вышеупомянутом режиме ограничения, в котором объем цилиндра насоса регулируется таким образом, чтобы давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода было выше, по меньшей мере, на заданное значение по сравнению с давлением в дроссельном отверстии подачи указанного по меньшей мере одного привода.

Способ может быть внедрен, в частности, когда устройство гидравлической трансмиссии установлено в транспортном средстве с гидравлическим приводом, включающем в себя устройство торможения, устройство гидравлической трансмиссии, раскрытое выше, и по меньшей мере один движительный элемент транспортного средства, приводимый в движение по меньшей мере одним приводом.

В частности, когда устройство установлено в транспортном средстве, имеющем две оси с ведущими колесами, передняя из осей расположена впереди другой «задней» оси относительно направления движения транспортного средства, и колеса одной из указанных осей приводятся в движение устройством гидравлической трансмиссии, и, кроме того, этот способ позволяет во время периода помощи эксплуатировать устройство в режиме работы, в котором объем цилиндра насоса, в общем, поддерживается при постоянном значении, определяемом таким образом, чтобы частота вращения колес передней оси была не меньше частоты вращения колес задней оси.

В вышеприведенном описании ось, имеющая ведущие колеса, означает группу колес (или других движительных элементов транспортного средства), которые расположены на одном уровне относительно продольного направления транспортного средства и которые приводятся в движения механической трансмиссией, гидравлической трансмиссией или трансмиссией какого-либо другого типа.

То, что частота вращения колес на передней оси не меньше частоты вращения колес на задней оси, создает эффект нахождения транспортного средства в состоянии «незначительного натяжения», что облегчает движение транспортного средства.

Различные режимы работы устройства, представленные выше, могут быть осуществлены при следующих условиях (независимо или в комбинации):

- когда устройство торможения транспортного средства приводится в действие, устройство гидравлической трансмиссии действует в режиме без крутящего момента;

- когда устройство торможения транспортного средства прекращает функционирование, устройство гидравлической трансмиссии работает в режиме ограничения; и

- если во время режима ограничения водитель увеличивает скорость, устройство гидравлической трансмиссии переходит в режим помощи.

Изобретение и его преимущества станут более понятными из приведенного далее подробного описания на неограничивающем примере варианта его осуществления. В описании приведены ссылки на чертежи.

На фиг. 1 показано устройство согласно первому варианту осуществления изобретения, схематичный вид;

на фиг. 2 - группа кривых, показывающих изменение различных параметров транспортного средства, в котором установлено устройство согласно изобретению, при внедрении способа изобретения; и

на фиг. 3 - устройство согласно второму варианту осуществления изобретения, схематичный вид.

На фиг. 1 показано транспортное средство 10, в котором установлено устройство 20 гидравлической трансмиссии согласно изобретению.

Транспортное средство 10 является транспортным средством, имеющим два задних колеса 12А, 12В и два передних колеса 14А, 14В. В нормальном состоянии привод транспортного средства снабжен главной трансмиссией 16. Указанная главная трансмиссия соединяет двигатель 18 внутреннего сгорания с задними колесами 12А и 12В и, тем самым, сама по себе обеспечивает привод транспортного средства большую часть времени.

Несмотря на то что этот вариант выполнения включает в себя двигатель 18 внутреннего сгорания, изобретение может быть внедрено с двигателем или приводом любого типа, будь то двигатель, работающий на бензине, сжиженном углеводородном газе (СУГ) и т.д. или электродвигатель или, в действительности, привод или двигатель какого-либо другого типа.

Для движения транспортного средства в сложных дорожных условиях (по дороге с уклонами, скользкой дороге и т.д.) транспортное средство также имеет вспомогательную трансмиссию, образованную устройством 20 гидравлической трансмиссии. Указанное устройство гидравлической трансмиссии позволяет сделать два колеса 14А и 14B приводными колесами, даже если они не являются приводными колесами в обычных условиях. Таким образом, с помощью вспомогательной трансмиссии 20 транспортное средство имеет режимы работы, в которых все четыре колеса 12А, 12B, 14А и 14B являются ведущими колесами.

Несмотря на то что в этом варианте выполнения гидроусиление применено для передних колес 14А и 14B, оно с таким же успехом может быть использовано для задних колес.

Вспомогательная трансмиссия 20 соединена с валом 21, который соединен с точкой отбора мощности от двигателя 18, от которого эта трансмиссия отбирает энергию и передает ее на колеса 14А, 14B, когда она приведена в действие.

Вспомогательная трансмиссия 20 образует устройство «гидравлической трансмиссии» или «гидроусиления» согласно идее изобретения. Это устройство передает часть энергии от двигателя 18 на колеса 14А, 14B и, кроме того, выполняет различные функции: приведение в действие/отключение вспомогательной трансмиссии; обеспечение безопасности элементов вспомогательной трансмиссии во время режима отключения и т.д.

