Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B60K17/00 B60K17/10 

- изобретение относится к транспорт.ной технике, а именно к гидромеханическим трансмиссиям транспортных средств, преимулцественно автомобилей, тракторов и строительно-дорожных машин.

Известна гидромеханическая- трансмиссия транспортного средства, содержащая гидротрансформатор с фрикционной муфтой его блокировки, двухступенчатый редуктор .с фрикционными муфтами переключения ступеней, ступенчатую коробку передач с .органом ручного управления и устройство управления фрикционными муфтами, включающее в себя связанный с гидробаком источник давлеения рабочей жидкости, клапан ручного управления фрикционными муфтами,клапан автоматического переключения ступеней редуктора с торцовыми управляющими камерами, «датчики скорости транспортного средства и нагрузки двигателя с гидравлическим выходом, клапан блокировки гидротрансформатора, имеющего соединенные между собой входную и выходную полости, последняя из которых связана с фрикционной муфтой гидротрансформатора, и клапан автоматической блокировки гидротрансформатора с торцовыми управляющими

амерами, причем источник давления рабочей жидкости сообщен через клапан ручного управления фрикционными муфтами и клапан автоматической блокировки гидротрансформатора с торцовыми управляющими камерами, причем источник давления рабочей жидкости сообщен через клапан ручного управления фрикционными муфтами и клапан автоматичес10кой блокировки гидро.трансформатора с входной полостью клапана блокировки гидротрансформатора , датчик нагрузки двигателя сообщен с одной торцовой управляющей камерой клапана автомати15ческой блокировки гидротрансформатора, другая торцовая управляющая камера которого сообщена через клапан ручного Управления фрикционными муфтами с датчиком -скорости транспортного

20 средства 1. .

Недостаток известной трансмиссии заключается в том, что в .ней при трогании с места происходят лишние переключения ф зикционных муфт, что объяс25няется особенностями примененной BV ней системы управления.

В этой трансмиссии трогание с места обеспечивается при разблокированном гидротрансформаторе и включенной

