Гидравлическая система управления гидромеханической передачей трансмиссии транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60K41/16 

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к системам управления гидромеханическими передачами трансмиссий транспортных средств.

Известна гидравлическая система управления гидромеханической передачей, содержащая дроссель, установленный во входной гидролинии гидротрансформатора перед точкой соединения ее с гидролинией, идущей от клапана включения муфты блокировки, причем вход дросселя соединен посредством параллельно подключенного к нему регулятора давления с выходной гидролинией гидротрансформатора.

Недостатком известной системы управления является то, что управление в ней осуществляется с недостаточной надежностью, так как при формировании сигнала управления не учитываются статистические характеристики скорости вращения насосного колеса.

Известна гидравлическая система управления гидромеханической передачей, содержащая соленоид, установленный в клапане управления муфтой блокировки, сердечник которого выполнен с возможностью взаимодействия с пружиной клапана, а обмотка соленоида соединена с выходом датчика частоты вращения, связанным с насосным колесом гидротрансформатора.

Недостатком известной системы управления является то, что управление в ней осуществляется с недостаточной надежностью, так как не учитываются при формиро- вании сигнала управления такие статистические характеристики частоты вращения насосного колеса гидротрансформатора как дисперсия и коэффициент вариации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является гидравлическая система управления гидромеханической передачей трансмиссии транспортного средства, содержащая устройство разблокировки гидротрансформатора, включающая блок определения дисперсии, подключенный входом к выходу датчика частоты вращения насосного колеса гидротрансформатора, фильтр низших частот, первый сумматор, подключенный первым входом посредством фильтра низших частот к выходу датчика частоты вращения насосного колеса, а вторым входом - к выходу блока определения дисперсии, источник напряжения, второй сумматор, подключенный суммирующим входом к выходу первого сумматора, а вычитающим входом - к источнику напряжения, усилитель, клапан разблокирования гидротрансформатора с

обмоткой управления, подключенный посредством усилителя к выходу второго сумматора.

Недостатком данной системы управления, принятой за прототип, является недостаточная надежность работы. Это обусловлено тем, что в известной системе управления сигнал управления формируется суммированием двух напряжений: напряжения, пропорционального среднему значению частоты вращения насосного колеса, и напряжения, пропорционального дисперсии частоты вращения насосного колеса гидротрансформатора, и при достижении этим сигналом управления порога разблокирования Sn (фиг. 1) включается клапан разблокирования гидротрансформатора. Однако сигнал управления при этом может состоять из относительно большого

напряжения (фиг, 2), пропорционального среднему значению частоты вращения насосного колеса гидротрансформатора, и относительно малого (фиг. 3) напряжения, пропорционального дисперсии частоты вращения насосного колеса гидротрансформатора. В сумме эти напряжения достигают порога разблокирования гидротрансформатора, но при таких соотношениях среднего значения и дисперсии частоты вращения насосного колеса разблокировать гидротрансформатор нет необходимости. В известной системе управления это происходит. Соответственно, при малых средних значениях частоты вращения насосного колеса и большой дисперсии этой частоты вращения порог разблокирования еще не достигается, а разблокировать гидротрансформатор уже желательно, так как значение дисперсии частоты вращения насосного колеса относительно велико. Итак, разблокирование гидротрансформатора более точно можно осуществлять по соотношению характеристик случайной и постоянной составляющих частоты вращения насосного колеса, а таким соотношением является коэффициент вариации, который определяется формулой

V m

где а - среднеквадратическое отклонение частоты вращения насосного колеса,

m - среднее значение частоты вращения насосного колеса.

Поэтому в известной системе управления недостаточно обеспечивается надеж- ность работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем управления с учетом коэффициента вариации.

