SE518332C2 - Drivaggregat för motorfordon - Google Patents

Description

Ivan; 10 15 20 25 30 518 332 . . . . - - u. ~ ø s n ø I I ' " 2 ringsorgan gör det möjligt att göra växellådan kortare eller alternativt att med en gi- ven längd göra kugghjulen bredare än i en synkroniserad växellåda med motsvaran- de längd för att därigenom möjliggöra överföring av högre moment.

När fordonet står stilla och växelväljaren står i neutralläget, är kopplingen nomialt inkopplad, så att moment överföres fiån motorn via kopplingen till växellådans in- gående axel och därigenom även till dess mellanaxel. Denna utnyttjas ofta för att driva växellådans smörjoljepump, vilket innebär att växellådans lager på detta sätt tilliöres smörjolja även i växellådans neutralläge när kopplingen är inkopplad. När fordonet skall startas måste kopplingen först fiikopplas, innan en startväxel kan läg- gas i. Om växeln som skall läggas i är en osynkroniserad växel, måste först de med varandra ingripande kugghjulen på huvudaxeln och mellanaxeln bromsas ned till åtminstone i det närmaste stillastående innan den aktuella växeln kan läggas i. Väx- ellådor av den aktuella typen har oftast mycket små förluster, vilken innebär att det skulle ta för lång tid från det att kopplingen fiikopplats till dess att växellådans ro- terande delar stannat, om inte de roterande delarna aktivt bromsades på något sätt.

Ett känt sätt är att utnyttja en mellanaxelbroms, som snabbt bromsar ned mellanax- eln till stillastående när kopplingen frikopplas.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en växellåda av i inledningen angivet slag, som är så utförd, att mellanaxeln kan bromsas utan användning av se- ' parata organ, som endast har till uppgift att bromsa mellanaxeln.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att styrenheten är anordnad att - med ut- gångspunkt från noll fordonshastighet, kopplingen inkopplad och växelväljaren i ett neutralläge - vid förflyttning av växelväljaren till vald växel först frikoppla kopp- lingen och sedan lägga i en synkroniserad växel för att bromsa mellanaxeln och därigenom möjliggöra iläggriing av en osynkroniserad växel.

I en växellåda, som saknar rangeväxel kan den synkroniserade växeln vara vilken som helst av växellådans framåtväxlar, företrädesvis någon av dess lägre växlar, 10 15 20 25 1:11: _' 30 . , i . t. 518 332 3 som kan utnyttjas som startväxel. Styrenheten är anordnad att vid val av en startväx- el, som är osynkroniserad, efter nedbromsning av mellanaxeln med den synkronise- rade växeln lägga ur denna och sedan lägga i den valda osynkroniserade växeln.

I ett föredraget utförande av drivaggregatet enligt uppfinningen innefattar växellå- dan en basdel med ett antal växlar och en rangedel med en lågväxel och en högväxel för varje växel i basdelen. Rangedelen har kopplingsorgan med synkroniserings- fimktion, som förutom ett lågväxelläge och ett högväxelläge har ett mellanliggande neutralläge. Styrenheten är härvid anordnad att - med utgångspunkt fiån noll for- donshastighet, kopplingen inkopplad och växelväljaren i neutralläge innebärande rangeväxelns kopplingsorgan i neutralläget - vid förflyttning av växelväljaren till vald växel först fi-ikoppla kopplingen, sedan lägga i den av vald totalväxel beroende växeln i rangedelen och slutligen, efter behov i beroende av växelläget i basdelen, lägga i den växel i basdelen, som ger vald totalväxel.

Uppfinningen beskrives närmare med hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringsexempel, där fig. 1 visar en schematisk framställning av ett drivaggregat enligt uppfinningen och fig. 2 visar kopplingen och växellådan i fig. 1 i förstorad skala.

I fig. 1 betecknar l en sexcylindrig förbränningsmotor, tex en dieselmotor, vars vevaxel 2 är kopplad till en generellt med 3 betecknad enskivig torrlamellkoppling, vilken är innesluten i en kopplingskåpa 4. Vevaxeln 2 är ovridbart förbunden med kopplingens 3 kopplingshus 5, medan dess lamellskiva 6Iär ovridbart förbunden med en ingående axel 7, som är roterbart lagrad i huset 8 hos en generellt med 9 betecknad växellåda. I huset 8 är en huvudaxel 10 och en mellanaxel 11 roterbart lagrade.

