SE521788C2 - Drivaggregat för motorfordon - Google Patents
Drivaggregat för motorfordonInfo
- Publication number
- SE521788C2 SE521788C2 SE0201036A SE0201036A SE521788C2 SE 521788 C2 SE521788 C2 SE 521788C2 SE 0201036 A SE0201036 A SE 0201036A SE 0201036 A SE0201036 A SE 0201036A SE 521788 C2 SE521788 C2 SE 521788C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- gear
- torque
- engaged
- engine
- gearbox
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
- B60W10/11—Stepped gearings
- B60W10/111—Stepped gearings with separate change-speed gear trains arranged in series
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0215—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
- F02D41/0225—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio or shift lever position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2710/0666—Engine torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/18—Control of the engine output torque
- F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/70—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
521 788 anpassningsbara till ràdande tillstànd hos motorn och omgivningen. Hela förbränningsprocessen kan precisionsstyras efter varje driftssituation. Här bör även nämnas utvecklingen av olika sensorer för avkänning av för motorns styrning och reglering viktiga parametrar.
En tillverkare utav förbränningsmotorer optimerar vanligtvis en motorkonstruktion för att uppnå en viss motoreffekt, låg bränsleförbrukning, god verkningsgrad samt högt vridmoment. Genom att utforma inlagd programvara i styrenheten för motorn pà ett visst sätt kan man bestämma exakt utseende på en motors vridmoment- och varvtalskurva, dvs vilket maximalt vridmoment motorn ska kunna ge vid ett visst varvtal.
Detta sker genom att t ex i en motor med överladdning (avgasturbo eller vevaxeldriven kompressor) styra laddtryck pà ett sådant sätt att ett visst maximalt vridmoment erhålls vid ett visst varvtal. Givetvis så sätter dimensioneringen av motorns hårdvara de rent fysikaliska eller hàllfasthetsmässiga gränserna för vad motorn överhuvudtaget kan prestera. Tillverkaren väljer ett visst utseende pà moment- och varvtalskurva för en viss motormodell utefter vilken motorn tilläts prestera sitt maximala vridmoment.
Om motorns varvtal vid körning av fordonet stiger eller sjunker så pass mycket att motorns maximala vridmoment inte är tillräckligt bör en uppväxling eller nedväxling av fordonets transmission (växellåda) ske så att motorns vridmoment kan utnyttjas pá ett bättre sätt.
Mha växellådor enligt ovan beskrivet ändras utväxling mellan motorn och fordonets drivhjul så att motorns varvtal hamnar där motsvarande maximala vridmomentet 10 15 20 25 30 35 521 788 räcker till. Motorn och växellådan bildar fordonets drivaggregat.
En stegväxlad växellåda är vanligtvis uppbyggd av en ingående axel, en mellanaxel, vilken uppvisar minst ett kugghjul i ingrepp med ett kugghjul på den ingående axeln, samt huvudaxel med kugghjul, som ingriper med kugghjul på mellanaxeln. Huvudaxeln är sedan vidare förbunden med en utgående axel kopplad till drivhjulen via t ex en kardanaxel. Respektive par av kugghjul har olika utväxling jämfört ett annat par av kugghjul i växellådan. Olika utväxlingar fås genom att olika par av kugghjul överför vridmomentet från motorn till drivhjulen. Mellan två samverkande och roterande kugghjul i en växellåda uppstår friktionsförluster mellan de kuggar som är i ingrepp och tillhörande respektive kugghjul.
I en del stegväxlade växellådor är högsta växeln (lägst utväxling) en s k direktväxel. Detta innebär att ingående axeln samt huvudaxeln (eller utgående axeln) i växellådan är direkt förbundna med varandra då direktväxeln är inkopplad, vilket betyder att vridmomentet går rakt igenom växellådan utan utväxling.
Alternativt kan sägas att utväxlingen är 1:1. Således uppstår inga förluster mellan kugghjul i ingrepp.
Direktväxeln är m a o en mer bränslebesparande växel än de andra indirekta växlarna, vars utväxlingar fås genom kugghjulsparen.
