Устройство для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты сцепления - SU1753958A3
Код документа: SU1753958A3
Чертежи
Описание
гидроцилиндре привода фрикционной муфты сцепления, выполненного в соответствии с третьим вариантом изобретения; на фиг. 7 - временные диаграммы, иллюстрирующие в качестве примера действие клапана для регулирования гидравлического давления в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения; на фиг. 8 - блок-схема, иллюстрирующая конструктивную группу, контрряирубйгую посредством выключателей обнаружения давГлёния; на фиг. 9 - временная диаграмма, иллюстрирующая давление в муфте в период переключения передач, при котором происходит выброс давления; на фиг. 10 - гидравлическая схема , иллюстрирующая четвертый вариант изобретения; на фиг. 11 - временная диаграмма , иллюстрирующая давление в муфте в течение периода переключения передач в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения; на фиг. 12 - гидравлическая схема, иллюстрирующая пятый вариант изобретения; на фиг. 13 - внутреннее устройство клапана для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты, выполненного в соответствии с пятым вариантом; на фиг. 14 - временные диаграммы , соответственно иллюстрирующие в качестве примера действие клапана для регулирования гидравлического давления, выполненного в соответст вии с пятым вари антом; на фиг, 15 - гидравлическая схема, на которой показаны муфты, для каждой из КОТОРЫХ предусмотрен клапан для регулирования гидравлического давления с эпект- ронным управлением
На фиг.1 и 2 показан первый вариант осуществления изобретения, на фиг, 1 -гидравлическая схема клапана для регулирования гидравлического давления с электронным управлением, пригодного для приведения в действие гидроцилиндра 1 сцепления, на фиг 2 схематически показан разрез клапгна 2.
Как показано на фиг. 1 и 2, клапан 2 содержит клапана 3 для обнаружения расхода рабочей жидкости, клапан 4 для регулирования давления с электронным управлением и выключатель 9 обнаружения заполнения, прием клзпак 4 регулирования давления приводят в действие в ответ на электрический сиг нал, подаваемый из блока 5 управления, Клапан 2 для регулирования гидравлического давления позволяет рабочей жидкости, поступающей от насоса 6, течь в него через впускное отверстие 10 и подает ее в гидроцилиидр 1 через выпускное отверстие 11, В этот момент отверстие 12 закрыто.
Клапан 4 с электронным управлением содержит золотник 13, правый конец которого находится в контакте с сердечником 15 пропорционального соленоида 14, а левый конец имеет упругую опору, обеспечиваемую посредством винтовой пружины 16. Гидравлическое давление в гидравлическом
0 канале 19 поступает в гидравлическую камеру 18, образованную золотником 13 и поршнем 17,
Клапан 3 для обнаружения расхода содержит золотник 21, на стороне которого,
5 обращенной к выпускному отверстию 11, образовано проходное отверстие 7. К левой торцовой поверхности золотника 21 прижат поршень 22 для обнаружения заполнения посредством винтовой пружины 23.
0 К левой поверхности корпуса АО клапана прикреплена крышка 25, изготовленная из nepii iro металла, причем между крышкой и корпусом приложена электроизолирующая прокладка 24. Таким образом, крышка
5 25 электрически изолирована от корпуса 40 клапана при наличии изолирующей прокладки 24. Кроме того, несколько винтов 26 для крепления крышки электрически изолированы от крышки 25 посредством несколь0 ких изоляционных втулок 27. К крышке 25 присоединены выводной провод 28, который в свою очередь присоединен к точке, а между сопротивлениями RI и R2, которые соединены друг с другом последовательно.
5 К противоположным концам сопротивлений RI и R2 подводят заданной величины (например , 12 В) напряжение постоянного тока, Следует отметить, что корпус 40 клапана замкнут на массу.
0 При такой конструкции поршень 22 всегда находится в контакте с корпусом 40. Однако поршень 22 обычно не находится в контакте с крышкой 25, изготовленной из черного металла, но входит с ней в контакт
5 ри перемещении s левом направлении, если смотреть на чертеж.
В соответствии с другим вариантом золотник 21, имеющий прикрепленный к нему пориень 22, может опираться на пружину
0 13 непосредственно.
На фиг. 4 показан второй вариант осуществления настоящего изобретения. Этот вариант отличается тем, что на крышке 34 корпуса 40 клапана 2 установлен электро5 магнитный датчик 35, служащий для обнару- жения перемещения золотника 21. В частности, индуцированное напряжение, генерируемое электромагнитным датчиком 35, изменяется при перемещении золотника 21 и, следовательно, перемещение золотчика 21 может быть обнаружено путем обнаружения индуцируемого напряжения, В данном случае, поскольку золотник 21 клапана 3 обнаружения расхода возвращается в положение, показанное на фиг. 4, поддей- ствием возвращающей силы пружины 23, когда гидроцилиндр 1 заполняют рабочей жидкостью так же, как и в предыдущем варианте , окончание заполнения может быть точно обнаружено путем обнаружения возвратного перемещения золотника 21 посредством электромагнитного датчика.
На фиг. 5 и 6 показан третий вариант осуществления настоящего изобретения, причем составные части, одинаковые с теми , что имеются в предыдущих вариантах, или похожие на них, обозначены теми же номерами позиций. Следовательно, повторять описание не нужно.
