Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией Советский патент 1991 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам управления трансмиссией самоходных машин.

Цель изобретения - повышение качества переходных процессов при переключении передач.

На чертеже изображена гидравлическая схема системы автоматического управления гидромеханической трансмиссией.

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, испрлни- тельных гидроцилиндров 10 и 11 высших и низших передач, рабочие полости которых гидролиниями 12 и 13 соединены с выходами электрогидравлических клапанов 6 и 7, преобразовательного механизма 14. Каждый из каналов снабжен установленными параллельно один другому электрическими реле 15 и 16 с различными порогами срабатывания, взаимодействующими с электромагнитами 8 и 9 соответственно.

Система снабжена также электрогидравлическим клапаном 17 автоматической блокировки гидротрансформатора, который связывает муфту 18 блокировки гидротрансформатора посредством клапана 19 разблокировки и гидролинии 20 либ.о с

напорной линией 21, либо со сливом 22. Электромагнит 23 клапана 17 блокировки взаимодействует с электрическим реле 24, установленным параллельно в электрической цепи реле 15 и 16. Далее система содержит реле 25 времени, состоящее из поршня 26 и пружины 27, и клапан 28 управления, состоящий из золотника 29, взаимодействующего с плунжером 30 и пружиной

31, каждый из которых имеет полости 32 и 33 управления.

В положении поршня 26 реле 25 времени, при котором оно заряжено (пружина 27 сжата), входы электрогидравлических клапанов 6 и 7 высших и низших передач посредством гидролинии 34, а также полость 35 управления клапаном 19 разблокировки гидротрансформатора посредством гидролинии 36 соединены с напорной линией 37,

а в положении поршня 26 реле 25 времени, при котором оно опорожнено (пружина 27 отжата), указанные элементы соединены со сливом 38. В крайней левой позиции золотника 29 клапана 28 управления торцовая

полость реле 25 времени через гидролинию 39 соединена с напорной линией -40, а полость 32 управления золотником 29 через канал 41 соединена со сливом 42, в крайней правой позиции золотника 29 торцовая полость реле 25 времени гидролинией 39 соединена через дроссель со сливом 43, а полость 32 управления золотником 29 гидролинией 44 - с напорной гидролинией 37 в

положении реле 25 времени, при котором оно заряжено, и со сливом 38 в положении реле 25, при котором оно полностью опорожнено.

Клапан 19 разблокировки гидротрансформатора в первой позиции соединяет муфту 18 разблокировки с гидролинией 20, а во второй позиции - со сливом 45.

Поршни исполнительных гидроцилиндров 10 и 11 имеют проточки, при этом в первой позиции гидроцилиндров (их пружины отжаты) полость 33 плунжера 30 клапана 28 управления через гидролинию 46 и проточки поршней гидроцилиндров 10 и 11 соединена со сливом 47, а во второй позиции любого из гидроцилиндров (пружина сжата) полость 33.плунжера 30 посредством полости гидроцилиндра, находящегося во второй позиции, и одной из гидролиний 12 или 13 - с выходом соответствующего клапана 6 либо 7 высших либо низших передач

Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией 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 15, 16 и 24. Этот сигнал корректируется переменным резистором 5, являющимся датчиком нагрузки, который учитывает положение рычага все- режимного регулятора двигателя. Если электрический сигнал соответствует оптимальной нагрузке двигателя, система находится в исходном состоянии, т.е. автоматического переключения передач не происходит.

Система при автоматическом переключении передач работает следующим образом.

Предположим, нагрузка на двигатель снизилась. Турбинное колесо гидротрансформатора 2 разгоняется и электрический сигнал возрастает. При достижении сигналом пороговой величины срабатывает реле 15 канала высших передач и замыкает контакт в цепи электромагнита 8. Электромагнит 8 включает клапан 6 высших передач, который перемещается во вторую позицию. При этом напорная линия 37 посредством реле 25 времени, которое заряжено, чьрез гидролинию34, клапан 6 и канал 12 сообщается с рабочей полостью исполнительного гидроцилиндра 10. В результате гидроцилиндр 10, взаимодействия с преобразовательным механизмом 14, осуществляет переключение на высшую передачу.

После того, как поршень исполнительного гидроцилиндра 10 займет вторую пози- цию, гидролиния 12 соединяется с гидролинией 46, при Этом напорная линия

37 оказывается сообщенной с полостью 33 клапана 28 управления. Плунжер 30 и золотник 29 перемещаются вправо, сжимая пружину 31. В правой позиции золотника 29 5 напорная линия 37 посредством гидролинии 44 соединяется с полостью 32, в результате чего золотник 29 удерживается в крайнем правом положении. При этом торцовая полость реле 25 времени через гидро0 линию 39 сообщается со сливом 43. Начинается процесс опорожнения реле 25 времени. По мере опорожнения реле времени гидролинии 34 и 36 последовательно соединяются со сливом 38.

5 После соединения со сливом 38 посредством гидролинии 36 полости 35 клапана 19 разблокировки последний под действием своей пружины срабатывает и соединяет муфту 18 блокировки гидротрансформатора

0 со сливом 45. Гидротрансформатор 2 разблокируется на время переходных процессов в системе, вызванных автоматическим переключением передачи.

