Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к автомобильному и строительно-дорожному машиностроению и может быть использовано на транспортных средствах, снабженных двигателем внутреннего сгорания и оборудованных гидромеханическими передачами.

Цель изобретения - повышение надежности работы системы управления.

На фиг. I показана гидравли ческая принципиальная схема гидромеханической трансмиссии транспортного средства; на фиг. 2 - гидравлическая схема системы управления передачами (для справок).

Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства содержит гидротрансформатор 1 с муфтой 2 блокировки, ступенчатую коробку 3 передач с фрикционными муфтами включения передач, и диапазонов, систему управления с распределителями 4- 8 питания фрикционных муфт, клапан 9 задержки, электроклапаны 10-14 управления распределителями 4-8, вспомогательные шариковые клапаны 15 и 16, клапаны 17- 20 автоматического включения передач, клапан 21 блокировки гидротрансформатора, реле 22 времени повторного включения блокировки, к-тапан 23 разблокировки гидротрансформатора, регулятор 24 давления, предохранительные клапаны 25 и 26, фильт-р 27, источник давления 28, маслоохладитель

О5

о со

сд

29, подпорный клапан 30, сдвоенный шариковый клапан 31.

Нагиетател1э11ая магистраль 32 соединена с первой линией распределителя 4 питания муфт диапазонов (Фр5, Фрб) с протнво- пружинной полостью клапана 9 задержки, с э пружинными полостями первых шариковых клапанов электроклапапов 10-14, с седьмой пинией клапана 17 автоматического вклю- Мения V передачи, с полостью плунжера |регулятора давления и с четвертой линией ю |клапана 21 блокировки гидротрансформа. тора.

Магистраль 33 входа в гидротрансформа- тор соединена с линией выхода из регулятогистралями питания фрикционных муфт Il-V (Фр4) и 1--1П (ФрЗ) передач соответственно.

Полости плунжеров клананов автоматического включения передач соединены с четвертыми линиями золотников этих клапанов и через эти золотники - с нагнетательной магистралью последовательно.

Предлагаемая гидромеханическая трансмиссия работает следующим образом.

Включение обратного хода, I и И передач прямого хода осуш.ествляется только электропилотными шариковыми клапанами 14, 12 и 13 соответственно. При этом электромагниты, прижимая толкателем второй

. ) j tj lt.l,гl fiv.iit-i -. f-t- 1 ,1

;ра 24 давления и с четвертой линией рас-шариковый клапан к седлу и через иголь; -, 1, тт т гчлглс. |Ь-,т,г,й T/ TTT/ OTo ли пыгяа прпиый ИГЯПИКП:пределителя 7 питания муфты И-V пере- ;дач. (Фр4).

; Магистраль 34 выхода из гидротрансфор- 1матора соединена через маслоохладитель 29 и подпорный клапан 30 с входом в гидрона- сос 28, с полостью пружины клапана 21 блокировки гидротрансформатора и с полостью пружины клапана 17 автоматического включения VI передачи и через него последовательно с полостями пружин осталь

чатый толкатель отодвигая первый шариковый клапан, запирают слив из полости игольчатого толкателя и соединяют ее с пружинной полостью первого шарикового клапана, соединенной с нагнетательной магистралью, 20 и этим соединяют нагнетательную магистраль с противопружинной полостью соот- ветствуюш.его распределителя питания муфты включаемой передачи. Распределитель, перемеш,аясь во вторую позицию, соединяет

llUCJl СДхЛэЛ 1 Cu l Dnw V, 1У11Т1П If j I..-1 rf

11ЫХ клапанов 18-20. Противопружинныенагнетательную магистраль с магистралью ,,о„е,,, Ли /-прпимрны С 25 питяния вк.лючаемой мусЬты - муфта вклюполости распределителей 4-8 соединены с полостями игольчатых толкателей электроклапанов 10-14 соответственно.

Полость второго шарикового клапана электроклапана 0 соединена с полостью вспомогательного шарикового клапана 16.

Полость второго шарикового клапана электроклапана 11 соединена с полостью вспомогательного шарикового клапана 15.

Полость второго шарикового электроклапана 12 соединена с первой ли

питания включаемой- муфты - муфта включается.

