Устройство для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты сцепления

Авторы патента:

F16H43 - Прочие гидравлические или пневматические передачи, например с пульсирующим подводом или отводом рабочей среды

F16D25/14 - Гидравлические и пневматические выключаемые муфты

F15B11/10 - положение которого является функцией давления

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 флы, 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)

СОК11 СОН.1СКИХ

COllÈËËÈ(-.1И 1Е СКИХ

РЕСПУГ.ЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ1ЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4613164/29 (86) РСТ/J P 87/00929 от (30.11.87) (22) 24,11.88 (31) 70990; 70991; 70992, 70993 (32) 25.03.87 (33),3 Р (46) 07.08.92. Бюл. N 29 (71) Кабусики Кайся Камацу Сейсакусе (JP) (72) Есио Асаямо, Макио Тсубота, Ясунори

Окура и Такаюки Сато (J P) (56) Полезная модель Японии N. 54 вЂ” 27622, кл. F 16 К 17/00, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ В ГИДРОЦИЛИНДРЕ ПРИВОДА ФРИКЦИОННОЙ МУФТЫ СЦЕПЛЕНИЯ (57) 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 плавного переключения передач, Цель изобретения вЂ” повышение точности и надежности регулирования, „„SU 1753958 А3 (Я)5 F 16 0 25/14, F 15 В 11/10, F 16

H 43/00 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-ва и другой полостью управления, снабженной пружиной, Второй клапан выполнен с электроприво-: дом, выход к-рого 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.флы, 15 ил.

На фиг. 1 показана гидравлическая схема, первый вариант; на фиг. 2 вЂ” клапан для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндрЕ привода фрикционноймуфты, выполненный в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения; на фиг. 3 вЂ” временная диаграмма, иллюстрирующая момент обнаружения окончания заполнения; на фиг. 4 вЂ” гидравлическая схема, второй вариант изобретения; на фиг, 5 вЂ” то же, третий вариант; на фиг. 6 вЂ” клапан для регулирования гидравлического давления в

1753958 гидроцилиндре привода фрикционной муфты сцепления, выполненного в соответствии с третьим вариантом изобретения; на фиг. 7 вЂ” временные диаграммы, иллюстрирующие в качестве примера действие клапана для регулирования гидравлического давления в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения; на, фиг. 8 вЂ” блок-схема, иллюстрирф1ощая конструктивную группу, контррдируемую посредством выключателей обнару>кения давления; на фиг. 9 вЂ” временная диаграмма, иллюстрирующая давление в муфте в период переключения передач, при котором происходит выброс давления; на фиг. 10 вЂ” гидравлическая схема, иллюстрирующая четвертый вариант изобретения; на фиг. 11 вЂ” временная диаграмма, иллюстрирующая давление в муфте в течение периода переключения передач в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения; на фиг, 12 вЂ” гидравлическая схема, иллюстрируюгцая пятый вариант изобретения; на фиг. 13 вЂ” внутреннее устройство клапана для регулирования гидравлического давления в гидроцилиндре привода фрикционной муфты, выполненного в соответствии с пятым вариантом; на фиг, 14 вЂ” временные диаграммы, соответственно иллюстрирующие в качестве примера действие клапана для регулирования гидравлического давления, выполненного в соответствии с пятым вариантом; на фиг, 15 вЂ” гидравлическая схема, на которой показаны муфты, для каждой из котооых предусмотрен клапан для регулирования гидравлического давления с электронным 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 клапана 2, Как показано на фиг. 1 и 2, клапан 2 содеожит клапана 3 для обнаружения расхода рабочей жидкости, клапан 4 для регулирования давления с электронным управлением и выключатель 9 обнаружения заполнения, прием клапан 4 регулирования давления. приводят в действие в ответ на электрический сигнал, 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 гидроцилиндр 1 через выпускное отверстие 11, В этот момент отверстие

12 закрыто.

