SE462210B - Anordning foer instaellning av vridmomentet hos en foerbraenningsmotor, som driver en stegvaexellaada, i beroende av vid vaexlingar inkopplingsbara lagrade karakteristiska kurvor - Google Patents

Description

vis konstant motoreffekt används som parameter för äälrespek- tive karakteristiska kurvan i motordiagrammet för motorns ar- betspunkt vid omställning mellan två till olika växlar hörande karakteristiska kurvor för vridmomentets börvärde samt att om- ställningsorganets beroende av den inkopplade karakteristiska kurvan bibehålls ända till växling till en växel med en annan karakteristisk kurva.

Vid anordningen enligt uppfinningen inställs motorns vridmoment principiellt under förmedling av växelberoende ka- rakteristiska kurvor, som är så inbördes avpassade att vid väx- lingar till en annan växel rör sig motorns arbetspunkt på en linje för åtminstone tillnärmelsevis konstant motoreffekt i motordiagrammet, varför växlingsryck och av dessa betingade in- stabiliteter i körningen icke längre uppkommer.

Vid anordningen enligt uppfinningen kan varje växel ha en egen karakteristisk kurva för vridmomentets börvärde eller också kan flera växlar ha en gemensam kurva (patentkrav 2 och 3).

För att man skall kunna bestämma den gynnsammaste tid- punkten under växlingsförloppet för omställningen till den nya kurvan för vridmomentets börvärde är det vid anordningen enligt uppfinningen fördelaktigt att vidta de åtgärder som angivits i patentkravet 4.

Vid nedväxlingar bestämmer man tidpunkten för inkopp- lingen av den till den lägre växeln hörande nya karakteristiska kurvan för vridmomentets börvärde med avseende på uppnåendet av det nya utväxlingsförhållandet så sent att växlingen lätt ut- spelar sig med den högre effekten på den övre växeln men ändå så att den i och för sig vid nedväxlingar initierade översväng- ningen av transmissionen dämpas eller förhindras. Däremot är det vid uppväxlingar fördelaktigt att välja ett tidsförsprång för omställningspunkten för övergången till den till den högre växeln hörande nya karakteristiska kurvan för vridmomentets börvärde för att med den genom kurvväxlingen uppnådda vridmo- mentökningen uppnå en ryckfri övergång vid den utväxlingsbero- ende ändringen av vridmomentet. Denna synpunkt har beaktats vid 462 210 anordningen enligt uppfinningen på fördelaktigt sätt genom de åtgärder som angivits i patentkraven 5-7.

För drivningsförhållandena hos fordonet har det visat sig fördelaktigt att använda karakteristiska kurvor vid anord- ningen enligt uppfinningen, vid vilka i dellastområdet över växlingslinjen för stegväxellådan inställes en åtminstone nå- gorlunda linjär ökning av vridmomentet över rörelsevägen för gaspedalen.

Vid anordningen enligt uppfinningen har det visat sig fördelaktigt att arbeta med minnen för kurvor och korrektions- tal i enlighet med patentkraven 8 och 9.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 är ett kördiagram över förloppet för motorns vridmoment över fordonshastigheten på de enskilda växelstegen med åskådliggörande av en nedväxling vid kända anordningar, fig 1a visar nedväxlingen enigt fig 1 i mo- tordiagrammet, fig 2 är ett kördiagram i enlighet med fig 1 med utvisande av nedväxling vid anordningen enligt uppfinningen, fig 2a visar nedväxlingen i fig 1 i motordiagrammet, fig 3 vi- sar ett blockschema över anordningen enligt uppfinningen, fig 4 är ett kurvdiagram, fig 5 är ett tidsdiagram för förlopppet av motorns varvtal och utväxlingsförhållandet och för utlösandet av kurvväxlingen vid en nedväxling vid anordningen enligt upp- finningen och fig 6 visar ett tidsdiagram i motsvarighet till fig 5 vid en uppväxling med anordningen enligt uppfinningen.

Såsom framgår i första hand av fig 3 avger en karakte- ristikomvandlare 28 en signal 27 beträffande effektbehovet, vilken i enlighet med en lagrad karakteristika eller kurva 32 är beroende av läget av en av föraren påverkad gaspedal 8 och föreligger i ett omkopplingsbart kurvminne 26. I en elektronisk regleringsenhet 7, som bl.a. används för automatisk reglering och växling av en av en förbränningsmotor 9 driven stegväxel- låda, bildas en växelberoende inkopplingssignal 15, som inne- håller en information om den nya växel, som vid växling skall iläggas och som föreligger vid den respektive ingången från två minnen 23 och 24, ett variabelt fördröjningsorgan 25 samt ett fx (f x PO PJ u-Ä C) växeldetekteringssteg 31. Vid en uppväxling inkopplas utgången 36 från minnet 23 till en ingång 29 hos en komparator 30, vid vars andra ingång 35 föreligger en utväxlingsberoende inkopp- lingssignal 16, vilken av regleringsenheten 7 avges vid en utgång 34. För bildande av inkopplingssignalen 16 bearbetar regleringsenheten 7 ständigt ärvärdena av det ingående och det utgående varvtalet hos stegväxellådan.