Как показано на фиг. 5 и б, клапан 2 для регулирования гидравлического давления в соответствующем гидроцилиндре 1, кроме клапана 3 обнаружения расхода и клапана 4 регулирования давления с электронным управлением, которые имеют такую же конструкцию , как и в предыдущих вариантах, снабжен также выключателем 50 обнаружения давления.
В этом случае клапан 4 регулирования давления содержит такой же золотник 13, как в предыдущих вариантах, правый конец которого находится в контакте с сердечником 15 пропорционального соленоида 14,а левый конец имеет упругую опору в виде винтовой пружины 16 Гидравлическое давление в гидравлическом канале 19 поступает в гидравлическую камеру 18, образованную золотником 13 и поршнем 17.
Аналогичным образом, клапан 3 обнаружения расхода содержит такой же,как в предыдущих вариантах, золотник 21. В золотнике 21 со стороны выпускного отверстия 11 выполнено проходное отверстие 7, и левый конец золотника 21 имеет упругую опору в виде винтовой пружины 23.
На верхнем конце гидравлического канала 19 установлен выключатель 50 (реле обнаружения давления, предназначенный для обнаружения давления в гидроцилиндре 1). Выключатель 50 содержит поршень 51 обнаружения давления и винтовую пружину 52 для упругого поддержания поршня 51.
Пружина 52 действует на поршень 51 через посредство ее направляющей 53 с упругой силой, величина которой выбрана такой, что пружина не позволяет отжатие поршня 51 в обратном направлении, если гидравлическое давление в гидроцилиндре 1, т.е. гидравлическое давление в гидравлическом канале 19, ниже, чем заданное дав ление lh (например, 5 кг/см ). Поршень 51 находится в контакте с корпусом 40 клапана , но обычно не соприкасается с крышкой 54 из черного металла, установленной на верхней поверхности корпуса 50. При перемещении поршня 51 в направлении вверх против действия упругой силы пружины 52
он входит в контакт с крышкой 54. Крышка 54, изготовленная из черного металла, электрически изолирована от корпуса 40 посред- ством приложенной между ними изолирующей прокладки 55. Кроме того,
винты-56 крепления крышки электрически изолированы от крышки 54 посредством вставленных в крышку изоляционных втулок 57.
От крышки 54 отходит выводной провод
58, присоединенный к точке b между сопре- тивлениями RI и R2 и соединенными друг с другом последовательно. К точке b подводят U заданной величины (например, 12 В) напряжение U постоянного тока, а корпус 40
клапана соединяют с массой.
Клапан 2 для регулирования гидравли- ческого давления, выполненный в соответствии с вышеописанным, соединяют гидроцилиндром 1 соответствующей ступени передачи, причем каждый регулирующий клапан 2 снабжают вышеописанным выключателем 50 обнаружения давления.
На фиг. 12 и 13 показан пятый вариант осуществления изобретения, В соответствии с этим вариантом обе функции - функция обнаружения выполнения, выполняемая в соответствии с первым и вторым вариантами, и функция обнаружения давления в гидроцилиндре, выполняемая в соответствии с третьим вариантом, - выполняют посредством одного воспринимающего устройства.
В частности, как показано на фиг. 12 и 13, клапан 60 для регулирования гидравлического давления содержит клапан 61 для регулирования давления в гидроцилиндре 1, клапан 62 для обнаружения расхода и воспринимаемый узел (датчик) 7 для обнару- жения заполнения и давления в гидроцилиндре 1. Клапаном 61 для регулирования давления управляют посредством блока 5 управления, куда вводят сигнал S обнаружения от воспринимающего узла 7. Рабочая жидкость, получаемая от насоса (не показан), поступает в клапан 60 через впускное отверстие 8 и затем идет в гидроцилиндр 1 через выпускное отверстие 20. В этот момент отверстие 29 закрыто, а отверстия 30 и 31 являются сливными отверстиями .
Клапан 61 с электронным управлением для регулирования давления содержит золотник 32. правый конец которого находится в контакте с сердечником 34 пропорционального соленоида 33, а на левом конце его установлена винтовая пружина 35. Кроме того, гидравлическое давление в гидравлическом канале 39 идет через гидравлический канал 38 в гидравлическую камеру 37, образованную посредством золотника 32 и поршня 36.
Клапан 62 обнаружения расхода содержит золотник 43, образующий гидравлические камеры 44-46. Между камерами 45 и 46 образовано проходное отверстие 48. Золотник 43 выполнен таким образом, что имеет три разные воспринимающие давление поверхности Si, 82 и- 5з, между которыми существует соотношение, выраженное формулами Si + Зз S2 и $2 Зз. На левом конце золотника 43 установлена винтовая пружина 49, а на правом его конце установлена другая винтовая пружина 59, Когда гидравлическое давление в камеру 45 и 46 не поступает, золотник 43 находится в нейтральном положении, показанном на фиг. 12, при котором обе пружины 49 и 59 не сжаты. Таким образом, когда золотник 43 находится в нейтральном положении, рабочая жидкость, поступающая в клапан 62 из гидравлического канала 42 через впускное отверстие 3, вынуждена оставаться в гидравлической камере 44.
Предположим, что константы пружины 49 и 59 равны 1 и К2, гидравлические давления в гидравлических камерах45 м 46- Pi и 2 и величина перемещения золотника 43 из нейтрального положения - х, тогда на золотник 43, когда он находится слева от нейтрального положения, показанного на фиг. 3, действует направленная вправо сила
Pi:
F-hx + SiP2 + Pi/Sa -82/...О).