Genom att köra ett fordon på en direktväxel sparas bränsle genom att friktionsförluster i växellådan är lägre. När fordonet får ett tillräckligt ökat färdmotstånd, t ex genom brantare motlut eller ökande motvind så kan fordonet börja retardera pga av att 10 15 20 25 30 35 521 788jjffj 4 maximala vridmomentet från motorn inte räcker till för att hålla fordonshastigheten konstant.
För att få större drivkraft på fordonets drivhjul så kommer en automatisk stegväxlad växellåda att växla ner till en lägre växel (högre utväxling). Pga av den nya högre utväxlingen av motorns vridmoment kommer drivaggregatet nu förhoppningsvis kunna prestera ett tillräckligt vridmoment på drivhjulen för att åtminstone kunna behålla en något retarderad hastighet.
Motsvarande kan sägas hända vid en kort inbromsning, där hastighetsminskningen ej direkt orsakar en nedväxling, men där fordonshastigheten efter inbromsningen hamnar så att motsvarande motorvarvtal och maximalt vridmoment med direktväxeln inkopplad inte räcker till och fordonet börjar retardera och växellådan kommer då att växla ner.
Samtidigt som direktväxeln är bränslebesparande så är den vanligtvis också den starkaste ur hållfasthetssynpunkt, dvs den klarar att överföra högre vridmoment än resterande växlar där momentet överförs via kuggarna på kugghjulen som är i ingrepp hos respektive växels par av kugghjul.
US 5876302 visar ett arrangemang där motorstyrenheten tillåter ett högre utgående motormoment då en, i en stegväxlad växellåda, direktväxel är inkopplad. Syftet enligt detta arrangemang är att utnyttja direktväxelns högre hållfasthet. Så fort styrenheten erhåller insignal om att en direktväxel är inkopplad så tillåter motorstyrenheten ett högre utgående maximalt tillåtet drivande moment från motorn. 10 15 20 25 30 35 521 788 .u ...p US 5679096 visar ett arrangemang där en stegväxlad växellåda är utrustad med direktväxel samt ur hållfasthetssynpunkt förstärkta s k over-drive-växlar (dvs överväxel där utväxlingsförhållandet mellan växellàdans ingående och utgående axels rotationshastighet är mindre än 1:1). På så sätt kan ett högre maximalt tillåtet utgående motormoment tillåtas för direktväxeln samt överväxlarna jämfört de lägre växlarna. När styrenheten erhåller insignal om att en direktväxel eller överväxel är inkopplad så tillåter motorstyrenheten ett högre utgående maximalt tillåtet drivande moment från motorn.
Enligt teknikens ståndpunkt innebär körning med direktväxel och höjning av det maximalt tillåtna utgående motormomentet inte nödvändigtvis att fordonet framförs mer bränsleekonomiskt jämfört om fordonet framförts med en indirekt växel med ett lägre maximalt tillåtet utgående motormoment.
Således finns det ett behov av att sänka bränsleförbrukningen hos fordon där fordonets motor vid inkopplad direktväxel kan avge ett förhöjt maximalt tillåtet moment. Detta är huvudsyftet med den nedan beskrivna uppfinningen.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Den uppfinningsenliga lösningen av problemet med hänsyn taget till den uppfinningsenliga anordningen beskrivs i patentkravet 1. Patentkraven 2 till 6 beskriver föredragna utföringsformer och utvecklingar utav den uppfinningsenliga anordningen.
Anordningen enligt uppfinningen avser ett drivaggregat för motorfordon, innefattande en förbränningsmotor och 10 15 20 25 30 35 521 788 6 en via en lamellkoppling med motorns vevaxel förbunden ingående axel till en stegväxlad växellåda, som har åtminstone en direktväxel samt åtminstone en indirekt växel med kugghjul i ingrepp med varandra. Styrorgan med åtminstone motorstyrfunktion är anordnade i fordonet, vilket styrorgan registrerar insignaler representerande vald växel samt olika motor- och fordonsdata, som åtminstone innefattar motorvarvtal eller varvtal på ingående axeln eller fordonshastighet.
