Система управления коробкой передач транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60K41/22 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к-сиотемам управления гидроподвкжными фрикционными муфтами ступенчатых коробок передач транспортных средств. Известна гидравпическая система управпения фрикционными элементами короб ки передач транспортного средства, содержащая гидронасос, связанный гидротганиями с перепускным ктштшном, кпа,паном ynpaBTiemw, устройством дпя крат-1 ковременной подпитки дополнительного фрикциона и пэдрораспределителем, выходы которого связаны с бустерами гидроуправляемых фрикционных муфт ij . Гидравлическая система подключает дополнительный iJ HKiraoH при трогашш и разгоне транспортного средства. Однако, с одной стороны, для этого водителю необходимо выполнять дополнительные ма нипулящш органами управления (переводить распределитель сначала в положение вктюясешой второй, а потом первой передачи) а с другой - эта системане обеспечивает работу дополнительного фрикцио она во время всего периода разгона, не учитывает того, что время разгона зависит от массы агрегата, нагрузки, индивидуаяьнь1х особенностей механизатора. Как показывает анализ разгона транспортного средства на двух фрикционных муфтах, выключение дополнительной фрикционной муфты высшей передачи должно производиться в то время, когда скорост врашешш ведомых частей стаиет равной ее значению при включении 1юрвой передачи. Известна система упрбшления коробкой передач самоходной машины, содержащая гидронасос, соединенный гидропиниями с перепускным клапаном и клапансы управления, который посредством гвдрорао пределитепя подключен к бустерам гидроуправляемых фрикционных муфт, причем гидрблишга бустеров муфт первой в второй передачи соединены с пере ключателя и обратного клапаш , Недостатком данной системы управления . является то, что на выходе клапана управления может наблюдаться ступенчатое изменение выходного свгнапа, поскопысу в начальном периоде перемещ шга педапи зопотником закрыты окна ко{щуса н рабочая жидкость не поступает к соевому отверстию, а начинает посту-., naiib поспа некоторого переметаення зопот вйка в, спвдователыю, сжатвя пружнюд .шарикового кпапаяа, обусттавпвваюшего величину Ш1ХОДИОГО давпенвя, в m вту величину стутюнчато повышается давление, что вызывает ступенчатое изменение крутяших моментов в трансмиссии. Кроме того, эта система выключает дополнительный фрикцион только в зависимости от .процессов в самой системе угфавления и не учитывает значения скоростей врашения ведомь1х и ведущих частей траномиссии, в зависимости от которых и не обходимо отктпочать дополнительный } икцион, в результате чего увеличивается работа буксования при трогании и разгюне транспортной машины, и из-за этого сних ается надежность и долговечность фрикционных муфт. Наиболее близким к изобретению техническим решением является система управления коробкой передач транспортного средства, содержащая насос, связанный гидро линиями с перепускным клапаном, клапаном управления и посредством гидрораспределителя переключения передач с /бустерами гидроуправляемых фрикционных муфт, и двухпозиционный золотник Известная система содержит валы с шестернями постоянного зацепления, одна из которых выполнена косозубой и установлена с возможностью осевого перемещения, причем золотник связан с косозубой шестерней, а два выхода гидрораопределителя переключения передач связаны с соответствующими гидроцилиндрами фрикционных муфт, управляемый гидроаппарат, орган управления которого кинематически связан с другим концом золотника, вход связан с гидронасосом, а выход - с входом гидрораспределителя переключевмя передач, при этом косозубая шестерня установлена в силовой цепи , низшей передачи. Недостатком этого технического р шения является