После завершения процесса переклю5 чения передачи поршень гидроцилиндра 10 возвращается в исходную позицию, при этом полость 33 посредством гидролинии 46 сообщается со сливом 47, в результате чего плунжер 30 перемещается влево. После пол0 ного опорожнения реле 25 времени, когда его поршень 26 займет крайнюю левую позицию, полость 32 золотника 29 соединяется гидролинией 44 со сливом 38, в результате чего под действием пружины 31

5 золотник 29 перемещается в левую позицию, при которой торцовая полость реле 25 времени сообщается через гидролинию 39 с напорной линией 40. Реле 25 времени заряжается и соединяет гидролинии 34 и 36 с

0 напорной линией 37. При этом клапан 19 разблокировки перемещается в правую позицию, сообщая муфту 18 блокировки гидротрансформатора с гидролинией 20.

Дальнейшее управление блокировкой

5 гидротрансформатора осуществляется посредством клапана 17. Например, при разгоне самоходной машины угловая скорость турбинного колеса гидротрансформатора увеличивается, и при достижении опреде0 ленного значения сигнала, вырабатываемого датчиком 1 скорости, срабатывает реле 24, которое включает электромагнит 23 клапана 17 автоматической блокировки гидротрансформатора. Клапан 17 перемещается

5 во вторую позицию, соединяя муфту 18 блокировки гидротрансформатора посредством клапана 19 и гидролинии 20 с напорной линией 21. Гидротрансформатор блокируется, обеспечивая лучшие условия для разго- на. Наоборот, при замедлении самоходной

машины (например, перед переключением на низшую передачу) угловая скорость тур- бинного колеса гидротрансформатора уменьшается. Пропорционально ей уменьшается электрический сигнал, проходящий через реле 24, и при достижении сигналом порогового значения реле 24 выключает электромагнит 23. В результате клапан 17 перемещается в первую позицию, при которой муфта 18 блокировки гидротрансформатора соединяется со сливом 22, и последний разблокируется.

В случае возникновения условий для переключения на низшую передачу (увеличение нагрузки на двигатель) срабатывает реле 16 канала низших передач, которое включает электромагнит 9 клапана 7 низших передач. Клапан 7 срабатывает и соединяет напорную линию 37 посредством гидролиний 34 и 13 с рабочей полостью исполнительного гидроцилиндра 11 низших передач. Последний осуществляет переключение на низшую передачу. Дальнейший процесс работы системы протекает аналогично указанному, При этом так же, как и после переключения на высшую передачу, происходит разблокировка гидротрансформатора на время переходных процессов в системе, продолжительность которых определяется временем опорожнения реле 25.

После завершения переходных процессов все элементы системы возвращаются в исходные позиции. Система приходит в состояние готовности к отработке нового сигнала управления.

Изобретение позволяет повысить надежность системы автоматического управления гидромеханической трансмиссией и улучшить качество переходных процессов

Формула изобретения 1. Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией, содер- (жащая гидротрансформатор, насосное колесо которого связано с двигателем, а турбинное - с входным валом коробки передач, датчик скорости, связанный с турбинным колесом гидротрансформатора, и датчик нагрузки, кинематически связанный с педалью акселератора, подключенные к электрической цепи управления, электрогидравлические клапаны высших, низших передач и автоматической блокировки гидротрансформатора с входами и выходами,

каждый из которых взаимодействуете электрическими реле, подключенными к электрической цепи управления,исполнительные гидроцилиндры переключения передач,

торцовые полости которых гидравлически связаны с клапанами высших и низших передач, клапан разблокировки гидротрансформатора с полостью управления, гидролинии управления, напорные и слив0 ные гидролинии, отлича ющаяся тем, что, с целью повышения качества переходных процессов при переключении передач, она снабжена гидравлическим реле времени и двухпозиционным клапаном управле5 ния, содержащим взаимодействующие золотник и плунжер, каждый из которых имеет полость управления, при этом в положении реле времени, при котором оно заряжено, входы электрогидравлических

0 клапанов высших и низших передач и полость управления клапана разблокировки гидротрансформатора соединены с напорной гидролинией, а в положении реле времени, при котором оно опорожнено,

5 указанные элементы соединены со сливом, причем в первой позиции золотника клапана управления торцовая полость реле времени соединена посредством клапана управления с напорной гидролинией, а по0 лость управления золотником соединена со сливом, во второй позиции золотника клапана управления торцовая полость реле времени соединена клапаном управления через дроссель со сливом, при этом полость

5 управления золотником соединена с напорной гидролинией в положении реле времени, при котором оно заряжено, и со сливом в положении реле времени, при котором оно полностью опорожнено.

0 2, Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что поршни исполнительных гидроцилиндров имеют проточки, при этом в первой позиции гидроцилиндров, при которых их пружины отжаты, полость плунжера клапа5 на управления гидролинией и через проточки поршней гидроцилиндров соединена со сливом, а во второй позиции любого из гидроцилиндров, при которой его пружина сжата, полость плунжера клапана управления

0 посредством полости гидроцилиндра, находящегося во второй позиции, и гидролиний связана с выходом соответствующего элек- трогидравлическогЧэ клапана высших либо низших передач.

5

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам управления трансмиссией самоходных машин. Цель изобретения - повышение качества переходных процессов при переключении передач. Для этого система снабжена