HU217395B

HU217395B - Váltásvezérlési eljárás és rendszer automatikus sebességváltókhoz

Info

Publication number: HU217395B
Application number: HU9301957A
Authority: HU
Inventors: Thomas Alan Genise; Ronald Keith Markyvech
Original assignee: Eaton Corp.
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 2000-01-28
Also published as: EP0578399A3; BR9302333A; KR940002088A; DE69323801D1; HU9301957D0; CN1038824C; CZ129993A3; JPH06174064A; CA2099551C; CA2099551A1; MX9304064A; CZ285780B6; US5272939B1; CN1088520A; DE69323801T2; ZA934776B; HUT65150A; EP0578399A2; US5272939A; EP0578399B1

Abstract

A találmány tárgya váltásvezérlési eljárás és rendszer aűtőmatikűssebességváltókhőz. Az eljárás sőrán meghatárőzzák, hőgy a kiválasztőttfelfelé váltásők egy megcélzőtt sebességfőkőzatba a gépjármű éppenfennálló működési feltételei között elfőgadhatók (208 jelű egyenes)vagy nem elfőgadhatók (210 jelű egyenes). A kiválasztőtt, deelfőgadhatatlan felfelé váltásők megindítását letiltják. A felfeléváltás akkőr tekinthető elfőgadhatónak, ha a megcélzőttsebességfőkőzatban rendelkezésre álló hajtókerék-nyőmaték (206 jelűegyenes) elegendő a gépjármű legalább minimális elfőgadhatógyőrsűlásának (A0) fenntartásáhőz egy felfelé váltás űtán, a gépjárműéppen fennálló működési feltételei között. A váltásvezérlési rendszertartalmaz eszközt a gépjármű felfelé váltás űtáni, előremeghatárőzőtt, minimális elfőgadható győrsűlását (A0) megadó értéktárőlá- sára; eszközt az éppen bekapcsőlt sebességfőkőzatból egymegcélzőtt sebességfőkőzatba - való váltás célszerűségénekmeghatárőzására; eszközt, ami legalább az éppen bekapcsőltsebességfőkőzatőt, valamint az éppen kifejtett mőtőrnyőmatéka és agépjármű éppen fennálló győrsűlását megadó bemenőjeleknek afüggvényében meghatárőzza a gépjármű éppen adőtt működési feltételeiközött és a hajtókeréken lévő nűlla mőtőrnyőmaték esetén a gépjárműminimális győrsűlását (A0) fenntartani képes, várható hajtókerék-nyőmatékőt (T0); eszköz, ami a gépjármű adőtt működési feltételeiközött a gépjármű legalább minimális győrsűlását (A0) fenntartó,várható hajtókerék- nyőmatéknak (T0) a kiválasztőtt, megcélzőttsebességfőkőzat áttételi számának és a megcélzőtt sebességfőkőzatban ahajtókerekeken várható, maximális rendelkezésre álló nyőmatéknak afüggvényében meghatárőzza a megcélzőtt sebességfőkőzat kapcsőlásáhőzszükséges, lényegében szinkrőn feltételek létrehőzhatóságát akiválasztőtt váltás elvégzésének esetére; és tartalmaz eszközt, ami akiválasztőtt váltást beindítja, ha a megcélzőtt sebességfőkőzatkapcsőlása lényegében elfőgadható feltételeinek létrehőzhatóságamegállapításra került. ŕ

Description

A leírás terjedelme 16 oldal (ezen belül 5 lap ábra)

HU 217 395 Β

A váltásvezérlési rendszer tartalmaz eszközt a gépjármű felfelé váltás utáni, előre meghatározott, minimális elfogadható gyorsulását (A_o) megadó érték tárolására; eszközt az éppen bekapcsolt sebességfokozatból egy megcélzott sebességfokozatba való váltás célszerűségének meghatározására; eszközt, ami legalább az éppen bekapcsolt sebességfokozatot, valamint az éppen kifejtett motomyomatéka és a gépjármű éppen fennálló gyorsulását megadó bemenőjeleknek a függvényében meghatározza a gépjármű éppen adott működési feltételei között és a hajtókeréken lévő nulla motomyomaték esetén a gépjármű minimális gyorsulását (A_o) fenntartani képes, várható hajtókerék-nyomatékot (T_o); eszköz, ami a gépjármű adott működési feltételei között a gépjármű legalább minimális gyorsulását (A_o) fenntartó, várható hajtókerék-nyomatéknak (T_o) a kiválasztott, megcélzott sebességfokozat áttételi számának és a megcélzott sebességfokozatban a hajtókerekeken várható, maximális rendelkezésre álló nyomatéknak a függvényében meghatározza a megcélzott sebességfokozat kapcsolásához szükséges, lényegében szinkron feltételek létrehozhatóságát a kiválasztott váltás elvégzésének esetére; és tartalmaz eszközt, ami a kiválasztott váltást beindítja, ha a megcélzott sebességfokozat kapcsolása lényegében elfogadható feltételeinek létrehozhatósága megállapításra került.

A találmány tárgya váltásvezérlési eljárás és rendszer automatikus sebességváltókhoz. A találmányt gépjárművek legalább részben automatizált, mechanikus se- 20 bességváltójához lehet alkalmazni. A találmány tárgya különösen váltásvezérlési eljárás és rendszer automatizált mechanikus sebességváltókhoz, ami egy kiválasztott felfelé (nagyobb sebességfokozatba való) váltás elfogadható elvégzésének valószínűségét a gépjármű 25 fennálló működési feltételei alapján értékeli, és csak elfogadhatóan végrehajtható váltásokat indít meg. Elfogadhatóan végrehajtható felfelé váltásnak tekintjük a felfelé váltást egy olyan megcélzott áttételbe, amelyben a gépjármű fennálló működési feltételei között a maximálisan rendelkezésre álló motomyomaték a gépjármű legalább egy előre meghatározott minimális gyorsulását létrehozza.

A sebességváltó rendszer tartalmaz egy gázszabályozó szelep által vezérelt és meghatározott nyomaték leadására képes motort; egy többsebességű, több ismert áttételi fokozattal rendelkező, mechanikus sebességváltót; egy bemenőtengelyt és a gépjármű hajtókerekeinek hajtására alkalmas kimenőtengelyt; egy első sebességérzékelőt, ami a sebességváltó bemenőtengelyének fór- 40 gási sebességét megadó, első bemenőjelet szolgáltat; egy második sebességérzékelőt, ami a gépjármű sebességét megadó bemenőjelet szolgáltat; egy harmadik érzékelőt, ami a motomyomatékot megadó jelet szolgáltat; és egy sebességváltó-működtetőt, ami a sebességváltó váltását vezérli.