наличие ударных нагрузок при перемешешшх 1юдв1ркной шестернв под нагрузкой, возншсновенве циркуляции мощности при троганив, поскольку выключение начинается после выравнивания частот вращения, необходимость повышения производительности насоса вз-за дроесвпйроввЕИЯ рабочей жидкости, а также то, что прв трога нвв в разгоне tie обеспечввается ппавное увепвченве давления рабочей жвдкоств в гидроовтшнаpax фрвковошоых муфт. Цепь взобретения - повыше нве надея воств в аопговечвоств всгюпьзуемых для трогаввя в рааго)Ё9 фрвкпвонных муфт путем выбора оптвмапьвого мсмевта OTKnioqeiffifl одной вэ вш Поставпенная цепь достигается. TeMf что система управпения коробкой передач транспортного средства, содержащая насос, связанный тадротганиями с перепускным клапаном, ктпаном управпения И по средством гидрораспредетштепя перекпк четя передач с бустерами гидроуправот емых фрикционных муфт, и двухпозицнонный зопотник, допопнитепьно снабжена двумя центробежными датчиками с общщл чувствительным элементом и перекпкхчаклцйм устройством, причем один центробежный датчик кинематически связан с вапом, на котором установпены ведущие элементы гидроуправляемых фрикционных муфт, а второй - с шестерней, которая связана с ведомыми элементами гидроуправляемой фрикционной муфты первой передачи, чувствительный элемент кинематически связан с двухпозиционным золот НИКОМ, входной канал которого подкШо чен к гидролинии, связывающей гйдрорао пределитель с бустером гидроуправляемой фрикционной муфты первой передачи, пврвьгй выход - к баку, а второй- к .;. одному из входов переключающего устройстба, второй вход которого гидропинией подключен к гйдрораспределителю, а выход - к бустеру гидроуправляемой ; фрикционной муфты второй передачи. Кроме того, клапан управления выпоп нен в виде установленного в корпусе золотника, одна го торцовых полостей и окно, перекрываемое пояском, которого соединены с напорной гидролинией насоса, а второе окно- - со сливом, средняя измерительная и другая торцовая пэпооти - с гидрораспределителем, причем во второй торцовой полости установлв тфужина, одним концом взаимодейству1о щая с упомянутым золотником, а вторым - со стаканом, который постоянно поджат пружиной к педали управления троганием и остановкой транспортного средства. На фиг. 1 изображено положение ада ментов системы при остановленном транспортном средстве и работающем двигателе; на . 2 - то же, при дввн жевви на первой передаче после разгов% Система управления содержит иасос , перепускной клапан 2, клапан 3 угн равленвя с входным подключенным к нв« порной гйдропвнии насоса 1 окном 4 н соеднненным со сливом окнсял 5 и уста оовтюннымв в корпусе золотником 6, пружиной 7 в стаканом 8, которые обрЕ| зуют торцовую 9 и измерительную 10 ПО7ЮСТВ и полость 11 обратной связи, гидрораспределитель 12 с поворотным золотником 13, средняя полость 14 которого гидролинией 15 подключена к измерительной полости 10 клапана 3 управления, два. центробежных датчика 16 и 17 с общим чувствительным элементом 18, связанным с двухпозиционным золотниксм 19, входное окно 20 которого связано гидролинией 21 с гидрораспределителем 12 и бустером гидроуправляе,мой фрикционной муфты 22 первой пере- дачи,а выходное окно23гидролинией24-с одним из входов переключающего устройства 25, выпопненногчэ в виде клапана с плавающим поршнем 26,второй вход переключающего устройства 25 гйдролинией 27 подключен к гидрораспределителю 12, а выход гидролинией 28 - к бустеру гицро управляемой фрикшюнной муфты 29 второй передачи, а муфты 30 и 31 третьей и четвертой передач гидропншшми 32 и 33 - к гидрораспределнтешо 12. Один из 1центробежных датчиков 16 и 17 с ведущим, а второй с ведомым элементом пары ведущий-ведомый бара- i баны гидроуправляемой фрикшюнной муфты 22 первой передачи, например 16, установлен