Система управления фрикционными элементами ступенчатой коробки передач транспортноого средства Советский патент 1984 года по МПК B60K41/00 

Изобретение относится к устройст вам управления трансмиссиями транспортных средств, а именно к системам автоматического управления фрик ционн1ами элементами ступенчатых коробок передач. Известна система управления фрик цион«1ами элементами, ступенчатой коробки передач транспортного средства, содержащая клапан переключения передач, сообщающие гидроцилиндры фрикционных элементов с источником давления рабочей жидкости и со сливом, датчик нагрузки двигателя и датчик скорости транспортного средс ва, связанный с входным валом короб ки передач, при этом датчики нагру ки двигателя и скорости транспортного средства связаны гидролиниями с торцовыми рабочими камерами, клапанов переключения передач, причем датчик нагрузки двигателя последовательно соединен с клапанами переключения низших передач через клапаны переключения высших передач, датчик скорости транспортного средст последовательно соединен с клапанам переключения высших передач через клапаны переключения низших передач Недостаток известной cиcтe 1Ы управления заключается в том, что в ней возможна цикличность переключений, т.е. состояние системы, характ ризующееся чередующимися переключениями, вверх и вниз. Это объясняется тем, что после включения, например, промежуточной (II) передачи в клапане I- 11 передачи в процессе разгона сигнал давления датчика ско рости может пройти к клапану II-ПГпе редачи раньше, чем произойдет измекение частоты вращения входного вала ii g вызванное включением II передачи ( : где nj - частота HI вращения, соответствующая включению П передачи При определенной нагрузке двигателя). В таком случае произойдет несвоевременное включение III высшей) передачи, в резуль тате чего скоростной режим трансмиссии и двигателя изменится в тагI -- -/- it Пр. КОЙ сильной степени cl AI-J - передаточное число низшей передачи ) , что зто изменение вызовет обратное переключение на П пе редачу, поскольку уменьшится давле ние датчика скорости,т.е. произойдет цикличность переключений. Многократное повторение указанного явления снижает надежность и эффективность работы системы управлени Цель изобретения - повышение на дежности и эффективности работы системы. Указанная цель достигается тем, что система управления фрикЪионными элементами ступенчатой коробки передач транспортного средства, содержащая клапаны переключения передач, сообщающие гидроцилиндры фрикционных элементов с источником давления рабочей жидкости и со сливом, датчик нагрузки двигателя и датчик скорости транспортного средства, связанный с входным валом коробки передач, при этом датчики нагрузки двигателя и скорости транспортного средства связаны гидролинйями и с торцовыми рабочимикамерами клапанов переключения передач, причем датчик нагрузки двигателя последовательно -соединен с клапанами переключения низших передач через клапаны переключения высших передач, а датчик скорости транспортного средства последовательно соединен с клапаном переключения высших передач через клапаны переключения низших передач, снабжена клапаном задержки сигнала давления упомянутого датчика скорости, вход и одна из управляющих полостей которого связаны гидролинией с датчиком скорости транспортного средства через одну из торцовых рабочих камер клапана переключения передач низших передач, выход связан гидролинией с торцовой рабочей камерой клапана переключения передач высших передач и со сливом, а другая управляющая полость связана с полостью гидроцилиндра фрикционного элемента. Кроме того, клапан задержки сигнала давления датчика скорости транспортного средства выполнен в виде размещенного в корпусе подпружиненного золотника с двумя шейками, образующего с корпусом две управляющие торцовые полости, при этом полость гидроцилиндра фрикционного элемента включения низшей передачи сообщена с одной торцовой полостью со стороны размещенной в ней пружины, торцовая рабочая камера клапана переключения низших передач, связанная с упомянутым датчиком скорости, сообщена с другой торцовой полостью клапана задержки, а полость между шейками золотникаэтого клапана сообщена через отверстие корпуса с торцовой рабочей камерой клапана переключения высших передач. На фиг. 1 представлена система управления в положении, соответствующем включенной I -ой (низшей) передаче; на фиг. 2 - при включенной П -ей промежуточной передачеj на фиг.З один из возможных вариантов конструктивного выполнения клапана задержки сигнала давления датчика скорости.