Az adott szakterületen jól ismertek mind a nehézgépjárművekhez, így nehéz-tehergépkocsikhoz, mind a személygépkocsikhoz alkalmazott, teljesen automatikus sebességváltó rendszerek, amik a gázszabályozó szelepek nyitását vagy helyzetét, a sebességváltó tengelyének sebességét, a gépjármű sebességét, a motor sebességét és hasonló paramétereket érzékelnek, és ezek alapján a gépjármű sebességváltóját kapcsolják. Az ilyen teljesen automatikus sebességváltó rendszerek tartalmazhatnak olyan automatizált sebességváltókat, amelyekben nyomás alá helyezett közeget alkalmaznak egy vagy több tagnak más tagokhoz vagy egy alaphoz való kapcsolására a kiválasztott áttétel létrehozása végett, vagy tartalmazhatnak automatizált mechanikus sebességváltókat, amikben elektronikus, hidraulikus és/vagy pneumatikus logikát és működtetőelemeket használnak mechanikus (vagyis kényszerműködésű) tengelykapcsolók kapcsolására és kioldására a kívánt áttétel létrehozása végett. Ilyen sebességváltókat ismertet például az US 3 961546 számú, az US 4 081 065 számú és az US 4361060 számú szabadalmi leírás, amelyekre a jelen bejelentésben hivatkozunk.

Az adott szakterületen ismertek a félautomatikus sebességváltó rendszerek, amikben elektronikus vezérlőegységeket alkalmaznak. Ezeknél érzékelik a motor üzemanyag-ellátását, a gázszabályozó szelep helyzetét, 30 a motor, a bemenőtengely, a kimenőtengely és/vagy a gépjármű sebességét és automatikusan vezérelt üzemanyag-szabályozó szelepeket, áttételváltó készülékeket és/vagy tengelykapcsoló készülékeket alkalmaznak a gépjárművezető által kézileg kiválasztott áttétel lénye35 gében teljesen automatikus létrehozására. Ilyen félautomatikus, mechanikus sebességváltó rendszereket ismertet az US 4 425 620 számú, az US 4 631 679 számú és az US 4 648 290 számú szabadalmi leírás, amelyekre a jelen bejelentésben hivatkozunk.

Egy másik típusú, részben automatizált sebességváltó rendszerben félautomatikus váltásvégző rendszert és eljárást alkalmaznak egy mechanikus sebességváltó rendszerhez olyan járműveknél, amikben kézileg vezérelt motor-gázszabályozó és/vagy kézileg vezérelt főten45 gelykapcsoló van. A rendszernek rendszerint van legalább egy üzemmódja, amiben a félautomatikusan elvégzendő váltások előválasztása automatikus és van benne egy vezérlő/kijelző tábla vagy konzol, amin a járművezető kiválasztja az áttétel változtatását vagy mű50 veletet az automatikus előválasztási üzemmódban, és ami kijelzi a felfelé váltások, lefelé váltások vagy üresjáratba váltások automatikus előválasztását. A rendszer tartalmaz egy elektronikus vezérlőegységet, ami veszi a váltó bemenőtengelyének és kimenőtengelyének sebes55 ségét, jelzi a bemenőjeleket és ezeket előre meghatározott logikai szabályok szerint feldolgozza annak meghatározása végett, hogy fennállnak a szinkron feltételek, és hogy automatikus előválasztási üzemmódban az éppen kapcsolt áttételből felfelé vagy lefelé kell váltani. Ezen60 kívül az elektronikus vezérlőegység kimenő parancsje2

HU 217 395 Β leket ad ki egy váltóműködtetőnek, hogy a sebességváltót a kimenő parancsjeleknek megfelelően kapcsolja. Bizonyos körülmények között az előválasztás és egy automatikusan előválasztott váltás elvégzése a váratlan és/vagy nem kívánt váltások megakadályozása végett le van tiltva. A gépjárművezetőnek előnyös módon rendelkezésére áll olyan eszköz - például a tengelykapcsoló pedál lábműködtetése -, ami szabaddá teszi a váltásletiltó eszközt. Az automatikusan előválasztott váltás elvégzését letiltó feltétel lehet a gépjármű viszonylag nagy vagy viszonylag kis sebessége, a gépjármű fékeinek és/vagy retarderének működése, és/vagy az üzemanyagszabályozó szelep alapjárati helyzete.

A vezérlő-kijelző készülék kijelzi a kiválasztott, de el nem végzett váltást, valamint a sebességváltó adott állapotát, és előnyös módon azt is lehetővé teszi, hogy a gépjárművezető kézileg válasszon vagy előválasszon egy váltást magasabb sebességfokozatba, egy alacsonyabb sebességfokozatba vagy üresbe. A vezérlőkészülék előnyös módon lehetővé teszi a kézileg vagy automatikusan előválasztott váltás törlését is.

Ilyen általános típusú sebességváltó rendszereket ismertet az US 5 050079 számú, az US 5 053 959 számú, az US 5 053 961 számú, az US 5053 962 számú, az US 5063 51 1 számú, az US 5 081 588 számú, az US 5 089 962 számú és az US 5089965 számú szabadalmi leírás, amelyekre a jelen bejelentésben hivatkozunk.

A gépjárművek előbb leírt, automatikus, félautomatikus és/vagy részben automatikus váltást megvalósító mechanikus sebességváltói jól alkalmasak a számukra meghatározott alkalmazási területeken, de nem teljesen megfelelőek, mivel alkalmanként olyan váltást indítanak meg, amit a jármű működési feltételei miatt nem kellene elvégezni. Ez különösen az automatikus mechanikus sebességváltó rendszerek felfelé váltásaira vonatkozik, ha a gépjármű különösen nagy ellenállással szemben működik és a motor a megcélzott sebességfokozatban nem képes gyorsítani vagy a gépjármű sebességét megtartani. Ez nem kívánatos „tarakkirozást” (periodikus fordulatszám-ingadozást) eredményez, mivel a sebességváltóban majdnem közvetlenül lefelé váltások által követett felfelé váltások ciklusa következik be.

Találmányunk célja olyan váltásvezérlési eljárás és rendszer gépjárművek legalább részben automatizált, mechanikus sebességváltójához, ami az ismert eljárások és rendszerek hátrányait minimálja vagy megszünteti úgy, hogy érzékeli az éppen kapcsolt sebességfokozatból egy megcélzott sebességfokozatba felfelé történő váltás automatikus vagy kézi kiválasztását, és a gépjármű éppen érzékelt működési feltételei alapján meghatározza, hogy a választott váltás megvalósítható és elfogadható-e, vagyis meghatározza, hogy a megcélzott sebességfokozatban a hajtókerékre kifejtett, rendelkezésre álló motomyomaték elegendő-e a gépjármű legalább egy előre meghatározott minimális gyorsulásának létrehozásához, és csak megvalósítható váltásokat és elfogadható váltásokat indít meg.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy előre meghatározzuk a gépjármű felfelé vál2 tás utáni minimális elfogadható gyorsulását; meghatározzuk egy éppen bekapcsolt sebességfokozatból egy megcélzott sebességfokozatba való felfelé váltás célszerűségét; legalább az adott bekapcsolt sebességfokozat, valamint az éppen kifejtett motomyomaték és a gépjármű éppen fennálló gyorsulását megadó bemenőjelek függvényeként meghatározunk egy várható hajtókerék-nyomatékot, ami a gépjármű éppen fennálló működési feltétele között a gépjármű legalább minimális gyorsulását tartani tudja; a gépjármű éppen adott működési feltételei között a gépjármű legalább minimális gyorsulását fenntartani képes, várható hajtókerék-nyomaték a kiválasztott, megcélzott sebességfokozat áttételi száma és a megcélzott sebességfokozatban a hajtókerekeken rendelkezésre álló, várható maximális nyomaték alapján meghatározzuk, hogy a kiválasztott váltás elvégzésekor, a megcélzott sebességfokozat kapcsolása után lényegében elfogadható feltételek létrehozhatóak-e vagy nem; a kiválasztott váltást csak akkor valósítjuk meg, ha megállapítottuk, hogy a megcélzott sebességfokozat kapcsolása után lényegében elfogadható feltételek jönnek létre.