Третья, четвертая, пятая и шестая передачи включаются при включении электропилотных шариковых клапанов II, 12-10,13- 10 и 11 - 10 соответственно, подобно вклю- чению первой, второй передач и обратного хода.

Эти же передачи (HI, IV, V и VI) могут включаться и выключаться автоматически в зависимости от нагрузочных и скоростных

ЭЛСКI yUrvJl allaJla l-t. . «.... --- -- -- i j, .

иней вспомогательного шарикового клапана характеристик на колесах гидротрансфор

о1Г ««™, ...1 тх rrti -r-vПГЧиОЪГП trXlIfiU tinUЧ ПИК

16 4i С третьей линией клапана 19 автоматического включения IV передачи.

Противопружинные полости последую- ш,их клапанов автоматического управления передачами соединены с восьмыми линиями предыдущих.

Первая линия вспомогательного шарикового клапана 15 соединена с третьей ли- нией клапана 20 автоматического включения III передачи, а вторая линия этого клапана соединена с пятой линией клапана 17 автоматического включения VI передачи.

Вторая линия вспомогательного шарикового клапана 16 соединена с третьей линией клапана 18 автоматического включения V передачи.

матора, но только при включенной электропилотным клапаном 13 И передаче.

При этом происходит следующее.

Распределитель 7, находясь во второй позиции, соединяет магистраль 33 входа в 40 гидротрансформатор с противопружинной полостью клапана 20 автоматического включения III передачи. При движении на второй передаче в режиме разгона нагрузка на турбинном колесе гидротрансформатора сни45

жается, а частота его вращения увеличивается - давление входа в гидротрансформатор возрастает, а подведенное последовательно в поло.сть пружины давление выхода из гидротрансформатора остается неизменным, при достижении их разности величиПр;7ивопружинная полость клапана 23 , создающей усилие б%ьше усилия пру разблокировки соединена с полостью второ- жины, золотник клапана 20 переме.щается о шарикового сдвоенного клапана 31.во вторую позицию и соединяет нагнета

Первая линия второго шарикового тельную магистраль через вспомогательный сдвоенТго клапана 31 соединена с магист- шариковый клапан 15 с полостью второго ралыо питания фрикционной муфты I1I-VI шарикового клапана электроклапана 11 е еГачи (ФрЗ) а вторая линия этого кла- 55-который, прижимаясь к седлу, запирает слив передачи ,н ..,.,„,-о из ПОЛОСТИ распределителя 5 питания муфты

III-VI передач, и рабочая жидкость попа на - с полостью первого шарикового сдвоенного клапана.

,J I . VI 1СиСДС1Т(fl-1 €ДЧ/Л-ЛЬЛ/ ЛЧ , ь -. . -

пТГая и торая линии первого шари- .дается под давлением в эту полость, что кового сдвоенного клапана соединены с ма- заставляет переместиться распределить 5 во

гистралями питания фрикционных муфт Il-V (Фр4) и 1--1П (ФрЗ) передач соответственно.

Полости плунжеров клананов автоматического включения передач соединены с четвертыми линиями золотников этих клапанов и через эти золотники - с нагнетательной магистралью последовательно.

Предлагаемая гидромеханическая трансмиссия работает следующим образом.

Включение обратного хода, I и И передач прямого хода осуш.ествляется только электропилотными шариковыми клапанами 14, 12 и 13 соответственно. При этом электромагниты, прижимая толкателем второй

,1

шариковый клапан к седлу и через игольшариковый клапан к седлу и через иголь-,т,г,й T/ TTT/ OTo ли пыгяа прпиый ИГЯПИКПчатый толкатель отодвигая первый шариковый клапан, запирают слив из полости игольчатого толкателя и соединяют ее с пружинной полостью первого шарикового клапана, соединенной с нагнетательной магистралью, и этим соединяют нагнетательную магистраль с противопружинной полостью соот- ветствуюш.его распределителя питания муфты включаемой передачи. Распределитель, перемеш,аясь во вторую позицию, соединяет

I..-1 rf

нагнетательную магистраль с магистралью питяния вк.лючаемой мусЬты - муфта вклюнагнетательную магистраль с магистралью питяния вк.лючаемой мусЬты - муфта вклюпитания включаемой- муфты - муфта включается.

