Система автоматического управления гидромеханической трансмиссией

(191 111) 7 04 В 60 К 41/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Минский автомобильный завод иИнститут проблем надежности и долговечности машин АН БССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 653148, кл. В 60 К 41/10, 1971.(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ .ТРАНСМИССИЕЙ(57) Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для автоматического управления гидромеханическими трансмиссиями с блокируемым гидротрансформатором преимущественно на транспортных средствах большой единичной мощности и грузоподьемности. Цель изобретения - повышениенадежности работы системы. Система автоматического управления содержитгидравлическое реле 23 времени, выполненное в виде трехлинейного нормально включенного распределителя,имеющего входную 28 и дренажную гидролинии, а также камеру управления,которая через параллельно подключенные дроссель 26 и обратный клапан 27сообщена с входной гидролинией. Последняя подключена к выходу клапановавтоматического переключения ступеней, при этом выходная гидролинияподключена к камере пружины исполнительного клапана блокировки гидротрансформатора. Время задержки выбирается несколько больше времени, необходимого для включения ступени,Данное устройство можно использоватьпри любом числе ступеней трансмиссииа также в других вариантах его взаимодействия с системой управления.2 илИзобретение относится к транспорту и может быть использовано для автоматического управления гидромеханическими трансмиссиями с блокируемым5гидротрансформатором преимущественнона транспортных средствах большойединичной мощности и грузоподъемности,Целью изобретения является повышение надежности работы системы автоматического управления.На фиг. 1 показана гидравлическаясхема гидромеханической трансмиссии;на фиг. 2 - гидравлическая схема системы управления трансмиссией,Предлагаемое устройство описываетсяприменительно к гидромеханическойгтрансмиссии с четырьмя ступенями переднего и двумя ступенями заднего хода, в которой автоматизированы управление 11, 111 и 17 ступенями и блокировка гидротрансформатора на двух высших передачах. Трансмиссия 1 состоит из гидротрансформатора 2 (фиг. 1)и коробки передач 3. Гидротрансформатор 2 имеет фрикцион блокировки с гидроцилиндром 4 Коробка передач 3 имеет фрикционы, управляемые гидроцилиндрами 5-9Гидросистема трансмиссии 1 содержит 30гидронасос 10, фильтр 11, регулятор12 давления, клапан 13 смазки, клапанподпитки гидротрансформатора 14, теплообменник 15 и главную масляную магистраль 16 (изображена жирной линией). Гидролиния 17 служит для подачи жидкости на смазку коробки передач 3, а гидролинии 18, 19 - для подачи и отвода жидкости, циркулирующейчерез гидротрансформатор. Исполнитель ный клапан 20 блокировки гидротрансформатора выполнен в виде подпружиненного золотника, выход которого подключен к гидроцилиндру 4 блокировки гидротрансформатора, камера управлениягидролинией 21 подключена к системеуправления подпружиненная полость гидролинией 22 - к выходу гидравлического реле 23 времени. Реле 23 времени содержит золотник 24, пружину 25,постоянный дроссель 26, обратный кла;пан 27. Вход реле 23 времени гидроли,нией 28 подключен к системе управле,ния. Контроллер 29 ручного управлениятрансмиссией 1 имеет вход, подключен.ный к бортовой электросети 30, и вы 55ходы 31-35, коммутируемые с входом всоответствии с положениями многопозипионного рычага 36 (см. таблицу). Система управления содержит исполнительные клапаны 37-40 (фиг. 2), камеры управления которых через клапаныИЛИ 4 1-43 подключены гидролиниями 4447, 48-50 к выходам электромагнитныхклапанов ручного управления 51-55 игидролиниями 56, 57 к выходам пилотных клапанов механизмов 58 автоматического управления. Механизм 58 содержит пилотные клапаны 59, 60 автоматического переключения 11-111 и111-17 ступеней, пилотные клапаны 61,62 автоматической блокировки гидротрансформатора на 111 и 1 Ч ступенях,клапан 63 включения автоматики, датчик 64 нагрузки двигателя транспортного средства (не показан), датчик65 скорости, связанный с выходнымвалом трансмиссии 1, и клапаны ИЛИ 66,67, 68. Вход клапана 60 подключен квыходу клапана 63, вход клапана 59гидролинией 69 - к нормально включенному выходу клапана 60, а аналогичныйвыход клапана 59 гидролинией 70 - кклапану ИЛИ бб. Нормально выключенные выходы клапанов 59, 60 подключены к входам клапанов 61, 62 гидролиниями 1, 72 и гндролинией 73 подключены к клапану ИЛИ 67. Выходы датчиков 64, 65 гидролиниями 74, 75 подключены к правым и левым камерам управления клапанов 59-62, а выходыклапанов 59, 60 - к входам клапанаИЛИ 68, вьжод которого гидролинией28 сообщен с входом гидравлическогореле 23 времени. Гидроцилиндры 5-9коробки передач гидролиниями 76-80подключены к выходам исполнительныхклапанов 37-40.