Способ управления гидромеханической передачей транспортного средства

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК в 60 к 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2960713/27-11 (22) 18.07.80 46) 30.09.83. Бюл. И 36 (72) A.À. Суслов и С.Ф. Сычев (53) 629- 113-585.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР м 667424, ml. в. 60 к 17110, 1974 (прототип). (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОИЕХА

НИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ТРАНСПОРТНОГО

„„SU„„> О44481 А

СРЕДСТВА, заключающийся в том, что гидротрансформатор шунтируют подключением механической редукторной связи между его насосным и турбинным колесами, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения тягово-тормозных характеристик передачи, режим шунтирования сопровождают изменением степени заполнения гидротрансформатора рабочей жид" кост be

1044481

40.Изобретение относится к средствам наземного транспорта и предназначено для использования в трансмиссиях автомобилей, тракторов, железнодорожных локомотивов и других подобных маши- 5 нах, оборудованных гидромеханическими передачами определенного типа, а именно передачами, .в которых предусмотрен режим шунтирования рабочих колес гидротрансформатора. 10

Известен способ управления .гидромеханической передачей транспортного средства, заключающийся в том, что гидротрансформатор шунтируют подключением механической редукторной свя- 15 зи между его насосным и турбинным::. колесами (1) .

Характерным для способа управления такой передачей является подклю" чение механической редукторной связи 20 между насосным и турбинным колеса-. ми гидротрансформатора.

При работе передачи в тяговом ре" жиме такое подключение редукторной связи повышает КПД передачи и улуч- 25 шает тяговую характеристику в части рабочей зоны вследствие возникновения параллельного гидротрансформатору более экономичного механического пото" ка мощности при соответствующем умень- З0, шении потока, проходящего гидравлическим путем между насосным и турбинным колесами .через рабочую жидкость.

Недостатками известного способа управ. ления является невозможность предель" ного повышения КПД и тягового усилия, создаваемого передачей, из-эа сохра-, нения на рассматриваемом режиме гидравлической связи между названными колесами гидротрансформатора

При работе передачи.:в режиме торможения подключение редукторной связи между колесами гидротрансфор. матора существенно увеличивает тормозной эффект в результате использования как тормозных возможностей дви гателя .(поскольку обеспечена его механическая связь с выходным валом передачи), .так и в результате возникновения торможения непосредственно,передачей из-за циркуляции мощности че"

50 .рез редукторную связь между"колесами гидротрйнсформатора с потерями этой мощности за счет его КПД. Регулирова ние величины торможения при этом осу ществляется изменением подачи топли- 55 ,ва в двигатель, что изменяет et o тор мозные возможности, а также величину циркулирующей мощности в передаче, изменяя тем самым величину потерь этой мощности в гидротрансформаторе.

Недостатком является необходимость воздействовать на двигатель с расхоI дом топлива, хотя в ряде случаев было бы целесообразным изменять интенсивность торможения воздействием на саму передачу беэ использования двигателя, что не обеспечивается в рассматриваемых передачах.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия и улучшение тягово-тормозных характеристик передачи.

Указанная цель достигается согласно способу управления гидромеханической передачей транспортного средства, заключающемуся в том, что, гидротранс- форматор шунтируют подключением механической редукторной связи между его насосным и турбинным колесами, а режим шунтирования сопровождают. изменением степени заполнения гидротрансформатора рабочей жидкостью.

На фиг. l изображена составная часть передачи с шунтированием колес гидротрансформатора для работы при управлении предлагаемым способом, об" щий вид; на фиг. 2- характеристика передачи в тяговом режиме работы; на фиг. 3 - то же, в режиме торможения.

Способ шунтирования осуществляется следующим образом.

Насосное 1 и турбинное 2 колеса гидротрансформатора (фиг. 1), будучи связанными соответственно с ведущим 3 и выходным 4 валами, передачи, одно- временно связаны один с другим через механический редуктор 5 с постоянным,. передаточным числом посредством механизма 6 подключения этого редуктора. Ведущий вал 3 приводится от двигателя, а выходной вал 4 через кинематические связи приводит во вращение ведущие колеса ходовой части транспортного средства.

На фиг. 2 изображены тяговая ха.рактеристика И4 на валу 4 и. характеристика КПД гидропередачи 1 в зависимости от скорости вращения Ч ука»

9 занного нала при совместной работе передачи с двигателем.

В тяговом режиме работы. передачи в диапазоне высоких значений КПД гидротрансформатора (кривая 7 на щью механизма 6 отключают, и переда-. ча энергии от ведущего 3 к выходному валу 4 осуществляется последовательным по1оком от насосного колеса 1 з 1044481 4 через рабочую жидкость к турбинному колесу 2. Соотоетствуюцая тяговая характеристика изображена кривой 8 на фиг. 2. При стремлении гидротранс. форматора под влиянием возрастания 5 нагрузки на валу 4 выйти в зону низких значений КПД (кривая 9 на фиг.2) подключают редуктор 5 фиг. 1 с помоцью механизма б,что является режимом шунтирования. При этом гидротрансформатор фиксируется на некото- ром скольжении и на заданном и неизменном в дальнейшем значении КПД.

Однако общий КПД передачи начинает, возрастать (кривая 10 вместо кривой"9 15 на фиг. 2), поскольку мощность от вала .3 к валу 4 (фиг. 1) начинает передаваться двумя потоками, экономичным механическим - от насосного ко" леса 1 через редуктор 5 и гидравли- 26 ческим - от этого же насосного коле" са через рабочую жидкость к турбинно- : му колесу 2 при интенсивном уменьшении этого потока с уменьшением ско.-. рости вращения вала 4. Тяговая харак- 25 теристика при этом вместо кривой 11. (фиг. 2) при низких значениях КПД изображается кривой 12 при их высо" ких значениях, чем обеспечивается расширение рабочего диапазона пере- дачи-.