Наоборот, когда золотник 43 находится справа от нейтрального положения, на него действует направленная влево сила F2, определяемая по формуле:
F2 k2x-SiP2-Pi/S3-S2/... (2).
Между прочим, в этом случае принято,
ЧТО К2 kl.
В частности, в этом случае пружина 49 действует как возвратная пружина для золотника 43, а пружина 59 - как пружина для установки заданного давления с целью обнаружения гидраолического давления в гидроцилиндре 1.
Штырек 65 обнаружения, выполненный из металла, установлен в верхней правой стороне корпуса 69 клапана для обнаружения перемещения золотника 43 вправо от
нейтрального положения, показанного на фиг. 13, против упругой силы пружины 59. Обнаруживающий штырек 65 прикреплен к корпусу 64 клапана посредством крышки 63
с использованием электроизолирующей прокладки 47, причем от обнаруживающего штырька 65 отходит выводной провод 41.
Выводной провод 41 соединен с точкой с между сопротивлениями RI и R2, соединенными друг с другом последовательно. К сопротивлениям RI и R2 подводят заданной величины (например, 12 В) напряжение U постоянного тока, а корпус 64 замыкает на массу. Таким образом, датчик для обнаружения заполнения и гидравлического давления в соответствующем гидроцилиндре содержит пружину 59, обнаруживающий штырек 65, служащий в качестве контакта для золотника 43, и сопротивления RI и R2,
Клапан 60 для регулирования гидравлического давления, снабженный воспринимающим узлом 67, устанавливают индивидуально для муфт соответствующих ступеней передач.
Устройство для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты сцепления работает следующим образом.
В случае приведения гидроцилиндра 1
во включенное состояние с использованием конструкции, показанной на фиг 1 и , блок 5 управления заставляют включить солейо- ид 14 регулирующего клапана 4 с электронным управлением, используя электрический ток довольно большой силы. При этом золотник 13 регулирующего клапана 4 перемещается влево, в результате чего рабочая жидкость, поступающая от насоса 6, идет в
клапан 4 через впускное отверстие 10 и гидравлический канал 20 Поступившая в регулирующий клапан 4 рабочая жидкость течет в клапан 3 обнаружения расхода через гидравлический канал 19 и отверстие 29, а дальше течет через проходное отверстие 7 в золотнике и впускное отверстие 11 в гидроцилиндр 1. Кроме того, рабочая жидкость, поступившая через отверстие 29, идет в гидравлическую камеру 31 по гидравлическому
каналу 30 в золотнике 21.
Это вызываетсоздание перепада давлений (Рд - Рв) между левой и правой сторонами проходного отверстия 7, и под действием этого перепада давлений золотник 21 перемещается влево, в результате чего клапан 3 обнаружения расхода открывается . Следовательно, рабочая жидкость, поступающая через впускное отверстие 10, течет прямо в отверстие 2Э и затем идет в
гидроцилиндр 1 через проходное отверстие 7.
С другой стороны, поскольку при перемещении золотника 21 а левом направлении поршень 22 тоже перемещается влево, то левая торцовая поверхность поршня 22 входит в контакт с крышкой 25. Так как в этом момент поршень 22 находится в контакте с корпусом 40 клапана, то потенциал в точке а падает до уровня потенциала массы , как показано на фиг. 3, в результате чего напряжение в точке а отсутствует.
Подача рабочей жидкости в гидроцилиндр 1 через клапан 3 обнаружения расхода продолжается до тех пор, пока жидкость не заполнит его. Когда рабоча я жидкость полностью заполнит гидроцилиндр 1, заполнение прекращают, что вызывает прекращение течения рабочей жидкости, в результате чего перепад давлений между левой и правой сторонами проходного отверстия 7 исчезает, Следовательно, под действием возвращений силы пружины 23 золотник 21 в клапане 3 обнаружения расхода переместится вправо, в результате чего клапан 3 вернется в закрытое состояние. С другой стороны, при перемещении золотника 21 вправо после окончания заполнения поршень 22 тоже перемещается вправо под действием упругой силы пружины 23, при этом левая торцовая поверхность поршня 22 отделяется от крышки 25, в результате чего в точке а опять появляется напряжение U. То есть момент окончания заполнения можно узнать путем обнаружения момента повышения потенциала в точке а.
Сигнал напряжения, поданный из точки а, вводят в блок 5 управления, который в свою очередь, обнаружив повышение сигнала напряжения, обнаруживает тем самым , момент окончания заполнения. После обнаружения блоком 5 управления окончания заполнения, силу электрического тока, подаваемого к соленоиду 14, постепенно увеличивают, обеспечивая, тем самым, постепенное повышение давления, действующего на гидроцилиндр 1. Между прочим, блок 5 управления приводят в действие таким образом, чтобы золотник 13 переместился влево на большое расстояние, подавая для этого значительной силы электрический ток на соленоид 14 в начале переключения передач, после чего золотник 21 удерживают в состоянии ожидания до окончания заполнения, а силу тока, подаваемого на соленоид 14, уменьшают до подходящего начального уровня. Когда блок 5 управления обнаруживает окончание заполнения , он после этого постепенно увеличивает силу тока от этого начального уровня Таким образом, а соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, окончание заполнения может
быть просто и точно обнаружено путем поэтапного выделения через посредство поршня 22 перемещения золотника 21 клапана 3 обнаружения расхода, работающего в зависимости от наличия или отсутствия течения
0 рабочей жидкости в гидроцилиндр 1, в виде перемещения поршня 22 в контакт с крышкой 25 или перемещения его от крышки 25 и затем электрического обнаружения предшествующего перемещения. Между про5 чим, в данном варианте золотник 21 опирается на пружину 23 через поршень 22. Ниже описано действие устройства, показанного на фиг. 5 и 6, со ссылками на временные диаграммы, показанные на фиг.