за в делителе понижающей ступени. Первое осуществляется пудачей сигнала давления датчика нагрузки двигателя к клапану автоматической блокировки гидротрансформатора. Второе - установкой пружины в клапане автоматиче кого переключения ступеней делителя со стороны воздействия датчика нагрузки двигателя. Кроме того, сист ма управления построена таким обра зом, что сигнал давления датчика нагрузки двигателя не проходит к кл пану автоматического переключения с пеней делителя до тех пор, пока не произойдет автоматическая блокировк гидротрансформатора. Вследствие это при относительно-небольшой скорости движения происходит автоматическое включение делителя вверх (на повышаю щую скорость). Раннее включение дел теля вверх ухудшает динамику разгона поскольку при этом изменяются режимы работы гидротрансформатора и двига теля. По мере дальнейшего увеличения скорости при определенном ее значении, соответствующем, например, нача лу режима гидромуфты, происходит автоматическая блокировка гидротранс форматора. В результате этого сигнал давления датчика нагрузки двигателя поступает к клапану автоматического переключения делителя. Одновременно происходит автоматическое переключение делителя вниз, поскольку усилие со стороны давления датчика нагрузки двигателя в момент блокировки гидротрансформатора превышает усилие на золотник клапана, действующего со стороны давления датчика скорости. И, наконец, при достижении на передаче трогания максимальной скорости движения в делителе, в соответствии с заданной программой переключений, включается повышающая ступень. Таким образом, каждый раз при тро гании с места происходят два лишних автоматических переключения (вверх и вниз) ступеней в делителе. Посколь ку они осуществляются без разрыва си лового потока, а фрикционные муфты находятся под нагрузкой, то это увеличивает их износ, а следовательно, снижает надежность. Цель изобретения - повышение надежности работы. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным каналом, имеющим корпус с тремя полостями, золотником и подпружиненным в направлении золотника поршнем с отверстиями, размещенным в отдельной камере, при этом средняя и одна и другая крайние полости дополнитель ного, клапана сообщены соответственно с торцовой управляющей камерой клапа на автоматического переключения ступ пеней редуктора, и с датчиком нагруз ки двигателя непосредственно и через клапан автоматичес1сой блокировки гидротрансформатора, а полость перед торцом золотника дополнительного клапана и полость камеры с поршнем сообщены соответственно с датчиком скорости и через отверстия поршня - с датчиком нагрузки ДВИ1ателя и гидроба- ком. На чертеже изображена предложенная гидромеханическая трансмиссия. Клапаны системы управления показаны в положении, соответствующем троганию транспортного средства с ,. места, т.е. при разблокированном гидротрансформаторе и включенной в двухступенчатом редукторе понижающей (прямой) ступени. Гидромеханическая трансмиссия состоит из гидротрансформатора 1, фрикционной муфты 2 блокировки гидротрансформатора, двухступенчатого редуктора-делителя 3 с фрикционными муфтами 4 и 5 переключения передач и ступенчатой коробки передач б с .ручным управлением. Устройство управления трансмиссией содержит источник 7 давления рабочей жидкости, датчик 8 нагрузки двигателя, датчик 9 ккорости транспортного средства, клапан 10 ручного управления фрикционными муфтами 2, 4 и 5, клапан 11 автоматического, переключения ступеней делителя с торцовыми управляющими камерами 12 и 13, клапан 14 автоматической блокировки гиддротрансформатора с торцовыми управляющими камерами 15 и 16, клапан 17 разблокировки гидротрансформатора с торцовыми управляющими камерами 18 и 19 и входной и выходной полостями 20 и 21, дроссели 22, обратные 1слапаны 23, реле времени 24 с поршнем 25 и дополнительный клапан 26. Клапан 26 содержит корпус 27 с тремя полостями 28-30, в котором установлен золотник 31, примыкающий к поршню 32 с радиальными отверстиями 33, размещенному в рабочей камере 34. Внутри рабочей камеры 34, имеющей полости 35 и 36, размещена пружина 37. Рабочая жидкость от источника 7 подводится к клапану 10 и далее через клапан 11 поочередно к фрикционным муфтам 4 или 5. От клапана 10 рабочая жидкость подается к фрикционной муфте 2 блокировки гидротрансформатора последовательно через клапан 14 и полости 20 и 21 клапана 17. Датчик В нагрузки двигателя соединен с торцовой управляющей камерой 15 клапана 14, с крайней полостью 28 корпуса 27 клапана 26 и с полостью 36 рабочей к амеры 34 клапана. 36. Датчик 9 скорости через клапан 10 соединен с торцовой управляющей камерой 16 клапана 14 и непосредственно соединен с

торцовой управляющей камерой 13 клапана 11 и полостью 38 перед то-рцом , золотника 31 клапана 26. Средняя полость 29 корпуса 27 клапана 26 сообщена с торцовой управляющей камерой 12 клапана 11. Крайняя полость30 корпуса 27 клапана 26 сообщена с торцовой управляющей камерой 15 клапана 14. Полость 35 рабочей камеры 34 клапана 26 сообщена с гидробаком.

Взаимодействие управляющих сигналов давлений датчиков 8 и 9 определяет, одно из крайних положений клапанов 11 и 14, а для клапана 17 управляющим давлением, определяющим его крайние положения, служит давление, возникающее в полостях фрикционных муфт 4 или 5.

Трансмиссия работает следующим образом.

При трогании с места водитель воздействует с помощью органа управления на клапан 10ручного управления, занимающий положение, при котором источник 7 отсекается от клапана 11, а датчик 9 скорости - от торцовой управляющей камеры 16 клапана 14, которая одновременно сообщается с гидробаком через клапан 10. При этом полости фрикционныхмуфт 4 и 5 сообщаются с гидробаком через клапаны 11 и 10, чем обеспечивается разобщение двигателя и.трансмиссии, необходимое при ручном переключении ступеней. Клапан 14 под действием пружины занимает положение,, соответствующее разблокировке гидротрансформатора 1,при котором сигнал давления датчика 8 нагрузки двигателя подводится к управляющей камере 15.

