Исполнительное устройство системы автоматического управления переключением передач Советский патент 1991 года по МПК B60K41/06 

1

(21)4483320/11 (22)19.09.88 (46)07.12.91.Бюл. NM5

(71)Могилевский машиностроительный институт

(72)В.П. Тарасик, В.И. Мрочек и С.А. Рынке- вич

(53)629.113(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР

№ 1625722, кл. В 60 К 41/06, 1988.

(54) ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ ПЕРЕДАЧ

(57)Изобретение относится к транспортной технике, а именно к устройствам автоматического управления ступенчатой трансмиссией транспортного средства. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство снабжено регулятором расхода, который установлен в сливных магистралях исполнительных гидроцилиндров переключения передач и реле времени, при этом вход регулятора расхода связан гидролиниями через усилители сигналов управления с рабочими полостями исполнительных гидроцилиндров переключения передач и через контрольные клапаны - с рабочей полостью реле времени, а выходы регулятора расхода связаны со сливами, в каждом из которых установлен дроссель, причем дроссели имеют различные проходные сечения.

В зависимости от режима работы, выполняемой самоходной машиной, водитель устанавливает регулятор расхода в одну из позиций, соответствующую определенной длительности переходных процессов. При движении самоходной машины в случае возникновения информационного сигнала о не- обходимости переключения передачи срабатывает соответствующий электро- гидроклапан, сигнал от которого через усилитель и контрольный клапан противоположного канала включает усилитель требуемого канала. Усилитель сообщает одну из полостей гидроцилиндра предварительного выравнивания скоростей с напорной линией, поршень его перемещается, изменяя скоростной режим двигателя. Одновременно исполнительный гидроцилиндр переключения передач сообщается с ис- точйиком питания и осуществляется автоматическое переключение передачи. Контрольный клапан переводится во вторую позицию, при которой реле времени связывается со сливом регулятора расхода и опорожняется. Усилитель включенной передачи выключается, скоростной режим двигателя восстанавливается, а исполнительный гидроцилиндр сообщается со сливом регулятора.расхода, в результате чего плавно опорожняется. После этого устройство готово к отработке нового сигнала, управления. 1 §.п.ф-лы, 1 ил.

О sO

Os

СО

ю

00

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к устройствам автоматического управления трансмиссией транспортного средства, i

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже изображена схема исполнительного устройства системы автоматического управления переключением передач.

Устройство содержит электрогидравлические клапаны 1 и 2, электромагниты 3 и 4 которых реагируют на информационные сигналы о необходимости переключения на высшую или низшую передачу, вырабатываемые информационным блоком (не показан), каналы 5-8 управления, усилители 9 и 10 сигналов управления высших и низших передач, контрольные клапаны 11 и 12 высших и низших передач, исполнительные гидроцилиндры 13 и 14 высших и низших передач, реле 15 времени, исполнительный гидроцилиндр 16 предварительного выравнивания скоростей, установленный в приводе управления акселератором, поршень которого подпружинен с обоих торцов, и регулятор 17 расхода, установленный в сливных магистралях исполнительных гидроцилиндров переключения передач и реле времени.

Канал 5 управления связан через контрольный клапан 12, канал 7, а также через усилитель 10 сигнала управления с торцовой полостью управления усилителем 9 сигнала управления посредством гидролиний 18, а канал 6 управления связан через контрольный клапан 11 через канал 8 и через усилитель 9 сигнала управления с торцовой полостью управления усилителем 10 сигнала управления посредством гидролинии 19. Усилитель 9 сигнала управления связывает исполнительный гидроцилиндр 13 с напорной магистралью 20 через гидролинию 21, либо с гидролинией 22, которая сообщается (в зависимости от положения золотника регулятора 17 расхода) с одним из сливов 23, либо 24. Усилитель 10 сигнала управления связывает исполнительный гидроцилиндр 14с напорной магистралью 20 через гидролинию 25, либо с гидролинией 26. Усилители 9 и 10 сигналов управления во включенном положении соединяют свои полости управления посредством каналов 27 и 28 с напорной магистралью 20 через дроссель 29. Торцовая полость управления реле 15 времени в первой позиции контрольных клапанов 11 и 12 соединена с напорной линией 30 через канал 31, а во второй позиции одного из контрольных клапанов 11 и 12 соединена с гидролиниями 32 и 33 и со сливом 23 (либо 24) через регулятор 17 расхода. В положении, при котором реле 15 времени полностью опорожнено, торцовые полости усилителей 9 и 10 сигналов управления имеют возможность сообщаться со сливом 34 посредством реле 15 и гидролиний 35 и 36. Противоположная пружине торцовая полость контрольного клапана 11 имеет возможность соединяться со сливом 37, либо с гидролинией 21 посредством канала 38 и исполнительного гидроцилиндра 13, а соответствующая торцовая полость контрольного клапана 12 имеет возможность соединяться со сливом 39, либо с гидролинией 25 посредством канала 40 и исполнительного

гидроцилиндра 14. Во второй позиции контрольные клапаны 11 и 12 способны удерживаться за счет подпитки, осуществляемой от напорной линии через дроссели 41 и 42. Кроме того, во второй позиции контрольного клапана 11, торцовая полость усилителя 10 сигнала управления имеет возможность соединяться со сливом 43 через гидролинию 44, а во второй позиции контрольного клапана 12 торцовая полость усилителя 9 сигнала управления имеет возможность соединяться со сливом 45 через гидролинию 46.