Третья, четвертая, пятая и шестая передачи включаются при включении электропилотных шариковых клапанов II, 12-10,13- 10 и 11 - 10 соответственно, подобно вклю- чению первой, второй передач и обратного хода.

Эти же передачи (HI, IV, V и VI) могут включаться и выключаться автоматически в зависимости от нагрузочных и скоростных

«. --- -- -- i j, .

характеристик на колесах гидротрансфор

характеристик на колесах гидротрансфор

...1 тх rrti -r-vПГЧиОЪГП trXlIfiU tinUЧ ПИК

матора, но только при включенной электропилотным клапаном 13 И передаче.

При этом происходит следующее.

Распределитель 7, находясь во второй позиции, соединяет магистраль 33 входа в гидротрансформатор с противопружинной полостью клапана 20 автоматического включения III передачи. При движении на второй передаче в режиме разгона нагрузка на турбинном колесе гидротрансформатора сни

жается, а частота его вращения увеличивается - давление входа в гидротрансформатор возрастает, а подведенное последовательно в поло.сть пружины давление выхода из гидротрансформатора остается неизменным, при достижении их разности величивторую позицию и соединить магистраль питания муфты III -VI передач с нагнетатель ной магистралью и магистраль питания муфты II-V передач со сливом. Кроме того, золотник клапана 20 во второй позиции соединяет магистраль входа в гидротрансформатор с противопружинной полостью клапана 19, а полость своего плунжера со сливом. Плунжер клапана 20 под действием усилия пружины перемещается, уменьшая при

форматор через находящийся во второй позиции золотник Клапана 19.

При перемещении от воздействия усилия от разности давлений входа и выхода гидротрансформатора золотника клапана 18 во вторую позицию полость его плунжера и седьмая линия золотника клапана 19 соединяются со сливом,;а противопружинная полость распределителя 4 через полость игольчатого толкателя, «второго шарикового клаэтом ее усилие, а следовательно, обеспечи- Ю пана электроклапана 10 и полость вспомовает надежность нахождения золотника клапана во второй позиции, что гарантирует надежность включения П1 передачи.

Перемещение золотника клапана 20 в

гательного шарикового клапана 16 снова с нагнетательной магистралью, т. е. распределитель 4 остается во второй позиции - включен высший диапазон, а так как протигательного шарикового клапана 16 снова с нагнетательной магистралью, т. е. распределитель 4 остается во второй позиции - включен высший диапазон, а так как протипервую позицию может произойти только привопружинная полость распределителя 6 соеснижении разности давления входа и выхо-динилась через электропилотный клапан 12,

да из гидротрансформатора на величинук.1апан 19 и клапан 18 со сливом, расменьше усилия ослабленной пружины, т. е.пределитель 6 возвращается в исходную

при нагрузке на турбинном колесе гидро-первую позицию, рабочая жидкость через

находящийся во второй позиции распреде- 20 литель 7 подается в магистраль питания фрикционной муфты II-V передач. Происходит включение II передачи.

трансформатора большей, чем на момент включения, осуществляется перекрытие включения и выключения, т. е. исключается цикличность.

Включение IV передачи происходит при перемещении золотника клапана 19 во вторую позицию от действия усилия разноститивопружинную полость клапана 17.

давлений входа и выхода гидротрансфор-Q« - - .

матора. При этом полость плунжера клапана 19 и седьмая линия золотника клапана 20 соединяется через золотник клапана 19 со сливом и, следовательно, противопружинной

Через включенный клапан 18 давление входа в гидротрансформатор подается в проЗолотник клапана 17 под действием на него разности давлений входа и выхода в гидротрансформатор, достигшей заданного значения, перемещается во вторую позицию и соединяет полость своего плунжера и пруполостью распределителя 5. Распределитель зо УЮ полость клапанй 18 со сливом, а

5 возвращается в первую позицию. Противопружинная полость распределителя 6 через полость игольчатого толкателя, нолость второго шарикового клапана электроклапана 12 и через золотник клапана 19, находящийся

противопружинную полость распределителя 5 через электроклапан II и вспомогательный шариковый клапан 15 - с нагнетательной магистралью, оставляя при этом под воздействием давления рабочей жидкости

