Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией Советский патент 1990 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно, к системам автоматического управления гидромеханической трансмиссией.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 изображена схема системы автоматического управления гидромеханической трансмиссией; на фиг. 2 - характеристики электрических реле каналов высших и низших передач.

Система содержит датчик 1 скорости, выполненный в виде тахогенератора переменного тока, кинематически связанного с турбинным колесом гидротрансформатора 2, выпрямитель 3, фильтр 4 и датчик 5 нагрузки, выполненный в виде переменного резистора, связанного с педалью акселератора. Каналы высших и низших передач состоят из электрогидравлических клапанов 6 и 7 с электромагнитами 8 и 9 высших и низших передач соответственно, исполнительных гидроцилиндров 10 и 11 высших и низших передач, преобразовательного механизма 12. Каждый из каналов снабжен установленными параллельно друг

другу электрическими реле 13 и 14 с различными порогами срабатывания.

Причем реле 13, установленное, в канале высших передач, управляет нормально разомкнутым контактом 15 в цепи электромагнита 8 и нормально замкнутым контактом 16 в цепи реле 14, а реле . 14, установленное в канале низших передач, управляет нормально разомкнутым контактом 17 в цепи электромагнита 9 и нормально замкнутым контактом 18 в цепи реле 13.

5 Реле 13 имеет порог срабатывания Ua (фиг. 2), а реле 14 имеет порог срабатывания UH . Верхняя наклонная прямая (фиг. 2) является границей порогов срабатывания реле при максимальном угле поворота всережимного регулятора двигателя

0 (yBR JweAi ), а нижняя наклонная прямая соответствует границе порогов срабатывания реле при минимальном угле поворота рычага всережимного регулятора двигателя ( Vjii 0) По оси абсцисс на фиг. 2 отложена угловая скорость вращения турбинного колеса

5 гидротрансформатора Ц.. Значения te каг. показывают граничные угловые скорости вращения турбинного колеса, при достижении которых происходят переключения соответственно на низшую и высшую пере- Q дачи при 7д,, а значения ш, обозначают тоже при .

В электрической цепи управления реле 13 и 14 (фиг. 1) установлен нормально замкнутый контакт 19, выполненный в виде штока 20, установленного в гидроцилиндре

5 с торцовой, полостью управления, которая соединена посредством гидролинии 21, клапана ИЛИ 22 со штоковой полостью гидроцилиндров 10, 11, которая связана со сливом 23.

Система снабжена также исполнительным

0 гидроцилиндром 24 предварительного выравнивания скоростей, установленного в приваде управления акселератором. Поршень гидроцилиндра 24 подпружинен с обоих торцов. Гидроцилиндр 24 выполнен с возможностью подключения одной из своих полостей при

5 включенном электрогидроклапане одного из каналов к напорной магистрали 25 через гидролинии 26 либо 27, а противоположной полости - к сливу 28.

Система работает следующим образом.

При движении самоходной машины датчик 1 скорости, связанный с турбинным колесом гидротрансформатора 2, вырабатывает пропорциональный частоте вращения электрический сигнал, который проходит через выпрямитель 3 и фильтр 4 и поступает на блок реле. Этот сигнал корректируется переменным резистором 5, являющимся датчиком нагрузки, который учитывает положение рычага всережимного регулятора двигателя. Если электрический сигнал соответствует оптимальной загрузке двигателя, т. е. находится в пределах (фиг. 2), система находится в исходном состоянии, т. е. автоматического переключения передач не происходит.