Устройство работает следующим образом,Работа на режиме ручного управления. Рычаг 36 контроллера 29 устанавливают в положение, соответствующеенужной ступени трансмиссии 1, Приэтом напряжение от бортовой сети 30подается на определенные электромагнитные клапаны 52-55. С выходов последних по гидролиниям 44, 46, 49,50 давление из главной магистрали16 подается в камеры управления исполнительных клапанов 37-40. При ихсрабатывании давление из магистрали16 по гидролиниям 76-80 поступает вгидроцилиндры 5-9 коробки передач,которые включают требуемую ступень.Порядок включения гидроцилиндров 59 и .клапанов 51-55 приведен в таблице.1341071 Положение рычага 36. Ступень трансмиссии Гидр о цилиндры Электромагнитные клапаны Исполнительныеклапаны 11 Т 1 ТЛ Г 51 52 53 54 55 37 38 39 40 5 68 9 А (автоматическийрежим)17+ + З.Х. 11Нейтраль Работа на автоматическом режиме. Рычаг 36 контроллера 29 устанавливают в положение, соответствующее автоматическому режиму. При этом постоянно включены электромагнитные клапаны 51, 52 и исполнительные клапаны 39, 63. При минимальном выходном давлении датчика, 65 скорости клапаны 59-62 механизма 58 находятся в исходном положении (фиг, 2). Давление из главной магистрали 16 через клапаны 63, 60, 59 подается в гидролинию 70 и далее по гидролиниям 59, 48, 45, 47 через клапаны ИЛИ 41, 42, 43 - к 35 исполнительным клапанам 38, 40, В результате включается 11 ступень (см. таблицу).При разгоне возрастает давление датчика 65 скорости, что приводит ксфсрабатыванию клапана 59. Давление с его входа 69 поступает в гидролинию 71, а выход 70 сообщается со сливом. Это вызывает автоматическое включение 111 ступени. При дальнейшем разгоне срабатывает клапан 61 автоматической блокировки и подает давление из гидлинии 71 в гидролинии 75, 21 через клапан ИЛИ 67. Срабатывает клапан 20 и подает давление из гидролинии 16 в гндроцилиндр 4. Гидротрансформатор автоматически блокируется.Затем в процессе разгона срабатывает клапан 60 и подает давление в гидролинии 72, 73, а гидролиния 69 сообщается со сливом. Это вызывает выключение клапана 20 и автоматическую разблокировку гидротрансформатора. Одновременно через клапаны ИЛИ 66, 42 подается давление к клапану 38, что приводит к автоматическому включению 1 Ч ступени. Далее срабатывает клапан 62 и блокирует гидротрансформатор, как указано выше. Аналогично происходят автоматические обратные переключения ступеней и автоматическая разблокировка при замедлении транспортного средства. Разблокировка происходит при скоростях, превышающих скорости переключения на соседнюю низшую тупень за счет настройки механизма 8 по общепринятым законам управления. ри автоматических переключениях 1111 Ч ступеней гидравлического реле3 времени не успевает перестроится в исходное положение и практически постоянно находится во включенном положении, не препятствуя срабатыванию исполнительного клапана 20 блокировки. На данном режиме автоматическая разблокировка при переключениях обес- печивается механизмом 58,Работа на накате и при выходе из него. Для перевода транспортного средства на режим движения накатом включают нейтраль в трансмиссии 1 путем перевода рычага 36 из положения "Авто- матический режим" в нейтральное положение либо, например, выключением клапана 52 посредством отдельного переключателя (не показан). Для обратного перехода с накатана тяговый режим рычаг возвращают вположение "Автоматический режим". Приэтом механизм 58 автоматически вклю 1341071чает ступень, соответствующую скорости движения в данный момент. Если она соответствует, например, 111 ступени с блокировкой гидротрансформатора, то давление подается на выход 71 клапана5 59 переключения 11-111 ступеней. По гидролинии 28 оно через клапан ИЛИ 68 поступает на вход гидравлического реле 23 времени, проходит на его выход 22 и далее - в камеру пружины клапана 20; а с входа клапана 6 1 блокировки на 111 ступени - на его выход 75 и далее через клапан ИЛИ 67 по гидролинии 21 - в камеру управления клапана 20. В результате равенства давлений в камерах по обе стороны золотника клапана 20 последний остается в исходном выключенном положении несмотря на наличие команды на блокировку, поданной 20 клапаном 61.