во второй позиции, соединяется с нагнета- 25 Ротивопружинную полость распределителя

тельной магистралью. В это же время противопружинная полость распределителя 4 через полость игольчатого толкателя, полость второго шарикового клапана электроклапана 10, полость вспомогательного шарико4. Распределитель 5 перемещается во вторую позицию и соединяет магистраль питания муфты III-VI передач с нагнетательной магистралью - включается III передача. Надежность включения передач с исклювого клапана 16 и находящийся во второй 40 ченнем цикличности обеспечивается плунпозиции золотник клапана 19 так же соединяется с нагнетательной магистралью. Распределители 4 и 6 перемещаются во вторую позицию и соединяют магистраль питания фрикционной муфты высокого диапазона с нагнетательной магистралью, а низкого - со сливом и магистраль питания фрикционной муфты I-IV передач через распределитель 5 - со второй линией клапана задержки, находящегося в первой позиции до тех пор, пока не включится высокий диапазон. После включения высокого диапазона клапан задержки перемещается во вторую позицию и соединяет свою вторую линию с нагнетательной магистралью - происходит переключение диапазонов с низ45

жерами клапанов автоматического переключения, работающих в авторежиме управления золотниками этих клапанов, обеспечивающими также блокировку подвода давления выхода из гидротрансформатора в полости пружин предыдущих клапанов, что гарантирует перекрытие моментов включения передачи и ее выключения.

Переключение с высших передач на низ- .щие происходит в обратном порядке при gQ уменьшении разности давления входа и выхода из гидротрансформатора, т. е. при увели- чении нагрузки на турбинном колесе и снижении скорости ее вращения.

Муфта 2 блокировки гидротрансформакого на высокий и включение муфты I-IV 55тора может включаться только при включенпередан, т.е. включается IV передача.

Против опружинная полость клапана 18 соединена с магистралью входа в гидротранснои передаче прямого хода, так как противопружинная полость клапана 23 разблоки-.. ровки гидротрансформатора соединена с

форматор через находящийся во второй позиции золотник Клапана 19.

При перемещении от воздействия усилия от разности давлений входа и выхода гидротрансформатора золотника клапана 18 во вторую позицию полость его плунжера и седьмая линия золотника клапана 19 соединяются со сливом,;а противопружинная полость распределителя 4 через полость игольчатого толкателя, «второго шарикового клапана электроклапана 10 и полость вспомогательного шарикового клапана 16 снова с нагнетательной магистралью, т. е. распределитель 4 остается во второй позиции - включен высший диапазон, а так как противопружинная полость распределителя 6 соенаходящийся во второй позиции распреде- литель 7 подается в магистраль питания фрикционной муфты II-V передач. Происходит включение II передачи.

тивопружинную полость клапана 17.

Через включенный клапан 18 давление входа в гидротрансформатор подается в противопружинную полость клапана 17.

- .

Золотник клапана 17 под действием на него разности давлений входа и выхода в гидротрансформатор, достигшей заданного значения, перемещается во вторую позицию и соединяет полость своего плунжера и полость клапанй 18 со сливом, а

противопружинную полость распределителя 5 через электроклапан II и вспомогательный шариковый клапан 15 - с нагнетательной магистралью, оставляя при этом под воздействием давления рабочей жидкости

Ротивопружинную полость распределителя

4. Распределитель 5 перемещается во вторую позицию и соединяет магистраль питания муфты III-VI передач с нагнетательной магистралью - включается III передача. Надежность включения передач с исключеннем цикличности обеспечивается плун45

жерами клапанов автоматического переключения, работающих в авторежиме управления золотниками этих клапанов, обеспечивающими также блокировку подвода давления выхода из гидротрансформатора в полости пружин предыдущих клапанов, что гарантирует перекрытие моментов включения передачи и ее выключения.

Переключение с высших передач на низ- .щие происходит в обратном порядке при gQ уменьшении разности давления входа и выхода из гидротрансформатора, т. е. при увели- чении нагрузки на турбинном колесе и снижении скорости ее вращения.

Муфта 2 блокировки гидротрансформа55тора может включаться только при включеннои передаче прямого хода, так как противопружинная полость клапана 23 разблоки-.. ровки гидротрансформатора соединена с

магистралями питания муфт передач прямого хода через сдвоенный шариковый клапан 31.

