Гидравлическая система управления трансмиссией транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для управления многоступенчатыми трансмиссиями транспортных и других машин. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является тидравлическая система управления трансмиссией транспортного средства, содержащая гидроцилиндры включения фрикционных муфт, связанные с источником давления рабочей жидкости через переключающее устройство, и устройство обеспечения плавности переключения 1. Недостатком этой системы управления является отсутствие функциональ ой способности осуществления плавности переключения путем обеспечения заданного перекрытия работы переключаемых элементов при переключениях вверх и интервала между отключением и включением при переключениях вниз. В связи с этим возрастает динамическая нагруженность и увеличивается работа буксования при переключениях. Цель изобретения - увеличение срока службы трансмиссии путем уменьшения работы буксования фрикционных муфт в переходных режимах при переключении и увеличения плавности переключения и упрощения конструкции переключающего устройства и устройства обеспечения плавности переключения. Цель достигается тем, что гидравлическая система управления трансмиссией транС портного средства, содержащая гидроцилиндры включения фрикционных муфт, связанные с источником давления рабочей жидкости через переключающее устройство, и устройство обеспечения плавности переключения, снабжена многопозиционным хронирующим клапаном, состоящим из корпуса и размещенных в нем. золотников, выполненных с двумя поясками различных диаметров, при этом количество золотников меньше числа гидроцилиндров фрикционных муфт на единицу, между поясками большего и меньщего диаметров соседних золотников и между пояском меньшего диаметра крайнего золотника и торцовой стенкой корпуса размещены пружины сжатия, а полости между золотниками и между крайними золотниками и торцовыми стенками корпуса соединейы гидролиниями с гидроцилиндрами фрикционных муфт и с переключающим устройством, причем полость между поясками каждого золотника соединена со сливом рабочей жидкости. На чертеже приведена конструктивная схема предлагаемой системы управления применительно к пятиступенчатой коробке передач с двумя степенями свободы. Гидравлическая система управления трансмиссией содержит управляющее устройство 1, состоящее из источника 2 давления рабочей жидкости с фильтром 3, регулятора 4 давления и переключающего устройства 5 (золотника, крана или золотникового распределителя), а также гидроцилиндры 6-10 многодисковых фрикционных муфт и многопозиционный хронирую щий клапан 11. В корпусе 12 многопозиционного хронирующего клапана 11, который может быть выполнен секционным, установлены двух поясковые золотники 13-16 с поясками различного диаметра и пружины 17-20 сжатия, расположенные со стороны пояска меньшего диаметра крайнего золотника и торцовой стенкой корпуса 12 и между поясками соседних золотников. Золотники 13-16 образуют с корпусом 12 многопозиционного хронирующего клапана 11 полости 21-25 со стороны внешних торцов поясков и полости 26-29 между внутренними торцами поясков. Полости 21-25 каналами 30-34 в корпусе 12 и гидролиниями 35-39 соединены с полостями гидроцилиндров 6-10 включения фрикцион,ных муфт, а каналами 40-44 в корпусе 12 и гидролиниями 45-49 соединены с управляющим устройством 1. Полости 26-29, образованные внутренними торцами поясков золотников каналами 50-53, соединены со сливом рабочей жидкости. Гидроцилиндр включения заднего хода и управление им на чертеже не показаны, поскольку применение хронирующего клапана для этой цели не требуется. Система управления работает следующим образом. В нейтральном положении управляющее устройство 1 с переключающим устройством 5 не подает рабочую жидкость ни в одну, из гидролиний 45-49. Поршни всех гидроцилиндров 6-10 включения фрикционных муфт находятся в исходном положении, все фрикционные муфты разомкнуты, золотники многопозиционного хронирующего клапана находятся в исходном положении под действием пружин 17- 20 сжатия. Первая ступень включается при подаче давления рабочей жидкости от управляющего устройства 1 в гидролинию 45, откуда через канал 40, полость 21 и канал 30 многопозиционного хронирующего клапана 11 и гидролинию 35 давление поступает в полость гидроцилиндра 6 включения фрикционной муфты, включая фрикционную муфту первой ступени. Переключение с первой ступени на вторую осуществляется подачей давления рабочей жидкости от управляющего устройства 1 в гидролинию 46, откуда через канал 41, полость 22 и канал 31 многопозиционного хронирующего клапана Пи гидролинию 36 давление подается в полость гидроцилиндра 7 включения фрикционной муфты и смыкаются диски фрикционной, муфты второй ступени. С подъемом давления в полости гйдроцилиндра 7 включения фрикционной муфты обе фрикционные муфты окажутся включенными в течение некоторого времени одновременно, т. е. будет осуществляться перекрытие передач „до тех пор, пока давление в полости гйдроцилиндра 7 включения фрикционной муфты не достигнет определенного значения. При определенной величине давления в полости гидроцилиндра 7 включения фрикционной муфты золотник 13 под действием разности усилий на внешние торцы его поясков от давлений в полостях 22 и 21 переместится, сжимая пружину сжатия 17, и поясок его меньшего диаметра разъединит каналы 40 и 30 и соединит каналы 30 и 50 через полость 26, соединяя таким образом полость гидроцилиндра 6 включения фрикционной муфты со сливом и отключая фрикционную муфту первой ступени, в то время как давление в полости гидроцилиндра 7 фрикционной муфты второй ступени поднимется до необходимой величины. Величина перекрытия при переключении будет зависеть от усилия пружины 17 сжатия и разности площадей внешних торцов поясков золотника 13.