Vid en nedväxling omkopplar växeldetekteringssteget 31 ingången 29 hos komparatorn 30 till utgången 37 på minnet 24, vars ingång är förbunden med utgången 33 hos regleringsenheten 7 för den växelberoende inkopplingssignalen 15. I minnet 23 är lagrade de till varje växel hörande börvärdena för utväxlings- förhållandet hos stegväxellådan, till vilka för bildande av ett tidsförsprång tillordnas ett korrektionstal, antingen multipli- kativt eller genom algebraisk summabildning. På motsvarande sätt är i minnet 24 lagrade till varje växel hörande börvärden för utväxlingsförhållandet hos stegväxellådan, till vilka kan tillordnas korrektionstal antingen multiplikativt eller i alge- braisk summabildning för hänsynstagande till den slutliga in- ställningstiden för en elektronisk regulator 38 för ett exem- pelvis på förbränningsmotorns 9 gasspjäll verkande omställ- ningsorgan 17 för inställning av motorns vridmoment liksom till reaktionstiden hos förbränningsmotorn 9. Givetvis kan man också ta hänsyn till dessa karakteristiska egenskaper hos motor- aggregatet i minnet 23 vid korrektionstalen för tidsförsprånget vid uppväxlingar.

I kurvminnet 29 är lagrad en kurva 10 för den tredje växeln hos den av förbränningsmotorn 9 drivna trestegsväxellå- dan, en kurva 11 för den andra växeln liksom en kurva 12 för första växeln, varför vid varje växel signalen 27 beträffande effektbehovet omvandlas i beroende av en endast till denna väx- el hörande kurva till en utsignal 19 för vridmomentets börvär- de, med vilken signal regulatorn 38 påverkas.

Fördelen med den enligt uppfinningen föreslagna använd- ningen av för varje växel specifika kurvor framgår genom en jämförelse mellan å ena sidan fig 1 och 1a och å den andra fig 2 och 2a. 462 210 I fig 1 och 2 visas kördiagram vid vilka på abskissan avsatts körhastigheten v och på ordinatan motorns vridmoment Md. I diagrammen har inritats vridmomentkurvorna som hör till växlarna 1-3. Enligt fig 1 erhålls vid en nedväxling från tred- je till andra växeln ett betydande vridmomentsprång 39 vid kän- da anordningar, vid vilka enligt motordiagrammet i fig 1a, vid vilket på abskissan avsatts motorns varvtal n och på ordinatan motorns vridmoment Md, motorns arbetspunkt vid växlingar ligger på en bestämd linje 40 för konstant gasspjälläge.

Däremot sker vid anordningen enligt uppfinningen vid en nedväxling från tredje till andra växeln en omställning i kurv- minnet 26 från den brantare kurvan 10 till den flackare kurvan 11, varigenom åstadkommes ett mindre värde på signalen 19 och därmed ett annat gasspjälläge för ett mindre-vridmoment hos mo- torn. Därvid är den inbördes anpassningen mellan kurvorna 10 och 11 (liksom mellan kurvorna 11 och 12) så vald att enligt fig 2a motorns arbetspunkt vid växlingar ligger på en linje 18 för konstant motoreffekt P = konstant, så att vid växlingspunk- ten 42 i fig 2 vid körhastigheten 41 i motsats till fig 1 icke erhålls någon språngvis ändring av vridmomentet. Givetvis gäller förloppet för motorns arbetspunkt i motordiagrammet längs lin- jer för konstant effekt vid anordningen enligt uppfinningen också beträffande uppväxlingar.

Kurvorna i fig 4 hänför sig till en variant av anord- ningen enligt uppfinningen för en fyrstegs växellåda, vid vil- ken fjärde växeln kan vara utformad som överväxel, så att väx- lingar ofta sker mellan tredje och fjärde växeln. Vid denna va- riant är i kurvminnet 26 lagrad en kurva 13 för fjärde växeln samt därutöver endast en ytterligare, för växlarna 1-3 gemensam kurva 14, varför en kurvomställning med P = konstant för mo- torns arbetspunkt endast äger rum mellan växlarna tre och fyra.