Система управления содержит источник 1 давления рабочей жидкости, клапан 2 переключения I- И передачи клапан 3 переключенияЦ-Шпередачи, датчик 4 нагрузки двигателя, датчик 5 скорости транспортного средства и клапан 6 задержки сигнала давления датчика 5 скорости.

Источник 1 снабжен предохранительно-разгрузочным клапаном 7, подключенным параллельно основной гидролинии 8, соединяющей источник 1 с клапаном 2,

Датчик 5 выполнен в виде трубки Пито, размещенной в масляной ванне, жестко связанной с корпусом 9 фрикционных муфт 10 - 12 включения низшей, промежуточной и высшей (1,11 ) передач. Корпус 9 приводится от в ходного вала 13 или турбинного вала гидротрансформатора не показан).

По сигналам давлений датчиков 4 и 5 полость 14 фрикционной муфты 10 сообщается каналом 15 с источнико

Iи гидробаком 16 через клапан 2,

а полости 17 и 18 фрикционных муфт

IIи 12 каналами 19 и 20 сообщаются с источником 1 и гидробаком 16 через клапаны 2 и 3.

. Датчик 4 соединен непосредственно с торцовой рабочей камерой 21 клапана 3, ас торцовой камерой 22 клапана 2 - через клапан 3. Датчик непосредственно подключен к торцовой рабочей камере 23 клапана 2, а к торцовой рабочей камере 24 клапана 3 через клапан 2 и клапан 6 с помощью каналов 25 и 26.

Клапан 6 имеет торцовую полость 27 с размещенной в ней пружиной 28 и торцовую полость 29, сообщенную каналом 30 с датчиком 5 и гидробаком 16 по сигналу давления в полости 14 фрикционной муфты 10, сообщенной с торцовой полостью 27 каналом 31.

Клапан 6 содержит подпружиненный золотник 32, установленный в корпусе 33с выполненными в нем отверстиями 34 - 36, заглушенном крышками 37 и 38.

Давление датчика 5 подводится к торцовой полости 29 через отверстие 34, а давление в полости 14 фрикционной муфты 10 через отверстие 36 к торцовой полости 27. Отверстие 35 корпуса 33 соединено с торцовой рабочей камерой 24 клапана 3.

Система управления работает следующим образом.

В исходном положении системы, показанном на фиг. 1, соответствующем троганию с места, давление источника 1 по гидролинии 8 поступает к клапану 2, находящемуся в положении включенной низшей 1 передачи. Указанное положение обеспечивается тем что торцовая камера 22 клапана 2

находится под воздействием давления датчика 4 нагрузки двигателя, в то время как в торцовой камере 23 клапана 2 давление датчика 5 скорости отсутствует, поскольку транспортное средство стоит на месте. Поэтому давление источнща 1 проходит через клапан 2 и далее каналом 15 подводится к полости 14 фрикционной муфты 10 включения низшей передачи. При этом полости 17 и 18 фрикционны муфт 11 и 12 через клапаны 2 3 сообщены с гидробаком 16, а клапан 6 находится под воздействием пружины 28 и давления в полости 14 фрикционной муфты 10 и занимает

.положение (крайнее правое на фиг.З) при котором торцовая рабочая камера 24 клапана 3 также сообщена с гидробаком 16.

Тем самым обеспечивается невозможность включения (высшей-)передачи

до тех пор, пока не произойдет включение промежуточной II передачи.

По мере разгона, в какой-то момент времени, усилие, действующее на золотник клапана 2 со стороны даления датчика 5, станет больше по ввеличине Противоположно направленного усилия со стороны давления датчик 4, в результате чего клапан 2 займет крайнее положение (фиг.2), соответствующее включению промежуточной передачи. При этом давление источника 1 через клапаны 2 и 3 (фиг.2 каналом 19 подводится к полости 17 фрикционной муфты 11 включения П передачи, а полость 14 фрикционной муфты 10 через клапан 2 сообщается с гидробаком 16, в результате чего происходит включение промежуточной передачи.