Для приведения в движение колес 14А, 14B устройство 20 гидравлической трансмиссии 20, прежде всего, включает в себя два источника текучей среды под давлением: главный насос 24 и вспомогательный насос 25 для поддержания минимального давления текучей среды в различных каналах устройства.

Главный насос 24 является реверсивным насосом, который имеет переменную производительность и снабжен наклонным диском.

Главный насос 24 и вспомогательный насос 25 соединены с выходным валом 21 двигателя 18, и, следовательно, совместно приводятся в действие этим валом.

Насосы 24 и 25 управляются с помощью различных базовых логических устройств: насос 24 имеет переменный объем цилиндра, который может регулироваться посредством изменения положения его кулачка с наклонным диском. И наоборот, насос 25 имеет постоянный объем цилиндра; его давление подачи ограничено ограничителем 44 давления для поддержания заданного минимального давления («давления наддува») в различных каналах контура.

Главный насос 24 предназначен для подачи текучей среды под давлением к двум гидравлическим приводам 26А, 26В, соединенным с соответствующим одним из двух колес 14А, 14B. С этой целью насос 24 имеет два насосных канала 28А, 28В, соединенных с его главными дроссельными отверстиями 24А, 24B.

Эти насосные каналы 28А, 28В могут сообщаться с соответствующими каналами 30, 32 приводов. Каждый из этих каналов приводов имеет первый участок 301, 321, приспособленный для соединения с насосным каналом, и второй участок, в котором каждый канал разделяется на две ветви 302А, 302B и 322А, 322B соответственно, которые соединены с кожухами подачи и выпуска приводов 26А и 26В.

Давление в одном из насосных каналов 28А, 28В, который имеет более низкое давление, ограничено клапаном 60 обмена. Этот клапан 60 является клапаном, имеющим три положения, с двумя передними по потоку отверстиями А и В, одним задним по потоку отверстием С и двумя противолежащими камерами гидравлического управления.

Передние по потоку отверстия А и В соединены с соответствующими насосными каналами 28А и 28В. Заднее по потоку отверстие С соединено через ограничитель 62 давления с негерметичным резервуаром 52 (т.е. с резервуаром под атмосферным давлением).

Клапан 60 принудительно смещается в среднее положение противолежащими возвратными пружинами, имеющими взаимно равные возвратные усилия.

В среднем положении, которое клапан 60 обмена принимает в случае, когда давления в двух насосных каналах, по существу, равны, этот клапан поддерживает три отверстия А, В и С в изолированном состоянии.

И наоборот, крайние положения соответствуют следующим ситуациям: когда разница давлений между насосными каналами 28А, 28В превышает заданное значение, клапан обмена занимает крайнее положение, в котором он обеспечивает сообщение переднего по потоку отверстия, соединенного с каналом более низкого давления, с отверстием С.

Следовательно, когда давления в двух насосных каналах не равны, насосный канал с более низким давлением удаляет среду в резервуар 52 до тех пор, пока давление, преобладающее в указанном резервуаре, превышает номинальное давление ограничителя 62 давления.

В результате, когда давления в двух насосных каналах не равны, клапан 60 обмена ограничивает давление в канале с более низким давлением, так чтобы оно оставалось равным значению указанного номинального давления, которое именуется как «давление обмена» P_E. В транспортном средстве 10 это давление P_E равно 22 бар.

Следует отметить, что в устройстве 20 клапан 60 обмена устанавливается по усмотрению. Он не является обязательным для работы согласно изобретению.

По существу, известным образом приводы 26А, 26В являются гидравлическими приводами, имеющими радиальные поршни, аналогично приводам, описанным, например, в патентном документе FR 2504987.

Эти приводы могут быть приведены в действие и отключены (подсоединены и отсоединены), в частности, но не только, посредством варьирования давления, преобладающего в их корпусах.

Каждый из приводов 26А, 26В имеет выходной вал, соединенный с соответствующим одним из колес 14А, 14B. Под действием разницы давлений, создаваемой главным насосом между насосными каналами, и, таким образом, между каналами приводов, в режиме движения приводы 26А и 26В передают крутящий момент, который позволяет им приводить в движение колеса 14А, 14B.

И наоборот, когда разница давлений, создаваемая главным насосом, реверсируется между насосными каналами, и, таким образом, между каналами приводов (давление в дроссельном отверстии 24А подачи насоса меньше давления в дроссельном отверстии 24B подачи), устройство 20 находится в режиме торможения, и приводы 26А и 26В передают тормозной момент для торможения колес 14А, 14B.

Насосные каналы 28А, 28В и каналы 30, 32 приводов сообщаются между собой посредством клапана 34 приведения в действие.