A gépjármű legalább minimális gyorsulását fenntartó, várható hajtókerék-nyomaték meghatározása során előnyös módon maradunk az éppen bekapcsolt sebességfokozatban, a motor nyomatékét egy első nyomatékértékről egy második nyomatékértékre változtatjuk, és mindkét nyomatékértéknél meghatározzuk a gépjármű gyorsulását. A motornak ez a nyomatékváltozása előnyös módon legfeljebb 10%-a az első nyomatékértéknek, és legfeljebb körülbelül egy másodpercig áll fenn.

A gépjármű előre meghatározott, minimális várható gyorsulása egy felfelé váltás után lényegében nulla gyorsulással egyenlő.

A feladatot a rendszer tekintetében úgy oldjuk meg, hogy a vezérlési rendszer tartalmaz eszközt a gépjármű felfelé váltás utáni, előre meghatározott, minimális elfogadható gyorsulását megadó érték tárolására; eszközt az éppen bekapcsolt sebességfokozatból egy megcélzott sebességfokozatba való váltás célszerűségének meghatározására; eszközt, ami legalább az éppen bekapcsolt sebességfokozatot, valamint az éppen kifejtett motornyomatékot és a gépjármű éppen fennálló gyorsulását megadó bemenőjeleknek a függvényében meghatározza a gépjármű éppen adott működési feltételei között és a hajtókeréken lévő nulla motomyomaték esetén a gépjármű minimális gyorsulását fenntartani képes, várható hajtókerék-nyomatékot; eszközt, ami a gépjármű adott működési feltételei között a gépjármű legalább minimális gyorsulását fenntartó, várható hajtókerék-nyomatéknak a kiválasztott, megcélzott sebességfokozat áttételi számának és a megcélzott sebességfokozatban a hajtókerekeken várható, maximális rendelkezésre álló nyomatéknak a függvényében meghatározza a megcélzott sebességfokozat kapcsolásához szükséges, lényegében szinkron feltételek létrehozhatóságát a kiválasztott váltás elvégzésének esetére; és tartalmaz eszközt, ami a kiválasztott váltást beindítja, ha a megcélzott sebességfokozat kapcsolása lényegében elfogadható feltételeinek létrehozhatósága megállapításra került.

HU 217 395 Β

Bizonyos automatikus mechanikus sebességváltó rendszereknél azt kifogásolják, hogy bizonyos feltételek között a rendszer nem tud elfogadhatóan befejezni egy általa beindított váltást (emelkedőn, alacsony fokozatokban stb.). A sebességváltó rendszernek azonban nem kell arra alkalmasnak lennie, hogy bármilyen feltételek között minden váltást elfogadhatóan elvégezzen. Elegendő, ha a rendszer annyira finom, hogy tudja, nem kell a váltást - rendszerint egy felfelé váltást - beindítania, ha a gépjármű éppen fennálló működési feltételei között a működés a megcélzott sebességfokozatban elfogadhatatlan lesz. A találmány értelmében a sebességváltó vezérlése a váltás beindítása előtt elvégzi a válthatóság egyszerű passzív tesztjét. Ez a teszt a gázadagolás kismérvű változtatása - amit a gépjárművezetőnek észlelnie kell - és a reagálás megfigyelése. A reagálás alapján történik a váltás megvalósíthatóságának és elfogadhatóságának meghatározása és a megvalósíthatatlan, illetőleg elfogadhatatlan felfelé váltások kezdeményezésének módosítása vagy törlése.

A fentieket azoknál a gépjárműveknél, amiknek a kombinált tömege („CVW”) nagyon változó, egy olyan váltásvezérlő rendszer valósítja meg, ami az éppen bekapcsolt sebességfokozatból egy megcélzott sebességfokozatba történő felfelé váltás kiválasztásakor (ami rendszerint a motor üzemanyag-ellátásának, a gázszabályozó szelep helyzetének, a motor sebességének, a gépjármű sebességének és/vagy az éppen bekapcsolt sebességfokozatnak a függvénye) automatikusan kismértékben, (körülbelül 10%-kal) rövid időtartamra csökkenti a motor üzemanyag-ellátását, érzékeli a gépjármű gyorsulásának változását, előzetesen megállapítja a gépjármű előre meghatározott minimális gyorsulásának fenntartásához a hajtókerekeken szükséges nyomatékot, és azt az értéket összehasonlítja a megcélzott sebességfokozatban várható, maximális rendelkezésre álló nyomatékkai annak meghatározása végett, hogy a kezdeményezett váltás megvalósítható, illetőleg elfogadható-e (vagyis létrehozható-e a gépjármű minimális elfogadható gyorsulása a gépjármű éppen fennálló működési feltételei között a megcélzott sebességfokozatban).

Ha a kezdeményezett váltás (rendszerint egy felfelé váltás) nem elfogadható, akkor a kezdeményezés módosítható (vagyis egy ugrásos váltás kezdeményezése egy sebességfokozattal feljebb való váltássá változtatható) vagy egy előre meghatározott időre (például 10 másodpercre) törölhető.

Azoknál a gépjárműveknél, amiknek a kombinált össztömege („GCW” a gépjármű, az üzemanyag, az esetleges rakomány, az esetleges utasok és a gépjárművezető együttes tömege) lényegében állandó, így autóbuszoknál, autódaruknál stb. - feltételezve, hogy a gépjármű el van látva például a SAE J 1922 számú jegyzőkönyvben definiált elektronikus adatkapcsolattal, aminek révén a motor nyomatéka vagy a motor nyomatékét megadó paraméter értékelhető - a rendszer annak megállapítása után, hogy egy felfelé váltás az éppen bekapcsolt sebességfokozatból egy megcélzott sebességfokozatba célszerű, érzékeli az éppen fennálló motomyomatékot és a gépjármű éppen fennálló gyorsu2 lását, és ebből a vezérlő becsülheti a jármű minimális elfogadható gyorsulásának a megcélzott sebességfokozatban és a gépjármű éppen fennálló működési feltételei közötti fenntartásához szükséges motomyomatékot. A rendszer ezután a fentebb leirt logika szerint meghatározza, hogy a kezdeményezett váltás megvalósítható, illetőleg elfogadható-e.

Mindezek értelmében a gépjárművek legalább részben automatikus, mechanikus sebességváltó rendszeréhez szolgáló vezérlési eljárás és rendszer az előre meghatározott feltételek fennállása esetén letiltja egy kiválasztott, de megvalósíthatatlannak, illetőleg elfogadhatatlannak látszó váltás - rendszerint egy felfelé váltás - megindítását.