Клапан 23 перемешается во вторую позицию при включении какой-либо из передач прямого хода и соединяет через себя противопружинную полость реле 22 и затем противопружинную полость клапана 21 блокировки с магистралью входа в гидротрансформатор. Под действием разности усилия от давлений входа и выхода из гидро- трансформатора, возрастающей по мере снижения нагрузки на турбинноМ колесе, клапан 21 перемещается во вторую позицию и соединяет магистраль питания муфты 2 блокировки с нагнетательной магистралью, а полость плунжера клапана 21 со сливом. Муфта блокировки надежно включается и сможет отключиться только при значительном возрастании нагрузки на турбинном колесе в авторежиме или при переключении передач, когда снимается давление с магист- рали питания той или иной муфты включения передач прямого хода.

При этом снимается давление из противо- пружинной полости клапана 23 разблокировки и он, возвращаясь в первую позицию, cfmMacT давление с противопружинной полости реле 22, а оно в свою очередь, возвратясь в первую позицию, снимает давление с протибопружинной полости клапана 21, который, возвратясь в первую позицию, соединяет магистраль питания муфты 2 блокировки гидротрансформатора со сливом, и муфта выключается.

Формула изобретения

Гидромеханическая трансмиссия транс- портного средства, содержащая гидротрансформатор, ступенчатую коробку передач с фрикционными муфтами включения передач, систему управления, включающую в себя источник давления рабочей жидкости, связанный через регулятор давления с вхо- дом гидротрансформатора, клапаны автоматического переключения передач, распределители питания муфт, клапаны распределителя диапазонов и электроклапаны управления распределителями, при этом выход гидротрансформатора последовательно соединен с пружинными полостями клапанов автоматического переключения передач, от- личающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы системы управления, она снабжена клапаном задержки, клапаном бло- кировки гидротрансформатора, реле времени повторного включения блокировки, клапаном разблокировки гидротрансформатора выполненными соответственно в виде подпружиненного трехлинейного двухпозиционного распределителя, четырехлинейного двухпози- ционного подпружиненного распределителя со вспомогательным плунжером и двух трехлинейных двухпозиционных подпружиненных

g - 5

распределителей, и четырьмя клапанами ИЛИ, при этом клапаны автоматического переключения передач выполнены восьмилинейными и двухпозиционными со вспомогательными плунжерами и пружинами между золотником клапана и вспомогательным плунжером,электроклапаны управления распределителями - в виде двух шариковых клапанов, один из которых подпружинен, при этом шарики клапанов кинематически связаны между собой при помощи игольчатого толкателя, а распределители питания муфты HI-VI передач и I-IV передач выполнены подпружиненными пятилинейными и двухпозиционными, распределитель питания муфт II-V передач выполнен шестилинейным двухпозиционным, а распределитель обратного хода - трехлинейным двухпозиционным, при этом управляющие полости распределителей питания муфт соединены с выходами электроклапанов управления распределителями, при этом первая линия распределителя III-VI передач соединена с одним из выходов клапана задержки, другой выход которого соединен с гидробаком, а вторая и пятая линии данного распределителя соединены с гидробаком, третья линия соединена с фрикционной муфтой и с одним из входов первого клапана ИЛИ, выход которого соединен с управляющей полостью клапана разблокировки, а другой вход - , с выходом второго клапана ИЛИ, входы которого соединены соответственно с фрикционными муфтами, третьей линией распределителя 1-IV передач и щестой распределителя II--V передач, четвертая линия распределителя III-VI передач соединена с первой линией распределителя I-IV передач, вторая и пятая линии которого соединены со сливом, а четвертая - с второй линией распределителя И-V передач, первая линия которого соединена с управляющей полостью клапана автоматического переключения П1 передачи, третья линия соединена со сливом, четвертая - с входом гидротрансформатора, а пятая линия - с первой линией распределителя питания муфты обратного хода, вторая линия распределителя I-V передач соединена со сливом, а третья - с фрикционной муфтой, при этом первая линия и управляющая полость клапана задержки соединены с входом распределителя диапазонов с подпружиненными полостями электроклапанов управления распределителями и источником рабочего давления, причем первая линия клапана блокировки соединена с фрикционной муфтой блокировки гидротрансформатора, вторая линия - с управляющей полостью вспомогательного плунжера, третья линия - с гидробаком, а четвертая - с источником давления рабочей жидкости, а управляющая полость, противоположная полости вспомогательного плунжера - с второй линией реле времени, третья линия которого