0 7 для приведения во включенное состояние гидроцилиндра 1, соединенного с клапаном 2 для регулирования гидравлического давления , заставляют блок 5 управления подать на соленоид 14 клапана 2 команду на
5 пуск (фиг. 7 а). После подачи команды на пуск блок 5 управления удерживают в состоянии ожидания до окончания заполнения, а силу тока команды снижают до уровня, соответствующего начальному значению Ра
0 гидравлического давления в соответствующем гидроцилиндре.
В ответ на пусковую команду золотник 13 клапана 3 регулирования давления перемещается влево, и рабочая жидкость, посту5 лающая от насоса 6. идет в клапан 4 через впускное отверстие 10 и гидравлический канал 20. Поступающая в клапан 4 рабочая жидкость течет в клапан 3 обнаружения расхода через гидравлический канал 19 и отвер0 стие 29 и далее в гидроцилиндр 1 через проходное отверстие 7 и выпускное отверстие 11. Кроме того, рабочая жидкость, поступившая через отверстие 29, течет в гидравлическую камеру 31 по гидравличе5 скому каналу 30 в золотнике 21.
В результате между левой и правой сторонами проходного отверстия 7 возникает перепад давления (Рд - Рв). и золотник 21 перемещается под действием перепада дав0 лений в левом направлении, в результате чего клапан 3 обнаружения расхода открывается . Рабочая жидкость, поступившая через впускное отверстие 10, течет при этом непосредственно в отверстие 29 и далее
5 через проходное отверстие 7 в гидроцилиндр 1. Течение рабочей жидкости таким путем продолжается до тех пор, пока она на заполнит гидроцилиндр 1 полностью.
В течение времени tf заполнения гидроцилиндра 1 рабочей жидкостью гидравлическое давление в гидроцилиндре, равно нулю и не достигает давления Th, заданного посредством пружины 52, в результате чего верхняя торцовая поверхность поршня 51 выключателя 50 не может войти в контакт с крышкой 54, изготовленной из черного металла . При этом рабочем состоянии потенциал в точке b равен величине напряжения, полученной в результате давления напряжения U посредством сопротивления RI и R2, как показано на фиг. 7 с.
После окончания заполнения гидроцилиндра 1 рабочей жидкостью течение жидкости прекращается. При этом перепад давлений по обеим сторонам проходного отверстия 7 исчезает, в результате чего золотник 21 клапана 3 обнаружения расхода перемещается вправо под действием упругой силы пружины 23 и, следовательно, клапан 3 возвращается в закрытое состояние. После окончания заполнения блок 5 управления заставляют обеспечивать подачу тока на соленоид 14 г постепенным увеличением его от величины командного тока, соответствующего начальному давлению, как показано на фиг. 7 а.
Это позволяет постепенно повышать давление в соответствующем гидроцилиндре 1 от начального давления Ра (например, около 2 кг/см2}, как показано на фиг. 7 в. Поскольку давление Th, заданное посредством пружины 52 значительно превышает начальное давление Ра, то, когда гидравлическое давление превысит заданное значение Th, оно заставит поршень 51 переместится вворх против действия упругой силы пружины 52. Следовательно, верхняя торцовая поверхность поршня 51 войдет в контакт с крышкой 54. Это позволит крышке 54, изготовленной, из черного металла, проводить электричество к замкнутому на массу корпусу 40 через поршень 51, в результате чего потенциал в точке b упадет до нуля, как показано на фиг. 7 с. Следовательно , напряжения в точке b не будет,
В соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения наличие или отсутствие гидравлического давления в гидроцилиндре 1 проявляется в виде перемещения поршня 51 обнаружения давления на верхнем конце гидравлического канала 19 до соприкосновения с крышкой 54 или перемещения его в направлении от крышки, а эти перемещения поршня 51 относительно крышки 54 могут быть электрически обнаружены по изменению напряжения в точке Ь. Следовательно, наличие или отсутствие гидравлического давления в соответствующем гидроцилиндре может быть обнаружено путем проверки наличия или отсутствия потенциала в точке Ь.
Кроме того, в соответствии с этим взриантом для каждой из муфт предусмотрен клапан 2 для регулирования гидравлического давления с электронным управлением, содержащий вышеописанный выключатель 50 обнаружения давления, причем, как по0 кэзано на фиг . 8, выходные сигналы от нескольких выключателей 50 вводят в блок 5 управления. Блок 5 управления проверяет выходные сигналы от нескольких выключателей 50 и на основании результата этой
5 проверки определяет, произошло или нет двойное включение. То есть путем проверки выходных сигналов от нескольких выключателей 50 обнаружения давления можно выявить, какая муфта находится во включен0 ном состоянии, причем в случае получения сигналов обнаружения давления в гидроцилиндре 1 одновременно от двух выключателей дагления, это может быть определено как двойное включение. Определение, что
5 произошло двойное включение, блок 5 управления принимает контрмеру, заключающуюся в выдаче команды на немедленное снижение гидравлического давления в одном из гидроцилиндров или на немедленное
0 выключение всех муфт, для предотвращения поломки или повреждения соответственных деталей или приборов вследствие двойного включения.