Találmányunkat, valamint más céljait és előnyeit annak egy példaképpen! kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesen ábráink segítségével, amik közül az

- 1. ábra gépjárműnek a jelen találmány szerinti rendszerrel részben automatizált, mechanikus sebességváltó rendszere vázlatos ábrázolásban, az

- 1A. ábra az 1. ábra szerinti sebességváltó váltási sémája, a

- 2. ábra mechanikus sebességváltó rendszerhez szolgáló, a találmány szerinti félautomatikus váltásvégző rendszer vázlatos ábrázolása, a

- 3. ábra a 2. ábra szerinti rendszer egy másfajta vezérlőkonzoljának vázlatos ábrázolása, a

- 4. ábra a találmány szerinti vezérlési eljárás vázlatos folyamatábrája, az

- 5. ábra egy felfelé váltási esemény, amin mind elfogadható, mind elfogadhatatlan megkísérelt váltás látható.

A most következő leírásban célszerűségi okokból és nem korlátozó jelleggel egy bizonyos terminológiát használunk. A „fent”, „lent”, Jobb oldalt” és „bal oldalt” szavak a hivatkozott ábrára vonatkozó irányjelölések. Az „elöl” és „hátul” szavak a gépjárműbe szokványosán beszerelt sebességváltó elülső, illetőleg hátsó végét jelölik, ami az 1. ábrán látható sebességváltó bal, illetőleg jobb oldalán található. A „befelé” és „kifelé” szavak a berendezés geometriai középpontja felé, illetőleg attól távolodó irányt és a berendezés részeinek helyét jelölik. Ez a terminológia az előbb említett szavakra, azok képzett alakjaira és a hasonló jelentésű szavakra is vonatkozik.

Az „összetett sebességváltó” kifejezésen olyan sebességváltót értünk, amiben sorba van kapcsolva egy több előresebességgel rendelkező főváltó és egy többsebességes segédváltó, úgyhogy a főváltóban kiválasztott fordulatszám-csökkenés a segédváltóban kiválasztott további fordulatszám-csökkenéssel kombinálható.

A „szinkronizált kapcsolószerkezet” és a hasonló jelentésű szavak egy olyan kapcsolószerkezetet jelentenek, aminél egy kényszerműködésű tengelykapcsoló egy kiválasztott fogaskereket elforgathatatlan módon egy tengelyhez kapcsol, és aminél a tengelykapcsoló megkísérelt kapcsolódása a tengelykapcsoló tagjai lé4

HU 217 395 Β nyegében szinkron forgásának létrejöttéig meg van gátolva. A tengelykapcsoló tagjain viszonylag nagy kapacitású dörzselemek vannak, amik elegendőek ahhoz, hogy a tengelykapcsoló kapcsolásának beindításakor létrehozzák a tengelykapcsoló tagok és a vele együtt forgó összes tagok lényegében szinkron sebességű forgását.

A „felfelé váltás” kifejezésen a jelen leírásban egy alacsonyabb sebességfokozatból egy magasabb sebességfokozatba történő váltást értünk. A „lefelé váltás” kifejezésen a jelen leírásban egy magasabb sebességfokozatból egy alacsonyabb sebességfokozatba való váltást értünk. Az „alacsony sebességfokozat” és/vagy „első sebességfokozat”, „egyes sebesség” kifejezéseken a sebességváltóban vagy váltórészben a legalacsonyabb előresebességhez használt sebességfokozatot, vagyis azt a fogaskerékcsoportot értjük, ami a sebességváltó bemenőtengelyéhez képest a legnagyobb fordulatszámcsökkentést hozza létre.

A váltás „kiválasztott iránya” egy adott sebességfokozatból egy egyszeres vagy többszörös felfelé váltás vagy lefelé váltás kiválasztását jelenti.

Az 1. ábrán látható egy tartományváltó típusú 10 sebességváltó, ami a találmány szerinti automatikus előválasztási üzemmódban működő félautomata mechanikus sebességváltó rendszerrel részben automatizálva van.

Az összetett 10 sebességváltó tartalmaz egy többsebességű 12 főváltót, ami sorba van kötve a tartományváltó típusú 14 segédváltóval. A 10 sebességváltó egy H házban van elhelyezve és van egy 16 bemenőtengelye, amit egy kioldható, alaphelyzetben bekapcsolt, frikciós C főtengelykapcsolón át egy elsődleges erőforrás, például egy E motor - itt dízelmotor - hajt. A C főtengelykapcsolónak van egy bemenő vagy hajtó 18 kapcsolórésze, ami hajtási kapcsolatban van a motor 20 forgattyústengelyével, és van egy hajtott 22 kapcsolórésze, ami a sebességváltó 16 bemenőtengelyéhez van rögzítve, és így azzal együtt forog.

Az E motor üzemanyag-szabályozó szeleppel, előnyös módon elektronikusan van vezérelve és egy, a SAE J 1992 számú jegyzőkönyvben meghatározott típusú elektronikus DL adatkapcsolattal van összekötve. A C főtengelykapcsolót emberi erő működteti egy nem ábrázolt tengelykapcsoló pedállal vagy hasonlóval. A tengelykapcsoló pedál emberi erővel végzett további benyomása révén működtetett, nem ábrázolt bemenőtengelyféket lehet alkalmazni a kézi felfelé váltás gyorsabb elvégzésére, ami az adott szakterületen jól ismert.

A mechanikus 10 sebességváltóhoz hasonló sebességváltók az adott szakterületen jól ismertek. Ilyen sebességváltót ismertet az US 3 105 395 számú, az US 3 283 613 számú és az US 4 754665 számú szabadalmi leírás amelyekre a jelen leírásban hivatkozunk.

A leírt típusú, részben automatizált, mechanikus gépjárműsebesség-váltó rendszert ismertet az US 5 050079 számú, az US 5 053 959 számú, az US 5 053 961 számú, az US 5 053 962 számú, az US 5 063 511 számú és az US 5 089 965 számú szabadalmi leírás.

Bár a találmány szerinti vezérlési eljárás és rendszer az ismertetett típusú automatizált, mechanikus sebességváltó rendszerekhez hasznos, de alkalmazása nincs ezekre korlátozva. A találmány szerinti vezérlési eljárás és rendszer igen sokféle, teljesen vagy részben automatizált mechanikus sebességváltó rendszerhez alkalmazható.

A sebességváltó 12 főváltójában a 16 tengelyen van egy bemeneti 24 fogaskerék, ami lényegében azonos forgási sebességgel egyidejűleg több, lényegében azonos 26 és 26A előtéttengely-egységet hajt. A két, lényegében azonos előtéttengely-egység a 28 főtengely átmérősen szemben lévő oldalain van elhelyezve. A 28 főtengely általában koaxiális a 16 bemenőtengellyel. Mindegyik előtéttengely-egység tartalmaz egy 30 előtéttengelyt, ami a H házban a 32 és 34 csapágyban van csapágyazva. A háznak vázlatosan csak egy részét ábrázoltuk. Mindegyik előtéttengelyen 38,40,44,46 és 48 előtétkerekek van rögzítve úgy, hogy az előtéttengellyel együtt forognak. A 28 főtengelyt több 50, 52, 54, 56 és 58 főtengelykerék veszi körül, amik közül egyszerre egyet - amint ez a szóban forgó szakterületen jól ismert - csúszó 60, 62 és 64 körmöskapcsolókkal a 28 főtengelyhez lehet kapcsolni úgy, hogy azzal együtt forog. A 60 körmöskapcsolóval a bemenő 24 fogaskereket is a 28 főtengelyhez lehet kapcsolni. így közvetlen hajtási kapcsolat jön létre a 16 bemenőtengely és a 28 főtengely között.