Styrorganet är anordnat att vid insignal indikerande att en direktväxel är inkopplad kunna styra och/eller reglera motorn så att motorn kan leverera ett högre maximalt tillåtet vridmoment jämfört med då direktväxeln inte är inkopplad. Anordningen kännetecknas av att styrorganet är anordnat att endast tillåta förhöjningen av det maximalt tillåtna vridmomentet om växellàdans eller drivaggregatets verkningsgrad vid inkopplad direktväxel och förhöjt maximalt tillåtet utgående motormoment är bättre än växellàdans eller drivaggregatets verkningsgrad då någon av de indirekta växlarna med ett lägre maximalt tillåtet utgående motormoment är inkopplad.
Således är förhöjningen av det maximalt tillåtna utgående motormomentet vid inkopplad direktväxel endast tillåten om fordonets bränsleförbrukning inte ökar pga förhöjningen av vridmomentet.
Fördelen med detta är att en bättre verkningsgrad för fordonet erhålls. Totalverkningsgraden för fordonet förbättras mer jämfört med känd teknik om verkningsgradsjämförelsen baseras på drivaggregatets verkningsgrad. Funktionen där verkningsgraderna jämförs är lämpligtvis integrerad i transmissionsstyrenhetens programmerade växelvalsstrategi. 10 15 20 25 30 35 521 788 Ytterligare fördelar med anordningen enligt uppfinningen är att då fordonet körs mer med en direktväxel inkopplad så sparas bränsle genom att friktionsförlusterna totalt sett blir lägre. Detta är möjligt tack vare att styrorganet för motor och växellåda är programmerat på så sätt att motorn har möjlighet att prestera ett högre maximalt vridmoment endast då en direktväxel är inkopplad. På så sätt orkar motorn hålla fordonshastigheten vid fler situationer än motsvarande styranordning enligt känd teknik.
Växellådan behöver inte växla ner förrän senare, eller i vissa fall inte alls om det förhöjda vridmomentet fortsätter att räcka till för kommande färdmotstànd. En ytterligare fördel är att en ökad körandel med direktväxeln inkopplad ger en längre livslängd på växellådan, eftersom inga kuggar i växellådan blir belastade då direktväxeln är inkopplad.
Enligt en fördelaktig första utföringsform av anordningen enligt uppfinningen är styrorganet anordnat att reglera motorn så att det förhöjda maximala vridmomentet ökar i ett steg och/eller steglöst i beroende av att fordonet inte får accelerera genom att extra bränsle tillförs.
Fördelen med detta är både säkerhet samt att bränsle sparas. Förhöjningen av vridmomentet får inte ge ett krafttillskott som kan få fordonet att skena iväg.
Acceleration får endast beställas av föraren genom att föraren trycker ner gaspedalen ytterligare alternativt att föraren ändrar inställningen på farthàllaren.
Acceleration genom bränsletillförsel (dvs ej t ex acceleration pga tyngdkraften) får endast ske med motorns normala maximala vridmoment, dvs ej förhöjt 10 15 20 25 30 521 788 vridmoment. Anledningen är att motorn förbrukar förhållandevis mycket bränsle vid acceleration med förhöjt maximalt vridmoment. Genom att steglöst förhöja det maximala vridmomentet sà kan förhöjningen anpassas under färd så att fordonet precis inte accelererar, men heller inte retarderar utan motorn orkar hålla farten med direktväxeln inkopplad. Ett alternativ är att förhöja eller sänka maximala vridmomentet i ett eller flera steg. Enligt en alternativ utföringsform så sker förhöjningen av maximala vridmomentet endast då fordonet retarderar.
Enligt en fördelaktig andra utföringsform av anordningen enligt uppfinningen sker förhöjningen av det maximala vridmomentet endast under förutsättning att inte fordonets medelhastighet ökar, jämfört med om maximala vridmomentet inte är förhöjt.
Fördelen med detta är att onödiga hastighetsökningar undviks. En ökad hastighet gör att t ex luftmotstàndet för fordonet ökar med kvadraten pà motsvarande hastighetsökning.