В отношении клапана 2 для регулирова5 ния гидравлического давления, показанного на фиг 6, было установлено, что при перемещении золотника 21 в положение закрытия клапана 3 после истечения времени tf заполнения происходит, как показано
0 на фиг. 9, чрезмерный выброс (резкое отклонение от нормы) давления, в результате чего имеет место удар при переключении передач или появляется ненормальный звук. Если не уменьшить этот чрезмерный выброс
5 давления, то всякие попытки уменьшить удар при переключении передач путем осуществления компенсации крутящего момента , будут бесполезными, Поэтому уменьшение чрезмерного выброса давле0 ния является серьезной проблемой. Для поглощения выброса давления уже был предложен способ создания аккумулятора. Однако возникает проблема, состоящая в том что осуществление этого способа обой5 дется дорого, и, кроме того, конструкция вблизи клапана будет громоздкой и сложной . Поэтому этот известный способ не находит практического применения.
Чрезмерный выброс давления происходит , когда мала скорость движения золотни- ка 21 клапана 3 обнаружения расхода при
его возвращении (движении вправо) после окончания заполнения. В этой связи можно сказать, что обычный клапан 3 обнаружения расхода выполнен таким образом, что воспринимающая давление поверхность AI золотника 21 в гидравлической камере 31, по существу, равна воспринимающей давление поверхности А2 на левом торце этого золотника 21. То есть при конструкции, показанной на фиг. 6, поскольку после исчезновения перепада давлений между левой и правой, сторонами проходного отверстия 7 золотник 21 возвращается только под действием возвращающейся силы пружины 23, то его скорость возвратного движения мала, и имеет место некоторая задержка времени, пока золотник 21 не закроется полностью.
Для решения вышеупомянутых проблем предлагается четвертый вариант осуществления настоящего изобретения. В соответствии с четвертым вариантом, как показано на фиг. 10, обеспечивают некоторую разницу между площадями воспринимающей давление поверхности А2 на левом торце золотника 21 и воспринимающей поверхности AI золотника в гидравлической камере 31 путем увеличения поверхности А2 на левом торце золотника 21 по отношению к поверхности AI золотника 21 в гидравлической камере 31 в соответствии с уравнением A2 2Ai.
Допустим, что давление перед проходным отверстием 7 равно РА, а давление за этим отверстие равно Рв, как показано на фиг. 5, тогда перепад Д Р давлений по обе стороны проходного отверстия 7 будет представлен уравнением ДР Рд-Рв.
Следовательно, сила, действующая на левую торцовую поверхность золотника 21, будет равна А2Рв, а сила, действующая на золотник 21 в левом направлении при наличии гидравлического давления в гидравлической камере 31, равна АтРд.
То есть на золотник 21 будет действовать направленная вправо сила F, представленная следующей формулой:
F АаРв- А1Рд;
F 2AiPB- AiPA;
F Ai(2PB-PA)
Теперь предположим, что перепад ДР давлений при окончании заполнения становится равным нулю. В это момент FA становится равным Рв, и следовательно, формула (1) принимает вид
F AiPA.
Таким образом, эта сила F действует на золотник 21 в направлении вправо, т.е. в
направлении закрытия золотника 21 Следует отметить, что давление РА не падает полностью до нуля, потому что существует сопротивление, оказываемое трубопроводами , возвратной пружиной в муфте или т.п. Таким образом, после окончания заполнения золотника 21 возвращается под совместным действием силы пружины 23 и силы
0
F AiPA.
в результате чего золотник 21 закрывается с высокой скоростью.
На. фиг. 11 показана временная диаг5 рамма, иллюстрирующая зависимость от времени гидравлического давления в соответственной муфте, обеспечиваемая в клапане , выполненном так, как показано на фиг. 10. При такой конструкции клапана
0 чрезмерный выброс давления, происходящий после истечения времени tf заполнения , может быть в достаточной уменьшен, как показано на фиг. 11.
То есть показанная на фиг. 10 конструк5 ция клапана обеспечивает надежное уменьшение чрезмерного выброса давления путем такого простого и недорого усовершенствования , как увеличение воспринимающей давление поверхности А2 золотника
0 21, расположенный со стороны силы, действующей в направлении закрытия клапана 3 обнаружения расхода, по отношению к воспринимающей давление поверхности AI золотника 21, расположенной со сторонЙ ;
5 силы, действующей в направлении открытия клапана 3 (чем больше разница в площадях этих поверхностей, тем это предпочтительней).
Ниже описано действие устройства, вы0 полненного так, как показано на фиг. 12 и 13, со ссылками на временные диаграммы, показанные на фиг. 14. Следует отметить, что на фиг. 14 а показан командный электрический ток от блока 5 управления, на фиг.
5 14 (Ь) - давление Рр насоса, на фиг. 14с- гидравлическое давление Pi в гидравлической камере 45 перед проходным отверстием 48, (на фиг. 14 d - гидравлическое давление (давление в гидроцилиндре) Р2 в
0 гидравлической камере 88 за проходным отверстием 48 и на фиг, 14 е- выходной сигнал S от датчика 63.