Клапан 4 с электронным управлением содержит золотник 13, правый конец кото5 рого находится в контакте с сердечником 15 пропорционального соленоида 14, а левый конец имеет упругую опору, обеспечиваемую посредством винтовой пружины 16. идравлическое давление в гидравлическом

10 канале 19 поступает в гидравлическую камеру 18, образованную золотником 13 и поршнем 17, Клапан 3 для обнаружения расхода содержит золотник 21, на стороне которого, 15 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, 20 К левой поверхности корпуса 40 клапана прикреплена крышка 25, изготовленная из черн го металла, причем между крышкой и корп;.сом приложена электроизолирующая прокладка 24. Таким образом, крышка

25 25 электрически изолирована or корпуса 40 клапана при наличии изолирующей прокладки 24. Кроме того, несколько винтов 26 для крепления крышки электрически изолированы от крышки 25 посредством несколь30 ких изоляционных втулок 27, К крышке 25 присоединены выводной провод 28, который в свою очередь присоединен к точке, а между сопротивлениями Rl и Rz, которые соединены друг с другом последовательно.

35 K противоположным концам сопротивлений

Rl и В2 подводят заданной величины (наприM p D, 1 2 В) напряжение и о с-т о я н н о г о T G K B, Следует отметить, что корпус 40 клапана замкнут на массу.

40 При такой конструкции поршень 22 всегда находится в кон акте с корпусом 40, Однако поршень 22 обь.чно не находится в контакте с крышкой 25, изготовленной из черного металла, но входит с ней в контакт

45 .-;-ри перемещении "". левом направлении, если смотреть на чертеж, В соответствии с другим вариантом золотник 21, имеющий прикрепленный к нему поршень 22, может опираться на пружину

50 ;>3 непосредственно.

На фиг, 4 показан второй вариант осуществления настоящего изобретения, Этот вариант Ьтличается тем, что на крышке 34 корпуса 40 клапана 2 установлен электро55 магнитный датчик 35, служащий для обнаружения перемещения золотника 21, В частности, индуцированное напряжениЕ, генерируемое электромагнитным датчиком

35, изменяется при перемещении золотника

21 и, следовательно, перемещение золотника 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, поддействием 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

10 осуществления настоя щего 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 нэ фиг, 5 и 6, клапан 2 для регулирования гидравлического давления в соответствующем гидроцилиндре 1, кроме управлением, которые имеют такую же конструкцию, как и в предыдущих вариантах, снабжен также выключателем 50.обнаружения давления, 30

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

35 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 обна40 ружения расхода содержит такой же,кэк 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

50 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 направлений; если гидравлическое давление в гидроцилиндре

1, т.е, гидравлическое давление в гидравликлапана 3 обнаружения расхода и клапана

4 регулирования давления с электронным 25 ческом канале 19, ниже, чем заданное давление 1h (например, 5 кг/см ), Поршень 51 находится в контакте с корпусом 40 клапана, но обычно не соприкасаеrc с крышкой

54 иэ 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 посредством 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 Ь между сопретивлениями Ri u Rg и соединенными друг с другом последовательно. К точке b подводят

О заданной величины (например, 12 В) напряжение U постоянного тока. а корпус 40 клапана соединяют с массой.

Клапан 2 для регулирования гидравлического 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 вЂ” функция обнаружения выполнения, выполняемая в соответствии с первым и вторым вариантами, и функция обнаружения давления в гидроцилиндре, выполняе- мая в соответствии с третьим вариантом,вЂ” 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 обнаружения заполнения и давления в гидроцилиндре 1. Клапаном 61 для регулирования давления управляют посредством блока 5 управления, куда вводятсигнал $обнаружения от воспринимающего узла 7.

Рабочая жидкость, получаемая от насоса (не показан), поступает в клапан 60 через впускное отверстйе 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.

1753958

Клапан 61 с электронным управлением для регулирования давления содержит 30латник 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 вЂ” 46. Между камерами 45 и 46 образовано проходное отверстие 48. Золотник 43 выполнен таким образом, что имеет три раЗные воспринимающие давление поверхности S1, S2 и S3, между которыми существует соотношение, выраженное формулами S1+ S3 > S2 и S2 > S3. 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.

Предполо>ким, что константы пружины

49 и 59 равны k1 и k2, гидравлические давления в гидравлических камерах 45 и 46 вЂ” Р1 и Р2 и величина перемещения золотника 43 иэ нейтрального положения вЂ” х, тогда нэ золотник 43, когда он находится слева от нейтрального положения, показанного нэ фиг. 3, действует направленная вправо сила

P1, F =- k1x+ S1P2+ Р1П3 вЂ” S2/„; (1).