Предположим, нагрузка на двигатель снизилась. Турбинное колесо (фиг. 1) гидротрансформатора 2 разгоняется и электрический сигнал возрастает. При достижении сигналом величины U срабатывает реле 13 канала высших передач и замыкает контакт 15 в цепи электромагнита 8, одновременно размыкая контакт 16 в цепи реле 14 канала низших передач с целью - предотвращения его случайного срабатывания во время переходных процессов в системе. После замыкания контакта 15 электромагнита 8 к последнему подводится питание, в результате чего срабатывает электрогидравлический к.лапан 6, перемещаясь во вторую позицию. При этом одна из полостей гидроцилиндра 24 предварительного выравнивания скоростей посредством гидролинии 26 соединяется с напорной магистралью 25, а противоположная полость - посредством гидролинии 27 со сливом 28. Поршень гидроцилиндра 24 перемещается вниз, сжимая нижнюю пружину, в сторону снижения скоростного режима двигателя. Этим осуществляется выравнивание угловых скоростей ведущих и ведомых частей фрикционных муфт коробки передач, что необходимо для автоматического переключения передачи. Одновременно с напорной магистралью 25 соединяется рабочая полость исполнительного гидроцилиндра 10 высших передач. Поршень гидроцилиндра 10 перемещается и далее посредством преобразовательного механизма 12 происходит автоматическое переключение на высшую передачу.

После того как порше нь гидроцилиндра 10 переместился во вторую позицию, напорная магистраль посредством гидроцилиндра 10, клапана ИЛИ 22 и гидролинии 21 сообщается с торцовой полостью штока 20. Последний перемещается во вторую позицию, сжимая пружину и размыкая контакт 19 в электрической цепи управления реле. Электрическая цепь обесточивается, в результате этого реле 13 размыкает контакт 15 в цепи электромагнита 8 и замыкает контакт 16 в цепи реле 14. В результате золотник электрогидравлического клапана 6 под действием пружины возвращается в первую позицию. При этом обе полости гидроцилиндра 24 предварительного выравнивания скоростей сообщаются со сливом 28 гидролиниями 26, 27 и под действием нижней пружины поршень гидроцилиндра 24 возвращается в исходное и среднее положения, восстанавливая первоначальный скоростной режим двига.

теля.

Одновременно со сливом 28 сообщается рабочая полость гндроцилиндра 10, поршень которого возвращается в исходную позицию. При этом торцовая полость щтока 20 посредством гидролинии 21, клапана ИЛИ 22 и штоковой полости гидроцилиндра 10 сообщается со сливом 23. Под действием пружины шток 20 перемещается вниз, замыкая контакт 19 в электрической цепи. Система готова к выработке нового сигнала управления. Поскольку после автоматического переключения на передачу нагрузка на двигатель увеличивается, турбинное колесо гидротрансформатора 2 вращается с меньшей угловой

скоростью, чем до момента переключения. Вследствие этого электрический сигнал, поступающий на реле 13 и 14, находится в оптимальной зоне загрузки двигателя, определенной неравенством

В случае изменения дорожных условий

таким образом, что нагрузка на двигатель увеличивается, угловая скорость вращения турбинного колеса гидротрансформатора 2 замедляется, пропорционально ей уменьшается и электрический сигнал на реле. При достижении электрического сигнала

величины порога срабатывания U реле 14 канала низших передач последнее замыкает контакт 17 в цепи электромагнита 9 и размыкает контакт 18 в цепи реле 13. Далее процесс работы системы протекает аналогично описанному. После размыкания цепи электромагнита 9 срабатывает электрогидравлический клапан 7. При этом поршень гидроцилиндра 24 перемещается вверх, сжимая верхнюю пружину, увеличивая скоростной режим двигателя. Одновременно

исполнительным гидроцилиндром 11 осуществляется автоматическое переключение на низшую передачу. После этого шток 20 размыкает контакт 19 в электрической цепи, в результате чего реле 14 размыкает контакт 17 в цепи электромагнита 9 и

замыкает контакт 18 в цепи реле 13. Электрогидравлический клапан 7 возвращается в первую позицию. При этом порщень 24 под действием верхней пружины возвращается в среднее положение, восстанавливая исходный скоростной режим двигателя, а порщень исполнительного гидроцилиндра 11 перемещается в первую позицию, после чего шток 20 замыкает контакт 19 в электрической цепи, приводя систему в состоя

ние готовности к,обработке нового сигнала управления.