Основная функция этого клапана 34 состоит в приведении в действие или отключении вспомогательной гидравлической трансмиссии (т.е. устройства 20 гидроусиления):

- в режиме отключения для приведения транспортного средства в движение служит только главная трансмиссия; и

- в режиме приведения в действие главная трансмиссия и гидравлическая трансмиссия могут приводить транспортное средство в движение совместно. Однако в этом режиме гидравлическая трансмиссия 20 временами может быть неактивной (или отключенной), и приводы не будут передавать момент, а именно когда устройство действует в представленном выше режиме, без крутящего момента.

Клапан 34 имеет три передних по потоку отверстия А, В, С, два задних по потоку отверстия D и Е и два положения I и II. На фиг. 1 также показано промежуточное положение, занимаемое только временно.

Клапан 34 приведения в действие также имеет две камеры 34А, 34B гидравлического управления.

Выражения «передний по потоку» и «задний по потоку», относящиеся к отверстиям клапана, обозначают, в общем, наиболее частое направление течения среды и передачи команды без исключения других режимов работы.

Отверстия А и С соединены с соответствующими отверстиями насосных каналов 28А и 28В. Отверстие В соединено с резервуаром 52.

Отверстия D и Е соединены с соответствующим одним из первых участков 301 и 321 каналов 30 и 32 приводов и, таким образом, соединены с соответствующим одним из дроссельных отверстий подачи и выпуска приводов 26А и 26В.

Камеры 34А и 34B соединены с соответствующим одним из отверстий С и D клапана 40 управления, который описан далее.

Клапан 34 приведения в действие также снабжен возвратной пружиной, которая вынуждает клапан 34 оставаться в первом положении I.

В первом положении I отверстия В, D и Е соединены между собой, и отверстия А и С соединены между собой. Во втором положении II отверстия А и D соединены между собой, отверстия С и Т соединены между собой, а отверстие В изолировано.

Как показано с помощью вспомогательного кружка на фиг. 1 применительно к клапану 34, в промежуточном положении между положениями I и II четыре отверстия А, С, D и Е взаимно соединены сужением, в то время как отверстие В является изолированным.

Таким образом, в первом положении I насосные каналы 28А, 28В взаимно соединены (положение перепуска). Кроме того, каналы 30 и 32 приводов взаимно соединены; они также соединены с негерметичным резервуаром 52. В этом положении поршни приводов 26А и 26В занимают втянутое положение, в котором они втянуты в цилиндры указанных приводов таким образом, что приводы 26А и 26В отключены.

И, наоборот, во втором положении II каналы приводов соединены с насосными каналами, и они питают приводы 26А, 26В таким образом, они приводят в движение колеса 14А, 14B. Это положение обеспечивает полноприводной режим транспортного средства и соответствует состоянию функционирования гидравлической трансмиссии 20.

Текучая среда подается к устройству 20 следующим образом.

Дроссельное отверстие подачи вспомогательного насоса 25 соединено с каналом 41 наддува. Этот канал 41 соединен с негерметичным резервуаром 46, который находится под атмосферным давлением, через ограничитель 44 давления. Ограничитель 44 давления позволяет поддерживать давление в дроссельном отверстии подачи насоса 25 на уровне относительно низкого давления P_G (30 бар), именуемого как «давление наддува».

Канал 41 также соединен с насосными каналами 28А, 28В через обратные клапаны 42А, 42B. Это соединение обеспечивает то, что давление в насосных каналах все время остается, в принципе, не меньше давления Р_G наддува.

Кроме того, насосные каналы 28А, 28В соединены с каналом 41 через ограничители 48А, 48В давления также для исключения чрезмерного давления.

Как указано выше, устройство 20 трансмиссии включает в себя управляющий электромагнитный клапан 40, который позволяет использовать устройство в активном или неактивном режиме следующим образом.

Электромагнитный клапан 40 имеет два передних по потоку отверстия А и В, два задних по потоку отверстия С и D, два положения I и II и возвратную пружину, которая вынуждает его оставаться в положении I.

Отверстие А соединено с негерметичным резервуаром 52 (который может быть таким же резервуаром, как и резервуар 46). Отверстие В соединено с каналом 41 наддува. Отверстия С и D соединены с камерами 34А и 34B управления, как указано выше.

В положении I отверстия А и С взаимно соединены, и отверстия В и D взаимно соединены. В положении II отверстия А и D взаимно соединены, и отверстия В и С взаимно соединены.

Устройство 20 гидравлической трансмиссии управляется блоком 50 электронного управления.

Блок электронного управления соединен с различными электромагнитными клапанами и различными датчиками устройства 20 через контуры, которые показаны только условно.

Блок управления соединен с переключателем 54, с помощью которого водитель транспортного средства 10 приводит в действие или отключает устройство 20 через блок 50 управления.

Блок 50 управления также соединен с датчиками положения, соединенными с педалями 55 тормоза и газа транспортного средства (на фиг. 1 показана только одна педаль).