Наоборот, когда золотник 43 находится справа от нейтрального положения, на него действует направленная влево сила F2„определяемая па формуле:

F2 = k2X S1P2 Р1/ЗЗ S2/" (2).

Между прочим, в этом случае принято, что k2> 11;

В частности, в этом случае пружина 49 действует как возвратная пружина для золотника 43, э пружина 59 вЂ” как пружина для установй1 заданного давления с целью обнаружения гидравлического давления в гидроцилиндре 1.

Штырек 65обнаружения, выполненный. из металла, установлен в верхней правой стороне корпуса 69 клапана для обнаружения перемещения золотника 43 вправо от

35 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 R1 и R2, соединенными друг с другом последовательно, К сопротивлениям R1 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 R1 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 соленоид 14 регулирующего клапана 4 с электронным управлением, используя электрический ток довольно большой силы. При этом золот ник 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 вызывает создание перепада давлений (Рд вЂ” 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 29 и затем идет в

175:1958

10 гидроцилиндр 1 через проходное отверстие

7, С другой стороны, поскольку при перемещении золотника 21 в 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 рабочая 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, в 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

10 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 про15 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.

7 для приведения во включенное состояние

20 гидроцилиндра 1,соединенного с клапаном

2 для регулирования гидравлического давления, заставляют блок 5 управления подать на соленоид 14 клапана 2 команду на 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 Рз

35 гидравлического давления в соответствующем гидроцилиндре.

В ответ на пусковую команду золотник

13 клапана 3 регулирования давления перемещается влево, и рабочая жидкость. поступающая 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 отверстие 29 и далее в гидроцилиндр 1 через проходное отверстие 7 и выпускное отверстие 11. Кроме того, рабочая жидкость, поступившая через отверстие 29, течет в

40 гидравлическую камеру 31 по гидравличе45 скому каналу 30 в золотнике 21.

В результате между левой и правой сторонами проходного отверстия 7 возникает перепад давления (РА вЂ” Рц), и золотник 21 перемещается под действием перепада дав50 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

55 через проходное отверстие 7 в гидроцилиндр 1. Течение рабочей жидкости таким путем продолжается до тех пор, пока она на заполнит гидроцилиндр 1 полностью.

8 течение времени tf заполнения гидроцилиндра 1 рабочей жидкостью гидравли1753958!

2 ческое 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 Ь равен величине напряжения, полученной в результате давления напряженил U посредством сопротивления В1 и

Йр, как показано на фиг. 7 с, Пссле 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 с постепенным увеличением его от величины командного тока, соответству ащего начальному давлению, как показано на фиг. 7 а.

Эта позволяет постепенно повышать давление в соответствующем гидроцилиндре 1 от начального давления Р (например, около 2 кг/см ), как показано на фиг. 7 в.

Поскольку давление Th, заданное посредством пружины 52 значительно превышает начальное давление Р, то, когда гидравлическое давление превысит заданное значение Th, ана заставит поршень 51 переместится вверх против действия упругой сйлы 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 да нуля, как показано на фиг. 7 с, Следовательно, напряжения в точке b не будет, В соответствии с третьим вариантам осуществления изобретения наличие или отсутствие гидравлического давления в гидроцилиндре 1 проявляется в виде перемещения поршня 51 обнаружения давления на верхнем конце гидравлг ескога канала 19 до соприкосновения с крышкой 54 или перемещения его в направлении от крышки, а эти перемещения поршня 51 относительно

) крышкиЪ4 могут быть электрически обнаружены по изменению напряжения в точке b.

Следовательно, наличие или отсутствие гидравлического давления в соответствующем гидроцилиндре может быть обнаружено путем проверки наличия или отсутствия потенциала в точке b.

