Трансмиссия транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60K41/06 

1

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к трансмиссиям транспортных средств.

Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку передач с делителем силового потока .и систему управления, состоящую из клапана автоматического управления делителемJ имеющего корпус с крышками, выполненный с рабочими камерами, и золотник, размещенный в корпусе и контактирующий с установленными в рабочих камерах поршнями, один из которых выполнен дифференциальным, клапана ручного управления переключением передач, имеющего корпус с полостями, источника рабочей жидкости, датчика нагрузки двигателя и яатчкка скорости транспортного средства, подключенного к упомянутой рабочей камере с дифференциальным поршнем через клапан ручного управления переключением передач и к гид робаку 1| .

Недостаток известной трансмиссии заключается в том, что примененная в ней система управления не обеспечивает достаточно плотного ряда передаточных отношений при.уключеник понижающих ступеней в коробке передач,

что приводит к снижению средних скоростей движения транспортного средства.

Цель изобретения - повышение средней скорости движения транспортного средства путем уплотнения ряда передаточных отношений при включении понижающих ступеней коробки передач. Указанная цель достигается тем,

10 что система управления снабжена клапаном ручного управления делителем, имеющим орган управления, а в крышках упомянутых рабочих камер выполнены полости, в которых установлены

15 силовые элементы, при этом рабочая камера второго поршня клапана автоматического управления делителем сообщена с источником рабочей жидкости и с гидробаком через клапан ручного

20 управления переключением передач и клапан ручного управления делителем, полости в корпусе клапана ручного управления переключением передач сообщены с источником рабочей жидкости и датчиком нагрузки двигателя и