Блок 50 управления управляет приведением в действие и отключением устройства 20 посредством воздействия на электромагнитный клапан 40: он вынуждает электромагнитный клапан занимать положение II для приведения в действие устройства таким образом, чтобы устройство функционировало во включенном режиме; и оно вынуждает клапан 40 занимать положение I для выключения устройства 20, так чтобы устройство возвращалось к неактивному режиму.

В неактивном режиме насосные каналы 28А и 28В взаимно соединены с помощью клапана 34 приведения в действие, установленного в положение I. Каналы приводов соединены через отверстие В клапана 34 с резервуаром 52 и, таким образом, поддерживаются при атмосферном давлении.

Таким образом, приведение в действие приводов 26А и 26В (и, разумеется, устройства 20) выполняется следующим образом.

Клапан 40, перемещающийся из положения I в положение II, приводит в действие или активирует приводы 26А, 26В следующим образом: после того, как клапан 40 занимает положение II, «давление наддува», подаваемое вспомогательным насосом 25, прикладывается к гидравлической камере 34А, а не к камере 34B. Таким образом, гидравлический клапан 34 переходит из положения I (режим без усиления) в положение II (режим движения).

Практически сразу давление подачи главного насоса передается в первый канал 30 привода, в то время давление во всасывающем дроссельном отверстии 24B насоса 24 прикладывается ко второму каналу 32 привода.

Под действием этого давления поршни приводов 26А и 26В выдвигаются из цилиндров, в которых они ранее находились во втянутом положении, и входят в контакт с кулачками приводов 26А и 26В. По существу, известным образом они в дальнейшем передают крутящий момент под действием давления текучей среды, преобладающего в каналах приводов.

И, наоборот, для отключения приводов 26А и 26В и, таким образом, отключения устройства 20, используется клапан 34 приведения в действие. Приводы 26А и 26В выключаются посредством перевода устройства 20 в режим без усиления, что осуществляется с помощью клапана 34, вынуждая указанный клапан переходить в положение I для обхода приводов.

Однако устройство 20 обеспечивает второй способ отключения приводов 26А и 26В: поддерживая устройство 20 в активном состоянии (клапан 34 в положении II), устройство 20 работает в режиме «без крутящего момента».

Для обеспечения такого режима работы может использоваться блок управления для регулирования объема цилиндра насоса 24 с помощью двух идентичных электромагнитных клапанов 36А, 36В.

Каждый из этих электромагнитных клапанов имеет два передних по потоку отверстия, соединенных, соответственно, с каналом 41 наддува и с негерметичным резервуаром 56 и с одним задним по потоку отверстием. Задние по потоку отверстия двух клапанов 36А, 36В соединены с соответствующими камерами 22А, 22B гидравлического управления насоса 24.

Эти гидравлические камеры 22А и 22B позволяют управлять положением наклонного диска насоса 24, по существу, известным образом, и они обеспечивают управление объемом цилиндров насоса 24.

Как функция подаваемой команды, клапаны 36А и 36В прикладывают или давление наддува, или атмосферное давление к гидравлическим камерам 22А или 22B, с которыми они соединены.

Таким образом, с помощью клапанов 36А и 36В блок 50 управления может управлять объемом цилиндра насоса 24.

Кроме того, блок 50 управления выполнен таким образом, что он может управлять устройством 20 в режиме «без крутящего момента». В этом режиме приводы 26А и 26В не передают никакого крутящего момента, поскольку объем цилиндра насоса регулируется блоком 50 таким образом, что давления в дроссельном отверстии 24А подачи и в дроссельном отверстии 24B выпуска насоса 24, по существу, равны.

Для обеспечения возможности такого регулирования устройство 20 имеет два датчика 27 давления, расположенных, соответственно, на насосном канале 28А и канале 32 привода. Когда клапан 34 находится в положении II, эти датчики передают на блок 50 управления значения давлений P_A и P_B, преобладающих, соответственно, в дроссельных отверстиях подачи и выпуска приводов 26А и 26В.

На основании этих значений давления блок 50 управления варьирует и регулирует значение объема цилиндра насоса 24 таким образом, чтобы давления P_A и P_B становились равными. Это регулирование может быть выполнено с помощью какого-либо соответствующего алгоритма управления, например, посредством использования пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) регулирования и т.п.

Таким образом, в этом режиме регулирования система использует информацию о давлении, задаваемую датчиками 27 давления, для определения объема цилиндра насоса.

Кроме того, более низкое из этих давлений (обычно P_B, когда транспортное средство движется вперед) ограничено до давления, равного давлению P_E, с помощью клапана 60 обмена.

Далее раскрыт способ регулирования устройства 20 со ссылкой на фиг. 2.

На фиг. 2 показан пример работы транспортного средства 10 и, в частности, работы устройства 20, когда на него поступает ряд последовательных команд во время движения транспортного средства.