A 60, 62 és 64 körmöskapcsolót vagy kapcsolókarimát tengelyirányban tipikusan kapcsolóvillák mozgatják, amik a 70 működtetőben vagy váltóházban vannak elhelyezve. Ez az adott szakterületen jól ismert.

A 70 működtetőt vagy váltóházat sűrített közeg, például sűrített levegő működteti. A működtető egy vezérlőegységgel automatikusan vezérelhető. Ilyen típusú működtetőt ír le az US 4445 393 számú, az US 4555 959 számú, az US 4 361060 számú, az US 4722237 számú, az US 4873 881 számú, az US 4 928 544 számú és az US 2 931237 számú szabadalmi leírás, amelyekre a jelen bejelentésben hivatkozunk.

Az 58 főtengelykerék a hátrameneti fogaskerék, ami szokásos, nem ábrázolt közvetítő előtétkerekeken át folytonos kapcsolódásban van a 48 előtétkerekekkel. Megjegyzendő még, hogy a 12 főváltóban ugyan öt választható előremeneti sebességfokozat van, de a legalacsonyabb előremeneti sebességfokozat - az, amit az 56 főtengelykeréknek a 28 főtengelyhez való kapcsolása hoz létre - gyakran olyan nagy fordulatszám-csökkenést hoz létre, hogy ezt alacsony vagy „kúszó” fokozatnak tekintjük, amit csak a gépjármű nehéz körülmények közötti megindításához használunk, és a magas áttételi tartományban használunk. Ezért - bár a 12 főváltó öt előremeneti sebességfokozatot tesz lehetővé mégis általában „négy plusz egyes” fő váltónak nevezik, mivel csak négy előremeneti sebesség kombinálódik a vele együtt használt, tartományváltó típusú 14 segédváltóval.

A 60, 62 és 64 körmöskapcsoló háromállású tengelykapcsoló, mivel a 70 működtetővel beállíthatóak a

HU 217 395 Β középső, kapcsolás nélküli, ábrázolt helyzetbe vagy teljesen jobbra kapcsolt helyzetbe, vagy teljesen balra kapcsolt helyzetbe. Közismert, hogy egy adott időpontban csak az egyik 60, 62 vagy 64 körmöskapcsoló kapcsolható, és a főváltóban nem ábrázolt reteszelőszerkezet a többi tengelykapcsolót semleges (üresjárati) helyzetben reteszeli.

A sebességváltó 14 segédváltójában két, lényegében azonos 74 és 74A segédelőtéttengely-egység van. Mindkét ilyen egységben van egy-egy 76 segédelőtéttengely, ami a H házban a 78 és 80 csapágyban van csapágyazva és két-két 82 és 84 segédelőtét-kereket hordoz, amik a tengellyel együtt forognak. A 82 segédelőtét-kerekek a tartományváltó kimenő 86 fogaskerékkel állandó kapcsolódásban vannak, míg a 84 segédelőtét-kerekek a 88 fogaskerékhez kapcsolódnak.

Egy kétállású szinkronizált 92 körmöskapcsoló, amit tengelyirányban egy nem ábrázolt kapcsolóvilla mozgat és a tartományváltást végző 96 működtetőegység az összetett 10 sebességváltó közvetlen vagy magas tartománybeli működtetése végett a 86 fogaskereket kapcsolja a 90 kimenőtengelyhez, vagy alacsony tartománybeli működtetése végett a 88 fogaskereket kapcsolja a 90 kimenőtengelyhez. Az összetett, tartományváltó típusú 10 sebességváltó „váltási sémáját” vázlatosan az 1A. ábrán ábrázoltuk.

A tartományváltó típusú 96 működtetőegység lehet egy olyan típusú egység, amilyet a 3 648 546 számú, a 4440037 számú vagy a 4614126 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom ismertet. Ezekre a szabadalmakra a jelen leírásban hivatkozunk.

A tartományváltó típusú 14 segédváltót kétsebességes váltóként ábrázoltuk, amiben homlokkerekek vagy ferde fogazású kerekek vannak. A találmány alkalmazható azonban kombinált, leosztó-tartományváltó típusú segédváltót tartalmazó tartományváltó típusú sebességváltókhoz is, ahol a segédváltóban három vagy több választható tartományfokozat van, és/vagy amiben bolygókerekeket alkalmaznak. A 60,62 vagy 64 körmöskapcsoló bármelyike vagy több is lehet szinkronizált körmöskapcsoló, és a sebességváltó 12 főváltója és/vagy 14 segédváltója lehet egy előtéttengelyes típusú.

A 10 sebességváltó automatikus előválasztási üzemmódjának és félautomatikus váltásvégző működésének megvalósításához egy 98 bemenőtengely-sebességérzékelőt és egy 100 kimenőtengely-sebességérzékelőt használunk. A kimenőtengely 100 sebességérzékelője helyett, másik változatként alkalmazható egy 102 sebességérzékelő a segédváltó 82 segédelőtét-kereke forgási sebességének érzékelésére.

A 82 segédelőtét-kerék forgási sebessége természetesen ismert függvénye a 28 főtengely forgási sebességének, és - ha a 92 körmöskapcsoló egy ismert helyzetben be van kapcsolva - függvénye a 90 kimenőtengely forgási sebességének.

A mechanikus sebességváltó rendszerhez szolgáló, az automatikus előválasztást és a félautomatikus váltást végző, találmány szerinti 104 vezérlési rendszert vázlatosan a 2. ábrán ábrázoltuk. A 104 vezérlési rendszer a fentebb leírt mechanikus 10 sebességváltó mellett tartal2 máz egy elektronikus, előnyös módon mikroprocesszoralapú, 106 vezérlőegységet, ami bemenőjeleket vesz a bemenőtengely 98 sebességérzékelőjétől, a kimenőtengely 100 sebességérzékelőjétől (vagy a másik változat szerint a főtengely 102 sebességérzékelőjétől) és a gépjármű 108 vezérlőkonzoljáról a P gázpedál 152 helyzetérzékelőjétől és az E motortól a DL adatkapcsolaton át. Az elektronikus 106 vezérlőegység a segédváltó 110 helyzetérzékelőjétől is kaphat bemenőjeleket.

Az elektronikus 106 vezérlőegység lehet az US 4595 986 számú szabadalmi leírásban ismertetett típusú vezérlőegység. Erre a leírásra jelen bejelentésben hivatkozunk. Az elektronikus vezérlőegység a bemenőjeleket előre meghatározott logikai szabályok szerint feldolgozza és kimenő parancsjeleket ad ki a sebességváltó működtetéséhez, így a többkimenetű 112 mágnesszelepnek, ami a főváltó 20 működtetőjét és a segédváltó 96 működtetőegységét vezérli, a gépjárművezető 108 vezérlőkonzoljának és a DL adatkapcsolaton át az E motornak.

Az előnyös kiviteli alaknál a gépjárművezető vezérlőkonzolja lehetővé teszi, hogy a gépjárművezető kézileg kiválasszon egy adott irányú váltást vagy az éppen bekapcsolt sebességfokozatból üresjáratba való váltást, vagy kiválasszon egy félautomatikus előreválasztási üzemmódot. A vezérlőkonzol kijelzései ezenkívül tájékoztatják a gépjárművezetőt az éppen fennálló üzemmódról (váltás automatikus vagy kézi előválasztása), a sebességváltó éppen fennálló működési helyzetéről (előremenet, hátramenet vagy üresjárat) és minden olyan fokozatváltoztatásról vagy -váltásról (felfelé váltás, lefelé váltás vagy üresbe váltás), amit előválasztott, de ami még nem valósult meg.