Связанные с полостями фрикционных муфт 4 и 5 управляющие камеры 18 и 19 клапана 17 разблокировки гидротранс.форматора также сообщаются с гидробаком, в результате чего клапан 17 з азанимает нейтральное (среднее) положение . При этом -полость фрикционной , муфты 2 блокировки сообщается с гидробаком через клапан 17, разблокируя гидротрансформатор 1. Датчик 8 нагрузки двигателя через полости 28 и 29 клапана 26, занимающего под воздействием пружины 37 правое крайнее положение, соединяется с управляющей камерой 12 клапана 11.

После включения в коробке передач 6 необходимой передачи водитель прекращает силовое воздействие на клапан 10, который занимает исходное положение, и нажимает педаль управления подачей- топлива. При этом клапан 11 под действием датчика 8 нагрузки вигателя занимает положение,, соответствующее включенной понижающей ступени в делителе. Поскольку полость фрикционной муфты 4 соединяется через клапаны 11 и 10 с источником 7,

а полость фрикционной муфты 5 остается соединенной с гидробаком, то.в делителе включается понижающая стут пень. Клапан 17 разблокировки гидрогтрансформатора под действием давления в полости фрикционной муфты 4 занимает левое крайнее положение, при котором полость фрикционной муфты 2 блокировки гидротрансформатора сообщается с входной полостью 20 клапана 17.

0 Однако при этом блокировка гидротрансформатора не происходит; поскольку полость 20 остается соединенной с гидробаком через клапан 14, положение которого не изменяется. Поэтому

5 транспортное средство трогается е места на понижающей ступени делителя и разблокированном гидротрансформаторе.

При определенной скорости движения под действием давления датчика 9

5 скорости клапан 14 занимает другое крайнее положение, при котором происходит соединение полости фрикционной муфты 2 блокировки гидротрансформатора через клапан 17 с источником 7,

5 т.е. происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора 7, одновременно с этим датчик 8 нагрузки двигателя через клапан 14 соединяется с полостью 30 клапана 26, который продолжает находиться в исходном (пра-0вом крайнем) положении. Транспортное. средство продолжает двигаться на понижающей ступени делителя и заблоки- рованном гидротрансформаторе. По мере дальнейшего разгона напередаче

5 трогания давление датчика 9 скорости преодолевает усилие пружины 37 и дав:ление датчика 8 на поршень 32 и перемещает золотни1 31 клапана 26 в левое крайнее положение. При -этом средняя попость 29 этого клапана разобщается с крайней полостью 28 и сообщается с другой крайней полостью 30 клапана 26 трогания с места, а полость рабочей камеры перед поршнем

5 32 разобщается с датчиком 8 нагруз- . ки двигателя и сооб 4ается с гидробаком. В результате датчик 8 нагрузки двигателя соединяется с управляющей камерой 12 клапана 11 через полости

30 и 29 клапана 26.

Таким образом с помощью клапана (26 при трогании с места- обеспечивается постоянная подача сигнала давления датчика 8 к клапану 11 автома-, тического переключения ступеней де5лителя. Этот клапан может занять правое (исходное) положение только при резком снижении скорости (остановке транспортного средства).