На фиг. 2 в качестве оси абсцисс показана ось времени.

По оси ординат проложены различные параметры, следующие сверху вниз:

- скорость S транспортного средства;

- положение (соответственно, V40 или V34) клапанов 40 и 34;

- положение Acc педали газа;

- положение Br педали тормоза; и

- значения давлений P_A и P_B, преобладающих в соответствующих дроссельных отверстиях подачи и выпуска приводов 26А 26В. (Давление, измеряемое датчиком 27 давления, который соединен с насосным каналом 28В, равно давлению P_B, показанному с помощью кривой на фиг. 2, только когда клапан 34 находится в положении II).

Во время начального периода, предшествующего моменту t0, транспортное средство 10 движется со средней скоростью без гидроусиления, например, по горизонтальному участку дороги. Устройство 20 выключено, и клапан 34 находится в положении I.

В момент t0 водитель транспортного средства 10 приводит в действие устройство 20, поскольку, например, грунт становится более скользким и поскольку водитель намеревается извлечь преимущество из гидроусиления с помощью устройства 20, что позволяет получить полный привод.

С этой целью водитель переводит управляющий переключатель 54 приведения в действие устройства 20 в замкнутое положение. Замыкание этого контакта указывает блоку 50 управления, что устройство 20 должно быть приведено в действие. Далее блок управления приводит в действие клапан 40 (момент t0), и клапан перемещается в положение II. В результате клапан 34 также перемещается из положения I в положение II и затем остается в положении II.

Далее блок управления переводит устройство 20 в режим помощи, который является режимом по умолчанию.

В этом режиме работы блок 50 ограничивает объем насоса 24 до объема Су цилиндра, но только при условии, что давление P_A подачи приводов 26А и 26В остается не менее минимального порогового давления. Минимальное пороговое давление именуется как P_P и применительно к транспортному средству 10 равно 80 бар. Если давление P_A подачи стремится стать меньше указанного минимального давления P_P, блок 50 регулирует объем цилиндра таким образом, что указанное давление подачи остается равным 80 бар.

Таким образом, как только устройство 20 приводится в действие в момент t0, давление P_A резко возрастает и устанавливается на значении 80 бар. В то же самое время давление P_B возрастает и устанавливается на значении давления P_E обмена (22 бар).

Вскоре после момента t0 давление P_A будет иметь тенденцию к увеличению выше 80 бар, вероятно, из-за незначительной пробуксовки задних колес 12А и 12B (стрелка А). Далее блок управления изменяет положение наклонного диска насоса 24 таким образом, что объем цилиндра насоса становится равным объему Су цилиндра.

Затем давление P_A колеблется как функция изменений скорости и, таким образом, производительности насоса 24.

В момент t1 транспортное средство находится на спуске, и водитель транспортного средства выполняет торможение. Водитель нажимает на педаль 55 тормоза. Это нажатие сразу же обнаруживается блоком 50 управления.

Указанный блок управления сразу же переводит устройство 20 в режим без крутящего момента. С этой целью, удерживая клапан 34 в положении II, блок 50 начинает регулировать объем цилиндра насоса 24 таким образом, что давления P_A и P_B в дроссельных отверстиях подачи и выпуска приводов 26А и 26В остаются, по существу, равными.

Клапан 60 обмена перемещается в среднее положение и закрывается.

Давление P_A в канале 28А очень быстро падает и становится равным давлению P_B.

Давление в двух насосных и каналах приводов, подаваемое вспомогательным насосом 25, устанавливается на значении давления P_G наддува, т.е. на 30 бар.

Одновременно в результате торможения скорость транспортного средства уменьшается. Во время этого этапа, поскольку момент, передаваемый приводами 26А и 26В, равен нулю, устройство 20 никаким образом не способствует торможению.

Затем в момент t2, когда транспортное средство все еще находится на спуске, водитель транспортного средства прекращает торможение. Блок управления воспринимает прекращение нажатия на педаль тормоза и переводит устройство 20 из режима без крутящего момента в режим ограничения.

С этой целью, удерживая клапан 34 в активированном положении II, блок 50 управления регулирует объем цилиндра насоса 24 таким образом, чтобы давление P_B в возвратном канале 28В было не меньше (и по усмотрению равнялось) давления P_R ограничения (50 бар).

Параллельно клапан 60 обмена снова становится активным и ограничивает давление в насосном канале 28А, так чтобы оно достигло давления P_E обмена (22 бар).

Разность давлений (50 бар - 22 бар) между дроссельными отверстиями выпуска и подачи приводов приводит к передаче на приводы небольшого по величине тормозного момента. Под действием этого момента скорость транспортного средства продолжает уменьшаться, но более медленно, чем во время стадии торможения.

В момент t3 водитель больше не имеет намерения снижать скорость, а решает постепенно увеличивать скорость. Затем водитель нажимает на педаль газа.