Ytterligare fördelaktiga utföringsformer utav uppfinningen framgår av de efterföljande beroende patentkraven.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar, vilka i exemplifierande syfte visar ytterligare föredragna utföringsformer av uppfinningen samt teknisk bakgrund. 10 15 20 25 30 35 521 788 Figur 1 visar schematiskt en utföringsform av ett drivaggregat enligt uppfinningen.
Figur 2 visar kopplingen och växellådan i figur 1 i förstorad skala.
Figur 3 visar principiellt ett diagram över hur det maximala vridmomentet varierar med rotationshastigheten pá växellàdans utgående axel. Storleken på vridmoment och rotationsvarvtal i figuren är endast i exemplifierande syfte.
Figur 4 visar principiellt ett treaxligt diagram över hur totalverkningsgrad för en motor varierar beroende av motorns vridmoment och motorvarvtal. Storleken pà respektive verkningsgrad, vridmoment och rotationsvarvtal i figuren är endast i exemplifierande syfte.
BESKRIVNING Av FÖREDRAGNA UTFöRINGsFoRMER Av UPPFINNINGEN I figur 1 betecknar l en sexcylindrig förbränningsmotor, t ex en dieselmotor, vars vevaxel 2 är kopplad till en generellt med 3 betecknad enskivig torrlamellkoppling, vilken är innesluten i en kopplingskàpa 4. Istället för en enskivig lamellkoppling så kan en tvàskivig användas. Vevaxeln 2 är via motorns utgående axel 51 (se figur 2) ovridbart förbunden med kopplingens 3 kopplingshus 5, medan dess lamellskiva 6 är 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 även en huvudaxel 10 och en mellanaxel ll roterbart lagrade.
Vidare illustreras en motorstyrenhet 48, en 10 15 20 25 30 35 521 788 10 transmissionsstyrenhet 45 samt en manuell växelväljare 46, kopplad till transmissionsstyrenheten 45.
Transmissionsstyrenheten 45 och motorstyrenheten 48 är anpassade för kommunikation med varandra.
Såsom tydligast framgår av figur 2 är ett kugghjul 12 roterbart lagrat pà den ingående axeln 7 och làsbart på axeln med hjälp av en med synkroniseringsorgan försedd kopplingshylsa 13, vilken är ovridbart men axiellt förskjutbart lagrad på ett med den ingående axeln ovridbart förbundet nav 14. Med hjälp av kopplingshylsan 13 är även ett på huvudaxeln 10 roterbart lagrat kugghjul 15 làsbart relativt den ingående axeln 7. Med kopplingshylsan 13 i ett mittläge är bägge kugghjulen 12 och 15 frikopplade från sina axlar 7 respektive 10. Kugghjulen 12 och 15 ingriper med kugghjul 16 respektive 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 respektive 23, som är låsbara på huvudaxeln med hjälp av kopplingshylsor 24 respektive 25, vilka i det visade utföringsexemplet saknar synkroniseringsanordningar. 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 ingriper med mellanaxelkugghjulet 20. Kugghjulet 28 är làsbart på sin axel med hjälp av en kopplingshylsa 26.
Kugghjulsparen 12,16 och 15,17 samt kopplingshylsan 13 bildar en splitväxel med ett làgväxelsteg LS och ett 17 bildar även 23, 20 högväxelsteg HS. Kugghjulsparet 15, tillsammans med kugghjulsparen 21, 18, 22, 19, och 28, 30 en basväxellåda med fyra växlar framåt och 10 15 20 25 30 35 521 788 ll en backväxel. På huvudaxelns utgångsände är ett kugg- hjul 31 vridfast anordnat, vilket bildar solhjulet i en med 32 betecknad, tvàväxlad 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 relativt växellådshuset 8 för làgrange LR och relativt planethjulsbäraren 33 för högrange HR.
Kopplingshylsorna 13, 24, 25, 26 och 37 är förskjutbara såsom pilarna visar i figur 2, varvid de i anslutning till pilarna visade växelstegen erhålles.