Funktionssättet hos och syftet med fördröjningsorganet 25 och komparatorn 30 skall först förklaras under hänvisning till fig 6 i samband med en uppväxling, i vilken figur visas ett diagram, vid vilket på abskissan avsatts tiden t och över tiden t förloppet hos motorns varvtal n och hos växellådans ut- växling. Vidare visar diagrammet tidpunkten 45 för kurvom- ställningen enligt uppfinningen, dvs. uppträdandet av växlings- signalen 44 vid utgången från fördröjningsorganet 25.

Vid en växling, alltså vid en nedväxling eller en upp- växling, uppträder i regleringsenheten 7 först vid tidpunkten to ett växlingskommando, som används för reglering av kommando- slider eller liknande i den hydrauliska växlingsanordningen hos växellådan och som utlöser den inkopplingssignal 15, som visar den växel som skall iläggas, vid utgången 33 hos regleringsen- heten 7. Signalen 15 ligger därefter på ingången till för- dröjningsorganet 25 liksom också på ingången till börvärdesmin- net 23 till tidpunkten to, vid vilken en inverkan på de frik- tionselement, dvs. växelomställningsorganet, som skall delta i uppväxling, ännu icke föreligger. Växeldetekteringssteget 31 har på grund av inkopplingssignalen 15 detekterat att det rör sig om en uppväxling och följaktligen omställt utgången 36 från minnet 23 till ingången 29 hos komparatorn 30.

Enligt fig 6 har den högre växel, som skall iläggas, ett lägre utväxlingsförhållande 22. I ndnnet 23 har inkopp- lingssignalen 15 förorsakat avgivandet av en korrigerad börvär- dessígnal 46, som motsvarar ett korrigerat högre utväxlingsför- hållande 22a (fig 6). Vid tidpunkten t1 har aktiverats växelom- ställningsorganen för växlingen så att det större utväxlings- förhållandet 47 hos den tidigare lägre växeln ändras i riktning mot det lägre utväxlingsförhållandet 22 under växlingstiden.

Denna utväxlingsändring i används i regleringsenheten 7 genom ständig bearbetning av ärvärdena för de ingående och utgående varvtalen hos växellådan till bildande av utväxlingsberoende inkopplingssignaler 16, vilka från tidpunkten t1 påläggs ingången 35 till komparatorn 30. När ärvärdet hos det under ändring varande utväxlingsförhållandet i vid tidpunkten 45 är lika med det korrigerade börvärdet 22a, uppträder vid utgången från komparatorn 30 växlingssignalen 43, som påverkar fördröj- ningsorganet 25. Om fördröjningstiden vid in- och utgången från fördröjningsorganet 25 är inställd på 0 uppträder vid tidpunk- ten 45 vid fördröjningsorganets 25 utgång växlingssignalen 44, medelst vilken kurvminnet 26 omställs till den brantare, mot 462 210 den högre växeln svarande kurvan. Vid tidpunkten t2 har utväxlingsförhållandet i uppnått börvärdet 22 för den högre växeln, dvs. omställningen är avslutad. Från denna tidpunkt t2 utgår man vid bestämningen av korrektionstalet i minnet 23 för börvärdet 22a för att bestämma tidsförsprånget 20 för punkten 45 för kurvomställningen. Genom ökning av börvärdet 22a medelst motsvarande korrektionstal i minnet 23 kan tidsförsprånget 20 inregleras på sådant sätt att den genom växlingen uppnådda vridmomentökningen åstadkommer ett ryckfritt förlopp hos vrid- momentet vid den utväxlingsberoende ändringen av detta. I det motsatta syftet kan nu tidsförsprånget 20 vid bestämda korrek- tionstal hos minnet 23 minskas genom inställning av en slutlig fördröjningstid 48 vid ingången till fördröjningsorganet 25, dvs. uppträdandet av växlingssignalen 44 och därmed tidpunkten 45 kan förflyttas i riktning mot slutet t2 av växlingen.

I det sistnämnda syftet kan man lämpligen gå så till- väga vid en nedväxling såsom visas i samband med fig 5, vilken i sin tur åskådliggör ett diagram vid vilket med avseende på tiden t har inritats förloppet hos växelns utväxlingsförhållan- de i och förloppet för motorns varvtal n, samtidigt som väx- lingstiderna to, t1 och t2 samt tidpunkten för växlingssignalen 44 för kurvomställningen har visats.