A 108 vezérlőkonzolon van három 114, 116 és 118 jelzőlámpa, amiknek a világítása jelzi, hogy a 10 sebességváltó előremeneti, üresjárati vagy hátrameneti helyzetben van. A konzolon van továbbá három világító 120, 122 és 124 nyomógomb, amikkel a gépjárművezető választhat felfelé váltást, automatikus előválasztási üzemmódot vagy lefelé váltást. A 126 nyomógombbal üresjáratba való váltást is lehet választani. A kiválasztás a 120, 122, 124 vagy 126 nyomógombok egyikének benyomásával történik és - a 120, 124 és 126 nyomógomb esetében a végrehajtás előtt - a gomb ismételt benyomásával törölhető. Egy másik változatnál a 120 és 124 gomb többszöri benyomása ugrásos váltásra (sebességfokozat átugrásával járó váltásra) vonatkozó parancsként használható. A nyomógombok és világító nyomógombok helyett természetesen más kiválasztóelemeket is lehet alkalmazni, így egy tömblerkapcsolót és/vagy egy tömblerkapcsolót és lámpát, vagy más kijelzőelemet. A hátramenet választásához alkalmazható külön nyomógomb vagy kapcsoló, vagy a hátramenet választható üresjáratból lefelé történő váltásként is. Az üresjárat is választható hátramenetből felfelé történő váltásként vagy az egyes sebességfokozatból lefelé történő váltásként is.

Működtetéskor a gépjárművezető a felfelé váltások és lefelé váltások kézi kiválasztása végett megnyomja a megfelelő 120 vagy 124 nyomógombot. A kiválasztott

HU 217 395 Β nyomógomb a választott váltás befejezéséig vagy a választás törléséig ég.

Egy másik változat szerint a motor adott sebességén (így 1700 perc¹ fordulatszám felett) a felfelé váltás nyomógombja ég, és egy felfelé váltásnak a nyomógomb benyomásával történő kiválasztásáig égve marad. A kiválasztott váltás elvégzéséhez előválasztjuk a 112 mágnesszelepet, hogy a 70 működtetőt előfeszítse a 12 főváltó üresbe kapcsolása végett. Ezt a gépjárművezető vagy az elektronikus vezérlőegység úgy hajtja végre, hogy nyomatékváltozást idéz elő a motor üzemanyag-ellátásának kézi, pillanatszerű csökkentése és/vagy növelése útján, és/vagy a C főtengelykapcsoló kézi vagy automatikus kioldása útján. Mihelyt a sebességváltó üresjáratba van kapcsolva és ezt az elektronikus vezérlőegység igazolja (üresjárat érzékelése például 1,5 másodpercen át), kigyullad az üresjárati állapotot jelző 116 jelzőlámpa. Ha a kiválasztott váltás egy összetett váltás, vagyis mind a 12 főváltó, mind a tartományváltó típusú 14 segédváltó váltása, például az 1. ábra szerint váltás a 4. sebességből az 5. sebességbe, akkor az elektronikus vezérlőegység kimenő parancsjeleket ad ki a 112 mágnesszelepnek, hogy a segédváltó 96 működtetőegységével elvégeztesse a tartományváltást az üresjáratnak az elülső szekrényben történt érzékelése után.

Amikor a tartományváltó típusú segédváltó a kellő sebességfokozatba van kapcsolva, akkor az elektronikus vezérlőegység kiszámítja vagy más módon meghatározza és folytonosan aktualizálja a bemenőtengelysebességek alkalmas tartományát vagy sávját a kimenőtengely (a gépjármű) érzékelt sebessége és a kapcsolandó sebességfokozat alapján. Ennek eredményeként a kapcsolandó sebességfokozat elfogadhatóan szinkronban kapcsolódik. Amikor a gépjárművezető vagy az elektronikus vezérlőegység a gázt szabályozza, a bemenőtengely sebességét az elfogadható tartományba eső értékre csökkenti, akkor az elektronikus 106 vezérlőegység kimenő parancsjeleket ad a 112 mágnesszelepnek, hogy a 70 működtető kapcsolja a főváltó kapcsolandó sebességfokozatát.

A világító 122 nyomógomb használatával kiválasztott automatikus előválasztási üzemmódban az elektronikus vezérlőegység a tárolt logikai szabályok, az éppen bekapcsolt sebességfokozat (amit ki lehet számítani a bemenőtengely sebességét a kimenőtengely sebességével összevetve), a kimenőtengely vagy a gépjármű sebessége és/vagy a gázpedál helyzete alapján meghatározza, hogy felfelé váltásra vagy lefelé váltásra van szükség, és a megfelelőt előválasztja. A gépjárművezető tájékoztatást kap, hogy egy felfelé váltás vagy lefelé váltás van előválasztva, és félautomatikusan meg fog valósulni. Ez a tájékoztatás úgy történik, hogy az elektronikus 106 vezérlőegység kimenő parancsjelének hatására villog vagy a világító 120, vagy a világító 124 nyomógomb, és/vagy megszólal egy váltásjelző hangjel. A gépjárművezető beindíthatja a fentiek szerint az automatikusan előválasztott váltás félautomatikus elvégzését, vagy a 122 nyomógomb megnyomásával törölheti az automatikus üzemmódot és ezzel együtt az előválasztott váltást.

A gépjármű bizonyos működési feltételei között előfordulhat, hogy egy automatikusan vagy kézileg kiválasztott váltás nem fejezhető be vagy - ha befejeződik - nem elfogadható. Ilyen feltételek rendszerint akkor állnak fenn, ha a gépjármű nagyon meg van terhelve és/vagy nagy ellenállással szemben, például sárban, meredek emelkedőn és/vagy erős ellenszélben halad. Ilyen feltételek között előfordulhat, hogy egy egyes vagy ugrásos felfelé váltás után a megcélzott sebességfokozatban a hajtókerekeken rendelkezésre álló nyomadék nem elegendő még a jármű sebességének fenntartásához sem, a gépjármű lelassul, nem kívánt, hirtelen felfelé váltás és azt közvetlenül követő lefelé váltás (vagyis „tarakkirozás”) következhet be.

Az ismertetett automatizált mechanikus sebességváltó rendszer egy felfelé váltásának menete az 5. ábrán látható. A 200 egyenes ábrázolja a hajtókerekeken a felfelé váltási 202 pont előtt rendelkezésre álló maximális nyomatékot. A megcélzott sebességfokozatba a 204 pontban végrehajtott felfelé váltás befejezése után a hajtókeréken rendelkezésre álló maximális nyomatékot a 206 egyenes ábrázolja.

A gépjármű sebességének kis ellenállás feltételei közötti fenntartásához (azaz nulla gyorsulás esetén) szükséges nyomatékot a 208 egyenes ábrázolja, míg a gépjármű sebességének nagy ellenállás feltételei közötti fenntartásához szükséges nyomatékot a 210 egyenes ábrázolja.

