Устройство для управления автоматическим переключением передач транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60K41/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМ ПЕРЕКЛК)ЧЕНИЕМ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

1

Изобретение относится к области транспортной техники.

Известно устройство для управления автоматическим переключением передач транспортного средства, содержащее аналогодискретный преобразователь, представляющий бобой гидроаппарат, золотник которого кинематически связан с рейкой топливного насоса, а вход и выходы гидравлически соединены соответственно с нагнетательной магистралью и с соответствующими электрогидравлическими преобразователями сигналов включения высщих и низших передач, электрически соединенными с электрогидравлическими клапанами, которые гидравлически соединены с исполнительным механизмом 1.

Недостатком устройства является отсутствие фильтрации сигйала управления. Рейка топливного насоса в процессе работы совершает колебательное движение (особенно при работе двигателя на корректорном участке характеристики), и при совпадении координаты рейки С порогом переключения передачи возййкает автоколебательный режим работы контура, состоящего из преобразователя сигнала управления и.

электрогидравлического клалана, что не обеспечивает надежного переключения передачи. Кроме того, в переходных процессах, обусловленных включением той или иной передачи, аналого-дискретяый преобразователь в течение- времени переходного процесса выдает сигнал управления на обратное переключение передачи (это обусловлено резким изменением нагрузки двигателя), что при отсутствии фильтрации сигнала управления вызывает автоколебательный режим работы всего устройства. По окончании переходного процесса золотник занимает новое установившееся положение, при котором сигнал управления на переключение передачи не поступает. При использовании известного устройства на тракторе или другой машине, где внешняя нагрузка носит случайный характер, переключение, передач слишком часто и необоснованно, так как кратковременные перегрузки могут преодолеваться за счет кинетической энергии поступйтельно движущихся и вращающихся масс трактора или машины. Увеличение числа переключений передач, как известно, снижает долговечность трансмиссии и двигателя.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства нутем обеспечения фильтрации сигнала управления в соответствии с заданной полосой пропускания частот.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство снабжено элементами задержки формирования сигнала управления, каждый из которых установлен соответственно между одним из выходов гидроаппарата и входом преобразователя сигнала управления, Каждый элемент задержки формирования сигнала управления включает в себя корпус с полостью и размещенную в нем упругую диафрагму, а соответствующие выходы гидроаппарата соединены с входами элементов задержки через параллельно установленные дроссель и обратный клапан.

Последовательная установка элементов задержки времени в цепи управления позволяет соединить управляющую полость аналого-дискретного преобразователя и рабочую полость элемента задержки через параллельно установленные дроссель и обратный клапан, что обеспечивает медленное заполнение жидкостью рабочей полости элемента задержки при поступлении сигнала управления через дроссель от аналогодискретного преобразователя и быстрое приведение элемента задержки в исходное состояние, т. е. быстрое опорожнение рабочей полости элемента задержки через обратный клапан при соединении ее со сливом. Это обеспечивает надежную фильтрацию сигнала управления при частом следовании переключений передач.

Установка разделительной упругой диафрагмы позволяет исключить попадание рабочей жидкости в преобразователь сигнала управления из элемента задержки, т. е. исключить необходимость дренажа и обеспечить надежную работу преобразователя.

Непосредственное соединение элемента задержки времени с соответствующим преобразователем позволяет уменьшить габариты устройства.

Выбор объема рабочей полости элемента задержки и сопротивления дросселя позволяет регулировать время задержки сигналов управления, поступающих от аналого-дискретного преобразователя, в соответствии с заданной полосой пропускания частот данных сигналов.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит аналого-дискретный преобразователь 1, золотник 2 которого кинематически связан с рейкой 3 топливного насоса (например, непосредственно с помощью тяги 4).

Управляющая полость 5 преобразователя 1 соединена каналом 6 с магистралью 7 подачи рабочей жидкости под давлением. В гильзе 8 преобразователя имеется четыре ряда радиальных отверстий 9-12. С помощью отверстий 9 управляющая полость 5 может сообщаться через дроссель 13 с рабочей полостью 14 элемента 15 задержки формирования сигналов по длительности, который установлен последовательно в цепи управления высшей передачей и непосредственно соединен с преобразователем сигнала управления 16 высщей передачи. Элемент 15 задержку и преобразователь 16 разделены упругой диафрагмой 17. Рабочая полость 14 элемента задержки образо0 вана за счет выемок в корпусах элемента 15 задержки и преобразователя 16. Параллельно дросселю 13 установлен обратный клапан 18. Преобразователь 16 электрически соединен с электрогидравлическим клапаном 19, который гидравлически связан с исполнительным механизмом 20.