При достижении на передаче трогания максимальной скорости клапан 11 под дей.ствием датчика 9 скорости занимает другое крайнее положение, при котором полость фрикционной муфты 4 5 сообщается с гийробаком а полость фрикционной муфты - с источником 7, в результате чего включается повьашаю щая ступень делителя. Одновременно с помощью клапана 17 через клапан 14 производится разблокировка гидротрансформатора. Его блокировка проис ходит через некоторое время после окончания процесса переключения при помощи клапана 17 и реле времени 24. В конце разгона на любой включающей передаче в коробке передач 6 транспортное средство двигается на повышающей ступени делителя и заблокиров нном гидротрансформаторе. Аналогич ным образом происходит переключение делителя вниз на понижающую ступень в случае Замедления транспортного средства, вызванного, например, увеличением дорожного сопротивления. При ручных переключениях коробки передач во время дЁижения гидротрансформатор разблокируется и автоматически блокируется с помощью клапана 14 так же, как зто осуществляется на передаче трогания. Предлагаемая система управления обеспечивает разгон с места транспортного средства на -разблокированном гидротрансформаторе и включенной в делителе понижающей ступени с последующей автоматической блокировкой гидротрансформатора и включением делителя вверх, стационарный режим дви жения транспортного средства на пони жающей ступени делителя и заблокированном гидротрансформаторе при увели чении сопротивления движению; автома тическое переключение ступеней делителя по заданной программе, например вверх - при максимальном значении мощности двигателя при различных его нагрузках, а вниз - при максимальных значениях крутящего момента, автоматическую разблокировку и блокировку гидротрансформатора при переключения передач/как ручных, так и автоматических/Таким образом, особенностью данно трансмиссии является раздельное использование входящих в нее агрегатов при разгонах и -замедлениях транспорт ного средств а: при разгонах используется гидротрансформатор, при замед лениях - делитель. Такое сочетание создает возможность для получения оптимальных тяговых и экономических характеристик транспортного средства Кроме того, трогание с места обеспечивается при включенной в делителе {понижающей ступени, что позволяет использовать максимальные тяговые .свойства в сложных условиях движения. При отмеченных выше преимуществах трансмиссии наличие дополнительного клапана в устройстве управления умен шает количество переключений фрикционных муфт в процессе трогания с места и тем самым повышает надежность трансмиссии. Формула изобретения Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, содержащая гид{5отрансформатор с фрикционной муфтой его блокировки, двухступенчатый редуктор с фрикционными муфтами переключения ступеней, ступенчатую коробку передач с органом ручного управления и устройство управления фрикционными муфтами, включающее в себя связанный с гидробаком источник давления рабочей жидкости, клапан ручного управления фрикционными муфтами,клапан автоматического переключения ступеней редуктора с торцовыми управляющими камерами, датчики скорости транспортного средства и нагрузки двигателя с гидравлическим выходом, клапан, блокировки гидротрансформа тора имеющяй соединенные между собой входную и выходную полости, последняя из которых связана с фрикционной муфтой гидротрансформатора, и клапан автоматической блокировки гидротрансформатора с торцовыми управляющими камерами, причем источник давления рабочей жидкости сообщен через клапан ручного управления фрикционными муфтами и клапан автоматической блокировки гидротрансформатора с вход- ной полостью клапана блокировки гидротрансформатора, датчик нагрузки двигателя сообщен с одной торцовой управляющей камерой клапана автоматической блокировки гидротрансформатора, другая торцовая управляющая камера которого сообщена через клапан ручного управления фрикционными муфтами с датчиком скорости транспортного средства, о т л и чающаяся тем, что, с целью повтзвиения надежности работы, она снабжена дополнительным клапаном, имеющим корпус с тремя полостями, золотником и подпружиненным в направлении золотника поршнем-с отверстиями, расположенным в отдельной камере, при этом средняя и одна и другая крайние полости дополнительного клапгша сообщены соответственно с торцовой управляющей камерой клапана автоматического переключения ступеней редуктора и с датчиком нагрузки двигателя непосредственно через клапан автоматической блокировки гидротрансформатора, а полость перед торцом золотника дополнительного клапанами полость камеры с поршнем сообщены соответственно с датчиком нагрузки двигателя и гидробаком. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2821859/27-11, кл. В 60 К 17/00, 1979.