Усилитель 9 сигнала управления выполнен с возможностью соединения одной из

полостей исполнительного гидроцилиндра 16 предварительного выравнивания скоростей посредством гидролинии 47 либо со сливом 48, либо с напорной линией 49, а усилитель 10 сигнала управления выполнен

с возможностью соединения другой полости гидроцилиндра 16 посредством гидролинии 50 либо со сливом 51, либо с напорной гидролинией 52.

Реле 15 времени выполнено с возможностью подключения электрогидравлических клапанов к напорной линии 53 через канал 54 в положении, при котором оно полностью заряжено, а в положении, при котором реле полностью или частично

опорожнено, электрогидравлические клапаны отсоединены от источника питания.

Исполнительный сигнал управления отрабатывается устройством в виде угла поворота вала храпового механизма 55,

поворачиваемого исполнительными гидроцилиндрами 13 и 14, и связанного с валом распределителя, управляющего фрикционными муфтами коробки передач.

Устройство работает следующим обраЈом.

Перед началом движения водитель, в зависимости от вида работ самохддной машины, переключает регулятор 17 расхода в одну из позиций (предположим, в позицию

0 I, как показано на чертеже). Этому положению регулятора расхода соответствует определенное проходное сечение дросселя слива 23, который настроен на требуемую для данного типа работ самоходной маши5 ны длительность переходных процессов.

При движении самоходной машины в случае возникновения дорожных условий информационный сигнал о необходимости переключения на высшую или низшую (по

отношению к включенной) передачу поступает на соответствующий электрогидравлический клапан 1 или 2.

Рассмотрим работу устройства, например, при переключении на высшую передачу. Информационный сигнал поступает на электромагнит 3 электрогидравлического клапана 1, последний срабатывает и через каналы 5 и 7 управления, усилитель 10 сигнала управления, гидролинию 18 сообщает полость управления усилителем 9 сигнала управления с напорной линией 53. Усилитель 9 включается и соединяет свою полость управления с напорной магистралью 20 через дроссель 29 и канал 27. Теперь, если даже информационный сигнал о необходимости переключения передач исчезнет, отработка исполнительного сигнала управления тем не менее будет продолжаться.

В этом положении усилитель 9 соединяет одну из полостей исполнительного гидроцилиндра 16 предварительного выравнивания скоростей с напорной линией 49 посредством гидролинии 50, при этом противоположная полость соединяется со сливом 51 посредством гидролинии 47 и усилителя 10. Поршень гидроцилиндра 16 переместится влево, сжимая левую пружину, уменьшая скоростной режим двигателя. Этим осуществляется выравнивание угловых скоростей ведущей и ведомой частей фрикционных муфт коробки передач, необходимое к моменту начала переключения на высшую передачу.

В этом же положении усилитель 9 соединит исполнительный гидроцилиндр 13 высших передач с напорной магистралью 20 через гидролинию 21. Произойдет срабатывание гидроцилиндра 13 и далее посредством храпового механизма 55 происходит переключение на высшую передачу.

В этом же положении усилителя 9 торцовая полость усилителя 10 сигнала управления соединена со сливом 48 через гидролинию 19 и усилитель 9. Тем самым предотвращается самопроизвольное срабатывание усилителя 10 от утечек через золотниковые элементы.

Во второй позиции поршня исполнительного гидроцилиндра 13. когда его пружина сжата, торцовая полость контрольного клапана 11 соединяется с напорной магистралью 20 посредством гидролиний 38 и 21 и через усилитель 9. В результате контрольный клапан 11 срабатывает и перемещается во вторую позицию. В этом положении контрольный клапан 11 соединяет рабочую полость реле 15 времени со сливом 23 регулятора 17 расхода посредством гидролинии 32, в результате чего реле опорожняется. После опорожнения рабочей полости реле 15 времени, оно сообщает торцовую полость управления усилителя 9 сигнала управления посредством гидроли- 5 нии 35 со сливом 34. Давление в торцовой полости усилителя 9 падает, и под действием пружины золотник усилителя 9 возвращается в исходное положение, соединив полости исполнительного гидроцилиндра

10 16 со сливом 48 и 51, в результате чего поршень гидроцилиндра 16 под действием левой пружины возвращается в среднее положение, восстанавливая исходный скоростной режим двигателя. Кроме того, рабочая

15 полость гидроцилиндра 13 отсоединяется от напорной магистрали 20 и соединяется со сливом 23 регулятора расхода 17 посредством гидролиний 21 и 22, Происходит плавное опорожнение исполнительного

0 гидроцилиндра 13, которое происходит во время переходных процессов в устройстве, вызванных автоматическим переключением передачи. Требуемый темп опорожнения исполнительного гидроцилиндра достигает5 ся путем выбора необходимых проходных сечений дросселей в сливных линиях регулятора 17 расхода, соответствующих различным режимам работы самоходной машины.