Förskjutningen àstadkommes med i figur 2 schematiskt antydda servodon 40, 41, 42, 43 och 44, som kan vara pneumatisk manövrerade kolv-cylinderanordningar av den typ, som utnyttjas i en växellåda av ovan beskrivet slag, vilken marknadsförs under beteckningen Geartronic®.
Servodonen 40, 41, 42, 43 och 44 styrs av transmissionsstyrenhet 45 (se figur 1), innefattande en mikrodator, i beroende av i styrenheten inmatade signaler representerande olika motor- och fordonsdata, som åtminstone innefattar motorvarvtal, fordons- hastighet, gaspedalläge och, i förekommande fall, motorbroms till-från, när en till styrenheten 45 kopplad elektronisk växelväljare 46 står i sitt automatväxelläge. När väljaren 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-cylinderanordning 47, medelst vilken lamellkopplingen 3 frikopplas eller inkopplas. 10 15 20 25 30 35 521 788 ¶"ö^j§É§YÄl 12 Direktväxeln i växellådan 9 enligt visad utföringsform är inkopplad när växel 4HS är inkopplad samt när rangeväxellàdan 32 har högrangeläget HR inkopplat.
Växel 4HS är inkopplad när kopplingshylsan för splitväxeln 13 befinner sig i sitt högväxelsteg HS samt att kopplingshylsan 24 låser kugghjul 15 till axeln 10, dvs kopplingshylsan 24 är förd åt vänster i figur 2. Då rangeväxellàdan 32 är i högrangeläget HR så är växellàdans huvudaxel 10 direkt ihopkopplad med växellàdans utgående axel 34. Vridmomentet från motorn 1 går således rakt igenom hela växellådan genom att axlarna 51 och 10 är direkt ihopkopplade samt att axlarna 10 och 34 är ihopkopplade.
I figur 3 visas principiellt erforderligt vridmoment som behövs på växellàdans utgående axel 34 för att klara ett antaget föreliggande färdmotstånd. Detta illustreras genom den horisontella linjen (Erforderligt vridmoment (Nm)), som ligger enligt exemplet i figur 3 på cirka 2100 Nm. Rotationshastigheten i figur 3 visar växellàdans utgående axels 34 rotationshastighet.
Motorns normalt tillåtna maximala vridmoment vid direktväxeln inkopplad illustreras genom kurvan (Direktväxel) visad med heldragen linje, som vid 600 rpm maximalt visar 1000 Nm. I figur 3 ser vi att motorns 1 normalt maximalt tillåtna vridmoment inte räcker upp till den erforderliga nivån. Detta innebär att fordonet kommer att retardera. Enligt teknikens ståndpunkt kommer således styrenhet 45 tillse att växellådan växlar ner till närmast underliggande växel, dvs en indirekt växel. Genom nedväxlingen kommer motorn 1 att kunna prestera en momentkurva på växellàdans utgående axel 34 enligt kurva med streckad linje (Icke direktväxel), som vid 400 rpm maximalt visar 1250 Nm. 10 15 20 25 30 35 521 788§ï~ff 13 Vi ser här att nedväxlingen ger ett tillräckligt vridmoment för att klara den erforderliga nivån om rotationshastigheten pà växellàdans utgående axel 34 håller sig mellan cirka 700 och drygt 1400 rpm. Genom att enligt uppfinningen tillåta att motorn kan prestera ett förhöjt vridmoment, i det här fallet förhöjt mellan 1000 och drygt 1600 rpm (se streckad kurva som utgår från ”Direktväxel”-kurvan), så kan man även då direktväxeln är inkopplad nå upp till erforderliga nivån i visat exempel mellan varvtalen 1000 och drygt 1400 rpm. Detta innebär att vridmomentet är tillräckligt för att fordonet inte ska retardera och således kan fordonet fortsätta att köras pà direktväxeln med fördelen att bränsle sparas genom lägre friktionsförluster.