Кроме того, в соответствии с этим вари5 антом для каждой из муфт предусмотрен клапан 2 для регулирования гидравлического давления с электронным управлением, содержащий вышеописанный выключатель

50 обнаружения давления, причем, как по10 казана 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

15 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 включен20 ном состоянии, причем в случае. получения сигналов обнаружения давления в гидроцилиндре 1 одновременно от двух выключателей давления, это может быть определено как двойное включение. Определение, чта

25 произошло двойное включение, блок 5 управления принимает контрмеру, заключающуюся в выдаче команды на немедленное снижение гидравлического давления в одном из гидроцилиндров или на немедленное

30 выключение всех муфт, для предотвращения поломки или повреждения соответственных деталей или приборов вследствие двойного включения.

В отношении клапана 2 для регулирова35 ния гидравлического давления, показанного на фиг. 6, было установлено, что при перемещении золотника 21 в положение закрытия клапана 3 после истечения времени т1 заполнения происходит, как показано

40 на фиг. 9, черезмерный выброс (резкае отклонение ат нормы) давления, в результате чего имеет место удар при переключении передач или появляется ненормальный звук, Если не уменьшить этот черезмерный выброс

45 давления, та всякие попытки уменьшить удар при переключении передач путем осуществления компенсации крутящего Момента, будут бесполезными, Поэтому уменьшение черезмерного выброса давле50 ния является серьезной проблемой. Для поглощения выброса давления уже был предложен способ создания аккумулятора, Однако возникает проблема, состоящая в том, что осуществление этого способа абай55 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 золотника 21 клапана 3 обнаружения расхода при

F = А1РА, в результате чего золотник 21 закрывается с высокой скоростью.

Нэ фиг. 11 показана временная диаг5 раммэ, иллюстрирующая зависимость от времени гидрэвлического давления в соответственной муфте, обеспечиваемая в клапане, выполненном так, как показано на фиг. 10. При такой конструкции клапана

0 черезмерный выброс давления, происходящий после истечения времени tf заполнен, ния, может быть в достаточной мере уменьшен, как показано на фиг. 11.

То есть показанная нэ фиг, 10 конструк5 ция клапана обеспечивает надежное уменьшение черезмерного выброса давления путем такого простого и недорого усовершенствования, кэк увеличение воспринимающей давление поверхности Аг золотника

0 21, расположенный со стороны силы, действующей в направлении закрытия клапана 3 обнаружения расхода, по отношению к воспринимэющей давление поверхности А1 золотника 21, расположенной со стороны

)в.

5 силы, действующей в направлении отк®ытия клэпэнэ 3 (чем больше разница в площадях этих поверхностей, тем это и редпочтительней).

Ниже описано действие устройства, вы0 полненного тэк, как показано на фиг. 12 и

13, со ссылкэми на временные диэгрэммы, показанные на фиг. 14, Следует отметить, что нэ фиг. 14 а показан командный электрический ток! от блока 5 управления, на фиг, 5 14 (Ь) вЂ” давление Рр насоса, на фиг. 14 свЂ” гидравлическое давление Р1 в гидравлической камере 45 перед проходным отверстием 48, (на фиг, 14 d вЂ” гидравлическое давление (давление в гидроцилиндре) Р2 в гидравлической камере 88 зэ проходным отверстием 48 и на фиг, 14 е вЂ” выходной сигнал

S от датчика 63, Когда требуется привести муфту, предназначенную для некоей ступени передач, 5 во включенное состояние, приводят вдействие блок 5 управления таким образом, чтобы он подал пусковой командный электрический ток !1 на соленоид 76 соответственного клапана 60 (момент tt времени), позже снизил командный ток I до командного тока Io

50 его возвращении (движении впрэво) после окончания ээполнения. В этой связи можно сказать. что обычный клапан 3 обнаружения расхода выполнен таким обрээом, что Bocflринимэющэя давление поверхность А1 зо- 5 лотникэ 21 в гидравлической камере 31, по существу, равна воспринимающей давление поверхности А2 на левом торце этого золотника 21. То есть при конструкции, показанной нэ фиг. 6, поскольку после ис- 1 чезновения перепада давлений между левой и правой, сторонами проходного отверстия 7 золотник 21 возвращается толь- . ко под действием возвращающейся силы пружины 23, то его скорость возвратного 1 движения мала, и имеет место некоторая задержка времени, пока золотник 21 не закроется полностью.