Когда требуется привести муфту, предназначенную для некоей ступени передач,
5 во включенное состояние, приводят в действие блок 5 управления таким образом, чтобы он подал пусковой командный электрический ток 11 на соленоид 76 соответственного клапана 60 (момент ti времени), позже снизил командный ток I до командного тока IQ
начального давления, соответствующего начальному давлению Ра в соответствующем гидроцилиндре 1 (фиг. 14 d) и затем находился в состоянии ожидания до окончания заполнения, поддержания при этом предшествующее рабочее состояние.
При подаче указанным образом пускового командного электрического тока И золотник 32 в клапане 61 регулирования давления перемещается влево, и рабочая жидкость, поступающая от насоса 6, течет в гидравлическую камеру 45 клапана 62 обнаружения расхода через впускное отверстие 8 и гидравлический канал 39. Поступившая в гидравлическую камеру 45 рабочая жидкость течет через проходное отверстие 48 и далее течет в гидроцилиндр 1 через гидравлический канала 40 и выпускное отверстие 20, В этот момент возникает перепад (Pi - Р2) давлений между гидравлическими камерами 45 и 46, обусловленный наличием проходного отверстия 48. Поскольку давление г приблизительно равно нулю, то золотник 43 перемещается влево под действием силы , равной (За - 5з) PI - (где $2 больше, чем Зз, что получено путем подставки условия Р2 0 в формулу (2).
В результате клапан 62 обнаружения расхода открывается, и рабочая жидкость, поступившая в гидравлический клапан 42, течет в гидравлическую камеру 45 через гидравлическую камеру 44, а затем она течет дальше, в гидроцилиндр 1 через проходное отверстие 48, гидравлическую камеру 46, гидравлический канал. 40 и выпускное отверстие 20, Течение рабочей жидкости продолжается до тех пор, пока она полностью на заполнит гидроцилиндр.
Когда золотник 43 находится в нейтральном положении (фиг. 13), а также в течение времени tf заполнения, когда золотник 43 перемещается влево от нейтрального положения, золотник 43 не имеет контакта с обнаруживающим штырьком 65,
Во время поддержания упомянутого выше рабочего состояния потенциал в точке с имеет величину напряжения, полученную в результате деления напряжения U посредством сопротивления RI и Ra, как показано на фиг. 14 (е).
После окончания заполнения гидроцилиндра 1срабочей жидкостью течение рабочей жидкости прекращается. Следовательно, исчезает перепад давлений по обе стороны проходного отверстия 48. То есть давление PI становится равным давлению 2.
В результате золотник 43 перемещается вправо под действием силы, величина которой может быть определена из формулы, полученной путем подстановки условия Pi « Р2 в формуле (2), т.е., пока золотник 43 не вернется в нейтральное положение, эта сила может быть представлена следующей формулой:
10
Fi kix+P2(Si + S3-S2).
Поскольку соответственные воспринимающие давление поверхности Si, 82 и 5з на золотнике 43 связаны зависимостью
Si + 83-82, то на золотник 43 действует сила P2(Si + 83 - 82), создаваемая вследствие наличия разницы в площадях воспринимающих давление поверхностей, в том же направлении , что и возвращающая сила
пружины 49, в результате чего золотник 43 перемещается в правом направлении под совместным действием возвращающей силы пружины 59 и силы, вызванной разницей площадзй воспринимающих давление поверхностей на золотнике 43.
При возвращении золотника 43 упомянутым образом к гидравлическому давлению в соответствующем гидроцилиндре 1 передается давление от насоса 6 через гидравлический канал 42, гидравлическую камеру 45, проходное отверстие 48 и гидравлическую камеру 46, что приводит к выбросу давления, как показано на фиг. 14 d.
Константу К2 пружины 59 задают такой, чтобы давление Th было больше, чем начальное давление Ра, но меньше, чем вышеупомянутый выброс давления (фиг. 14 d). Таким образом, в период возврата золотник 43 перемещается вправо от нейтрального положения, показанного на фиг. 13, а затем движется дальней вправо при наличии выброса давления, преодолевая действие силы К2 пружины 59, в результате
чего правая торцовая поверхность золотника 43 входит в контакт с обнаруживающим штырьком 43. То есть в этом случае золотник 43 перемещается в направлении вправо под действием силы, которая может быть определена путем подстановки условия Pi Ра в формулу (3).
Следовательно, поскольку обнаруживающий штырек 65 проводит электричество к замкнутому на массу корпусу 59 клапана через золотник 43, то потенциал в точке с падает до нуля, как показано на фиг. 14 е, и поэтому напряжение в точке с отсутствует (момент t2 времени).
Потенциал в точке с вводят в блок 5 управления в качестве сигнала S обнаружения , благодаря чему блок 5 управления обнаруживает окончание заполнения по начальному росту потенциала в точке с. Определив окончание заполнения, блок 5 управления постепенно увеличивает начальный командный электрический ток I для соответствующей муфты от начального значения 1о без задержки (фиг. 14 а). Определив окончание заполнения, блок 5 управления уменьшает командный электрический ток для муфты предшествующей ступени до нуля, как показано пунктирной линией на фиг. 14 а.