Figur 4 visar principiellt ett diagram över hur totalverkningsgraden för en motor 1 varierar beroende av motorns vridmoment och rotationsvarvtal. Exempelvis kan man se att verkningsgraden i motorn enligt visat exempel är drygt 42,5 % vid 1400 rpm och 1400 Nm. Med ett drivaggregats totalverkningsgrad avses verkningsgrad för kombinationen motor 1 och växellåda 9 under ett givet körfall, dvs given hastighet och given drivkraft. Vid körning av fordonet med en indirekt växel inkopplad så ger en indirekt växel ca 2% lägre verkningsgrad än vid körning på en direktväxel. Dessa 2% härör från förluster pga tidigare beskrivna tvá "kuggingrepp" i växellådan. Motsvarande information som den i diagrammet enligt figur 4 samt den tváprocentiga ”kuggingrepps”-förlusten lagras i en minnesenhet i transmissionsstyrenheten 45. Genom att man enligt en utföringsform utav uppfinningen låter transmissionsstyrenheten 45 kontinuerligt under färd jämföra drivaggregatets totalverkningsgrad vid 10 15 20 25 30 521 7ss¿¿¿¿¿ 14 inkopplad direktväxel och förhöjt maximalt motormoment med om en indirekt växel skulle vara inkopplad, så styr transmissionsstyrenheten 45 vilken växel som närmaste tiden framåt ska vara inkopplad. Jämförelsen kan göras med en närmast till direktväxeln underliggande indirekt växel eller med flera indirekta växlar samtidigt. Om det visar sig att totalverkningsgraden för en indirekt växel är bättre än vid inkopplad direktväxel då kommer transmissionsstyrenheten 45 att beordra nedväxling till den indirekta växeln. Om verkningsgraden är bättre då direktväxeln med förhöjt maximalt motormoment är inkopplad då fortsätter direktväxeln att vara inkopplad.
Alternativt kan istället för drivaggregatets verkningsgrad endast växellàdans 9 verkningsgrad användas. Detta ger en förenklad beräkning, men också ett något sämre beslutsunderlag för val av växel.
Förhöjningen av maximala motormomentet vid körning på direktväxeln kan antingen göras oberoende av eller också beroende av effektbegränsningar. Exempelvis kan en utföringsform utgå från att motorns specificerade maxeffekt blir oförändrad.
Istället för en förhöjning av maximala vridmomentet så kan transmissionsstyrenheten 45 vara programmerad att sänka maximala vridmomentet som motorn 1 kan prestera på alla indirekta växlar, medan på direktväxeln så behåller man ordinarie maximalt vridmoment.
Funktionerna i styrenheterna 45 och 48 kan utföras av en enda styrenhet eller fler än två styrenheter. 521 788 §jrf':§§¿25U 15 Uppfinningen är givetvis tillämpbar på en växellåda utan splitväxel och/eller utan rangeväxel. Uppfinningen år vidare tillämpbar både på automatiserade stegväxlade växellådor samt manuella stegväxlade växellådor.
Claims (1)
1. 0 15 20 25 30 - , . « + - 521 788 §f§Q 16 Patentkrav L Drivaggregat (1, 3, 9) för motorfordon, innefattande en förbränningsmotor (1) och en via en lamellkoppling (3) med motorns vevaxel (2) förbunden ingående axel (7) till en stegväxlad (9), samt åtminstone en indirekt växel med kugghjul (12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) i (45, 48) växellåda som har åtminstone en direktväxel ingrepp med varandra, styrorgan med åtminstone motorstyrfunktion, vilket styrorgan registrerar insignaler representerande vald växel samt olika motor- och fordonsdata, som åtminstone innefattar motorvarvtal eller varvtal på ingående axeln eller fordonshastighet, och där styrorganet (45, 48) är anordnat att vid insignal indikerande att en direktväxel är inkopplad kunna styra och/eller reglera motorn (1) så att motorn kan leverera ett högre maximalt tillåtet vridmoment jämfört med då direktväxeln inte är inkopplad, kännetecknat av att styrorganet är anordnat att endast tillåta förhöjningen av