Vid nedväxling uppträder vid tidpunkten to i sin tur den växelberoende inkopplingssignalen 15, som verkar på ingång- arna till fördröjningsorganet 25, minnet 24 och växeldetekte- ringssteget 31. Det sistnämnda har ingången 29 till komparatorn 30 inställd på utgången 37 från minnet 24, vid vilket avges en börvärdessignal 49, som hör till den växel som skall iläggas och som beträffande börvärdet 21 (fig 5) för utväxlingen hos den lägre växeln eventuellt korrigeras obetydligt eller på så- dant sätt att med anpassning till en eventuellt vid ingången till fördröjningsorganet 25 inställd slutlig fördröjningstid 48 infaller tidpunkten 45 för uppträdandet av växlingssignalen 44 för omställning av kurvan vid växlingsslutet tz eller kort före detta slut. Vid denna tidpunkt tz griper reaktionsväxelorganet den lägre växel, som skall iläggas, vilket

Claims (9)

11-62 210 vid tidigare kända anordningar var förbundet med en vid 50 med streckade linjer antydd översvängning av kraftöverföringen men nu emellertid undviks med uppfinningen. Komparatorn 30 och kurvminnet 26 påverkar regulatorn 38 hos omställningsorganet 17 för omställning av gasspjället till förbränningsmotorn 9 på så- dant sätt som beskrivits i samband med en uppväxling. P a t e n t k r a v

1. Anordning för inställning av vridmomentet hos en för- bränningsmotor, som driver en stegväxellåda med en automatisk växlingsanordning och som är reglerbar via en av föraren på- verkbar gaspedal, i beroende av lagrade karakteristiska kurvor med förutbestämt förlopp *för börvärdet för vridmomentet som funktion av effektbehovet under användning av från växlingsan- ordningen härledda inkopplingssignaler, vilka är inrättade att utlösa en överföring av en karakteristisk kurva på ett omställ- ningsorgan, som inverkar på vridmomentet, varvid minst en av växlingarna är detekterbar genom information från en tillhöran- de inkopplingssignal, k ä n n e t e c k n a d a v att åt- minstone två olika växlar (första till tredje eller fjärde och första till tredje växeln) har var sin egen karakteristiska kurva (10-12 eller 13 och 14) och inkopplingssignalerna (15) innehåller en information om den växel, som skall iläggas och att en åtminstone tillnärmelsevis konstant motoreffekt används som parameter för den respektive karakteristiska kurvan (18) i motordíagrammet (fig 2a) för motorns arbetspunkt vid omställ- ning mellan två till olika växlar (trean och tvåan) hörande ka- rakteristiska kurvor (11, 12) för vridmomentets börvärde (19) samt att omställningsorganets (17) beroende av den inkopplade karakteristiska kurvan bibehålls ända till växling till en väx- el med en annan karakteristisk kurva.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - 462 210 n a d a v att till varje växel (första till tredje växeln) hör en kurva (12 resp. 11 resp. 10) för vridmomentets börvärde (19).

3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att flera växlar (första till tredje växeln) har en gemensam kurva (14) för vridmomentets börvärde (19).

4. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a d a v att en utväxlingsberoende inkopplings- signal (16), som innehåller en information om ärvärdet för växellådans utväxling, bildas och relateras på sådant sätt till den växelberoende inkopplingssignalen (15), att omställningen av kurvan för vridmomentets börvärde (19) sker vid eller med ett förutbestämt försprång (20) före uppnåendet av det till den nya växel, som skall iläggas, hörande börvärdet (21 resp. 22) för växellådans utväxling.

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k - n a d a v att för bildande av försprånget (20) hör till bör- värdet (22) för växellådans utväxling ett korrektionstal (23).

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k - n a d a v att den med försprånget (20) bildade utväxlingsbe- roende inkopplingssignalen (16) bringas att påverka ett före- trädesvis variabelt fördröjningsorgan (25), på vilket verkar den växelberoende växlingssignalen (15).

7. Anordning enligt något av patentkraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a d a v att för uppväxlingar och nedväxlingar används olika korrektionstal (23, 24).

8. Anordning enligt något av patentkraven 1-7, k ä n - n e t e c k n a d a v att kurvorna (10-14) för vridmomentets börvärde (19) är lagrade i ett omställbart kurvminne (26), på vilket verkar en signal (27) från en av gaspedalen (8) påverk- bar karakteristikomvandlare (28).

9. Anordning enligt något av patentkraven 1-8, k ä n - n e t e c k n a d a v att en ingång (29) till en komparator (30) medelst ett växeldetekteringssteg (31) är växelvis anslut- bar till ett börvärdesminne (23) för korrektionstal vid uppväx- lingar och till ett börvärdesminne (24) för korrektionstal vid nedväxlingar.