В результате давление в соответствующем гидроцилиндре 1 снижается от уровня вышеупомянутого выброса давления до начального давления Ра, а затем постепенно повышается, как показано на фиг. 14 d. При этом золотник 43 перемещается влево к нейтральному положению из рабочего положения , в котором он находился в контакте со штырьком 65. После этого, поскольку давление 2 в гидроцилиндре постепенно повышается , оно превышает давление Th, заданное пружиной 59, в некоторый момент времени т.з. Следовательно, золотник 43 опять перемещается вправо против действия силы пружины 59, до тех пор, пока правая торцовая поверхность золотника не войдет в контакт с обнаруживающим штырьком 65.
При этом потенциал в точке с падает до нуля в момент времени т.з, после чего этот нулевой уровень сохраняется.
Итак, поскольку потенциал в точке с падает до нуля при давлении в муфте, прерывающем заданное давление Th, и равен заданной величине напряжений, когда давление в гидроцилиндре ниже заданного давления Th. то наличие или отсутствие давления в гидроцилиндре, т.е. включенное состояние муфты можно обнаружить путем контролирования потенциала в точке с. Кроме того, поскольку в этом случае потенциал в точке с падает до нуля вследствие выброса давления при окончании заполнения, то это окончание может быть обнаружено путем обнаружения первого падения давления.
В соответствии с этим вариантом клапана 60 с электронным управлением для регулирования гидравлического давления, снабженный прикрепленным к нему воспринимающим устройством 63, предусматривают для каждой из муфт, и выходные сигналы от нескольких воспринимающихус- тройств 63 вводят в блок 5 управления,как показано на фиг. 8. Блок 5 управления, контролируя выходные сигналы от нескольких
воспринимающих устройств 63, определяет окончание заполнения и наличие или отсутствие двойного включения на основании результатов , полученных при контроле. То
есть блок 5 управления подает на муфту пусковую команду f для приведения ее во включенное состояние и после этого определяет момент окончания заполнения путем обнаружения первого снижения уровня сиг0 нала S, подаваемого к нему от воспринимающего устройства 63 муфты. Кроме того, блок 5 управления определяет, какая муфта удерживается во включенном состоянии, контролируя выходные сигналы от несколь5 ких воспринимающих устройств 63, и в случае получения сигналов обнаружения давления в гидроцилиндре 1 временно от двух воспринимающих устройств 63 он определяет это как двойное включение. Опре0 делив двойное включение, блок 5 управления немедленно выдает команду на снижение гидравлического давления в одном из гидроцилиндров или немедленно выключает все гидроцилиндры, для того чтобы
5 предотвратить повреждение или поломку соответственных деталей или приборов вследствие двойного включения.
Таким образом, в соответствии с этим вариантом, благодаря тому, что со стороны,
0 противоположной возвратной пружине 49, установлена пружина 59, и перемещение золотника 43 из нейтрального положения в сторону пружины 59 можно обнаружить посредством контактного выключающего уст5 ройства, содержащего обнаруживающий штырек 65 и сопротивление RI и R2, становится возможным обнаруживать окончание заполнения и определять включенное состояние муфты посредством одного единст0 венного воспринимающего устройства, содержащего только один золотник 43.
Далее, благодаря обеспечению соотношений Si + 83 S2 и За 5з для соответственных воспринимающих давлений
5 поверхностей Si, 82 и 5з на золотнике 43, на золотник 43 оказывают совместное действие сила, создаваемая разницей в площадях упомянутых поверхностей, и возвращающая сила возвратной пружины 49 при дви0 жении золотника 43 вправо после окончания заполнения, в результате чего золотник 43 может быть возвращен в нейтральное положение с высокой скоростью, Между прочим, при возврате золотника 43
5 только посредством упругой силы пружины 49 скорость возврата золотника мала, что приводит к чрезмерному выбросу давления, показанному пунктирными линиями на фиг. 14 (d), происходящему после окончания заполнения , а это влечет за собой возникновение удара при переключении передач, В данном случае чрезмерный выброс давления может быть уменьшен путем увеличения скорости возврата золотника, обеспечиваемого посредством вышеупомянутой разницы в площадях поверхностей, воспринимающих давление.
Конструкция устройства для обнаружения момента окончания заполнения может быть выполнена любым другим образом при условии обнаружения окончания заполнения по перемещению золотника 21.
Кроме того, выключатель 50 обнаружения давления может быть расположен в другом подходящем месте, если он обеспечивает возможность обнаружения гидравлического давления в соответственной муфте.
Формула изобретения
1.Устройство для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты сцепления, содержащее первый клапан с золотником, установленным в полости корпуса с образованием полостей управления и имеющим проходного отверстие, вход которого сообщен с одной из полостей управления, его выход соединен с выпускным отверстием устройства и другой полостью управления, снабженной пружиной, второй клапан выполнен с электроприводом, выход которого соединен с полостью управления первого клапана, соединенной с входом проходного отверстия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулирования, оно содержит средство обнаружения окончания заполнения гидроцилиндра привода фрикционной муфты сцепления, установленное с возможностью контакта с золотником первого клапана.
2.Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что средство обнаружения окончания заполнения выполнено в виде поршня, прикрепленного к золотнику первого клапана , и узла обнаружения перемещения поршня .
3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что узел обнаружения перемещения поршня содержит элемент, прикрепленный к корпусу устройства и датчик-сигнализатор наличия контакта между поршнем и элементом.