Сразу после обнаружения этой команды блок 50 управления переводит транспортное средство обратно в режим помощи. Скорость транспортного средства снова повышается.

На первом стадии и, в частности, точно между моментом t3 и последующим моментом х4 давление в дроссельных отверстиях подачи приводов превышает пороговое давление 80 бар. Объем цилиндра насоса поддерживается на значении Су.

Начиная с момента t4, давление в дроссельных отверстиях подачи приводов имеет тенденцию к падению ниже порогового давления 80 бар. Блок управления регулирует объем цилиндра насоса 24 таким образом, чтобы поддерживать давление P_A на значении 80 бар.

В момент t5 водитель решает отключить устройство 20. Водитель переводит управляющий переключатель 54 приведения в действие устройства 20 в разомкнутое положение.

Блок 50 управления переводит клапан 40 в положение I. Клапан 34 также занимает положение I. Устройство 20 выключается, и приводы 26А и 26В находятся в обходном положении.

Блок 50 управления также мог бы быть выполнен таким образом, что при отпускании педали тормоза во время этапа с использованием гидроусиления, он мог бы переводить транспортное средство 10 обратно в режим помощи, а не в режим ограничения.

В предыдущем примере изобретение раскрыто с помощью варианта осуществления с двумя приводами 26А и 26В, расположенными параллельно. Разумеется, изобретение также может быть внедрено с любым количеством приводов и независимо от их конфигурации (последовательной, параллельной или комбинации этих двух конфигураций), при условии, что на выходе приводов достигается нулевой момент, и что давления в двух точках контура (в общих точках, соответственно, впереди и сзади приводов) равны. Таким образом, в этом случае для перевода устройства в режим без создания крутящего момента блок управления регулирует объем цилиндра привода таким образом, чтобы давления в указанных двух точках оставались равными.

И, наконец, на фиг. 3 показан второй вариант выполнения согласно изобретению. Этот вариант выполнения идентичен первому варианту выполнения, описанному со ссылкой на фиг. 1, за исключением следующих особенностей.

Согласно этому варианту осуществления изобретения объем цилиндра насоса регулируется не на основе измерений давления датчиками 29 давления, а на основе измерений частоты вращения колес.

Колеса 14А и 14B используются в качестве отсчетных движительных элементов транспортного средства для движения транспортного средства.

Для получения информации, позволяющей определять частоту вращения колес 14А и 14B (отсчетных движительных элементов), устройство включает в себя датчики 29 скорости, которые непосредственно измеряют частоту вращения колес (колеса также ограничиваются до вращения с выходными валами приводов 26А и 26В) и которые передают указанные значения частоты вращения в блок 50 управления.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 3, датчики 29 расположены на колесах 14А и 14B, но они также могут быть расположены (и, фактически, предпочтительно) на колесах 12А и 12B.

Устройство также включает в себя датчик 31 скорости, который измеряет частоту вращения вала 21, которая также является частотой вращения ротора насоса 24. Параметры, измеряемые датчиком 31, передаются в блок 50 управления.

В этом режиме регулирования объем цилиндра насоса 24 регулируется без использования датчиков давления.

Блок 50 управления определяет объем цилиндра насоса на основе данных о частоте вращения колес, передаваемых датчиками 29, и на основе данных о частоте вращения ротора, касающихся частоты вращения ротора насоса 24 и передаваемых датчиком 31. Объем цилиндра насоса рассчитывается таким образом, чтобы частоты вращения выходных валов гидравлических приводов 26А, 26В, подсчитанные на основе частоты вращения ротора насоса 24 и на основе соответствующих объемов цилиндра насоса и приводов, равнялись фактическим частотам вращения выходных валов приводов 26А, 26В (т.е. частотам вращения колес 14А, 14B), измеренным датчиками 29. Частота вращения вала насоса 24 вместе с объемом цилиндра указанного насоса определяют расход текучей среды, подаваемой насосом 24 к приводам 26А, 26В.

Частоты вращения выходных валов приводов определяют из этого расхода с учетом объемов цилиндров указанных приводов.

За счет выбора объема цилиндра насоса, который обеспечивает, что частоты вращения выходных валов приводов 26А, 26В равны частотам вращения колес 14А, 14B, блок 50 управления регулирует насос 24 таким образом, что давления среды в дроссельных отверстиях подачи и выпуска приводов 26А, 26В остаются, по существу, равными и что приводы 26А и 26В не передают никакого момента к их выходным валам.

Однако устройство 20 также имеет такие же датчики 27 давления, как и устройство согласно первому варианту осуществления изобретения.

На основе информации о давлении, передаваемой датчиками 27 в режиме без крутящего момента, блок 50 управления проверяет, что разность давлений между дроссельными отверстиями подачи и выпуска гидравлических приводов меньше заданной разницы давлений. Если это условие не выполняется, блок управления передает предупредительный сигнал водителю транспортного средства.