Указанная цель достигается тем, что гидравлическая система управления гидромеханической передачей трансмиссии транспортного средства, содержащая масляный бак, соединенный всасывающим трубопроводом с источником давления рабочей жидкости - насосом, нагнетательная магистраль которого соединена с фильтром и предохранительным клапаном, выход которых соединен через регулятор давления с входом гидротрансформатора и полостью управления клапана блокировки гидротрансформатора, один из входов которого соединен с входом регулятора давления, второй вход - с масляным баком, а выход - с входом клапана разблокировки, выход которого соединен с полостью муфты блокировки гидротрансформатора, причем выход последнего соединен через регулятор давления с масляным баком, через дроссель - с второй управляющей полостью клапана блокировки, датчиком скорости, выход которого соединен с обмоткой соленоида клапана блокировки гидротрансформатора, усилитель, выход которого соединен с обмоткой соленоида клапана разблокировки, снабжена микропроцессором, аналого-цифровым и цифроаналого- вым преобразователями, оперативным и постоянным запоминающими устройствами, генератором тактовой частоты, таймером, интерфейсом, один из входов которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с датчиком скорости, второй вход через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом усилителя, третий вход через шину данных соединен с микропроцессором, который соединен с генератором тактовой частоты и таймером, а через адресную шину - с постоянным и оперативным запоминающими устройствами.

На фиг. 1-4 приведена схема системы управления.

Система управления содержит (фиг. 4) масляный бак 1, соединенный всасывающим трубопроводом с источником давления рабочей жидкости - насосом 2, нагнетательная магистраль которого соединена с фильтром 3 и предохранительным клапаном 4, выход которого соединен через регулятор 5 давления с входом 6 гидротрансформатора и полостью управления клапана 7 блокировки гидротрансформатора, вход 8 которого соединен с входом регулятора 5 давления, вход 9 - с масляным баком 1, выход - с входом клапана 10 разблокировки, выход которого соединен с полостью муфты 11 блокировки гидротрансформатора, причем выход 12 последнего соединен через регулятор 5 давления с масляным баком 1, через дроссель 13 - с второй управляющей полостью клапана 7 блокировки, датчик скорости 14, выход которого соединен с обмоткой 15 соленоида 16 клапана 7 блокировки гидротрансформатора, усилитель 17, выход которого соединен с обмоткой 18 соленоида

19 клапана 10 разблокировки, микропроцессор 20, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи 21 и 22, оперативное и запоминающее устройства 23 и 24, генератор 25 тактовой частоты, тай0 мер 26, интерфейс 27, один из входов которого через аналого-цифровой преобразователь 21 соединен с датчиком 14 скорости, второй выход через цифроаналоговый преобразователь 22 соединен с вхо5 дом усилителя 17, третий вход через шину 28 данных соединен с микропроцессором

20,который соединен с генератором 25 тактовой частоты и таймером 26, а через адресную шину 29 - с постоянным 24 и

0 оперативным 23 устройствами.

Система работает следующим образом. По всасывающему трубопроводу из бака 1 жидкость забирается источником давления - насосом 2 и по нагнетательному

5 трубопроводу через фильтр 3 подается посредством регулятора 5 давления в гидротрансформатор, а из него по выходной гидролинии через дроссель 13-в бак 1. При большой нагрузке на турбинном валу раз0 ность давления входа 6 в гидротрансформатор и выхода 12 из него незначительная и при воздействии на клапан 7 блокировки не может преодолеть сопротивления его пружины, поэтому клапан 7 блокировки нахо5 дится в закрытом положении.

При уменьшении нагрузки на турбинном валу гидротрансформатора разность давлений на входе 6 и выходе 12 из него увеличивается и при достижении этой раз0 ностью значения, при котором давление преодолевает сопротивление пружины клапана 7, создаваемое соленоидом 16 с обмоткой 15, клапан 7 блокировки открывается и гидротрансформатор блокируется.

5 Сигнал от датчика 14 скорости, представляющий из себя сумму постоянной и переменной составляющих скорости, поступает на аналого-цифровой преобразователь

21.Выходной сигнал последнего в парал- 0 лельном коде подается на порты интерфейса 27. Обращение к портам интерфейса 27 происходит по сигналу с выхода микропроцессора 20. Обработка сигналов выполняется микропроцессором 20, при этом сигналы

5 проходят от оперативного запоминающего устройства 23 и постоянного запоминающего устройства 24 посредством адресной шины 29 к микропроцессору 20.