на первичном валу 34; а датчик 17 связан с шестерней 35 постоянного зацепления первой передачи. На первичном валу 34 установлены также ведущие элементы гидроуправляемых фрикционных муфт 22,29,30 и 31, а шecl epня 35 постоянного зацепления первой передачи связана с элементаьш гидроуправляемой 4 нкш1онной муфты 22. Датчики 16 и 17 могут бытъ установленына вторичном валу, если на нам смонтированы гидроуправляемые фрикционные муфты 22,29,30 и 31. Стакан 8 пружиной 7 постоянно поожат к педали 36, предназначенной am управпения троганвем, разгоном и остановкой транспортного средства. Система работает следующим образе. Клапан 3 ущювтюния поддерживает ... давпенве в гидролинвв 15 пропорцновапьво положению педалв 36. Золотник 6 ваходвтся в равновесии под действием силы давления рабочей жидкости в торцовой полости 9, поддерживаемого пер пускным ктапавш 2, и сумксы сип сжатия пружины 7 и давлевш рабочей жидкости в попоств 11 обратное CBSIBB, равного давпвшпЬ в взмервтепьвой полости Ю и гидропивив 15. ПрЯ полностью выжатой педали 36 (она перемещена вправо) сила сжатия щ}ужввы 7 максвмапьна и равна свлд давпевий рабочей жидкости на зопотник б в полости 9, золотник перемещен вправо, окно 4 перекрыто, а окно 5 попйостью открыто, давления в полостях 10 и 11 и гидролинии 15 нет. При отпускании пвдапи 36 уменьшается сила сжатия пружины 7, силой давления рабочей жидкости в полости 9 золотник 6 п эемещается влево, перекрывая постепенно окно 5 и открывая окно 4, обуславливая повышение давления в полосЬгях 11 и 10 и гидролинии 15. Чем бол1г ще отпущена педаль 36, тем больше давление рабочей жидкости на выходе . клапана 3 управления. При сжатой {пол.ностью отпущенной) педали 36 сила ежатия 1ФУЖИНЫ 7 равна нулю, золотник 6 под действием силы давления рабочей жидкости в полости 9 перемещён влево, открыв полностью окно 4 и перекрыв окно 5, давление в полостях и гидролишш 15 равно давлению питатетм При остановленнсм транспортном сред стве поворотный золотник 13 расщедели ге ля 12 установлен в нейтр(альном положении, при которсм средняя полость 14 заперта, бустера гидроуправляемых фрикционных муфт 22,29, ЗО и 31 посредст|эамгидролйний 21,27,28,32 И 33 И гидрораспределителя 12 соединены со сл вом. Первичный вал 34 вращается, а шестерня 35 остановлена, иентробежиые силы грузов датчика 16 даремещают подвижный элемент 18 и золотник 19 в крайнее правое положение, перекрыв окно слиш и гидравлически соединив окн 2О и 23. Для трогания транспортного средства оператор выжимае т педаль 36, поворачи поворотный золотник 13 в положени первой включенной передачи, соединив среднюю полость 14 золотника 13с гидроливией 21 и плавно, 9 соответствии с необходимым темпом разгона, отпускает педаль 36. При этся давление маспа в в полостях id и 11 повышается в по средством шдролннии 15, средой полости 14 поворотного золотника 13 игидропвнив 21 вызывается сжатие дисков гвдроуправпяемой фрикшюнной муфты 22. Одновремекво рабочая жидкость под этим давлевием от гвдролввии 21 посредством соедйневвых (жов 2О и 23 золотввка 19 в П1дро1шввв 24 постутет к переключа ющему устройству 25, передвигает пла ваюшнй аюршевь 26 в правое шпЬжеввЬ, если ов бып в ТЮБОМ Ч4«г. 1) в по гвдро яивви 28 яостушет в бустер rmfoyjcpa лаемой ф{ткпвовш й муфты 29, обеспе- чввая переоачу крутящего момевта щп разгоне как первой, так и второй передачей. Дальнейшие операции по управлению коробкой передач ос тцествляются автоматически. По мере уветшчения скорости движения при трогаНИИ и разгоне растет скорость вращения шестерни 35 постоянного зацепления. Когда она становится почти равной скорости вращения перв ичного вала 34, увеличивающаяся центре бежная сила грузов центробежного датчика 17 перемещает чувствительный эле мент 18 и двухпозидионный золотник 19 в крайнее левое