Система автоматического управления многоступенчатой трансмиссией

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 511 4 В 60 К 41/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЧЕСКОГО ЕНЧАТОЙ спорту и втоматии транс- большой ия - поие конст- правления ринцип раимере упи 3, сом. СистеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Институт проблем надежности и дговечности машин АН БССР(54) СИСТЕМА АВТОМАТИУПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТУПТРАНСМИССИЕЙ(57) Изобретение относится к транможет быть использовано для аческого управления трансмиссиямпортных средств, преимущественногрузоподъемности. Цель изобретенвышение надежности и упрощенрукции системы автоматического умногоступенчатой трансмиссией, Пботы системы рассмотрен на прравления парой гидроцилиндров 2ответствующих смежным передача ЯО 15234 2ма состоит из исполнительного механизма 4, механизма автоматического управления 5 и электрического устройства управления 6. Механизм 5 содержит гидравлические датчики 13 и 14 скорости движения и нагрузки двигателя, выходы5 и 16 которых подключены к устройствам 17 и 18 автоматического переключения передач, каждое из которых выполнено в виде гидроцилиндра с парой подвижных подпружиненных поршней неодинакового диаметра, причем один из поршней образует с клеммой электрически й конта кт. Указа н ные электрические контакты 19 и 20 подключены к входам устройства 6, содержащего токовые ключи, выходы которого 27 и 28 связаны с электромагнитными клапанами 7 и 8 переключения передач. Переключение с низшей передачи на высшую обеспечивается устройством 17, а обратное - устройством 18. Настройка на нужные точки переключения обеспечивается настройкой пружин и выбором соотношений диаметров поршней устройств 7 и 18. 6 ил.Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для автоматического управления трансмиссиями транспортных средств, преимущественно большой грузоподъем ности.Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции системы автоматического управления многоступенчатой трансмиссией.На фиг. 1 показана блок-схема системы автоматицеского управления трансмиссией; на фиг. 2 - первый вариант исполнения гидроцилиндра устройства автоматического переключения передач; на фиг. 3 - то же, второй вариант; на фиг, 4 - первый вариант электрического устройства управления для исполнения системы по фиг. 1; на фиг. 5 - то же, второй вариант; на фиг. 6 - второй вариант электрического устройства для исполнения системы по фиг. 3,Устройство системы автоматического управления многоступенчатой трансмиссией 1 (фиг. 1) для сокращения описания и графики приведены на примере управления лишь парой ее гидроцилиндров 2 и 3, соответствующих двум смежным высшей и низшей передачам из общего числа ее передац. Управление большим числом передач может осуществляться увеличением количества однотипных элементов схемы по фиг. 1.Система содержит исполнительный механизм 4, механизм 5 автоматического управления и электрическое устройство 6 управления. Механизм 4 содержит два двухпозиционных трехлинейных электромагнитных клапана 7 и 8, имеющих входы, подключенные к напорной магистрали 9 гидростанции 10 и к сливу и нормально выключенные выходы 11 и 12, являющиеся выходами механизма 4, подключенные к гидроцилиндрам 2 и 3.Механизм 5 содержит гидравлические датчики 13 и 14 скорости движения и нагрузки двигателя, выходы 15 и 16 которых подключены к устройствам 17 и 18 автоматического переключения с низшей передачи на высшую и с высшей на низшую соответственно. Устройства 17 и 18 взаимодейсТвуют с нормально разомкнутыми контактами 19 и 20, подключенными с одной стороны к входам 21 и 22 электрического устройства 6 управления, а с другой - к одному из полюсов бортовой электросети 23, а именно к полюсу, закороченному на массу транспортного средства.Устройство 6 имеет также вход 24, подключенный к бортовой электросети, группу входов 25 от датчиков различных параметров, характеризующих режимы работы агрегатов и движения транспортного средства, органы ручного управления для воздействия водителя на систему управления, ус 5 10 15 20 25 ловно показанного стрелкой 26, и выходы27 и 28, подключенные к электромагнитным клапанам 7 и 8.Устройства 17 и 18 выполнены в виде гидроцилиндра 29 (фиг. 2) с парой соосных подвижных поршней 30 и 31 неодинакового диаметра. Гидроцилиндр имеет торцовые камеры 32 и 33, в первой из которых установлены настроечная пружина 34 и клемма 35, образующая с поршнем 31 нормально разомкнутый электрический контакт 19 (или 20), изолированный от массы гидроцилиндра 29 непроводящей втулкой 36. Торцовые камеры 32 и 33 сообщены с выходами 15 и 16 датчиков 13 и 14, а полость 37 между поршнями 30 и 31 сообщена со сливом, Гидроцилиндр 29 неизолирован от трансмиссии 1, а последняя - от массы транспортного средства, что изображено пунктиром.