4.Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что элемент выполнен в виде электропроводящей крышки, установленной на корпусе устройства, между которыми расположен электроизолирующий материал, а датчик-сигнализатор выполнен с возможностью подачи электрического сигнала при контактировании поршня с крышкой.
5.Устройство для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты сцепления содержащее первый клапан с золотником, ус- тановленным в полости корпуса с образованием полостей управления и имеющим проходное отверстие, вход которого сообщен с одной из полостей управления, а
его выход соединен с выпускным отверстием устройства и другой полостью управления , снабженной пружиной, второй клапан выполнен с электроприводом, выход которого соединен с полостью управления первого клапана, соединенной с входом проходного отверстия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулирования/ оно содержит подпружиненный поршень установленный
в корпусе с возможностью перемещения под действием давления жидкости, и средство обнаружения давления включения сцепле ия по перемещению поршня.
6.Устройство по п, 5, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что средство обнаружения давления содержит элемент, прикрепленный к корпусу устройства, и датчик-сигнализатор наличия контакта между поршнем и элементом
7. Устройство по п. 6, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что элемент выполнен в виде электропроводящей крышки, установленной на корпусе, между которыми расположен электроизолирующий материал, а дзтчик-сигнализатор выполнен с возможностью подачи электрического сигнала при контактировании поршня с крышкой,
8.Устройство для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре
привода фрикционной муфты сцепления, содержащее первый клапан с золотником, установленным в полости корпуса с образованием полостей управления и имеющим проходное отверстие, вход которого сообщен с одной из полостей управления, а его выход соединен с выпускным отверстием устройства и другой полостью управления, снабженной пружиной, второй клапан выполнен с электроприводом, выход которого
соединен с полостью управления первого клапана, соединенной с входом проходного отверстия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулирования, золотник первого клапана
выполнен с разной площадью торцов на образующих с корпусом полости управления, причем полость с большей площадью торца сообщена с выпускным отверстием устройства .
9,Устройство для регулирования гид- равлического давления Е гидроцилиндре
привода фрикционной муфты сцепления, содержащее первый клапан с золотником, установленным в полости корпуса с образованием полостей управления и имеющим проходное отверстие, вход которого сообщен с одной из полостей управления, а его выход соединен с выпускным отверстием устройства и другой полостью управления, снабженной пружиной, второй клапан выполнен с электроприводом, выход которого соединен с полостью управления первого клапана, соединенной с входом проходного отверстия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулирования, оно снабжено второй пружиной , установленной на другом конце золотника первого клапана, и средством обнаружений окончания заполнения гидроцилиндра привода фрикционной муфты сцепления и давления включения сцепления .
10. Устройство по п. 9, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что жесткость второй пружины больше жесткости первой пружины.
11.Устройство по п. 9, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что средство обнаружения заполнения и давления содержит элемент, прикрепленный к корпусу устройства, и
датчик-сигнализатор наличия контакта между золотником и элементом.
12.Устройство по п. 11, отличают, е- е с я тем, что элемент выполнен в виде
электропроводящего щупа, установленного на корпусе устройства, между которыми расположен электроизолирующий материал , а датчик-сигнализатор выполнен с возможностью подачи электрического сигнала
при контактировании золотника с щупом.
13.Устройство по п. 9, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что золотником первого клапана выполнен с разной площадью торцов золотника , образующих с корпусом полос i к управления , причем полость с большей площадью торца сообщена с выпускным от-1 верстием устройства.
Реферат
Изобретение позволяет повысить точность и надежность регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты сцепления для предотвращения двойного включения муфт и обеспечения плавного переключения передач. Первый клапан с золотником Изобретение относится к устройству для регулирования гидравлического давления в муфте давления и, в частности касается устройства, обеспечивающего обнаружение заполнения и обнаружение давления в муфте посредством простого клапанного механизма с электронным управлением для предотвращения двойного включения муфт и обеспечения плааного переключения передач Цель изобретения - повышение точности и надежности регулирования. установлен в полости корпуса с образованием полости управления и имеет проходное отверстие, вход к-рого сообщен с одной из полостей управления, выход соединен с выпускным отверстием устр-вэ и другой полостью управления, снабженной пружиной Второй клапан выполнен с электроприводом , выход к-poro соединен с полостью управления первого клапана, соединенной с входом проходного отверстия. Средство обнаружения окончания заполнения гидроцилиндра привода муфты установлено с возможностью контакта с золотником первого клапана и выполнено в виде поршня, прикрепленного к золотнику первого клапана , и узла обнаружения перемещения поршня . Узел имеет элемент, прикрепленный к корпусу устр-ва, и датчик-сигнализатор наличия контакта между поршнем и элементом Элемент выполнен в виде электропроводящей крышки, установленной на корпусе, между к-рыми расположен электроизолирующий материал. 12 з.п ф- лы, 15 ил. На фиг. 1 показана гидравлическая схема , первый вариант; на фиг. 2 - клапан для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты , выполненный в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения; на фиг, 3 - временная диаграмма, иллюстрирующая момент обнаружения окончания заполнения; на фиг. 4 - гидравлическая схема, второй вариант изобретения; на фиг. 5 - то же, третий вариант; на фиг. 6 - клапан для регулирования гидравлического давления в (Л С vj ел CJ ч ел 00 СА)
Формула