det maximalt tillåtna vridmomentet om växellådans (9) eller drivaggregatets (1, 3, 9) verkningsgrad vid inkopplad direktväxel och förhöjt maximalt tillåtet utgående motormoment är bättre än växellådans (9) eller drivaggregatets (1, 3, 9) verkningsgrad då någon av de indirekta växlarna (12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) med ett lägre maximalt tillåtet utgående motormoment är inkopplad. Drivaggregat enligt föregående krav, kännetecknad av att styrorganet (45, 48) reglerar motorn (1) 10 15 20 25 30 521 788 17 så att det förhöjda maximala vridmomentet ökar i ett steg och/eller steglöst i beroende av att fordonet inte får accelerera. Drivaggregat enligt något av föregående krav, kännetecknad av att förhöjningen av det maximala vridmomentet endast sker under förutsättning att fordonet retarderar vid inkopplad direktväxel och förhöjt vridmoment. Drivaggregat enligt något av föregående krav, kännetecknad av att förhöjningen av det maximala vridmomentet endast sker under förutsättning att inte fordonets medelhastighet ökar, jämfört med om maximala vridmomentet inte är förhöjt. Drivaggregat enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det högre maximala vridmomentet vid inkopplad direktväxel maximalt är 10 till 15 % högre än det lägre maximala vridmomentet vid inkopplad indirekt växel. Drivaggregat enligt något av föregående krav, kännetecknad av att styrorganet (45, 48) innefattar en motorstyrenhet (48) och en transmissionsstyrenhet (45) samt där transmissionsstyrenheten är anordnad att via insignaler från nämnda växelväljare (46) styra nämnda växellåda (9) och nämnda lamellkopplíng (3).
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0201036A SE521788C2 (sv) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Drivaggregat för motorfordon |
PCT/SE2003/000503 WO2003084776A1 (en) | 2002-04-04 | 2003-03-26 | Powertrain for motor vehicle |
DE60316785T DE60316785T2 (de) | 2002-04-04 | 2003-03-26 | Antriebsstrang für kraftfahrzeug |
AT03710583T ATE375280T1 (de) | 2002-04-04 | 2003-03-26 | Antriebsstrang für kraftfahrzeug |
AU2003221462A AU2003221462A1 (en) | 2002-04-04 | 2003-03-26 | Powertrain for motor vehicle |
EP03710583A EP1494887B1 (en) | 2002-04-04 | 2003-03-26 | Powertrain for motor vehicle |
US10/711,766 US7121979B2 (en) | 2002-04-04 | 2004-10-04 | Powertrain for motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0201036A SE521788C2 (sv) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Drivaggregat för motorfordon |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0201036D0 SE0201036D0 (sv) | 2002-04-04 |
SE0201036L SE0201036L (sv) | 2003-10-05 |
SE521788C2 true SE521788C2 (sv) | 2003-12-09 |
Family
ID=20287500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0201036A SE521788C2 (sv) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Drivaggregat för motorfordon |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7121979B2 (sv) |
EP (1) | EP1494887B1 (sv) |
AT (1) | ATE375280T1 (sv) |
AU (1) | AU2003221462A1 (sv) |
DE (1) | DE60316785T2 (sv) |
SE (1) | SE521788C2 (sv) |
WO (1) | WO2003084776A1 (sv) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007043694A1 (de) * | 2007-09-15 | 2009-03-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Gruppengetriebes |
CN102470867B (zh) | 2009-07-02 | 2015-04-08 | 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 | 用于控制车辆巡航控制的方法和*** |
BR112012005486A2 (pt) * | 2009-09-11 | 2016-06-14 | Volvo Lastvagnar Ab | uma curva de torque de motor máximo permissível para controle de um motor de combustão |
GB2505022B (en) * | 2012-08-16 | 2015-01-14 | Jaguar Land Rover Ltd | Speed control system and method for operating the same |