Для решения вышеупомянутых проблем предлагается четвертый вариэнт осуществ- 2 ления настоящего изобретения. В соответствии с четвертым вариантом, кэк показано на фиг. 10, обеспечивают некоторую разницу между площадями воспринимающей давление поверхности Az нэ левом торце 2 золотника 21 и воспринимающей поверхности А1 золотника в гидравлической камере

31 путем увеличения поверхности А2 йа левом торце золотника 21 по отношению к поверхности А1 золотника 21 в гидрэвличе- 3 ской камере 31 в соответствии с уравнением

Аг = 2AI.

Допустим, что давление перед проходным отверстием 7 равно РА, а давление зэ этим отверстие равно Рв, как показано на 3 фиг. 5, тогда перепад Л Р давлений по обе стороны проходного отверстия 7 будет представлен уравнением

ЛР PA Рв.

Следовательно, сила, действующая нэ 4 левую торцовую поверхность золотникэ 21, будет равна А2Рв, а сила, действующая нэ золотник 21 в левом направлении при наличии гидравлического давления в гидравлической камере 31, равна А1Рд.: 4

То есть на золотник 21 будет действовать направленная вправо сила F, представленная следующей формулой;

F = А2Рв вЂ” A)PA, F = 2AiPg вЂ” А1РА, F = А1(2 Рв вЂ” PA) . „.....

Теперь предположим, что перепад ЛР давлений при окончании заполнения становится равным нулю. В это момент FA стано- . вится равным Рв, и следовательно, формула 5 (1) принимает вид

F = А1РА.

Таким образом, эта сила F действует на золотник 21 в направлении вправо, т.е. в направлении ээкрытия золотника 21. Следует отметить, что давление Рд не пэдэет полностью до нуля, потому что существует сопротивление, оказываемое трубопроводами, возвратной пружиной в муфте или т.п, Таким обрэзом, после окончания заполнения золотника 21 возвращается под совместным действием силы пружины 23 и силы

1753958

10 начальногодавления, соответствующего начальному давлению Р, 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 l1 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 (P1вЂ”

Pz) давлений между гидравлическими камерами 45 и 46, обусловленный наличием проходного отверстия 48. Поскольку давление

Р2 приблизительно равно нулю, то золотник

43 перемещается влево под действием силы, равнОй (SZ вЂ” ЯЗ) Р1 вЂ” k1x (где SZ больше, чем Яз, 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 Rj и Rz, 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 Р1 становится равным давлению Р2.

В результате золотник 43 перемещается вправо под действием силы, величина которой может быть определена из формулы, полученной путем подстановки условия Р1=Р2 в формуле (2), т.е., пока золотник 43 не вернется в нейтральное положение, эта сила может быть представлена следующей формулой:

F1 = k1x+ Р2($1+ Яз вЂ” Sz) Поскольку соответственные воспринимающие давление поверхности S1, Sz и S3 на золотнике 43 связаны зависимостью

15 Я1+ Яз - Sz, то на золотник 43 действует сила

Pz(S1 + S3 вЂ” S2), создаваемая вследствие наличия разницы в площадях воспринимающих давление поверхностей, в том же направлении, что и возвращающая сила

20 пружины 49, в результате чего золотник 43 перемещается в правом направлении под совмес чым действием возвращающей силы пружины 59 и силы, вызванной разницей площадей воспринимающих давление по25 верхностей на золотнике 43.

При возвращении золотника 43 упомянутым образом к гидравлическому давлению в соответствующем гидроцилиндре 1 передается давление от насоса 6 через гид30 равлический канал 42, гидравлическую камеру 45, проходное отверстие 48 и гидравлическую камеру 46, ITQ приводит к выбросу давления, как показано на фиг. 14

Cl.

35 Константу Кр пружины 59 задают такой, чтобы давление Th оыло больше, чем начальное давление Р„-, но меньше, чем вышеупомянутый выброс давления (фиг, 14 cl), Таким образом, в период возврата зо40 лотник 43 перемещается вправо от нейтрального положения, показанного на фиг.

13, а затем движется дальней вправо при наличии выброса давления, преодолевая действие силы Kz пружины 59, в результате

45 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 опре50 делена путем подстановки условия P1 = Р2 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 tz времени).