Nehéz-tehergépkocsi tipikus dízelmotorjánál (1380 Nm nyomaték) és tipikus hajtótengely esetén (4,11:1,0 áttétel) w rendelkezésre álló nyomaték a hajtókerekeken a hatodik sebességfokozatban (1,89:1 áttétel) körülbelül 10720 Nm, a hetedik sebességfokozatban (1:1,37 áttétel) körülbelül 7770 Nm és a nyolcadik sebességfokozatban (1:1,0 áttétel) körülbelül 5670 Nm.

A felfelé váltást vezérli, találmány szerinti vezérlési eljárás és rendszer értelmében a kiválasztott felfelé váltásokat megindításuk előtt értékeljük annak meghatározása végett, hogy elfogadhatóak-e vagy nem, és az elfogadhatatlan választásokat vagy módosítjuk, vagy töröljük. Elfogadhatóak azok a váltások, amik a gépjármű éppen fennálló működési feltételei között a megcélzott sebességfokozatban lehetővé teszik a gépjármű legalább előre meghatározott minimális gyorsulását. A találmány szerinti vezérlési rendszernek és eljárásnak megfelelő felfelé váltási sorrendet folyamatábraként vázlatosan a

4. ábra mutatja.

A fentiek megvalósítása végett azoknál a gépjárműveknél, amiknek a kombinált tömege („GCW”) - vagyis a gépjármű, az üzemanyag, az esetleges rakomány, az esetleges utasok és a gépjárművezető együttes tömege nagyon változó, a következő eljárást alkalmazzuk. Annak érzékelése után, hogy a rendszer elektronikus 106 vezérlőegysége kiválasztott egy (egyes vagy ugrásos) felfelé váltást, az elektronikus vezérlőegység a DL adatkapcsolaton át parancsokat ad ki a motor üzemanyag-ellátásának pillanatszerű, kismértékű csökkentésére, hogy a motor nyomatéka ismert mértékben pillanatszerűen csökkenjen. Például a motor nyomatékának egy másodperc vagy rövidebb időtartamú 10%-os csök7

HU 217 395 Β kentése elegendő, és a gépjárművezető ezt nem észlelheti. Ezalatt az idő alatt a rendszer érzékeli a gépjármű (a kimenőtengely) gyorsulásának változását. A rendszer ebből az információból meg tudja határozni, hogy mekkora hajtókerék-nyomaték szükséges a gépjármű minimális elfogadható gyorsulásához (ami rendszerint nulla gyorsulás), vagyis meg tudja határozni a 208 vagy 210 egyenes értékét. Ennek az információnak, valamint a motomyomaték jelen vagy tapasztalt értéke és a sebességfokozatok, vagyis a 200 és 206 egyenes aránya alapján az elektronikus vezérlőegység meg tudja határozni, hogy a rendszer a gépjármű éppen fennálló működési feltételei között képes-e a tervezett váltást eredményesen és elfogadhatóan végrehajtani. Ennek az információnak az alapján a vezérlési rendszer vagy parancsjeleket ad ki a tervezett váltás megvalósítására, vagy módosítja a tervezett váltást (ugrásos váltás helyett rendszerint egyes váltásra ad parancsot), vagy törli, illetőleg letiltja a váltás kezdeményezését egy előre meghatározott időtartamra (így például 10 másodpercre).

A gépjármű nulla gyorsulásához szükséges keréknyomaték a következő összefüggéssel közelíthető:

T₀=T,-(C-W·^) ahol:

T, - a hajtókerék nyomatéka a gépjármű i jelű gyorsításakor,

C - állandó,

Aj - a gépjármű gyorsulása i nyomatékbeállításnál, W - a gépjármű össztömege.

A gépjármű W össztömegét és a C állandót a motornyomaték pillanatszerű csökkentése alatt, a gépjármű gyorsulása megfelelő változásának meghatározása útján határozzuk meg.

A fenti összefüggést deriválva:

T=C,W+C₂V²+C₃GW+C₄W/g(A) ahol:

T - a hajtókerék nyomatéka,

W - a gépjármű össztömege,

V - a gépjármű sebessége,

G - az emelkedővel arányos tényező.

A - az éppen fennálló gyorsulás,

Cj - a hajtáslánccal és a bekapcsolt sebességfokozattal kapcsolatos állandók, és ahol:

CjW - a hajtókerekekkel a gördülő ellenállás leküzdése végett közölt motomyomaték,

C₂V² - a hajtókerekekkel a légellenállás leküzdése végett közölt motomyomaték,

C₃GW - a hajtókerekekkel az emelkedő ellenállásának leküzdése végett közölt motomyomaték és

C₄W/g(A) - a hajtókerekekkel az A gyorsítás létrehozása végett közölt nyomaték.

A motor nyomatékának változása T_rről R₂-re: T₁-R₂=C₁(W-W)+C₂(V,2-V₂2)+C₃-G(W-W) +C₄W/g(A,-A₂)

Tekintettel arra, hogy W-W=0

Vi²-V2²=0 (V, közel egyenlő V2-vel)

C=C₄/g, az összefüggés átírható:

R_l-T₂=C-W(A₁-A₂) vagy (T,-T₂)/(A,-A₂)=CW.

Ha az A₂ gyorsulást nullával tesszük egyenlővé, akkor

T,-T₂CW(A,) t₂=t,-(cw-a₁).

Ha a gépjármű össztömege egy ismert, lényegében állandó érték - mint például egy autóbusz esetében akkor CW értéke előre meghatározható és tárolható. Ez lehetővé teszi az éppen fennálló működési feltételek között a gépjármű nulla gyorsulásához szükséges hajtókerék-nyomaték meghatározását az éppen fennálló motornyomaték (T[) és gépjárműgyorsulás (Aj) érzékelése és a T₀-ra való megoldás - T₀=T₁-(C-W A₁) - alapján.

Egy másik gépjárművezetői kijelző és 130 vezérlőkonzol látható a 3. ábrán. Itt egy 132 kapcsolófogantyú mozgatható egy rugalmas előfeszítés ellenében a középső helyzetből, és az ábra szerint felfelé, lefelé, balra, illetőleg jobbra mozgatva lehet kiválasztani felfelé váltást, lefelé váltást, üresjáratba, illetőleg automatikus előválasztó üzemmódba állítást. A 134 és 136 jelzőlámpa jelzi egy felfelé váltás, illetőleg lefelé váltás előválasztását. A 138, illetőleg 140 jelzőlámpa jelzi a gépjármű hátrameneti, illetőleg előremeneti üzemmódját. A 142 jelzőlámpa állandóan égve jelzi a sebességváltó üresjárati állapotát és villogással jelzi az előválasztott, de még nem visszaigazolt üresjárati állapotot. A 144 jelzőlámpa jelzi, hogy a 104 vezérlési rendszer automatikus előválasztási üzemmódban működik.

