Автоматические системы управления переключением передач

Управление ступенчатой гидромеханической коробкой передач обычно авто­матическое. Момент переключения определяется по двум параметрам: скорости движения автомобиля и нагрузке двигателя (положению педали управления двига­телем). Система гидравлического управления переключением передач включает в себя:

- масляные насосы, создающие давление в гидромагистрали;

- датчик скорости центробежного типа;

- датчик нагрузки, связанный с педалью управления двигателем;

- золотники управления, фильтры, перепускные и обратные клапаны, микро­выключатели и другие устройства, обеспечивающие работу системы автоматическо­го управления;

- контролер для выбора режима, управляемый водителем.

Масляная система (рис. 5.6, а и б) является исполнительной частью системы автоматического управления. При помощи двух масляных насосов: переднего 18, приводимого от двигателя (насосного колеса), и заднего 2, приводимого от проме­жуточного вала коробки передач, - в магистрали масляной системы создается дав­ление, а система автоматического управления в соответствии с положениями датчи­ков направляет масло под давлением в требуемый исполнительный механизм (ци­линдры 14 фрикционов переключения передач, цилиндр 8 фрикциона блокировки трансформатора).

Передний насос нагнетает масло при неподвижном автобусе и при трогании с места, а задний насос - при движении автобуса. Как только давление масла, нагне­таемого задним насосом, становится достаточным, передний насос автоматически отключается и работает на слив.

Масло подается так же для подпитки гидротрансформатора, к клапану 21 управления тормозом-замедлителем 1, к масляному радиатору 22, для смазывания коробки передач. К масляной системе относятся следующие элементы: маслоприем-ники 19, размещенные в поддоне; регулятор давления 6 в главной магистрали, управляющей подпиткой и отключающей передний насос при достижении заданнего давления; регулятор режима давления 13, устанавливающий рабочее давление в главной магистрали в зависимости от положения педали управления двигателем, связанной с приводом 17; включатели 9, 10, 11 соответственно блокировки гидро­трансформатора и переключения передач; главный золотник 12; регулятор давления 7 в гидротрансформаторе; обратные клапаны 4 и 15, перепускной клапан 5, масля­ный фильтр тонкой очистки 3, обеспечивающие надежную работу масляной системы.

Рис. 5.6. Принципиальные схемы масляной системы (а), работа клапана управления тормозом-замедлителем (б) и автоматической системы управления (в) гидромехани­ческой коробки передач.

Система управления (рис. 5.6, б) автоматически переключает передачи в зависимости от положения педали управления двигателем и скорости движения авто­буса. Датчиком перемещения педали служит эксцентрик 30, связанный с приводной тягой. При перемещении педали эксцентрик, поворачиваясь, воздействует на рычаг 29, который в свою очередь перемещает главный золотник 12. Датчиком скорости служит центробежный регулятор 31, который также воздействует на рычаг 29, пе­ремещающий главный золотник. Чем больше нагрузка и чем выше скорость движе­ния, тем больше перемещение главного золотника 12. Включение той или иной пе­редачи зависит от положения главного золотника.

Рассмотрим работу системы управления на примере включения одной из пе­редач. При определенном положении главного золотника 12 главная магистраль со­общается с каналом одного из включателей 9, 10 или 11, который замыкает электри­ческую цепь; ток поступает к одному из электромагнитов 23, 24, 27 или 28, которые через переключатель 25 и 26 перемещают золотник периферийных клапанов 15 и 20. При этом масло из главной магистрали поступает в цилиндр соответствующего фрикциона, вследствие чего происходит включение передачи.

Включение тормоза-замедлителя 1 (рис. 5.6, б) происходит по сигналу от крана управления, при этом золотник клапана 21 перемещается, занимая определен­ные (уравновешенные) положения, при которых происходит регулируемое наполне­ние рабочей полости тормоза маслом, чем и достигается эффект замедления. При включенном тормозе-замедлителе его рабочая полость сообщается со сливом.

В рассматриваемой коробке предусмотрен предварительный выбор режима при помощи контроллера, управляемого водителем. Контроллер имеет положения А1, А2, ЗХ, ПП, Н, которые соответствуют: А1 - автоматически включаются первая и третья передачи и третья с блокировкой гидротрансформатора; А2 - автоматиче­ски включаются первая и вторая передачи и вторая передача с блокировкой гидро­трансформатора; ЗХ - включается передача заднего хода; ПП - принудительно включается первая передача; Н - в коробке устанавливается нейтральное положе­ние.

В последнее время электрические системы управления переключением пере­дач активно вытесняются электронными системами, которые позволяют повысить точность, надежность, быстродействие систем управления и упростить их обслужи­вание.

С развитием микропроцессорной техники появилась возможность автомати­зировать процесс переключения в ступенчатых механических коробках передач, трудность автоматизации которого объясняется в необходимости за время переклю­чения, т.е. практически одновременно управлять двигателем, сцеплением и короб­кой передач; причем последовательность и характер управления данными агрегата­ми зависит от режима движения и условий эксплуатации автомобиля.

Такие автоматические системы управления переключением передач собирают и обрабатывают информацию о состоянии и режимах движения автомобиля, выби­рают направление и момент переключения, управляют двигателем, сцеплением и коробкой передач в процессе переключения, производят выбор и включение тре­буемой передачи после торможения, а также осуществляют самодиагностику эле­ментов системы управления. Они состоят из измерительного, управляющего и ис­полнительного блоков. Элементами измерительного блока являются датчики, которые отображают состояние узлов силового агрегата, автомобиля в целом и снабжа­ют управляющий блок необходимой информацией. А также коммутирующее уст­ройство, служащее для передачи информации от датчиков к управляющему блоку. Управляющий блок - микро-ЭВМ - представляет собой интегральную схему, вклю­чающую микропроцессор, который может выполнять универсальный набор инст­рукций, запоминающее устройство для хранения программ и данных и устройство ввода-вывода для сопряжения управляющего блока с измерительным и исполни­тельным блоками.

Элементами исполнительного блока являются распределительные устройства (электромагнитные клапаны) и исполнительные механизмы (силовые цилиндры), осуществляющие силовые воздействия на органы управления двигателем, сцепле­нием и коробкой передач.

Содержание отчета

В отчете лабораторной работе №5 должны быть представлены следующие сведения:

-цель работы;

-общие положения;

-порядок выполнения работы и результаты экспериментов;

-выводы и заключения.

5.3. Контрольные вопросы

1. Общее устройство и принцип действия гидромеханической коробки передач.

2. Автоматическая система управления гидромехани­ческой коробки передач.

3.Гидромеханическая коробка передач автомобиля

4. Фрикционы коробок передач

5. Автоматические системы управления переключением передач