соединена с гидробаком, а первая линия - с его управляющей полостью и первой линией клапана разблокировки, вторая линия которого соединена с входом гидротрансформатора, а третья линия - с гидробаком, при ,. этом выход третьего клапана ИЛИ соединен с электроклапаном управления распределителя диапазонов, входы которого соединены с выходами клапанов автоматического управления IV и V передач и электроклацни клапанов распределителей И1-VI передач и 1- IV передач первые линии соединены с четвертыми линиями, а вторые - с третьими, во второй позиции первые линии соединены с третьими и четвертые - с пятыми, в первой позиции клапана распределителя И- -V передач первая линия соединена с третьей и шестой, вторая - с пятой, во второй позиции первая линия соединена с четвертой,, а вторая - с пятой и шестой линиями, в

L/U . ПИЛ IVrtтич рч-дит in.i ..--.

паном управления распределителя 1-IV пе- Ю. первой позиции распределителя обратного

редач, а выход четвертого клапана ИЛИ -хода вторая линия соединена с третьей, а во

с электроклапаном управления распредели-второй позиции первая линия соединена с

теля III-VI передач, а входы - с выхода-третьей, при этом в первой позиции клапами клапанов автоматического управленияна блокировки первая линия соединена с

III-VI передач, в которых управляющиетретьей, а вторая - с четвертой, во второй

полости вспомогательных плунжеров соеди-позиции первая линия - с четвертой, а

нены с источником рабочей жидкости соот-вторая - с третьей, в первой позиции

ве тственно каждая через эти же золотники,времени вторая линия соединена с третьей,

а подпружиненные их полости также череза во второй позиции первая линия соедисвои золотники - с магистралью выходанена с второй, в первой позиции клапана из гидротрансформатора, причем в первой 20 разблокировки линия соединена с

позиции клапана задержки вторая линиятретьей, а во второй позиции клапана персоединена с третьей, а во второй позициивая линия соединена с второй, первая линия - с третьей, а в первой позицни клапанов распределителей И1-VI переач и 1- IV передач первые линии соединены с четвертыми линиями, а вторые - с третьими, во второй позиции первые линии соединены с третьими и четвертые - с пятыми, в первой позиции клапана распределителя И- V передач первая линия соединена с третьей и шестой, вторая - с пятой, во второй позиции первая линия соединена с четвертой,, а вторая - с пятой и шестой линиями, в

tt ..--.

первой позиции распределителя обратного

Изобретение относится к автомобильному и строительно-дорожному машиностроению и может быть использовано на транспортных средствах, снабженных двигателем внутреннего сгорания и оборудованных гидромеханическими передачами. Цель изобретения - повышение надежности работы системы управления. Система содержит электроклапаны 10 - 14 управления распределителями питания муфт включения передач и диапазонов шарикового типа с игольчатыми толкателями, клапаны автоматического управления с вспомогательными плунжерами и установленной между плунжером и золотником пружиной. Полости плунжеров соединены с нагнетательной магистралью через золотники клапанов. Полости плунжеров соединены последовательно через золотники с магистралью выхода из гидротрансформатора 1. Противопружинные полости золотников этих клапанов соединены через предыдущие со сливом и могут подсоединяться к магистрали входа в гидротрансформатор через распределитель 7 питания муфты II - Y-й передач, полости игольчатых толкателей электроклапанов соединены с противопружинными полостями соответствующих распределителей питания муфт передач и диапазонов, пружинные полости шариковых клапанов соединены с нагнетательной магистралью, имеются соответствующие связи полостей вторых шариковых клапанов с золотниками клапанов автоматического управления. Противопружинная полость клапана 23 разблокировки гидротрансформатора соединена через сдвоенный шариковый клапан 31 с магистралями питания муфт включения передач прямого хода. 2 ил.

tN