KR20230008892A (ko) | 2013-11-21 | 2023-01-16 | 메모리얼 슬로안 케터링 캔서 센터 | 인간 다능성 줄기 세포로부터 기능적 두개 기원판 유도체의 전문화 |
US9283965B2 (en) * | 2013-12-19 | 2016-03-15 | Cnh Industrial America Llc | System and method for enhancing the performance of a work vehicle |
DE102016223016A1 (de) * | 2016-11-22 | 2018-05-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Gruppengetriebes |
CN113767024A (zh) * | 2019-05-03 | 2021-12-07 | 传输Cvt股份有限公司 | 车辆中的选择性地限制主发动机的旋转速度的用户输入信号管理 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5797110A (en) * | 1995-11-17 | 1998-08-18 | Eaton Corporation | Engine torque control |
US5679096A (en) * | 1996-04-08 | 1997-10-21 | Eaton Corporation | Torque control for powertrain and change-gear transmission utilized in same |
US5876302A (en) * | 1997-01-22 | 1999-03-02 | Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc | Engine control with higher torque at direct drive transmission ratios |
US6636795B1 (en) * | 1999-05-17 | 2003-10-21 | Eaton Corporation | Powertrain torque control |
-
2002
- 2002-04-04 SE SE0201036A patent/SE521788C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-03-26 AU AU2003221462A patent/AU2003221462A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-26 DE DE60316785T patent/DE60316785T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-26 AT AT03710583T patent/ATE375280T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-03-26 EP EP03710583A patent/EP1494887B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-26 WO PCT/SE2003/000503 patent/WO2003084776A1/en active IP Right Grant
-
2004
- 2004-10-04 US US10/711,766 patent/US7121979B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050026747A1 (en) | 2005-02-03 |
DE60316785T2 (de) | 2008-07-17 |
EP1494887B1 (en) | 2007-10-10 |
AU2003221462A1 (en) | 2003-10-20 |
ATE375280T1 (de) | 2007-10-15 |
DE60316785D1 (de) | 2007-11-22 |
EP1494887A1 (en) | 2005-01-12 |
SE0201036L (sv) | 2003-10-05 |
SE0201036D0 (sv) | 2002-04-04 |
WO2003084776A1 (en) | 2003-10-16 |
US7121979B2 (en) | 2006-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6183389B1 (en) | Control system for lock-up clutch | |
EP1587703B1 (en) | Gearshift procedure for vehicles with engaged clutch-dependent power take-off | |
CN1264712C (zh) | 用于车辆的驱动控制装置和用于车辆的驱动控制方法 | |
US7416510B2 (en) | Control of a vehicle powertrain with multiple prime movers | |
US20110239800A1 (en) | Vehicle transmission apparatus | |
CN1908473A (zh) | 汽车自动变速器的换档控制装置及换档控制方法 | |
US7077024B2 (en) | Procedure for upshifting gear in a motor vehicle and a power plant unit for a motor vehicle | |
SE520400C2 (sv) | Farthållare i motorfordon | |
JP3876838B2 (ja) | 車両用高加速時変速制御装置 | |
SE523670C2 (sv) | Stegväxlad växellåda för motorfordon | |
EP1507678B1 (en) | Procedure for upshifting gear in a motor vehicle and a power plant unit for a motor vehicle | |
JP4001146B2 (ja) | 車両用駆動制御装置 | |
SE521788C2 (sv) | Drivaggregat för motorfordon | |
EP1446595B1 (en) | Vehicle and method for automatic choice of gear in a gear box mounted in a vehicle | |
US6637203B2 (en) | Method and arrangement for regulating crankshaft rotational speed | |
US20060162475A1 (en) | Drive means for motor vehicles | |
JP4817256B2 (ja) | 自動変速機用制御装置 | |
SE510187C2 (sv) | Anordning för framdrivning av förbränningsmotordrivna fordon | |
EP1532014B1 (en) | Drive means for motor vehicles | |
SE521540C2 (sv) | Drivaggregat för motorfordon | |
WO2003095258A1 (en) | Drive means for motor vehicles | |
KR19980050548A (ko) | 차량용 자동변속기의 배기가스 저감식 변속패턴 제어방법 | |
KR19980044857A (ko) | 차량용 자동변속기의 변속패턴 제어장치 및 방법 | |
SE467167B (sv) | Transmission foer ett fordon samt foerfarande foer reglering av densamma | |
KR19980049722A (ko) | 차량용 자동변속기의 로크 업 클러치 강제 작동방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |