Устройство автоматического переключения передач Советский патент 1984 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к транспор ной технике в частности к устройст автоматического управления ступенча той трансмиссией самоходной машины. Известно устройство автоматического переключения передач, содержащ аналого-дискретный преобразователь, вход которого связан с источником давления рабочей хоздкрсти, золотник кинематически связан с рейкой товпи кого насоса, а выхода соответственн с одним из каналов включения высших и низших передач, каждый из каналов включения имеет гид| оапектрический преобразователь сигнала управления, вход которого связан с соответствую щим выходом упомянутого преобразова теля, а выход электрически связав с электромагнитом электрогидравлического клапана, вход которого свяэан с источником давления рабочей жидкости, а выход гидравлически связан с входом усилителя сигнала управления, выхода которого гидравлически связаны с клапаном сброса давления и с силовыми гидроциливдром исполнительно-преобразовательного механизма Недостатком известного устройства является отсутствие задержки обратно го переключения передачи во время переходного процесса. Объясняется это тем, .что рабочая полость реле задержки переключения, объем которой значительно больше объема рабочей полости силового гидроцшшндра, не успевает опорожниться за время обратного хода гндроцилиндра при выборе зазора в захвате клапана сброса давления. Поэтому реле задержки переключения не обеспечивает задержку обратного переключения пеоедачи. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство автоматического переключения передач, содержащее аналого-дискретный преобразователь, вхо которого связан с источником дав ления рабочей жидкости, золотник кинематически связан с рейкрй топливного насоса, а выходы соответственно с одним из kaHanoB включения высших и низших передач, каядцый из каналов включения имеет гидроэлектрический преобразователь сигнала управления, вход которого связан с соответствующим выходом упомянутого преобразователя, а выход электрически .связан с электромагнитом электрогидравлического клапана, вход которого связан с источником давления рабочей жидкости, а выход гидравлически связан с входом усилителя сигнала управления, выходы которого гидравлически связаны с клапаном сброса давления и с силовым гидроцилиндром исполнительно-преобразовательного механизма, снабжено параллельно установленными дросселями и обратными клaпaнa aI, входы которых связаны гидравлически с выходами соответствующих усилителей сигналов управления, а выходы с входами соответствуюдах силовых гидроцилиндров, и конечными выключателями, каждый из которых установлен в цепи управления соответствующего электрогидравлического клапана между входом гидроэлектрического преобразователя сигнала управления и электромагнита электрогидравличе-ского клапана с во.зможностью взаимодействия с клапаном сброса давления противоположного канала включения, причем каждый клапан сброса давления вьшолнен в виде двухпози-, ционного гидроаппарата и снабжен фиксатором, 1 На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, Устройство автоматического переключения передач состоит из аналогодискретного преобразователя 1, золотник 2 которого кинематически связан с рейкой 3 топливного насоса, Управляющая полость 4 аналого-дис- кратного преобразователя имеет возможность соединения с одним из каналов включения высших или низших передач при помощи магистралей 5 и , 6 соответственно. Канал включения высшей передачи содержит гидроэлектрический преобразователь 7, электрически связанный с Электрогидравлическим клапаном 8, который в свою очередь гидравлически соединен магистралью 9 с усилителем 10 сигнала управления. Усилитель 10 сигнала управления включает в себя полость П, проточки 12 - 14, пружину 15, Усилитель 10 сигнала управления гидравлически соединен магистралями 16 и 17 с клапаном 18 сброса давления и силовым гидроцилиндром 19 исполнительно-преобразовательного механиз ма 20. Шток силового цилиндра 19 связан со штоком клапана сброса давления захватом 21, ..Клапан включения низней передачи содержит соответственно гидроэлектрический преобразователь 22, электрогидравлический клапан 23, усилитель 24 сигнала управления, клапан 25 сброс давления и силовой гидроцилиндр 26, Усилитель24 сигнала управления имеет проточки 27 и 28 и соединен с магистралями, включающими дроссель 29, с усилителем 10 сигнала управления , Рабочая жидкость поступает по магистрали 30, которая имеет дроссель 31, Усилители 10 и 24 сигнала управ ления соединены с соответствующими силовыми гидроцилиндрами 19 и 26 через параллельно установленные дро сель 32 с обратным клапаном 33 и дроссель 34 с обратным клапаном 35. В цепи управления электрогидравлического клапана 8 канала высших передач установлен конечный выключатель 36, управляемый клапаном 25 сброса давления канала низших передач, а в цепи управления электрогид равлического клапана 23 канала низших передач - конечный выключатель 37, управляемый клапаном 18 сброса, давления канала высших передач. Для обеспечения надежного замыка ния и размыкания контактов конечных выключателей 37 и 36 клапаны 18 и 25 сброса давления выполнены двухпозиционными и снабжены фиксаторами 38 и 39 (например, шариковыми), Устройство работает следующим . образом . ,При работе двигателя на режиме, близком к номинальному крутящему мо менту, золотник 2 аналого-дискретно , WJlw 1 nral4 Cl.fJLCl.l.Lvyi v ,u,rxv. J AJb преобразователя находится в нейтрал ном положении и сигнал управления на переключение передач не поступает. При уменьшении нагрузки регулятор двигателя уменьшает подачу топлива и рейка 3 вместе с золотником 2 перемещается влево. Когда загрузк двигателя достигает примерно :80% от номинального крутящего момента, зол ник 2 сообщает управляющую полость 4 аналого-дискретного преобразователя с магистралью 5, и к гидроэлек трическому преобразователю 7 канала высших передач поступает сигнал управления в виде давления рабочей жидкости. Преобразованный сигнал управления посредством гидроэлектрического преобразователя 7 в, электрический сигнал поступает к электрогидравлическому клапану 8 и включает его, так как контакты конечного выключателя 36 замкнуты. Рабочая жидкость из магистрали 30 поступает к усилителю 10 сигнала управления по магистралям 9 и 17 через проточки 27 и 28 усилителя 24 сигнала управления канала низших передач, Если золотник усилителя 24 находится в крайнем правом положении, соответствующем включению низшей передачи, то проход жидкости к усилителю 10 окажется перекрытым и дальнейшее прохождение сигнала управления на включение вь)сшей передачи будет исклю чено. Это так называемая гидравлическая блокировка, предотвращающая одновременную работу обоих усилителей 10 и 24, и, соответственно, обоих силовых гидроцилиндров 19 и 2 во избежание поломки исполнительного механизма 20, Золотник усилителя 10 перемещается вправо, перекрывает проточку 12, исключая случайное включение усилителя 24, и открывает проточку 13, связанную через дроссель 29 с магистралью 30, Благодаря этому мощность сигнала управления существенно возрастает и золотник усилитеЛя 10 скачком перемещается в крайнее правое положение. После этого даже при исчезновении сигнала управления происходит удерл ание золотника усилителя 10 во включенном состоянии до тех пор, пока не произойдет переключение передачи-, В крайнем правом положении золотник усилителя 10 сообщает магистраль 30 с магистралью 16, по которой жидкость через обратный клапан 33 поступает к силовому гидроцилиодру 19, Посредством гидроцилиндра 19 и исполнительного механизма 20 происходит включение высшей передачи, Б конце хода гидролщлиндра 19 после выбора зазора в захвате 21 включается клапан 18 сброса давления и магистраль 17 сообщается со сливом. Давление в полости 11 резко уменьшается, так как проводимость сливной .магистрали и клапана 18 намного больше проводимости дросселя 29 и дросселя 31, установленного перед 510 апектрогидравлическим клапаном 8. Под действием пружины 15 золотник усилителя 10. возвращается в исходное положение, сообщая тем самрлм силовой гидроцилиндр 19 через проточку 14 со сливом. и включении клапана сброса давления происходит размыкание контактов конечного выключателя 37 и от.ключение злектрогидравлического кла.KaiHa 23 канала низпшх передач. После включения высшей передачи нагрузка На двигатель резко увеличивается и В течение пе реходиого процесса анало го-дискретный преобразователь I формирует сигнал на обратное переключение на низшую передачу, что объясняется динамическими свойствами системы двигатель - топливный насос - рег лятор. Поскольку слив жидкости из гидроцшшндра 19 происходит через дроссель 32, то поршень гидроцилиндр 19 медленно возвращается в исходное положение. Епагрдаря этому клапан 18 сброса давления некотодое время находится во включенном состоянии и цепь управления злектрогидравлическим клапаном 23 канала низших передач оказывается разомкнутой. Сигнал управления на .обратное переключение на низшую передачу к злектрогидравлическому клапану 23.не поступает и обратного переключения передачи не происходит. Сопротивлене дросселя 32 выбирается таким, чтобы замыкание контактов конечного выключателя происходило после окончания переходного процесса, так как когда золотник 2 аналого-дискретного преобразователя занимает такое положение, при котором сигнал управления не поступа ет. При превышении загрузки двигателя на 5-10% по сравнению с номинальным крутящим моментом золотник 2 сообща ет управляющую полость 4 через магистраль 6 с гидроэлектрическим преобразователем 22 канала низших передач. Дальнейршй процесс включения низшей передачи и задержки переключения на обратную высшую передачу 0 аналогичен описанному вьппе и осущестр вляется с помощью гидроэлектрического преобразователя 22 злектрогидравлического клапана 23, усилителя 24 сигнала управления, клапана 25 давления, силового гидроцилиндра 26, конечного выключателя 36, дросселя 34 и обратного клапана 35. При переключении передачи в конце рабочего хода силовой гидроцилиндр после выбора зазора в захвате включает клапан сброса давления, который в свою очередь, посредством конечного выключателя размыкает цепь включения электрогидравлического клапана противоположного канала. По окончании рабочего хода силового гидроцилиндра начинается переходный процесс переключения передачи и трансмиссии, и на выходе аналогодискретного преобразователя появляет ся сигнал на обратное переключение передачи, однако этого переключения передач не происходит, поскольку цепь данного электрогидравлического клапана при этом разомкнута. Опорожнение рабочей полости силового хщлиндра происходит через дроссель, что обеспечивает медленный его возврат в исходное положение. Причем сопротивление дросселя выбирается таким, чтобы время размыкания цепи управления электрогидравлического клапана противоположного канала было немного большим времени переходного процесса (времени следования сигнала управления на выходе аналого-дискретного преобразователя на обратное переключение ) . Установка обратного клапана паралельно дросселю обеспечивает быстрое заполнение рабочей полости силового гидроцилиндра во время включения. Применение двухпозиционного клапана сброса давления с фиксатором обеспечивает надежное размыкание .и замыкание контактов конечного выключателя. Таким образом, исключается автоколебательный режим работы устройства, чем обеспечивается его надежная работа и повышается долговечность трансмиссии.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ, содержащее аналого-дискретный преобразователь, вход которого связан с источником давления рабочей жидкости, золотник кинематически связан с рейкой топли ного насоса, а выходы соответственно с одним из каналов включения, выс ших и низших передач, кажда1й из каналов включения имеет гидроэлектрический преобразователь сигнала управления, вход которого связан с соответствующим выходом упомянутого преобразователя, а выход электрически связан с электромагнитом электр гид1 авлического клапана, вход которого гидравлически связан с источНИКОМ давления рабочей жидкости, а выход гидравлически связан с входом усилителя сигнала управления, выходы которого гидравлически связаны с клапаном сброса давления и с силовым гидроцилиндр ом и сполни тел ьно-прео бр азовательного механизма, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено параллельно установленными дросселями и обратными клапана№, входы которых связаны гидравлически с выходами соответствующих усилителей сигналов управления, а выходы - с входами соответствующих силовых гидроцилиндров, и конечными выключателями, каждый из которых установлен в цепи управления соответствующего электрогидравлическрго клапана между входом гидроэлектрического преобразователя сигнала управления и электрбмагнитом электрогидравлического клапана с возможностью взаимодействия с клапаном сброса давления противоположного канала включения, причем каждый клапан сброса давления выполнен в виде двухпозиционного гидроаппарата и снабжен фиксатором.