Во втором варианте исполнения клемма 35 установлена в камере 33 (фиг. 3) и контактирует с поршнем 30, образуя с ним нормально замкнутый контактУстройство 6 содержит ручной избиратель режимов 38 (фиг. 4) с рычагом 39 и два токовых ключа, изображенные в виде электромагнитных реле 40 и 41. Катушка реле 40 подключена к одному полюсу бортовой сети 23 через ручной переключатель 42, имеющий положения А и Р (автоматицеское и ручное управление) и к 30 другому полюсу (массе) через нормальноразомкнутый контакт 20, катушка реле 41 подключена к одному полюсу сети 23 через нормально разомкнутый контакт 43 реле 40 и переключатель 42 и к другому полюсу (массе) через нормально разомкнутые контакт 19 и собственный контакт 44,включенные в схему параллельно.Электромагнитные клапаны 7 и 8 подклюцены к одному полюсу бортовой сети 23электролиниями 27 и 28, соответствующими 40 выходам устройства 6 (фиг. 1), через переключающий контакт 45 реле 41 и к другому полюсу (массе) постоянно.Избиратель 38 подключен к бортовой сети через переключатель 42 и имеет выходы 46 и 47, подключенные к электролиниям27 и 28 параллельно контакту 45Во втором варианте исполнительного механизма 4 для управления гидроцилиндрами 2 и 3 используется один четырехлинейный электромагнитный клапан 48 (фиг. 5), имеющий, в отличие от фиг. 1, два вы хода, подключенные к выходам 11 и 12. Вэтом случае один гидроцилиндр (например, гидроцилиндр 3) является нормально включенным, а гидроцилиндр 2 - нормально выключенным.На фиг. 6 дан второй вариант исполненияустройства6, соответствующий второму ис-полнению механизма 4 (фиг. 5) и второму исполнению устройств 17 и 18 (фиг. 3) .15234 Реле 40 подключено к массе через нормально замкнутые контакты 49 и 50 устройств 17 и 18 и нормально замкнутый контакт 51 ключа 41. Ключ 41 подключен к переключателю 42 через нормально замкнутый контакт 52 реле 40 и к массе постоянно. Электромагнитный клапан 48 под. ключев к переключателю 42 через нормально разомкнутый контакт 53 реле 41. Кроме того, электролинией 54 он может быть подключен к другим элементам устройства 6.Устройство работает следующим образом.Для переключения вручную высшей и низшей передач трансмиссии 1 устанавливают переключатель 42 в положение Р и, воздействуя на рычаг 39, подают напряжение от сети 23 на выход 46 или 47 избирателя 38. При этом включаются электромагнитный клапан 7 или 8 и соответственно гидроцилиндр 2 или 3, т. е. высшая или низшая передача.Для перехода на автоматический режим переводят переключатель 42 в положение А. Контакты 19 и 20 в исходном положении устройств 17 и 18 (фиг, 2) разомкнуты, ключи 40 и 41 выключены, через переключающий контакт 45 ключа 4, находящийся в правом положении (фиг. 4), включаются клапан 8 и гидроцилиндр 3 низшей передачи. Транспортное средство трогается с места и разгоняется.По мере роста скорости возрастает давление датчика 13, действующее на поршни 30 устройств 17 и 18. Пружины 34 последних отрегулированы так, что при любых давлениях датчика 14, действующих на поршни 31, перемещение влево поршней устройства 17 переключения на высшую передацу происходит при больших скоростях движения, чем устройства 18 переключения на низшую, В результате сначала перемещаются влево поршни устройства 18, поршень 31 упирается в клемму 35 и сообщает ее с массой, что соответствует замыканию контакта 20. При этом включается ключ 40 и подает напряжение к ключу 41 через контакт 43. Однако ключ 4 не замыкается, поскольку разомкнуты контакты 19 и 44.При дальнейшем разгоне смещаются влево поршни устройства 17 и замыкают контакт 19. Это вызывает срабатывание ключа 41, замыкание его контакта 44 и переключение контакта 45 влево. В результате выключается клапан 8 и включается клапан 7 и гидроцилиндр 2, т. е. высшая передача.При уменьшении скорости сначала размыкается контакт 19, т. е. поршни устройства 17 возвращаются вправо. Однако ключи 41 не включаются, поскольку контактом 44 он установлен на самопитание. Переключение на низшую ступень происходит лишь при размыкании контакта 20, цто приводит к выключению ключа 40, а контакт 43 последнего выключает и ключ 4. 