Аналогично цепи управления высшей передачей в цепи управления низшей передачей расположены и соединены между собой дроссель 21, обратный клапан 22,

элемент 23 задержки формирования сигнала управления по длительности, преобразователь сигнала управления 24 низшей передачи, электрогидравлический клапан 25 и исполнительный механизм 20.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя на режиме, близком к номинальному крутящему моменту, золотник 2 Находится в нейтральном положении, и сигнал управления на переклю(j чение передач не поступает. При уменьшении нагрузки регулятор двигателя уменьшает подачу топлива, и рейка 3 вместе с золотником 2 перемещается вправо. Когда загрузка двигателя достигает примерно 80% от номинального крутящего момента,

5 золотник 2 открывает радиальные отверстия 9, сообщая тем самым управляющую полость 5 с рабочей полостью 14 элемента задержки формирования сигнала управления 15 (это положение показано на чертеже). Наполнение полости 14 происходит

° через дроссель 13, сопротивление которого и объем полости 14 подбираются таким образом, чтобы время задержки сигнала управления соответствовало заданной полосе пропускания частот.

5 Если время задержки сигнала управления окажется больще времени поступления сигнала в виде давления рабочей жидкости из полости 5, то включение высшей передачи Не произойдет и диафрагма элемента задержки возвратится в исходное положе0 ние, так как золотник 2, совершающий колебательные движения, откроет радиальнйе отверстия 10 и сообщит полость 14 через обратный клапан 18 со сливным каналом 26. При использовании резиново-тканевой диафрагмы 17 возврат ее в исходное положение осуществляется с помощью пружины 27 (как изображено на чертеже). При использовании стальной диас{)рагмы пружина Не требуется. Установка обратного клапана 18 параллельно дросселю 13 обеспечивает возврат диафрагм 17 в исходное положение практически мгновенно.

Если время задержки сигнала управления окажется меньше времени поступления сигнала, то сработает преобразователь 16 и электрический сигнал управления на включение высшей передачи поступит к электрогидравлическому клапану 19, который направит масло под давлением из канала 28 гидросистемы коробки передач в исполнительный механизм 20 и включится высшая передача. При этом нагрузка на двигатель увеличится, и рейка 3 переместится влево (в сторону увеличения подачи топлива), золотник откроет отверстия 10 и диафрагма 17 элемента задержки формирования сигнала управления 15 вернется в исходное положение.

При превышении загрузки двигателя на 5-10% по сравнению с номинальным крутяш;им моментом золотник 2 сообшает управляюшую полость 5 через отверстия 11 и дроссель 21 с рабочей полостью элемента задержки 23. Процессы фильтрации сигнала управления и включения низшей передачи, а также возврата диафрагмы 29 элемента задержки .формирования сигнала управления 23 в исходное положение происходит аналогично описанному выше.

На чертеже в качестве примера изображен аналого-дискретный преобразователь с поступательно движущимся золотником, но может быть применен враш,аюшийся или совершающий другие виды движения золотник.

Таким образом, надежность работы устройства для автоматического переключеНИН передач повышена за счет обеспечения фильтрации сигнала управления с заданной полосой пропускания частот.

Формула изобретения

Устройство для управления автоматическим переключением передач транспортного средства, содержащее аналого-дискретный преобразователь, представляющий собой гидроаппарат, золотник которого кинематически Связан с рейкойтопливного насоса, а вход и выходы гидравлически соединены соответственно с нагнетательной магистралью и с соответствующими преобразователями сигналов включения высшей и низщей передач, соединенными с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено элементами задержки формирования сигнала управления, каждый из которых установлен соответственно между одним и,з выходов гидроаппарата и входом преобразователя сигнала управления, причем каждый элемент задержки формирования сигнала управления включает в себя корпус с полостью и размещенную в нем упругую диафрагму, а соответствующие выходы гидроаппарата соединены с входами элементов задержки формирования сигнала управления через параллельно установленные дроссель и обратный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2845282/27-11, кл. В 60 К 41/06, 1979 (прототип).

fl