Формула изобретения

1. Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией, содержащая привод управления акселератором с педалью, гидротрансформатор , насосное колесо которого связано с двигателем, а турбинное с входным валом коробки передач, датчики нагрузки и скорости, электромагнитные клапаны включения высших и низших передач с цепями управления и гидравлическими каналами, сообщенными с торцовыми полостями исполнительных гидроцилиндров высших и низших передач, штоковые полости которых сообщены со сливом, преобразовательный механизм включения передач, кинематически связанный с исполнительными гидроцилиндрами, источники гидравлического и электрического питания, напорные и сливные гидролинии, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена выпрямителем, фильтром, двумя реле с двумя нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми электрическими контактами соответственно, исполнительным гидроцилиндром предварительного выравнивания скоростей с полостями управления, установленным в приводе управления акселератором, дополнительной гидролинией, гидравлическим нормально замкнутым контактом, клапаном ИЛИ, установленным в дополнительной гидролинии, соединенной со штоковыми полостями исполнительных гидроцилиндров высших и низших передач и с упомянутым гидравлическим

и

контактом, при этом датчик скорости выполнен в виде кинематически связанного с турбинным колесом гидротрансформатора тахометра, подключенного к выпрямителю, вход которого последовательно подключен к источнику электрического питания, к датчику нагрузки и к гидравлическому контакту и параллельно подключен к двум реле, в электрической цепи которых установлены нормально замкнутые электрические контакты, соединенные между собой и подключенные через фильтр к выходу выпрямителя, при этом два других нормально разомкнутых электрических контакта установлены в электрической цепи управления электромагнитных клапанов включения высших и низших передач.

2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что исполнительный гидроцилиндр предварительного выравнивания скоростей выполнен с возможностью соединения одной из полостей управления в первой позиции одного из электромагнитных клапанов включения передач с источником гидравлического питания, а другой полости во второй

позиции второго электромагнитного клапана включения передач - со сливом, при этом во второй позиции обоих клапанов включения передач обе полости управления исполнительного гидроцилиндра предварительного выравнивания скоростей сообщены со

сливом.

3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что датчик нагрузки выполнен в виде регулируемого резистора, кинематически связанного с педалью управления акселератором.

jnaxn

V

UjnuH

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности. Система содержит датчик 1 скорости и датчик 5 нагрузки, каналы высших и низших передач, включающие электрогидроклапаны 6 и 7, исполнительные гидроцилиндры 10 и 11 переключения, преобразовательный механизм 12, исполнительный гидроцилиндр 24 предварительного выравнивания скоростей. Датчик 1 выполнен в виде тахогенератора, в электрической цепи которого установлены выпрямитель 3 и фильтр 4, а датчик 5 - в виде регулируемого резистора. Каналы снабжены электрическими реле 13 и 14, каждое из которых управляет соответствующим нормально разомкнутым контактом в цепи электромагнита электрогидроклапана данного канала и нормально замкнутым контактом в цепи реле противоположного канала. В цепи управления реле 13 и 14 установлен нормально замкнутый контакт 19, выполненный в виде штока с торцовой полостью управления, которая имеет возможность соединения через гидролинию 21 и клапан ИЛИ 22 с штоковой полостью одного из исполнительных гидроцилиндров переключения передач. В случае изменения нагрузки на двигатель датчик 1 совместно с датчиком 5 выдает электрический сигнал на блок реле. В зависимости от величины сигнала срабатывает одно из реле и замыкает цепь электромагнита электрогидроклапана одного из каналов. При этом поршень гидроцилиндра 24 осуществляет коррекцию скоростного режима двигателя, а исполнительный гидроцилиндр переключения передачи производит автоматическое переключение передачи. После этого шток размыкает контакт в электрической цепи реле, и последнее выключает питание электромагнита электрогидроклапана, который перемещается в первую позицию и приводит все элементы системы в исходное состояние. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.