положение (фиг.2). Окно 20 золотником 19 запирается, а окно 23 соединяется со сливом, обеспечивая посредством гидролинии 24, переключаювдего устройства 25 и гидролинии 28 падение до нуля давления рабочей жидкости в бустере гидроуправляемой фрикционной муфты 29 второй Передачи. Соотнощение масс грузов центробежных датчиков 16 и 17 выбирается таким, чтобы обеспечить перемещение чувствительного элемента 18 и двухпозиционного золотника 19 в крайнее левое положение раныие, чем произойдет выравнивание скоростей ведущих и ведомых элементов гидроуправляемой фрикпиоивой муфты 22 первой передачи. Так как давление, рабочей жидкости в бустере гидроуправляемой фрикционной муфты 29 падает до нуля не Мгновенно, а в течение некоторого промежутка времени, то за это время (время выключения муфты второй пере- дачи) скорости ведущих в ведомых элементов муфты 22 выравнивается, и она блокируется. Поскольку в это время крутящий момент муфты второй передачи равен нулю, то исключается циркуляция мощности в контуре первая-вторая передача. Ашлогичвым образом система управления может обеспечить разгон травспортвого средства после движения накатом, когда начальная скорость не была равва вупю, во уменьшилась настолько, чтобы центробежная сила грузов датчика 16 переместила чувствительный э1лемент 18 в гфавое положение. Прв дввжевнв ва второй и выше пере дачах скорость вращеввя шестервв 35 ава 1втеш во больше скорости врйщеввя перввчвого вала 34 и перемещевия чу&стввтепьвого 9пемевта 18 нет, првчем ов 1ЮСТОЯВЕО ваходвтся в крайвем левом положеввв.

Предтшгабмая система управления поэвотшет исключить режим циркуляции мощности при трогашге и разгоне на двух гидроуправляемых фрикционных муфтах в контуре первая-вторая передача, а также разгон на двух передачах после движения

накатом в любых условиях работы, крюковой нагрузке и массе транспортного средства, что повышает надежность и долговечность используемых для- разгона двух фрикционных муфт.

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая насрс, св51занный гидротшниями с перепускным кпаш ном кпатаном управпения и посредством гщ1рораспредешггепя перекпючения передач с бустерами гндроуправпяемых Ф иковонвых муфт, и двуигозниионный зопотник, о- т п и ч а ю щ а .я с я тем, что, с цепью . повышения надежности и допгювечности испопьзуэмых дпя разгона двух фрикционных муфт путем выбора оптнмапьнсягю мо мента отключения одной из них, система . снабжена двумя центробежными датчиками ;с общим чувствительным элементом и пе реключаю1игам устройством, П1%1чем один центробежный датчик кинематически свИзан с , на котор ж установпены ведущие элементы гидроуправляемых фрикционных муфт, а второй - с шестерней, которая связана с ведомыми элементами гидроуправляемой фрикционной муфты первой передачи, чувствительшлй элемент кинематически связан с двухпозиционным золотнике, входной .канал которого подключен к гидропинии, св ываюшей гидрораспределитель с бустером гидроуправляемой фрикционной муфты первой передачи, первый выход - к баку, а второй - к fоднс 1у вз входсж переключающего устройства, второй вход которого гидролинЕюй подкпючен к гидрораспределителю а выход - К бустеру гидроутфавляемой фрикц онной муфты второй 1юредачи. 2. СистЕв а по п. 1, отличающаяся тем, что кпапан управления выголввн в виде установленного в корпу се золотника, одна вз торцовых полостей в окно, перекрываемое пояском, которого соеди1{ены с шаюряал гидролинией насоса, |а второе окво - со сливсм, средняя взме. рительная и другеш торцовая попости с гшрораспределителем, причем во второй торцовой полости установлена пружина, одним концом взаимодействующая с уао- мянушм золотнике, а вторым - со Стаканом, который постоянно поджат щнужя- . вбй к педали управления троганием в осягановкой транспортного средства.

Р

€h