разделены полостью, сообщенной с гид робаком, а клапан ручного управления делителем имеет корпус с полостями и подпружиненный золотник, перекрывающий полость этого клапана, сообщенную с полостью силового элемента рабочей камеры с дифференциальным поршнем клапана автоматического управления делителем. Орган управления клапаном ручного управления делителем выполнен в виде кнопки, встроенной в рычаг управлени коробкой передач, и электроцепи с соленоидом, сердечник которого контактирует с подпружиненным золотнико упомянутого клапана. На чертеже изобрг1жена трансмиссия с входящими в нее основными элементами систег ы управления и их взаимосвязями, показанная в положении вклю ченной в делителе понижающей (прямой передачи. Она содержит вал 1 двигателя (на чертеже не показан), связанный с ко пусом 2 фрикционных элементов 3 и 4, дополнительный редуктор-делитель 5, расположенный перед коробкой б передач, клапан 7 автоматического управления делителем, клапан 8 ручного управления переключением передач, клапан 9 ручного управления делителем, датчик 10 нагрузки двигателя, датчик 11 скорости транспортного сре ства и источник 12 рабочей жидкости. Фрикционный элемент 3 соединен с коробкой 6 передач непосредственно а фрикционный элемент 4 - через дели тель 5, выполненный, например в вида пары постоянно зацепленных шестерен , создающих повышакхдую передачу с коэффициентом прогрессии между сту пенями. Кр. 1,35- 1,45 (0,74 0,69). Клапан 7 автоматического управления делителем содержит корпус 13, золотник 14, поршень 15 и дифференциальный поршень 16, выполненный сос тавным из плунжера 17 и поршня 18. Золбтник 14 содержит хвостовики 19 и 20, при этом внутри хвостовика 19 размещен плунжер 17, а на хвостовике 20 выполнены канавки 21 и 22, поочередно контактирующие с шариком 23 пружинного фиксатора 24, установленного в отверстии 25 корпуса 13 кл пана 7 автоматического управления делителем. Корпус 13 содержит полост 26 - 32, при э.том полости 28 и 32 со динены с гидробаком. Корпус 33 диф,ференциального поршня 16 содержит жиклер 34, соединенный с гидробаком. Клапан 8 ручного управления переключением передач содержит корпус 35 с подпружиненным золотником 36, имею щим упоры 37 и 38. При этом золотник 36 находится под воздействием нажимного элемента,39, связанного кинематической цепью с органом управления в кабине водителя. Корпус 35 клапана 8 содержит полости 40 - 48, при этом полости 42, 46 и 48 соединены с гидробаком. В полости 48 размещена пружина 49 между золотником 36 и упором 38. Клапан 9 ручного управления делителем содержит корпус 50 с полостями 51 - 53 и подпружиненный золотник 54, установленный в корпусе 50 между упором 55 и крышкой 56. Пружина 57 клапана 9 размещена между торцом золотника 54 и крышкой 56. Наружный хвостовик золотника 54 находится под воздействием органа управления клапаном 9, выполненным, например, в виде соленоида 58, сердечник 59 которого контактирует с хвостовиком 60 золотника 54 клапана 9. Обмотка соленоида 58 соединена электроцепью 61 с кнопкой 62, размещенной на ручке рычага 63 переключения передач коробки 6 передач. Источник 12 рабочей жидкости гидролинией 64 сообщен с полостью 44 клапана 8, а через смежную с ней полость 43 гидролинией G5 - с полостью 30 клапана 7 автоматического управления делителем 5. Датчик 10 нагрузки двигателя гидролинией 66 сообщен с полостью 41 корпуса 35 клапана 8 и далее через полость 40 - гидролинией 67 с рабочей камерой поршня 15 клапана 7 автоматического управления делителем 5. Датчик 11 скорости гидролинией 68 сообщается через полость 46 корпуса 35 клапана 8 с полостью 27 корпуса 13 клапана 7. Полость 27 внутренним каналом 69, выполненным в золотнике 14, сообщается с плунжером 17 дифференциального поршня 16, а полость 26 гидролинией 70 сообщается с поршнем 18. Полость 29 корпуса 13. клапана 7 гидролинией 71 сообщается с фрикционным элементом 4 включения понижающей передачи в делителе 5. Полость 31 корпуса 13 клапана 7 гидролинией 72 сообщается с фрикционным элементом 3 включения прямой, т.е. по отношению к смежной - понижающей передачи. Полость 45 клапана 8 гидролинией 73 сообщается с полостью 52 клапана 9 и через смежную полость 51 - гидролинией 7-1 с полостью 75 перед силовым элементом 76, размещенным в крышке 77 клапана 7. Полость 53 клапана 9 гидролинией 78 сообщается с противоположно расположенной полостью 79 перед силовым элементом 80, размещенным в крышке 81 и примыкающим к дифференциальному поршню 16. В исходном положении полости 52 и 53 отделены друг от друга золотником 54. Трансмиссия работает следующим образом. После начала работы двигателя вращение вала 1 двигателя передается на корпус 2 фрикционных элементов 3 и 4. При этом давление источника 12 через гидролинию 64 полости 44 и 43 корпуса 35 клапана 8 и гидролинию 65 подводится к полости 30 клапана 7. Одновременно давление датчика 10 нагрузки двигателя гидролинией 66 чере полости 41 и 40 корпуса 35 клапана 8 и гидролинию 67 подводится к поршню 15, в результате чего золотник 14 клапана 7 занимает левое крайнее положение, показанное на чертеже, фиксируемое при совпадении шарика 23 с канавкой 22 золотника 14. При этом давление источника 12 рабочей жидкости через полости 30 и 31 клапана 7 и гидролинию 72 подводится к фрикционному элементу 3 включения понижающей (прямой) передачи в делителе 5. Поэтому разгон м шины с места начинается при включении в делителе понижающей передачи. Для трогания машины с места водитель вручную включает одну из пон жающих передач в коробке 6 передач при верхнем положении кнопки 62, т. при исходном (левом) положении золотника 54 клапана 9. При этом для разрыва силового потока при включении передачи в коробке он воздействует на Нс1жимной элемент 39, кото рый перемещает золотник 36 клапана 8вправо до упора 38. При крайнем правом положении золотника 36 клапана 8 золотник 14 кл пана 7 переводится в крайнее левое положение, соответствующее включению понижающей (прямой) передачи в делителе. Это достигается тем, что в момент разрыва силового потока ( нажатия золотника клапана 8) обес печивается силовое воздействие на золотник 14 со стороны давления источника 12 рабочей жидкости. Давление источника 12 рабочей жидкости через полость 45 клапана 8, гидролинию 73, полости 51 и 52 клапана 9и гидролинию 74 подводится к поло ти 75 и, воздействуя на силовой эле мент 76, обеспечивает переход золот ника 14 клапана 7 в левое крайнее положение. После окончания ручного переключения воздействие на нажимно элемент 39 прекращается и пружина 4 клапана 8 возвращает золотник 36 в певое крайнее положение. При этом и точник 12 рабочей жидкости через по лость 43 клапана 8 и гидролинию 65 сообщается через полости 30 и 31 ко пуса 13 клапана 7 и гидролинию 72 с полостью фрикционного элемента 3. Включение фрикционного элемента 3 обеспечивает связь двигателя с тран миссией, и транспортное средство тр гается с места при включенных в кор ке б передач и делителе 5 понижгиоци передачах. По мере увеличения скорости движ ния возрастает давление датчика 11. скорости, которое гидролинией 68 че рез полость 47 корпуса 35 клапана 8 и внутренний канал 69 подводится к торцу плунжера 17. Установка золотника 14 клапана 7 в положение включенной понижающей передачи в делителе 5 при трогании с места может быть произведена и другим образом - без воздействия на клапан 8, а именно нажатием на педаль управления двигателем. В этом случае давление датчика 10 нагрузки двигателя подводится к полости перед поршнем 15 через полости 41 и 40 клапана 8 и гидролинию 67. При определенном значении давления датчика 11 скорости усилие, действующее на эолотник 14 клапана 7 становится равным по величине усилию, действующему на золотник 14 со стороны поршня 15, находящегося под воздействием датчика 10 нагрузки двигателя. При дальнейшем увеличении скоро ;ти равновесие золотника 14 нарушается и он перемещается в крайнее правое положение, фиксируемое при совпадении шарика 23 с канавкой 21 золотника 14. При этом полость 29 корпуса 13 клапана 7 соединяется через полость 30 с источником 12 рабочей жидкости, в результате чего происходит автоматическое включение фрикционного элемента 4, т. е. повышающей передачи в делителе 5. Одновременно полость фрикционного элемента 3 через полости 31 и 32 корпуса 13 сообщается с гидробаком. Для дальнейшего разгона транспортного средства требуется ручное переключение более высоких передач в коробке 6, при которых, как и при троганин с места, золотник 36 клапана 8 перемещается в правое крайнее положение, при воздействии водителя на нажимной элемент 39. При этом давление источника 12 рабочей жидкости и давление датчика 10 нагрузки двигателя разобщаются с клапаном 7, а давление датчика 11 скорости сообщается с гидробаком через полость 48 корпуса 36 клапана 8. Одновременно с этим, как было описано, давление источника 12 рабочей жидкости устанавливает золотник 14 клапана 7 в левое крайнее положение, соответствующее включению понижающей передачи в делителе. Таким образом, при ручных переключениях коробки 6 передач вверх, на повышающие передачи, обеспечивается отключение клапана 7 от сигналов давлений датчиков 10 и 11, фрикционного элемента 3 от источника 12 рабочей жидкости и установки золотника 14 в левое крайнее положение. При этом при разгоне машины обеспечивается деление рядов передаточных отношений в коробке 6 передач, поскольку в момент ручного включения в ней повышающих передач, в делителе 5

включается понижакяцая (прямая) передача, т. е. обеспечивается встречный силовой поток по отношению к изеиенению силового потока в коробке 6 передач, чем и достигается уплотнение рядов передаточных отношений в трансмиссии при переключениях передач вверх.

Благодаря этому достигается повышение коэффициента использования мощности двигателя, а, следовательно, обеспечиваются и высокие динамические показатели транспортного средства при его разгоне.

После окончания переключения вверх в коробке б передач золотник 36 клапана 8 возвращается в левое крайнее положение, при котором давление датчиков 10 и 11, а также давление источника 12 рабочей жидкости вновь подключается к клапану 7, создавая возможность для его автоматического переключения.

В случае снижения скорости движения, возникающего, например, при увеличении дорожного сопротивления в определенный момент времени, происходит автоматическое переключение делителя 5 на понижающую (прямую передачу, соответствующее левому крайнему положению золотника 14 клапана 7. В случае дальнейшего уменьшения скорости движения требуется ручное включение понижающих передач в коробке 6 передач.

Уплотнение рядов передаточных отношений в трансмиссии при переключении вниз производится следующим образом.

При включении понижающих передач водитель разрывает силовой поток в трансмиссии с помощью клапана 8 аналогично тому, как это делалось при переключениях вверх. При этом в крайнем положении золотника 36 источник 12 рабочей жидкости и датчики 1C и 1 отключаются от клапана 7. Одновременно с этой манипуляцией водитель производит включение понижающей передачи в коробке 6 передач рычагом 63 при нажатой вниз кнопке 62. Вследствие этого замыкается цепь соленоида 58, сердечник 59 которого воздействует на золотник 54 клапана 9, переводя его в правое крайнее положение. При правом крайнем положении золотника 54 клапана 9 полость 51 разобщается с полостью 52, которая, в свою очередь, сообщается с полость 53 корпуса 50 клапана 9. Таким образом, давление источника рабочей жид.кости 12 через полость 53 и гидролинию 78 подводится к полости 79 перед силовым элементом 80, примыкакяйим к поршню 18, а воздействуя на него, перемещает золотник 14 клапана 7 в правое крайнее положение, (Соответствующее включению в делителе повышающей передачи.

После того, как понижающая передача в коробке передач включена, водитель прекращает воздействие на золотник 36 клапана 8, который возвращается в исходное левое положение, при котором источник 12 рабочей жидкости через полости 30 и 29 клапана 7 и гидролинию 71 подводится к фрикционному элементу 4, производится автоматическое включение повышаквдей передачи в делителе 5. Таким образом осуществляется встречный силовой поток при переключениях вниз в коробке 6 передач.

Предложенная система управления обеспечивает изменение передаточного числа в трансмиссии, равное отношению передаточного числа в коробке б передач и в делителе 5 при ручных включениях передач как вверх, так и вниз. Этим достигается плотный ряд передаточных отношений, повышаются коэффициент использования мощности двигателя и средние скорости движения транспортного средства. При такой системе коэффициенты прогрессии в делителе могут быть в пределах 1-; 1,35 - 1,48, а в коробке передач i 18 If 85, т. е, j

Осуществление встречного силового потока в трансмиссии при ручных переключениях коробки передач в обе стороны (как вверх, так и вниз) принципиально возможно только при применении Конструкции клапана переключения передач без пружины, золотник которого имеет фиксаторы его положений.

Предлагаемая трансмиссия с наиболшей эффективностью может использоваться на автомобилях с дизельными двигателями при низкой удельной мощности.

Формула изобретения

1. Трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку передач с делителем силового потока и систему управления, состоящую из клапана автоматического управления делителем,. имеющего корпус с крышками, выполненный с рабочими камерами, и золотник, размещенный в корпусе и контактирующий с установленными в рабочих камерах по1М11нями, один из которых выполнен дифференциальным, клапана ручного управления переключением передач, имеющего корпус с полостями, источника рабочей жидкости, датчика нагрузки двигателя и датчика скорости транспортного средства, подключенного к упомянутой рабочей камере с дифференциальным поршнем через клапан ручного управления переключением передач и к гидробаку, отличающаяся тем, что, с целью повышения средней скорости

движения транспортного средства путем уплотнения ряда передаточных отношений при включении понижающих ступеней коробки передач, система управления снабжена клапаном ручного управления делителем, имеющим орган управления, а в крышках упомянутых рабочих камер выполнены полости, в которых установлены силовые элементы, при этом рабочая камера втрого поршня клапана автоматического управления делителем сообщена с источником рабочей жидкости и с гидробаком через клапан ручного управления переключением передач и клапан ручного управления делителем, полост в корпусе клапана ручного управления переключением передач сообщены с источником рабочей жидкости и датчиком нагрузки двигателя и разделены полостью, сообщенной с гидробаком, а клапан ручного управления делителем

имеет корпус с полостями и подпрукиненный золотник, перекрывающий по пость этого клапана, сообщенную с полостью силового элемента рабочей камеры с дифференциальным поршнем клапана автоматического управления делителем .

2, Трансмиссия по п, 1, отличающаяся тем, что орган управления клапаном ручного управления делителем выполнен в виде кнопки,

0 встроенной в рычаг управления коробкой передач, и электроцепи с соленоидом, сердечник которого контактирует с подпружиненным золотником упомянутого клапана.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2490525,кл. В 60 К ,

0 1977 (прототип).