1753958

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 lo 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.

8 результате давление е соответствующем гидроцилиндре 1 снижается от уровня вышеупомянутого выброса давления до начального давления Р,, а затем постепенно повышается, кэк 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, посколькудавление Pz в гидроцилиндре постепенно повышается, оно превышает давление Th, заданное пружиной 59, в некоторый момент времени тз. Следовательно, золотник 43 опять перемещается вправо против действия силы Kzx 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 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 воспринимающихустройств 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 нэ муфту пусковую команду 1 для приведения ее во включенное состояние и после этого определяет момент окончания заполнения путем обнаружения первого снижения уровня сигнала 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 нескольких 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, Определив двойное включение, блок 5 управления немедленно выдает команду на снижение гидравлического давления в одном из гидроцилиндров или немедленно выключает все гидроцилиндры, для того чтобы предотвратить повреждение или поломку соответственных деталей или приборов вследствие двойного включения.

Таким образом, в соответствии с этим вариантом, благодаря тому, что со стороны, противоположной возвратной пружине 49, установлена пружина 59, и перемещение золотника 43 из нейтрального положения в сторону пружины 59 можно обнаружить посредством контактного выключающего устройства, содержащего обнаруживающий штырек 65 и сопротивление R> и Ri, становится возможным обнаруживать окончание заполнения и определять включенное состояние муфты посредством одного единственного воспринимающего устройства, содержащего только один золотник 43.

Далее, благодаря обеспечению соотношений S1+ S3 > S2 и SQ > S3 для соответственных воспринимающих давлений поверхностей S>, Яг и Яз нэ золотнике 43, на золотник 43 оказывают совместное действие сила, создаваемая разницей в площадях упомянутых поверхностей, и возвращающая сила возвратной пружины 49 при движении 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 только посредством упругой силы пружины

49 скорость возврата золотника мала, что приводит к черезмерному выбросу давления, показанному пунктирными линиями на фиг.

14 (d), происходящему после окончания заполнения, а это влечет за собой еозникноее19

1753958

5 ние удара при переключении передач, В данном случае черезмерный 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, о т л ич а ю щ е е с я 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 по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес 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, отл ич а ю щеес 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 и. 3, о т л и ч а ю щ е ес я reM, 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, установленным в полости корпуса с образованием полостей управления и имеющим проходное отверстие, вход которого сообщен с одной иэ 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, о т л и ч а ю щ е е с я 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 сцепления по перемещению поршня.

6. У тройство по и, 5, о тл и ч а ю ще ес я тем, что средство обнаружения давления содержит элемент, прикрепленный к корпусу устройства, и датчик-сигнализатор наличия контакта между поршнем и элементом.

7, Устройство по и. 6. о тл и ч а ю щ е ес я тем, что элемент выполнен в виде электропроводящей крышки, установленной на корпусе, между которыми расположен электроизолирующий материал, а датчик-сигналиэатор 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, о т л и ч а ю щ е е с я 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 гидравлического давления в гидроцилиндре

1753958

22 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 иэ полостей управления, à 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, о т л и ч а ю щ е е с я 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 и. 9, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что жесткость второй пружины больше жесткости первой пружины.

11, Устройство по и. 9, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что средство обнаружения заполнения и давления содержит элемент, прикрепленный к корпусу устройства, и

5 датчик-сигнглизатор наличия контакта между золотником и элементом, 12. Устройство по и. 11, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что элемент выполнен в виде

10 электропроводящего щупа, установленного на корпусе устройства, между которыми расположен электроизолирующий материап, a датчик-сигнализатор выполнен с возможностью подачи электрического сигнала

15 при контэктировании золотника с щупом, 13. Устройство по и. 9, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что золотником первого клапана выполнен с разной площадью торцов золот20 ника, образующих с корпусом полосги "правления, причем полость с большей площадью торца сообщена с выпускным от-".. верстием устройства, 0вЂ”

1753958

40 Оконюние

Фиг.З

t ния

1753958

1 ь

12 юг, б

Ярью заполнения гение Ра

Командный электрический так гфака/ал мчаждо !

tud ê&èærme гЬ&юиг/ гидроцилиндрВ б

Яяязаданоя

Погаенциол