0 Во второй позиции контрольного клапана 11 торцовая полость управления усилителем 10 сигнала управления имеет возможность соединения со сливом 43 через гидролинии 44 и 19. Этим предотвраща5 ется случайное срабатывание усилителя 10 от утечек через золотниковые элементы, либо в случае возникновения информационного сигнала на последующее переключение от электрогидроклапана 2 в тот момент,0 когда еще не завершился процесс переключения передачи от предыдущего информационного сигнала.

Кроме того, в положении, когда реле 15 времени опорожнено, торцовые полости уп5 равления усилителей 9 и 10 сигналов управления соединены со сливом 34 через гидролинии 35 и 36 и реле 15, что также исключает недопустимое в это время сраба- .тывание усилителей. В положении, при ко0 тором реле 15 времени частично или полностью опорожнено, электрогидравлические клапаны 1 и 2 отсоединены от напорной линии 53. Это также предотвращает включение усилителей 9 и 10 при срабаты5 вании одного из электрогидравлических клапанов 1 и 2, пока реле 15 времени полностью не зарядится, что обеспечивает фильтрацию информационного сигнала во время переходных процессов при автоматическом переключении передачи.

После того, как исполнительный гидроцилиндр 13 опорожнился и его поршень возвратился в исходное положение, торцовая полость контрольного клапан 11 посредством гидролинии 38 сообщается со сливом 37, и под действием пружины золотник контрольного клапана 11 возвращается в первую позицию. При этом рабочая полость реле 15 времени соединяется с напорной линией 30 посредством канала 31, и реле заряжается. После этого возможна отработка сигнала на последующие переключения передачи, так как все элементы устройства возвращены в исходные положения.

В случае возникновения информационного сигнала о необходимости переключения на низшую передачу срабатывает электрогидравлический клапан 2 и через каналы управления 6 и 8, усилитель 9 сигнала управления, гидролинию 19 сообщает тор- 1 цовую полость управления усилителем 10 сигнала управления с напорной линией 53. Последний включается и соединяет свою полость управления через гидроканал 28 и дроссель 29 с напорной магистралью 20. Переместившись во вторую позицию, усилитель 10 сообщает полость исполнительного гидроцилиндра 16 посредством гидролиний 47 и 52 с напорной линией, при этом противоположная полость связана со сливом 48 гидролинией 50.. Рабочая жидкость перемещает поршень исполнительного гидроцилиндра 16 в крайнее правое положение,сжимая правую пружину, в результате чего происходит увеличение скоростного режима двигателя, В этом же положении усилитель 10 сигнала управления соединяет исполнительный гидроцилиндр 14с напорной магистралью 20 через гидролинии 25 и 22. Исполнительный гидроцилиндр 14 сработает и произойдет переключение на низшую передачу. Далее процесс работы устройства протекает аналогично.

Контрольный клапан 12 перемещается во вторую позицию и соединяет рабочую полость реле времени 15 со сливом 23 регулятора 17 расхода посредством гидролинии 33. Реле опорожняется, после чего усилитель 9 возвращается в исходное положение . После возврата усилителя 10 в первую позицию обе полости гидроцилиндра 10 соединяются со сливами 48 и 51, и поршень гидроцилиндра 16 под действием правой пружины возвращается в среднее положение, восстанавливая скоростной режим двигателя. Одновременно исполнительный гидроцилиндр 14 опорожняется через слив 23 регулятора 17 расхода посредством гидролиний 25 и 26 и усилителя 10. После возврата поршня гидроцилиндра 14 в исходное положение контрольный клапан 12 перемещается в первую позицию и сообщает рабочую полость реле 15 времени с напорной линией 30, в результате чего реле заряжается. Устройство готово к отработке нового сигнала управления.

При переходе на другой режим работы самоходной машины, характеризующийся изменением продолжительности переходных процессов при автоматическом переключении передач, водитель переключает регулятор 17 расхода в позицию II, сообщая вход регулятора со сливом 24, в котором установлен дроссель с другим проходным

сечением, настроенный на требуемый режим работы самоходной машины. Работа устройства в этом случае аналогична описанной.

Формула изобретения

расхода с входом и двумя выходами, причем вход регулятора расхода гидравлически связан линиями через усилители сигналов управления с исполнительными гидроцилиндрами и через контрольные клапаны - с реле времени, а выходы соединены со сливными линиями, в каждой из которых установлен дроссель, при этом дроссели выполнены с различными проходными сечениями.

позиции, второй его выход связан со сливом через другой дроссель.