Устройство для автоматического переключения передач транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам для автоматического управления ступенчатой трансмиссией саилоходной машины с дизельным двигателем.

Известно устройство для автоматического переключения передач, содержащее центробежный регулятор, аналого-дискретный преобразователь, выполненный в виде управляемого двухпоэицйонного золотникового гидроаппарата, вход выходы которого связаны соответственно с источником питания рабочей жидкости и исполнительньм механизлюм включения передач коробки передач транспортного средства, а золотник кинематически связан с муфтой регулятора, механизм изменения порогов срабатывания аналого-дискретного преобразователя, включакхций два профильных кулачка, кинематически связавших с рычагом управления регулятором двигателя, и две гильзы, установленные в корпусе аналого-дискретного преобразователя и связанные с соответствующим профильным кулачком Ul

Недостатком известного устройства является невозмо.жность получения оптимальных характеристик переключения

передач, исключающих возможность переключения передач, и, соответственно, работу двигателя на ниэкоскоростиых режимах, так как эти режимы характеризуются неустойчивой р&ботой двигателя и низкой ТОПЛИВНОЙ экономичностью. При работе двигателя на низкоскоростных режимгис снижается его долговечность.

10

Экспериментальные и расчетнотеоретические исследовання показывгиот ,что оптимальные характеристики переключения на ннзкосксч остных режимах двигателя должны быть крутопа15даюцимс (см. кн. Ксеиевнч И.И., Тарасик В.И. Снстеки автоматического управления ступенчатыми трансмиссиями тракторов. М., Машиностроение, 1979, с. 58).

20

В известном устройстве характеристики переключения передач получаются плавиопадамщими, что не нсключа-; ет возможности переключения передач на иизкоскоростных режимах, и, со25ответственно, приводит к снижению долговечности и топливной экономичности двигателя.

При работе на низкоскоростных режимах (угловая скорость коленвала

30 ниже угловой .скорости при максимальном крутящем моменте) и переключеНИИ.на высшую передачу двигатель вы ходит на внешнюю скоростную характе ристку, работа на которой характери зуется неустойчивостью и повышенным удельным расходом топлива. После око чания переходного процесса при неэна 1чительной внешней нагрузке двигатель может вернуться в зону, ограниченную характеристиками переключения переда При большой внешней нагрузке (напри мер движении груженной Сс1моходной ма шины с прицепом по плохой дороге) переключение на высшую передачу на данных режимах может привести к оста новке двигателя, поскольку время переходного процесса в этом случае дос тигает 10-15 с. Для получения оптимальных характеристик переключения передач кулачки в известном устройстве должны иметь обратную кривизну рабочей поверхности, что исключает возможность их работы с плоскими толкателями, и поэтому они не могут быть применены в данном устройстве. При работе с плоскими толкателем кривизна рабочей поверхности кулачка должна быть положительной, этим объясняется получение плавно падающих характеристик переключения передач посредством известного устройства. Целью настоящего изобретения является повышение долговечности и уменьшение расхода топлива двигателем . Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического переключения передач снабжено корректором закона переключения передач в виде управляемого гидроаппарата, вход которого связан гидролинией с источником питания рабочей жидкости а выход - с входом аналого-дискретного преобразователя, при этом упомянутый гидроаппарат состоит из корпуса/ золотника с двумя рабочими поя ками, подвижно расположенного в корпусе и кинематическ:и связанного с ры чагом управления регулятором двигателя . . КромеТОГО, с целью упрощения кон струкции при соединении золотника аналого-дискретного преобразователя с рейкой топливного насоса и при использовании магистрали низкого давления топливного насоса в качестве источника питания рабочей жидкости, корректор закона переключения передач установлен в корпусе топливного насоса. Соединение- управляющей полости аналого-дискретного преобразователя с исто 1ником питания рабочей жидкостью- через корректор закона переключения передач позволяет получить характеристики переключения передач близкие к оптимальным путем отключения подачи рабочей жидкости в управляющую полость аналого-дискретного преобразователяпри работе двигателя на низкоскоростных режимах. При этом выключается устройство автоматического переключения передач и переключение передач на низкоскоростных режимах не происходит. Отключение подачи рабочей жидкости происходит посредством золотника, который перемещается при повороте рычага управления регуляторомJ При изменении скоростного режима двигателя одновременно с поворотом рычага управления регулятором перемещается и золотник корректора вследствие наличия кинематической связи с рычагом. На низкоскоростных режимах двигателя золотник корректора перекрывает канал подвода рабочей жидкости к аналого-дискретному преобразователю . Установка корректора закона иереключения передач в корпусе топливного насоса позволяет упростить конструкцию. Поскольку отпадает необходимость изготовления отдельно корпуса корректора. На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства автоматического переключения (Передач; на фиг.2то же, при установке корректора закона переключения передач в корпусе топливного насоса; на фиг. 3 - характеристики переключения передач. Устройство содержит центробежный регулятор 1, приводимый во вращение от вала двигателя 2, аналогодискретный преобразователь 3, золотник 4, который кинематически соединен с муфтой центробежного регулятора 1,.механизм изменения порогов срабатывания аналого-дискретного преобразователя, состоящий из двух профильных кулачков 5.и 6 и двух подвижных, относительно корпуса 7 аналого-дискретного преобразователя, гильз 8 и 9. Кулачки 5 и 6 кинематически связаны с рычагом управления 10 регулятором двигателя и контактируют с соответствующими гильзами 8 и 9. Аналого-дискретный преобразователь 3 гидравлически соединен с исполнительным механизмом 11 переключения передач коробки передач транспортного средства посредством каналов 12 и 13. Управляющая полость 14 аналого-дискретного преобразователя соединена с источником питания рабочей жидкостью через корректор закона переключения передач 15, который состоит из корпуса 16 и золотника 17. Золотник 17 кинематически соединен (например тягой 18) с рычагом управления 10 регулятором двигателя. Устройство работает следующим образом.