Såsom tydligast framgår av fig. 2 är ett kugghjul 12 roterbart lagrat på den ingående axeln 7 och låsbart på axeln med hjälp av en med synkroniseringsorgan försedd kopplingshylsa 13, vilken är ovridbart men axiellt förskjutbart lagrad på ett med den znsi» 10 15 20 25 . . 30 .. 0 , , ~ I . . ; . - | . .- 51 s sszgægz; " 4 ingående axeln ovridbart förbundet nav 14. Med hjälp av kopplingshylsan 13 är även ett på huvudaxeln 10 roterbart lagrat kugghjul 15 låsbart relativt den ingående axeln 7. Kugghjulen 12 och 15 ingriper med kugghjul 16 resp. 17, som är ovridbart förbundna med mellanaxeln 11. På mellanaxeln 11 är ytterligare kugghjul 18, 19 och 20 vridfast anordnade, vilka ingriper med på huvudaxeln 10 roterbart lagrade kugghjul 21, 22 resp. 23, som är låsbara på huvudaxeln med hjälp av kopplingshyl- sor 24 resp. 25 vilka i det visade utföiingsexemplet saknar synkroniseringsanord- ningar. På huvudaxeln 10 är ett ytterligare kugghjul 28 roterbart lagrat och ingriper med ett på en separat axel 29 roterbart lagrat mellankugghjul 30, vilket i sin tur in- griper med ett mellanaxelkugghjulet 20. Kugghjulet 28 är låsbart på sin axel med hjälp av en kopplingshylsa 26.

Kugghjulsparen 12, 16 och 15, 17 samt kopplingshylsan 13 bildar en splitväxel med ett lågväxelsteg LS och ett högväxelsteg HS. Kugghjulsparet 15, 17 bildar även till- sammans med kugghjulsparen 21, 18, 22, 19, 23, 20 och 28, 30 en basväxellåda med fyra växlar framåt och en backväxel. Pâ huvudaxelns 10 utgångsände är ett kugghjul 31 vridfast anordnat, vilket bildar solhjulet i en med 32 betecknad, två- växlad rangeväxel av planettyp, vars planethjulsbärare 33 är vridfast förbunden med en axel 34, som bildar växellådans utgående axel. Rangeväxelns 32 planethjul 35 ingriper med ett ringhjul 36, som med hjälp av en kopplingshylsa 37 är låsbart på relativt växellådshuset 8 för lågrange LR och relativt planethjulsbäraren 33 för hö- grange HR. Kopplingshylsan 37 har även ett mellan växellägena LR och HR liggan- de neutrallåge NR, i vilket den utgående axeln 34 är frikopplad från huvudaxeln 10.

Kopplingshylsorna 13, 24, 25, 26 och 37 är lörskjutbara såsom pilama visar i fig. 2, varvid de i anslutning till pilarna visade växelstegen erhålles. Förskjutningen åstad- kommes med i fig. 2 schematiskt antydda servodon 40, 41, 42, 43 och 44, som kan vara pneumatiskt manövrerade kolv-cylinderanordningar av den typ, som utnyttjas i en växellåda av ovan beskrivet slag, vilken marknadsförs under beteckningen Gear- tronic®. Servodonen styrs av en elektronisk styrenhet 45 (fig. 1), innefattande en rusa: 10 15 20 =}:ß ,_m 518 332 n . . | - . ~ n v n u u av 5 mikrodator, i beroende avi styrenheten inmatade signaler representerande olika motor- och fordonsdata, som omfattar åtminstone motorvarvtal, fordonshasfighet, kopplings-och gaspedalläge samt, i förekommande fall, motorbroms till-från, när en till styrenheten 45 kopplad elektronisk växelväljare 46 står i sitt automatläge. När väljare står i läge för manuell växling sker växlingen på förarens kommando via växelväljaren 46. Styrenheten 45 styr även bränsleinsprutningen, dvs motorvarvtalet, i beroende av gaspedalläget samt lufttillförseln till en pneumatisk kolv-cylinder- anordning 47, medelst vilken kopplingen 3 inkopplas och frikopplas.

Enligt uppfinningen är styrenheten 45 programmerad, så att kopplingen 3 är in- kopplad och rangeväxelns kopplingshylsa 37 ligger i neutralläget, när fordonet står stilla och växelvälj aren 46 ligger i neutralläget. Detta betyder att motom driver den ingående axeln 7 och därmed också mellanaxeln ll, medan den utgående axeln 34 är frikopplad. Eventuella av mellanaxeln drivna tillsatsaggregat, t ex en oljepump för växellådans Smörjning, drivs i detta läge. Styrenheten 45 är vidare programme- rad att, då växelväljaren flyttas fiån neutralläget till ett växelläge, antingen till ett läge för automatväxling eller till ett manuellt läge med av föraren vald startväxel, först frikoppla kopplingen 3 och sedan ställa rangeväxeln i något av sina växellägen LR eller HR. Härvid kopplas huvudaxeln 10 ihop med den stillastående utgående axeln 34, vilket betyder att huvudaxeln 10 och med den även mellanaxeln 11 snabbt bromsas ned till stillastående. Om ingen av växlarna 1-4 i basväxellådan är ilagd eller om någon växel är ilagd, som inte ger vald totalväxel, initierar styrenheten nu växling i basväxellådan till en växel, som ger av automatiken eller av föraren vald totalväxel, varefter kopplingen 3 åter inkopplas.