Изобретение относится к гидравлической трансмиссии. Устройство (20) гидравлической трансмиссии содержит насос (24), имеющий переменный объем цилиндра и питающий один или более гидравлических приводов (26А, 26В), и блок (50) управления. В устройстве дроссельные отверстия подачи и выпуска приводов выполнены таким образом, что когда давления в указанных дроссельных отверстиях равны, крутящий момент на выходе приводов равен нулю. Для приведения устройства в неактивное состояние без физического обхода приводов блок управления приспособлен для управления устройством в режиме «без крутящего момента» посредством регулирования объема цилиндра насоса таким образом, чтобы давления в дроссельных отверстиях подачи и выпуска оставались, по существу, равными. Достигается повышение надежности устройства. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство (20) гидравлической трансмиссии, содержащее:

- насос (24), имеющий переменный объем цилиндра;

- по меньшей мере один гидравлический привод (26А, 26В), питаемый насосом; и

- блок (50) управления,

отличающееся тем, что:

- указанный по меньшей мере один привод выполнен так, что когда давления в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода равны, крутящий момент на выходе указанного по меньшей мере одного привода равен нулю; и

- в режиме работы устройства блок управления приспособлен для работы устройства в режиме «без крутящего момента» посредством регулирования объема цилиндра насоса таким образом, чтобы давления в указанных дроссельных отверстиях подачи и выпуска оставались, по существу, равными.

2. Устройство (20) гидравлической трансмиссии по п. 1, отличающееся тем, что блок управления приспособлен для работы устройства в режиме ограничения, в котором объем цилиндра насоса регулируется таким образом, что давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода больше по меньшей мере на заданную величину, чем давление в дроссельном отверстии подачи указанного по меньшей мере одного привода.

3. Устройство (20) гидравлической трансмиссии по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит клапан (34) приведения в действие, приспособленный в первом положении для соединения насоса (24) с указанным по меньшей мере одним приводом для питания его, и во втором положении, наоборот, для изолирования насоса от указанного по меньшей мере одного привода; и при этом блок управления выполнен таким образом, чтобы сразу же после перемещения клапана для приведения в действие из второго положения в первое положение и/или непосредственно перед перемещением клапана приведения в действие из первого положения во второе положение указанный блок управления или управлял устройством в режиме без крутящего момента, или регулировал объем цилиндра насоса таким образом, чтобы давление подачи указанного по меньшей мере одного привода было не меньше заданного значения.

4. Устройство (20) гидравлической трансмиссии по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчики давления (27), приспособленные для передачи на блок управления значений давлений в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода; и при этом блок управления выполнен таким образом, что в режиме без крутящего момента блок управления регулирует объем цилиндра насоса на основе информации о давлении, передаваемой указанными датчиками давления (27).

5. Транспортное средство, включающее в себя устройство (20) гидравлической трансмиссии по любому из пп. 1-3,

причем указанное устройство дополнительно содержит средства сбора данных, приспособленные для передачи информации на блок управления, что позволяет определять значение частоты вращения движительного элемента транспортного средства, используемого в качестве отсчетного, и датчик (31) числа оборотов насоса, приспособленный для передачи информации на блок управления, что позволяет определять частоту вращения ротора указанного насоса (24);

блок управления дополнительно выполнен таким образом, что в режиме без крутящего момента он определяет значение частоты вращения отсчетного движительного элемента и частоту вращения ротора насоса и регулирует производительность насоса, как функцию частоты вращения ротора насоса таким образом, что выходной элемент указанного по меньшей мере одного привода вращается с частотой вращения, равной частоте вращения, определяемой для отсчетного движительного элемента.

6. Транспортное средство по п. 5, в котором устройство гидравлической трансмиссии дополнительно содержит датчики (27) давления, приспособленные для передачи на блок управления значений давлений в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода, и в при этом блок управления выполнен таким образом, что в режиме без крутящего момента блок управления проверяет, что разница между давлениями в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода меньше заданного значения, на основе информации о давлении, передаваемой указанными датчиками (27) давления.

7. Транспортное средство, включающее в себя устройство торможения, устройство гидравлической трансмиссии по любому из пп. 1-4, и по меньшей мере один движительный элемент (14А, 14В) транспортного средства, приводимый в движение указанным по меньшей мере одним приводом; причем транспортное средство имеет режим работы, в котором, когда устройство торможения приведено в действие, блок (50) управления управляет устройством гидравлической трансмиссии в режиме без крутящего момента.

8. Транспортное средство по п. 5, в котором блок управления выполнен таким образом, что после торможения он автоматически управляет устройством в режиме ограничения, и в этом режиме объем цилиндра насоса регулируется таким образом, что давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода больше по меньшей мере на заданную величину, чем давление в дроссельном отверстии подачи указанного по меньшей мере одного привода.