Одновременно давление из гидролинии 28 через дроссель 26 поступает в торцовую камеру управления реле 23 и перемещает золотник 24 вправо, В конце движения золотника 24 выход 22 отсекается от входа 28 и сообщается со сливом. При этом клапан 20 срабатывает под действием давления из гидро- линии 21 и гидротрансформатор 2 блокируется. Аналогично устройство рабо тает при выходе иэ наката на ЕЧ ступень с блокировкой,Таким образом, реле 23 обеспечивает задержку срабатывания блокировки гид 35 ротрансформатора на 111 и 1 Ч ступенях на определенный период с момента включения самой ступени. Величина задержки выбирается несколько большей времени, необходимого для включения ступени. В результате в случаях, когда выход из наката осуществляется в зоне, где по настройке механизма 58 должна быть включена блокировка,предотвращается одновременное включениеэтой ступени и блокировки. Это устраняет опасность повреждения трансмиссии динамическими нагрузками, которые могут возникнуть в процессе одновременного включения.50Время задержки зависит от рабочего объема реле 23, т.е, от объема, освобождаемого золотником 24 при срабатывании. Требуемый объем может быть определен из следующего соотношения: 55где Ч - рабочий объем реле, м;заданное время задержки, с;р - безразмерный коэффициент истечения дросселя 26;- площадь переходного сечениядросселя 26, м;- ускорение силы тяжести, м/с 2;р - давление в системе управления, МПа;Г - усилие пружины 25, Н;Б - площадь поперечного сечениязолотника 24, м;- удельный вес рабочей жидкости,кг/м .Обратный клапан 27 обеспечивает быстрый возврат реле 23 в исходное положение.Очевидно, что данное устройство можно использовать при любом числе ступеней трансмиссии, подавая сигналы на их включение от механизма 58 на вход реле 23 через дополнительные обратные клапаны ИЛИ, аналогичные клапану 58. В частном случае, для задержки блокировки лишь на одной ступени, вход реле 23 подключается к выходу механизма 58, соответствующему данной ступени, без клапана ИЛИ 68. Накат с режима ручного управления не рассматривается ввиду того, что в автоматических трансмиссиях ручное включение высших ступеней используется лишь в аварийных случаях.Кроме указанной схемы, возможны различные другие варианты использования нормально включенного реле времени для разблокировки гидротрансформатора и его взаимодействия с системой управления. Например, при увеличении числа реле можно обеспечить разблокировку на других режимах, кроме наката.Формула изобретенияСистема автоматического управления гидромеханической трансмиссией, включающей в себя гидротрансформатор, фрикционы управления многоступенчатой коробкой передач, содержащая датчики нагрузки и скорости, исполнительные клапаны, выполненные в виде подпружиненных с одной стороны золотников, входы клапанов сообщены с источником давления жидкости, а выходы - с гидроцилиндрами управления многоступенчатой коробкой передач, а их камеры управления соединены через клапаны ИЛИ с выходами электро 1341071магнитных клапанов ручного управленияи с выходами пилотных клапанов автоматического управления, входы электромагнитных клапанов ручного управлениясоединены с источником давления, а ихэлектромагниты через контроллер ручного управления соединены с источником бортовой электросети, камеры управления пилотных клапанов с однойстороны сообщены с датчиком нагрузки,а с другой стороны - с датчиком скорости, выходы двух пилотных клапановвысших передач через клапан ИЛИ сообщены с камерой управления клапанаблокировкой гидротрансформатора, выполненного в виде подпружиненного золотника, вход которого сообщен с источником давления, а выход - с фрикционом блокировки гидротрансформатора, входы пилотных клапанов сообщеныс выходом клапана включения автоматики, вход которого сообщен с источником давления, а камера управлениясообщена с выходом одного из электромагнитных клапанов, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы, она снабженагидравлическим:реле времени выполненным в виде управляемого подпружиненного золотника, вход которого через клапан ИЛИ подключен к выходамдвух пилотных клапанов высших передач и через дроссель и обратный клапан - к камере управления, при этомвыход управляемого подпружиненногозолотника подключен к подпружиненнойполости клапана блокировки гидротрансформатора.