Устройство автоматического перек-лючЕНия пЕРЕдАч ТРАНСпОРТНОгОСРЕдСТВА Советский патент 1981 года по МПК B60K41/06 

1

Изобретение относится к устройствам автоматического переключения передач ступенчатых трансмиссий транспортных средств.

Известно устройство автоматического переключения передач транспортного средства, содержащее центробежный регулятор, аналого-дискретный преобразователь, золотник которого связан с муфтой регулятора посредством шарнирно закрепленного рычага, задающий механизм, имеющий педаль, кинематически связанную с одним концом пружины, и исполнительный механизм, связанный с аналого-дискретным преобразователем.

Это устройство обеспечивает удовлетворительную работу при ис :ользовании его на машинах с двигателями, имеющими пологие скоростные характеристики (без изломов). Такими характеристиками обладают карбюраторные двигатели РЗ

Однако при использовании дизельного двигателя со всережимным регулятором скоростная характеристика его на любом скоростном режиме сострит из предельной или частичной

регуляторной характеристики и внешней скоростной характеристики, состоящей в свою очередь из безрегуляторных и корректорных участков или только из безрегуляторного участка, т.е. характеристика его становится существенно нелинейной. В этом случае, если пружина задающего механизма устройства обеспечивает син0хронное движение золотника ангшогодискретногО преобразователя и рейки топливного насоса при работе двигателя на регуляторной характеристике ,- то при переходе на кор5ректорный участок синхронность их работы непременно нарушается, что приводит к неудовлетворительной работе устройства. Если же регулятор двигателя не имеет корректора, то

0 на безрегуляторном участке характеристики рейка топливного насоса неподвижна, в то время как золотник должен перемещаться для включения в соответствующей точке безре5гуляторного участка характеристики низшей передачи. Эта точка обычно значительно отличается по частоте вращения коленчатого вала двигателя от частоты вращения при работе двигателя на регуляторной характеристике. R так как характеристика пружины задающего механизма, как правило, линейная, то получается чрезмерно большое перемещение золотника .аналого-дискретного преобразователя в момент достижения режи ма переключения, на низшую передачу, что обычным центробежным регулятором обеспечить невозможно по конструктивным соображениям из-за ог раничений по углу поворота грузов регулятора. В результате не обеспечивается синхронное движение рейки топливного насоса и золотника анало го-дискретного преобразователя при работе двигателя на корректорном участке характеристики, и соответственно, своевременное включение ни шей передачи, что снижает производи тельность и топливную экономичность транспортного средства.. Цель изобретения - повышение топ ливной экономичности и производител ности транспортного средства. Цель достигается тем, что кинема тическая связь между центробежным регулятором, задающим механизмом и аналого-дискретным преобразователем выполнена в виде дополнительного ры чага, имеющего общую точку шарнирного закрепления с рычагом, взаимодействующим с муфтой центробежного регулятора, при этом свободный коне дополнительного рычага связан с дру гим концом пружины задающего механи ма, а рычаг, взаимодействующий с муфтой центробежного регулятора, снабжен жестко установленным на нем подпружиненным упором с элементом регулировки усилия пружины для взаимодействия с дополнительным рычаго На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства в нейтральном положении; на фиг. 2 - скоростная характеристика дизельного двигателя с нанесенными на нее характеристикагли переключения передач. Устройство содержит приводимый во вращение от двигателя центробежный регулятор 1 с грузами 2, муфтой 3 и роликом 4, задающий механиз имеющий педаль 5, кинематически свя занную при помощи рычага б с одним (КОНЦОМ пружикы 7, аналого-дискратны преобразователь 8 с золотником 9, шарнирно закрепленный рычаг 10, вза имодействующий с муфтой центробежно регулятора 1 и с золотником аналого дискретного преобразователя 8,допол нительный рычаг 11, имеющий «общую точку шарнирного закрепления 12 с рычагом 10, свободный конец которо го связан с другим концом пружины 7 задающего механизма, подпружиненный упор 13 с пружиной 14, элементом 15 регулировки усилия пружины и штоком 16, причем упор 13 жестко установлен на рычаге 10. Для обеспечения настройки центробежного регулятора 1 на одинаковый скоростной режим с всережимным регулятором 17 двигателя 18, рычаг управления 6 связан тягой 19 с рычагом управления всережимным регулятором 17 двигателя 18 и тягой 20 с педалью управления 5. Ограничитель 21служит для ограничения хода рычага 11. Корпус аналого-дискретного преобразователя имеет три проточки 22, 23 и 24. К кольцевой проточке 22по каналу 25 подводится под давлением рабочая жидкость гидросистемы коробки передач, в зависимости от положения золотника 9 относительно проточек 23 и 24 рабочая жидкость по каналам 26 и 27 подается к исполнительному механизму 28 на включение высшей или низшей передачи. На фиг. 2 изображена скоростная характеристика дизельного двигателя с нанесенными на нее характеристиками переключения передач, при которых обеспечивается высокая загрузка двигателя по крутящему моменту (Мд) Скоростная характеристика состоит из предельной регуляторной характеристики 29, частичных регуляторных характеристик 30 и внешней скоростной характеристики. Внешняя скоростная характеристика в свою очередь состоит при наличии корректора у регулятора двигателя, из корректорного, участка 31 и безрегуляторных 32 и 33,в случае отсутствия корректора - только из безрегуляторного участка 33, продолжение которого показано штриховой линией. Кривые 34 и 35 являются характеристиками переключения передач. Устройство работает следующим образом. Переключение на высшую передачу происходит в точках пересечения предельной регуляторной характеристики 29 (фиг.2) или частичных регуляторных характеристик 30 с кривой 34,что соответствует загрузке двигателя на .70-80% от номинального момента. Под действием центробежной силы инерции грузов 2 золотник 9 перемещается вправо и сообщает проточку 22 с проточкой 23. При этом в исполнительный механизм 28 по каналу 26 подается дискретный сигнал в виде давления рабочей жидкости. Подпружиненный шток 16 утоплен и рычаги 10 и 11 движутся как одно целое. Переключение на низшую передачу при настройке двигателя на максимальный скоростной режим происходит следующим образом. С увеличением нагрузки двигатель выходит на номинальный режим работы рычаг 11 перемещается до упора в ограничитель 21. При дальнейшем увеличении нагрузки двигатель выходит на безрегуляторный участок 33 внешней скоростной характеристики. Регулятор 17 двигателя 18 в этом случае не работает и рейка топливного насоса неподвижна, золотник 9 аналого-дискретного преобразователя также неподвижен, так как усилия пружины 14 недостаточно для преодоления центробежной силы инерции грузов 2. Если нагрузка продолжает возрастать, то происходит дальнейше падение частоты вращения вала двигателя и начинает работать корректор регулятора двигателя и двигатель выходит на корректорный участок характеристики 31. Под действием усилия йружины 14 (фиг.1), преодолевающей центробежную силу инерции грузов 2, рычаг 10 начинает отходить от неподвижного рычага 11,перемещая золотник 9, влево в положение соответствующее включению низшей передачи. Рейка топливного насоса и золотник 9 устройства при этом движутся синхронно, что достигается регулировкой усилия пружины 14 элементом 15. При перемещении рейки на 1/2-2/3 величины корректорного хода золотник 9 сообщает проточку 22 с проточкой 24, подавая дискретный синал в виде давления рабочей жидкост по каналу 27 к исполнительному меха низму 28 на включение низшей передачи. Если же регулятор двигателя не снабжен корректором, то усилие пружины 14 регулируется таким образом, чтобы переключение на низшую передачу-происходило при превышении нагрузки двигателя на 5-1-0% по сравнению с номинальным крутящим моментом.

На частичных скоростных режимах переключение на низшую передачу происходит в точках пересечения частичных регуляторных характеристик 30 с кривой 35. При этом рычаги 10 и 11 расходятся на величину хода штЪка 16 под действием пружины 14, так как усилие ее оказывается больше центробежной силы инерции грузов 2, Когда корректор у регулятора двигаЗ еля отсутствует, то переключение на низшую :передачу в данном случае аналогично ранее описанному.

Если бы устройство имело один рычаг и одну пружину 7 задающего механизма, то при переключении на низшую передачу перемещение золотника 9 от положения при н.оминальном режиме работы двигателя до положения, соответствующего включению низшей передачи было бы в несколко раз больше, .чем перемещение до

положения, соответствующего включению высшей передачи,что конструктив обеспечить обычным центробежным ре.гулятором невозможно, из-за ограничений по углу поворота грузов 2 регулятора. Это следует из рассмотрения графиков фиг.2. Для включения высшей передачи частота вращения вала двигателя должна изменяться от Лно1А Д° АВ / при включении низшей от п„ до Пд„ . Разница п„о„ гораздо большем, чем п п„о„

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить своевременное включение низшей передачи и,тем самым, повысить производительность и топливную экономичность автотракторного агрегата, а также упростить конструкцию за счет умен.шения хода золотника 9 аналого-. дискретного преобразователя.

Формула изобретения

Устройство автоматического переключения передач транспортного средства, содержащее центробежный регулятор, аналого-дискретный преобразователь, золотник которого связан с муфтой регулятора посредством шарнирно закрепленного рычаг задающий механизм, имеющий педаль, кинематически связанную с одним концом пружины, и исполнительный механизм, связанный с аналого-дискретным преобразователем, отличающееся тем, что, с целью повышения топливной экономичности и производительности транспортного средства, кинематическая связь меж центробежным регулятором, задающим механизмом и аналого-дискретным преобразователем выполнена в виде дополнительного рычага, имеющего общую точку шарнирного закрепления с рычагом, взаимодействующим с муфтой центробежного регулятора, при этом свободный конец дополнительного рычага связан с другим концом пружины задаквдего механизма, а рычаг, взаимодействующий с муфтой центробежного регулятора, снабжен жестко установленным на нем подпружиненным упором с элементом регулировки усилия пружины для взаимодействия с дополнительным рычагом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. Авторское свидетельство СССР № 634980, кл. В 60 К 41/06,1978.

л# i( « ifdiF

f 7 /.44

797922