От микропроцессора 20 сигналы поступают к шине 28 данных. В постоянном запоминающем устройстве 24 записана программа вычисления среднего значения скоростинасосногоколеса, среднеквадратического отклонения скорости насосного колеса, а также программа вычисления отношения срднеквадратиче- ского отклонения скорости насосного колеса к ее среднему значению.

Оперативное запоминающее устройство 23 используется для записи результатов промежуточных вычислений, сравнения действительных значений коэффициента вариации скорости насосного колеса, являющегося отношением среднеквадратического отклонения скорости к ее среднему значению, с заданными значениями. Таймером 26 задаются в определенное время ко- манды управления и организуются временные задержки.

При увеличении коэффициента вариа- ции скорости насосного колеса сверх заданного значения на выходе цифроаналогового преобразователя 22 возникает сигнал, под действием которого посредством усилителя 17 включается клапан 10 разблокировки гидротрансформатора, который соединяет муфту 11с гидробаком, и гидротрансформатор разблокируется.

Таким образом, выполнение устройства разблокирования гидротрансформатора в виде микропроцессорной системы управления позволяет сформировать сигнал на разблокирование с учетом соотношения характеристик случайной и постоянной составляющих скорости насосного колеса гид- ротрансформатора и тем самым повысить точность и надежность системы управления.

Формула изобретения

Гидравлическая система управления гидромеханической передачей трансмиссии транспортного средства, содержащая масляный бак, соединенный всасывающим трубопроводом с источником давления рабочей жидкости - насосом, нагнетательная магистраль которого соединена с фильтром и предохранительным клапаном, выход которых соединен через регулятор давления с входом гидротрансформатора и полостью управления клапана блокировки гидротрансформатора, один из входов которого соединен с входом регулятора давления, второй вход-с масляным баком, а выход-с входом клапана разблокировки, выход которого соединен с полостью муфты блокировки гидротрансформатора, причем выход последнего соединен через регулятор давления с масляным баком, через дроссель - с второй управляющей полостью клапана блокировки, датчиком скорости, выход которого соединен с обмоткой соленоида клапана блокировки гидротрансформатора, усилитель, выход которого соединен с обмоткой соленоида клапана разблокировки, отличающаяся тем, что, с целькэ повышения надежности работы путем управления с учетом коэффициента вариации, она снабжена микропроцессором, аналого- цифровым и цифроаналоговым преобразователями, оперативным и постоянным запоминающими устройствами, генератором тактовой частоты, таймером, интерфейсом, причем один из входов которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с датчиком скорости, второй вход через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом усилителя, третий вход через шину данных соединен с микропроцессором, который соединен с генератором тактовой частоты и таймером, а через адресную шину - с постоянным и оперативным запоминающими устройствами.

Изобретение относится к транспортной технике. Цель изобретения - повышение надежности работы путем управления с учетом коэффициента вариации. Сигнал от датчика 14 скорости, представляющий из себя сумму постоянной и переменной составляющих скорости, поступает на аналого-цифровой преобразователь 21, выходной сигнал последнего в параллельном коде подается на порты интерфейса 27. Обращение к портам интерфейса 27 происходит по сигналу с выхода микропроцессора 20. Обработка сигналов выполняется микропроцессором 20, при этом сигналы проходят от оперативного 23 и постоянного 24 запоминающих устройств посредством адресной шины 29 к микропроцессору 20. От микропроцессора 20 сигналы поступают к шине 28 данных. В устройстве 24 записана программа вычисления коэффициента вариации скоростинасосногоколеса гидротрансформатора. Устройство 23 используется для записи результатов промежуточных вычислений, сравнения действительных значений коэффициента вариации скорости насосного колеса с заданными значениями. Таймером 26 задаются в определенное время команды управления и организуются временные задержки. При увеличении коэффициента вариации насосного колеса сверх заданного значения на выходе цифроаналогового преобразователя 22 возникает сигнал, под действием которого посредством усилителя 17 включается клапан 10 разблокировки гидротрансформатора, который соединяет муфту 11 с гидробаком, и гидротрансформатор разблокировывается. 4 ил. сл с CJ о VJ 1