9. Транспортное средство по п. 8, включающее в себя передние движительные элементы и задние движительные элементы, и при этом блок управления выполнен таким образом, что, если команда на ускорение передается транспортному средству в тот момент, когда указанное транспортное средство находится в режиме ограничения, указанный блок управления автоматически переводит устройство гидравлической трансмиссии в режим помощи, в котором объем цилиндра насоса, в общем, поддерживается при постоянном значении (Су), определяемом таким образом, чтобы частота вращения передних движительных элементов была не меньше частоты вращения задних движительных элементов.

10. Транспортное средство по п. 5, в котором блок управления приспособлен для управления устройством в режиме торможения, в котором объем цилиндра насоса регулируется таким образом, что давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода больше давления в дроссельном отверстии подачи указанного по меньшей мере одного привода на величину, которая является функцией команды на торможение, передаваемой транспортному средству.

11. Транспортное средство по п. 5, дополнительно включающее в себя двигатель (18) внутреннего сгорания и механическую главную трансмиссию (16); и в котором насос приводится в движение выходным валом (21), связанным с указанным двигателем или коробкой передач, соединенной с указанным двигателем.

12. Способ управления устройством (20) гидравлической трансмиссии, содержащим насос (24), имеющий переменную производительность, по меньшей мере один гидравлический привод (26А, 26В), питаемый насосом, и блок (50) управления,

отличающийся тем, что в устройстве гидравлической трансмиссии указанный по меньшей мере один привод выполнен таким образом, что когда давления в дроссельных отверстиях подачи и выпуска указанного по меньшей мере одного привода равны, крутящий момент на выходе указанного по меньшей мере одного привода равен нулю; и что в течение некоторого периода времени устройство работает в режиме «без крутящего момента», в котором объем цилиндра насоса регулируется таким образом, что давления в указанных дроссельных отверстиях подачи и выпуска остаются, по существу, равными.

13. Способ управления устройством гидравлической трансмиссии по п. 12, отличающийся тем, что, дополнительно, во время периода ограничения устройство работает в режиме ограничения, в котором объем цилиндра насоса (24) регулируется таким образом, что давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода больше, по меньшей мере, на заданную величину, чем давление в дроссельном отверстии подачи указанного по меньшей мере одного привода.

14. Способ управления устройством гидравлической трансмиссии по п. 12, установленным в транспортном средстве, имеющем две оси с ведущими колесами, при этом передняя из осей расположена впереди другой «задней» оси относительно направления движения транспортного средства; колеса одной из указанных осей приводятся в движение устройством гидравлической трансмиссии; дополнительно, в способе во время периода помощи устройство работает в режиме работы, в котором объем цилиндра насоса, в общем, поддерживается при постоянном значении (Су), определяемом таким образом, чтобы частота вращения колес передней оси была не меньше частоты вращения колес задней оси.

15. Способ управления устройством гидравлической трансмиссии по любому из пп. 12-14, внедренный в транспортном средстве с гидравлическим приводом, которое включает в себя устройство торможения, указанное устройство гидравлической трансмиссии и по меньшей мере один движительный элемент транспортного средства, приводимый в движение указанным по меньшей мере одним приводом; в способе, когда устройство торможения транспортного средства приведено в действие, устройство гидравлической трансмиссии работает в режиме без крутящего момента.

16. Способ управления устройством гидравлической трансмиссии по п. 15, в котором, когда устройство торможения транспортного средства прекращает функционирование, устройство гидравлической трансмиссии работает в режиме ограничения, и в этом режиме объем цилиндра насоса регулируется таким образом, что давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода больше по меньшей мере на заданную величину, чем давление в дроссельном отверстии подачи указанного по меньшей мере одного привода.

17. Транспортное средство по п. 7, в котором блок управления выполнен таким образом, что после торможения он автоматически управляет устройством в режиме ограничения, и в этом режиме объем цилиндра насоса регулируется таким образом, что давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода больше по меньшей мере на заданную величину, чем давление в дроссельном отверстии подачи указанного по меньшей мере одного привода.

18. Транспортное средство по п. 7, в котором блок управления приспособлен для управления устройством в режиме торможения, в котором объем цилиндра насоса регулируется таким образом, что давление в дроссельном отверстии выпуска указанного по меньшей мере одного привода больше давления в дроссельном отверстии подачи указанного по меньшей мере одного привода на величину, которая является функцией команды на торможение, передаваемой транспортному средству.

19. Транспортное средство по п. 7, дополнительно включающее в себя двигатель (18) внутреннего сгорания и механическую главную трансмиссию (16); и в котором насос приводится в движение выходным валом (21), связанным с указанным двигателем или коробкой передач, соединенной с указанным двигателем.