При настройке двигателя на высо- кие скоростные режимы рабочая жид- кость под давлением подается по каналу 19 в управляющую полость 14 |аналого-дискретного преобразователя. В зависимости от положения золотника 4 аналого-дискретного преобразователя относительно окон 20 и 21, выполненных в гильзах 8 и 9, жидкость по каналам 12 или 13 подается в исполнительный механизм 11 на включение высшей или низшей передачи соответственно.

При изменении скоростного режима (повороте рычага управления 10 регулятором двигателя) изменяется посредством кулачков 5 и 6 положение гильз 8 и 9 относительно корпуса 7, и, соответственно, изменяются пороги срабатывания аналого-дискретного преобразователя-. Посредством кулачков 5 и б, кривизна рабочей поверхности которых положительна, можно получить характеристики переключения передач, показанные на фиг. 3 штрихпунктирными линиями. Для получения оптимальных характеристик переключения передач (показаны сплошными линиямиj необходимо, чтобы рабочая поверхность кулачков имела отрицательную кривизну. Однако это исключает возможность их работы по плоскому толкателю.

При повороте рычага управления 10 по часовой стрелке, т.е. при переводе двигателя на низкоскоростные режимы (угловая скорость двигателя си меньше угловой скорости при максимальном крутящем моменте двигате- . ля JM ) золотник 17 корректора закона переключения передач перемещается вправо и рабочим пояском 22 перекрывает окна 23 в корпусе 16 корректора. При этом прекращается подвод рабочей жидкости по каналу 19 в управляющую полость 14, и тем самым отключается устройство автоматического переключения передач. Действительные характеристики переключения передач в этом случае имеют вид, показанный на фиг. 3 штриховыми линиями.

. Сопоставляя действительные характеристики -переключения перетач с оптимальными очевидно, что практически они мало отличаются друг от друга и обеспечивают достижение положительного эффекта.

При соединении золотника 4 аналого-дискретного преобразователя с. рейкой топливного насоса 24 (например тягой 25), а.управляющей полости 14 преобразователя с магистралью низкого давления каналом 19, корректор |закона переключения передач устанавливается в корпусе топливного насоса 26. Это упрощает конструкцию устройства, поскольку отпадает необходимость в изготовлении отдельного корпуса корректора..

Таким образом, устройство исключает переключение передач на н зkoскоростных режимах двигателя, и

тем самым - неустойчивую работу двигателя на этих режимах, что повышает его долговечность и уменьшает расход топлива.

10

Формула изобретения

1.Устройство для автоматического

5 переключения передач транспортного средства, содержащее центробежный регулятор, аналого-дискретный преобразователь, выполненный в виде управляемого двухпоэиционного золотникового гидроаппарата, вход и выходы которо0го связанысоответственно с источником питания рабочей жидкости и исполнительным механизг юм включения передач коробки передач транспортного средства, а золотник кинематически связан

5

с муфтой регулятора, механизм изменения порогов срабатывания аналогодискретного преобразователя, включающий два профильных кулачка, кинематически связанных с рычагом управления

0 регулятором двигателя, и две гильзы, установленные в корпусе аналого-дискретного преобразователя и связанные с соответствующим профильным кулачком, отличающееся тем.

5 Что, с целью повышения долговечности и уменьшения расхода топлива двигателем, оно снабжено корректором закона переключения передач в виде управляемого гидроаппарата, вход которого связан гидролинией с источни0ком питания рабочей жидкости, а выход - с входом аналого-дискретного преобразователя, при этом упомянутый гидроаппарат состоит из корпуса, золотника с двумя рабочими поясками,

5 подвижно расположенного в корпусе и кинематически связанного с рычагом управления регулятором двигателя.

2.Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что, с целью

0 упрощения конструкции при соединении золотника аналого-дискретного преобразователя с рейкой топливного насоса и при использовании магистрали низкого давления топливного насоса

5

в качестве источника питания рабочей жидкости, корректор закона переключения передач установлен в корпусе топливного насоса.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2726015/27-11, кл. В 60 К 41/86, 25.12.78 (прототип).