Uppfinningen har ovan beskrivits med hänvisning till en växellåda bestående av en basväxellåda med en förkopplad splitväxel och en efterkopplad rangeväxel men är givetvis tillämpbar på vilken osynkroniserad växellåda som helst, som har åtminsto- ne en synkroniserad växel, vilken kan utnyttjas som mellanaxelbroms. Styrenheten är härvid anordnad att, oberoende av vilken växel som väljs som startväxel, först lägga i den synkroniserade växeln för att bromsa mellanaxeln, sedan lägga den syn- Alan; 518 332 nu n | u n ø ø ~ | o ø n v' 6 kroniserade växeln i friläget (förutsatt att den valda startväxeln inte är den synkroni- serade växeln) och slutligen lägga i den valda växeln.

Claims (4)

:spur 10 15 20 25 518 332 , n . . ' . ' I , , , , , . . a n v uu 7 Patentkrav

1. Drivaggregat för motorfordon, innefattande en förbrånningsmotor (1) och en via en automatiserad lamellkoppling (3) med motoms vevaxel (2) förbunden ingående axel (7) till en stegvâxlad växellåda (9), som har minst en i ett hus lagrad mellanaxel (11), vilken uppvisar minst ett kugghjul (16,17) i ingrepp med ett kugghjul (12,15) på den ingående axeln, en i huset lagrad huvudaxel (10) med kugghjul (l5,21,22, 23), som ingriper med kugghjul (17, 18, 19,20) på mellanaxeln, varvid åtminstone det ena kugghjulet i varje par med varandra ingripande kugghjul på mellanaxeln och huvudaxeln är roterbart lagrat på sin axel och låsbart medelst kopplingsorgan (l3,24,25,26), av vilka åtminstone några framåtväxlar (24,25,26) saknar synlcronise- ringsfrmktion och åtminstone ett växelsteg mellan en utgående axel (34) och mel- lanaxeln (1 1) har kopplingsorgan (3 7) med synkroniseringsfimktion, samt med kopplingsorganen samverkande manöverorgan (40,41,42,43), som är styrda av en med en växelväljare (46) förbunden styrenhet (45), i vilken inmatas signaler repre- senterande vald växel samt olika motor- och fordonsdata, som åtminstone omfattar motorvarvtal, fordonshastighet, kopplingsläge och gaspedalläge, kännetecknat av att styrenheten (45) är anordnad att - med utgångspunkt från noll fordonshastighet, kopplingen (3) inkopplad och växelvåljaren (46) i ett neutralläge - vid förflyttning av växelväljaren till valt läge först frikoppla kopplingen och sedan lägga i en syn- kroniserad växel (LR, HR) för att bromsa mellanaxeln (11) och därigenom möjlig- göra iläggning av en osynlcroniserad växel.

2. Drivaggregat enligt krav 1, kännetecknat av att växellådan (9) innefattar en bas- del med ett antal växlar (1-4, back) och en rangedel med en lågväxel (LR) och en hög-växel (HR) för varje växel i basdelen och att rangedelen har kopplingsorgan (37) med synkroniseringsfimktion, som förutom ett lågväxelläge och ett högväxellä- ge har ett mellanliggande neutralläge (NR). :vina 10 518 332 .. . . . . . . . .- 8

3. Drivaggregat enligt krav 2, kännetecknat av att styrenheten (45) är anordnad att - med utgångspunkt från noll fordonshastighet, kopplingen (3) inkopplad och växel- väljaren (46) i neutralläge- vid förflyttning av växelväljaren' till valt läge först fri- koppla kopplingen, sedan lägga i den av vald totalväxel beroende växeln i rangede- len och därefter lägga i den växel i basdelen, som ger vald totalväxel.

4. Drivaggregat enligt krav 2 eller 3, kännetecknad av att huvudaxeln (10) viidfast uppbär solhjulet (35) i en planetväxel (32), som har en planethjulsbärare (33), vilken är förbunden med en utgående axel (34), och planethjul (3 5), vilka ingriper med ett ringhjul (36), som medelst kopplingsorganen (3 7) är låsbart relativt huset eller den utgående axeln.