Предлагаемый способ управления пе-. редачей предусматривает при выходе на режим шунтирования (подключении pe.. дуктора 5) уменьшать степень заполне35 ния гидротрансформатора рабочей жидкостью. При полностью опорожненном

;гидротрансформаторе мощность от вала 3 к валу 4 (фиг. 1) начинает передаваться лишь одним механическим путем от насосного колеса 1 через ре" . дукхор 5. Поскольку гидравлическое взаимодействие между насосным 1 .и турбинным 2 колесами после опорожне" ния устранено с одновременным .устра-: нением потерь в гидротрансформаторе путем исключения влияния КПД последнего, КПД передачи предельно возрас-. тает, как показано характеристикой 13 на фиг. 2 вместо кривой 10.

Соответственно улучшается тяговая характеристика на этом режиме, как показано кривой 14 вместо кривой 12.

Аналогичные явления, но со значительно большим эффектом, обеспечивают. ся при работе передачи при частичных 55 нагрузках двигателя. Опорожнение гид"ротрансформатора производят не ранее подключения редуктора 5, чтобы избе».жать разрыва потока мощности в передаче.

Обратную операцию при отключении редуктора 5 и выхода передачи на режим работы непосредственно гидротрансформатора (кривые 7 и 8) сопровождают заполнением последнего рабочей жидкостью. При этом процессе заполнение производят несколько ранее отключения редуктора, чтобы также избежать разрыва потока мощности.

Работу передачи в режиме торможения осуществляют при постоянно подключенном редукторе 5 (фиг.,1) с помощью механизма 6.

На графиках фиг. 3 в зависимости от скорости 64 вращения выходного вала 4 передачи показано изменение тор-. мозной мощности - Np на этом валу.

Знак "минус" указывает противопЬложное направление передачи мощности на этом валу относительно рассмот-. ренного выше тягового режима.

Подаваемая к валу 4 (фиг. 1) тормозная мощность со стороны ведущих колес движителя транспортного средства через редуктор 5 прдается к насосному колесу 1. гидротрансформатора. Отсюда часть мощности через вал 3 подается к двигателю, находящемуся в режиме торможения, и поглощается им, что характеризуется кривой 15 на фиг. 3. Другая часть мощности с насосного колеса 1 (фиг.. I) через рабочую жидкость лередается к тур.бинному колесу 2, попутно-частично те. ряясь за счет КПД гидротрансформатора, откуда остатки этой мощности через механизм 6 и редуктор 5 вновь поступает к насосному колесу 1, перед этим суммируясь с указанной выше мощностью на валу 4. Таким образом, в контуре, оЬразованном элементами передачи, постоянно, циркулирует мощность, частично поглощаемая гидротрансформатором, обеспечивая эффект торможения собственно передачей. Суммарная тормозная мощность двигателя и передачи изображена кривой 16 на фиг. 3.

Изменение тормозной мощности при известном способе управления осущест. вляется изменением подачи топлива. в двигатель. Повышение моцности дви- гателя при увеличении подачи топлива приводит к уменьшению поглощаемой им тормозной мощности через вал 3, т.е. понижению и исчезновению кривой 15 на фиг. 3 при сохранении цир.

1044481

S куляции мощности в контуре передачи и торможении за счет нее. Таким образом, график суммарной тормозной мощности начинает занимать положение, согласно кривой 17. Дальнейшее повышение мощности двигателя вследствие . подачи топлива приводит к появлению на насосном колесе мощности со стороны двигателя при соответствующем уменьшении доли, приходящей на на сосное колесо со стороны вала 4 че рез редуктор 5 и уменьшении тем самым эффекта торможения передачей, как показано, например, кривой 18 на фиг. 3, при сохранении потерь в гидротрансформаторе. Некоторое предельное повышение мощности двигателя приводит к исчезновению мощности на насосном колесе 1 со стороны ведущего вала и через редуктор при полном исчезновении торможения передачей, хотя на насосное колесо приходит полная мощность со стороны двигателя и теряется в гидротрансформаторе. Такой способ торможения экономически невы" годен, поскольку сопровождается неоправданными затратами топлива, а также постоянным предельным тепловыделением гидротрансформатора.

В предлагаемом способе двигатель находится в тормозном режиме, а изме" нение суммарного эффекта торможения осуществляют путем изменения степени

5 заполнения гидротрансформатора рабочей жидкостью. Так постепенное его опорожнение приводит к понижению кри. вой 16 (Фиг. 3), занимающей теперь последовательно положение 17 и 18.и так далее в результате уменьшения гидравлического взаимодействия между насосным 1 и турбинным 2 (Фиг. 1} колесами гидротрансформатора. Сорвет" ственно снижается тепловыделение по15 следнего. Предельной является кривая 1 (Фиг. 3), которая может быть понижена до нуля повышением подачи топлива в двигатель, но в значительно меньшей степени, чем это было ранее.

20 .В этом случае затраты топлива компен" сируют лишь потери в механических элементах передачи.

Эффект от использования предлага.емого способа управления применитель>5,.но к режиму торможения nîýâîëÿåò практически полностью исключить нерациональные затраты топлива двигателем при регулировании интенсивности торможения и существенно снизить тепловыделение передачи.

1044481

Составитель С. Белоусько

«Редактор С. Юско Техред И.Тепер Корректор Л. Ференц

Заказ 7437/13 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 5 Москва Щ-Я Раушская наб. д. 4/g

Филиал ППП ППатент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4