Одновременно с этим сигнал давления датчика 5 по каналу 25 поступет к клапану 6 (отверстие 34 корпуса 33 на фиг. 3, который задерживает на некоторое время прохождение сигнала к торцовой рабочей камере 24 клапана 3. Время задержки определяется следующими факторами: временем переходного прсэцесса переключения передач с I на П т.е. временем, в течение которого давление в полости 14 фрикционной муфты 10 понизит,ся до минимальной величины; временем, необходимым на совершение рабочего хода в клапане 6, которое зависит от усилия пружины 28 и расстояния между осями отверстий 34 и 35 (фиг. З).

Время задержки сигнала датчика 5 скорости должно быть по величине несколько больше промежутка времени, необходимого для изменения частоты вращения входного вала 13, вызванного переключением передач. Указанная разница во времени

в конструкции клапана б обеспечивается ходом золотника 32 и подбором усилия пружины 28,

После прохождения сигнала давления датчика 5 к торцовой рабочей камере 24 клапана 3 возможно переключение на высшую передачу. После включения с помощью клапана 3 высшей передачи датчик 4 нагрузки двигателя: отсекается в клапане 3 от торцовой рабочей камеры 22 клапана 2. Этим обеспечивается невозможность включения низшей передачи до тех пор, пока не включится промежуточная передача. При движении на высшей передаче источник 1 соединен через клапан 3 с полостью 18 фрикционной муфты 12, а полость 1.7 фрикционной муфты 11 и торцовая рабочая хамера 22 клапана 2 сообщены с гидробаком 16.

/ п ю

При обратных переключениях передач (вниз) вышеуказанные взаимосвязи элементов системы, соответствующей включенным различным передачам не изменяются. 5

Предлагаемая система управления обеспечивает заданную последовательность включения передач вверх и вниз при наличии в ней одного датчика 0 скорости, связанного с входным валом коробки передач, путем задержки сигнала этого датчика с помощью специального устройства.

5 Кроме того устраняется цикличность переключений,в результате чего повышаются надежность и эффективность работы системы, а также улучшаются тяговоскоростные характеристики

0 транспортного средства.

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ СТУПЕНЧАТОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая клапаны переключения передач, сообщающие гидроцилиндры фрикционных элементов систочником давления рабочей жидкости и со сливом, датчик нагрузки двигателя и датчик скорости транспортного средства, связанный с входным валом коробки передач, при этом датчики нагрузки двигателя и скорости транспортного средства связаны гидролиниями с торцовыми рабочими камерами клапанов переключения передач,причем датчик нагрузки двигателя последовательно соединен с клапанами переключения низших передаччерез клапаны переключения высших передач, а датчик скорости транспортного средства последовательно соединен с клапанами переключения высших передач через клапаны переключения низших передач, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы системы, QHa снабжена Клапаном задержки сигнала давления упомяну- того датчика скорости, вход и одна из управляющих полостей которого связаны гидролинией с датчиком скорости транспортного средства через одну из торцовых рабочих камер клапана переключения передач низших передач, выход связан гидролинией с торцовой рабочей камерой клапана пере.ключения передач высших передач и со сливом,, и другая управляющая полость связана с волостью гидроцилиндра фрикционного элемента. 2. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что § клапан задержки сигнала давления (/} датчика скорости транспортного средства выполнен в виде размещенного в корпусе подпружиненного золотника, с двумя шейками, образующего с корпусом две управляющие торцовые полости, при этом полость гидроцилиндра фрикционного элемента включения низшей передачи сообщена с одной торцовой полостью со стороны размещенной в ней пружины, торцовая ра- бочая камера клапана переключения низших передач, связанная с упомянутым датчиком скорости, сообщена с другой торцовой полостью клапана .задержки, а полость между шейками : золотника этого клапана сообщена через отверстие корпуса с торцовой рабочей камерой клапана переключения высших передач.