Последующие переключения производятся аналогично указанному выгпе.

Переключение со второй ступени на третью осуществляется подачей давления в гидролинию 47. После осуществления заданного перекрытия золотник 14 переместится, соединяя полость гидроцилиндра 7 включения фрикционной муфты второй ступени со сливом.

Переключение с третьей ступени на четвертую осуществляют подачей давления в гидролинию 48. После осуществления заданного перекрытия золотник 15 переместится, сжимая пружину 19 сжатия, и соединит полость гидроцилиндра 8 включения фрикционной муфты со сливом.

Переключение с четвертой ступени на пятую осуществляется подачей давления в гидролинию 49. После заданного подъема давления в гидроцилиндре 10 включения фрикционной муфты пятой ступени, т. е. заданного перекрытия, золотник 16 переместится, соединяя полость гидроцилиндра 9 включения фрикционной муфты предыдущей четвертой ступени со сливом. Необходимый запас сцепления фрикционов обеспечивается работой регулятора давления в функции нагрузки двигателя.

Таким образом, при последовательной подаче давления в гидролинии 45-49 золотники 13-16, осуществляя заданное перекрытие, отключают предыдущую ступень

без снятия давления с предыдущих гидролиний. В. том случае, если давление будет подано не в указанном порядке, например. сразу в линии 48 или 49, то все предыдущие

5 ступени будут также отключены благодаря механическому взаимодействию между торца.ми штоков золотников 13-16, т. е. каждый зЪлотник при включении фрикционной муфты, перемещаясь механически, передвинет все предыдущие золотники в положение слива из тидроцилипдров включения фрикционных муфт всех предыдущих ступеней, если они не находились в этом положении. Осуществление заданного перекрытия при переключениях снизу-вверх

5 снижает потери на буксование и динамические нагрузки и увеличивает плавность переключения, т. е. увеличивается срок службы трансмиссии.

Обратные переключения сверху-вниз осуществляются в обратном порядке, т. е. по0 следовательным сливом рабочей жидкости из гидролиний 49-45.

Например, при переключении с пятой ступени на четвертую золотник 16 сможет

5 возвратиться в исходное положение только после снижения давления в полости гидроцилиндра 10 включения фрикционной муфты пятой ступени до определенной величины, зависящей от разности площадей внещних торцов поясков золотника 16 и

0 усилия пружины 20 сжатия. После этого потребуется еще некоторое время на перемещение золотниика 16 в положение, при котором его поясок меньшего диаметра соединит каналы 43 и 33 через полость 24, после чего начнется заполнение полости

5 гидроцилиндра 9 включения фрикционной муфты четвертой ступени с перемещением его порщня до смыкания дисков фрикционной муфты четвертой ступени.

Таким образом, переключения сверхуд вниз будут происходить с разрывом потока мощности равным сумме времени перемещения золотника многопозициоиного хронирующего клапана и времени заполнения полости гидроцилиндра включаемой ступени рабочей жидкостью.

5 В течение этого времени будет происходить выравнивание частот вращения дисков включаемой фрикционной муфты, что уменьшит буксование при включении и повысит плавность переключения.

При переключении на третью ступень

давление снимается с гидролиний 49 и 48; на вторую - с гидролиний 49-47 и т. д.

Технико-экономическая эффективность предлагаемой гидравлической системы 5 управления с общим хронирующим клапаном состоит в следующем: снижается работа буксования фрикционных элементов, уменьшаются динамические нагрузки

и улучшается плавность переключения, так как хронирующий клапан обеспечивает перекрытие при всех переключениях снизу-вверх и разрыв силового потока при всех переключениях сверху-вниз; упрощается конструкций систем обеспечения плавности переключения, так как конструкция общего хронирующего клапана для всех переключений вверх и вниз проще известных конструкций клапанов и устройств повыщения плавности, которые устанавливаются в лиНИИ каждого гидроцилиндра и не обеспечивают к тому же снижение работы буксования, поскольку основаны на замедлении темпов переключения; упрощается конструкция переключающего устройства системы управления, поскольку при переключении снизувверх все 4-идролинии последовательно включаются (нет отключаемых гидролиний), а при переключении сверху-вниз все гидролинии последовательно отключаются (нет включаемых гидролиний).

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСМИССИЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая гидроцилиндры включения фрикционных муфт, связанные с источником давления рабочей жидкости через переключающее устройство, и устройство обеспечения плавности переключения, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы трансмиссии путем уменьщения работы буксования фрикционных муфт в переходных режимах при переключении и увеличения плавности переключения и упрощения конструкции г J переключающего устройства и устройства обеспечения плавности переключения, он;; снабжена многопозиционным хронирующим клапаном, состоящим из корпуса и размещенных в нем золотников, выпол: ненных с двумя пояскалги различных диаметров, при этом количество золотников меньше числа гидроцилиндров фрикцион;НЬ1Х муфт на единицу, между поясками большего и меньшего диаметров соседних зочлотников и между пояском меньшего диа метра крайнего золотника и торцовой стен:Кой корпуса размещены пружины сжатия, а полости между золотниками и между крайними золотниками и торцовыми стенками корпуса соединены гидролиниями с гидроцилиндрами фрикционных муфт и ,0 переключающим устройством, причем § полость между поисками каждого золотника соединена со сливом рабочей жидкое- L/J ти. / /I