5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 16ьТаким образом, переключение с низшей передачи на высшую обеспечивается устройством 7, а обратно - устройством 18 Настройка на нужные точки переключения обеспечивается настройкой пружин 34 и выбором соотношений диаметров поршней 30 и 31 аналогично обычным гидрораспределителям.В варианте по фиг. 6 устройство работает аналогично описанному за исключением некоторых отличий, вызванных тем, что контакты 49 и 50 устройств 17 и 18 нормально замкнуты, а вместо двух нормально выключенных клапанов 7 и 8 применен один клапан 48 с двумя выходами.В исходном состоянии контакты 49 и 50 замкнуты и в положении А переключателя 42 ключ 40 замкнут, его контакт 52 разомкнут, ключ 41 выключен, так же как электромагнитный клапан 48. Включен гидроцилиндр 3 (низшая передача).При размыкании контакта 49 состояние системы не изменяется, поскольку ключ 40 удерживается во включенном состоянии контактами 51 и 50. При размыкании последнего выключается ключ 40 и включается ключ 41 через нормально замкнутый контак 52 ключа 40. Замыкается контак 53 ключа 41 и включает клапан 48, а последний включает гидроцилиндр 2 высшей передачи.Переключение на низшую передачу при обратном замыкании контакта 50 не происходит, так как разомкнутый контакт 51 препятстьует включению ключа 40. Переклюцение происходит лишь при замыкании контакта 49, который включает ключ 40, а этот ключ выключает клюц 41 и соответстве н но кла па н 48.Аналогично работают все варианты при увеличении числа ступеней до любого значения.Таким образом, в описанной системе как автоматика, так и ручное управление используют общие электромагнитные клапаны механизма 4. При этом сами гидравлические устйройства автоматического управления резко упрощаются и уменьшаются в габаритах, поскольку они уже не выполняют функций распределителей и не имеют соответствующих конструктивных элементов. По тем же причинам повышается и надежность системы в целом. Оба указанных фактора имеют наибольшее значение для транспортных средств большой единичной мощности и грузоподъемности, трансмиссии которых имеют большое число ступеней.Помимо описанных, возможен ряд других вариантов исполнения системы. Так в устройствах 17 и 18 могут использоваться разноименные контакты. Возможно также применение более сложных переключающих контактов, герконов и т. д. Возможно также применение в блоке б других элементов известной конструкции в дополне 15234 ние к описанным, обеспечивающим автоматическую защиту или автоматическое управление по сигналам датчиков, подключенных к входам 25. В последнем случае электро- и гидроавтоматика дублируют друг друга.5Формула изобретенияСистема автоматического управления мно гоступенчатой трансмиссией, преимущественно для транспортных средств большой единичной мощности и грузоподъемности, содержащая исполнительный механизм с электромагнитными клапанами для подачи давления жидкости от ее источника в гидро 15 ,цилиндры фрикционов трансмиссии, устройства автоматического переключения передач по числу пар смежных передач, содержащие подвижные элементы и торцовые камеры управления, в которых размещены на О строечные пружины и электрические контакты, установленные с возможностью взаимодействия с подвижными элементами и подключенные к электрическому устройству управления электромагнитными клапанами путем подачи напряжения от бортовой элект.25 168росети, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, каждое устройство автоматического переключения передач выполнено в виде двух гидроцилиндров для переключения с низших передач на высшие и с высших на низшие, при этом каждый гидроцилиндр содержит два соосных поршня неодинакового диаметра, торцовые камеры у внешних торцов поршней сообщены с выходами датчиков скорости и нагрузки, в одной из торцовых камер размещен указанный электрический контакт с возможностью взаимодействия с одним из поршней, другая камера снабжена настроечной пружиной, а полость между поршнями сообщена со сливом, при этом электрическое устроиство управления содержит пары ключей по числу устройств автоматического переключения передач, причем первый ключ каждой пары подключен к электросети последовательно с контактом гидроцилиндра низшей передачи, второй ключ подключен по схеме самопитания через первый ключ, а электромагнит переключения передач, соответствующий данному устройству автоматического переключения, подключен к электросети через второй ключ.. Шар тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССЖ - 35, Раушская наб., д. 4/5комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О Составитель А. Варьехред И. Вересираж 528 овКоррект Подписи