A fentiekből látható: egy automatizált mechanikus 10 sebességváltó rendszerhez viszonylag egyszerű és olcsó váltás vezérlési eljárást és rendszert írunk le, aminél a gépjármű mechanikus sebességváltó rendszerét csak egy váltásműködtetővel, egy elektronikus motorvezérlővel és DL adatkapcsolattal és két sebességbemenettel kell kiegészíteni. Van még egy elektronikus 106 vezérlőegység, ami veszi a két bemenő sebességjelet, a motor-adatkapcsolótól és a gépjárművezető konzolétól jövő bemenőjeleket és kimenő vezérlőjeleket ad ki a motorhoz, a működtetőkhöz és a gépjárművezető konzoljának kijelzőrészéhez. A rendszer automatikusan értékeli a kézileg vagy automatikusan előválasztott váltásoknak a gépjármű éppen fennálló működési feltételei közötti megvalósíthatóságát, és a kezdeményezett váltásokat végrehajtatja, módosíttatja vagy törölteti. Találmányunkat ugyan egy adott kiviteli alak kapcsán ismertettük, de nyilvánvaló, hogy ennek számos módosítása lehetséges a találmánynak a mellékelt igénypontokban meghatározott szellemétől és terjedelmétől való eltérés nélkül.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Váltásvezérlési eljárás gépjármű mechanikus sebességváltója kiválasztott váltásainak legalább részben automatizált elvégzéséhez, amely sebességváltó rendszer tartalmaz egy vezérelt gázszabályozó által vezérelt és meghatározott nyomaték leadására képes motort (E);

HU 217 395 Β egy többsebességű, több ismert áttételi fokozattal rendelkező, mechanikus sebességváltót (10); egy bemenőtengelyt (16) és a gépjármű hajtókerekeinek hajtására alkalmas kimenőtengelyt (90); egy első sebességérzékelőt (98), amely a sebességváltó bemenőtengelyének (16) forgási sebességét megadó, első bemenőjelet szolgáltat; egy második sebességérzékelőt (100), amely a gépjármű sebességét megadó bemenőjelet szolgáltat, egy harmadik érzékelőt, amely motomyomatékot megadó jelet szolgáltat, és egy sebességváltó-működtetőt (70, 96), amely a sebességváltó váltását vezérli, azzal jellemezve, hogy a váltás vezérlési eljárás során előre meghatározzuk a gépjármű felfelé váltás utáni minimális elfogadható gyorsulását (A_o); meghatározzuk egy éppen bekapcsolt sebességfokozatból egy megcélzott sebességfokozatba való felfelé váltás célszerűségét; legalább az adott bekapcsolt sebességfokozat, valamint az éppen kifejtett motomyomaték és a gépjármű éppen fennálló gyorsulását megadó bemenőjelek függvényeként meghatározunk egy várható hajtókerék-nyomatékot (T_o), amely gépjármű éppen fennálló működési feltétele között a gépjármű legalább minimális gyorsulását (Ao) tartani tudja; a gépjármű éppen adott működési feltételei között a gépjármű legalább minimális gyorsulását (A_o) fenntartani képes, várható hajtókerék-nyomaték (T_o) a kiválasztott, megcélzott sebességfokozat áttételi száma és a megcélzott sebességfokozatban a hajtókerekeken rendelkezésre álló, várható maximális nyomaték alapján meghatározzuk, hogy a kiválasztott váltás elvégzésekor, a megcélzott sebességfokozat kapcsolása után lényegében elfogadható feltételek létrehozhatóak-e vagy nem; a kiválasztott váltást csak akkor valósítjuk meg, ha megállapítottuk, hogy a megcélzott sebességfokozat kapcsolása után lényegében elfogadható feltételek jönnek létre.
2. Az 1. igénypont szerinti váltásvezérlési eljárás, azzal jellemezve, hogy a gépjármű éppen fennálló működési feltételei között a gépjármű legalább minimális gyorsulását (A_o) fenntartó, várható hajtókerék-nyomaték (T_o) meghatározása során maradunk az éppen bekapcsolt sebességfokozatban; a motor nyomatékát egy első nyomatékértékről (Tj) egy második nyomatékértékre (T₂) változtatjuk, és mind az első, mind a második nyomatékértéknél meghatározzuk a gépjármű gyorsulását (A], A₂).
3. A 2. igénypont szerinti váltásvezérlési eljárás, azzal jellemezve, hogy a motor nyomatékértékének változása az első nyomatékértéknek legfeljebb tíz százaléka (10%-a), és legfeljebb körülbelül egy másodpercig áll fenn.
4. Az 1., 2. vagy 3. igénypont bármelyike szerinti váltásvezérlési eljárás, azzal jellemezve, hogy a gépjármű előre meghatározott, minimális elfogadható gyorsulása (A_o) egy felfelé váltás után lényegében nulla gyorsulással egyenlő.
5. Váltásvezérlési rendszer gépjármű mechanikus sebességváltója kiválasztott váltásainak legalább automatizált elvégzéséhez, amely sebességváltó rendszer tartalmaz egy vezérelt gázszabályozó által vezérelt és meghatározott nyomaték leadására képes motort (E); egy több2 sebességű, több ismert áttételi fokozattal rendelkező, mechanikus sebességváltót (10); egy bemenőtengelyt (16) és a gépjármű hajtókerekeinek hajtására alkalmas kimenőtengelyt (90); egy első sebességérzékelőt (98), amely a sebességváltó bemenőtengelyének (16) forgási sebességét megadó, első bemenőjelet szolgáltat; egy második sebességérzékelőt (100), amely a gépjármű sebességét megadó bemenőjelet szolgáltat; egy harmadik érzékelőt, amely a motomyomatékot megadó jelet szolgáltatja; és egy sebességváltó-működtetőt (70, 96), amely a sebességváltó váltását vezérli, azzal jellemezve, hogy a váltásvezérlési rendszer tartalmaz eszközt a gépjármű felfelé váltás utáni, előre meghatározott, minimális elfogadható gyorsulását (A_o) megadó érték tárolására; eszközt az éppen bekapcsolt sebességfokozatból egy megcélzott sebességfokozatba való váltás célszerűségének meghatározására; eszközt, amely legalább az éppen bekapcsolt sebességfokozatot, valamint az éppen kifejtett motomyomaték és a gépjármű éppen fennálló gyorsulását megadó bemenőjeleknek a függvényében meghatározza a gépjármű éppen adott működési feltételei között és a hajtókeréken lévő nulla motomyomaték esetén a gépjármű minimális gyorsulását (Aq) fenntartani képes, várható hajtókerék-nyomatékot (T_o); eszközt, amely a gépjármű adott működési feltételei között a gépjármű legalább minimális gyorsulását (A_o) fenntartó, várható hajtókerék-nyomatéknak (T_o) a kiválasztott, megcélzott sebességfokozat áttételi számának és a megcélzott sebességfokozatban a hajtókerekeken várható, maximális rendelkezésre álló nyomatéknak a függvényében meghatározza a megcélzott sebességfokozat kapcsolásához szükséges, lényegében szinkron feltételek létrehozhatóságát a kiválasztott váltás elvégzésének esetére, és tartalmaz eszközt, amely a kiválasztott váltást beindítja, ha a megcélzott sebességfokozat kapcsolásának lényegében elfogadható feltételeinek létrehozhatósága megállapításra került.
6. Az 5. igénypont szerinti váltásvezérlési rendszer, azzal jellemezve, hogy egy felfelé váltás után a gépjármű éppen fennálló működési feltételei között a gépjármű legalább minimális gyorsulását fenntartó, várható hajtókerék-nyomaték (T_o) meghatározására szolgáló eszköz tartalmaz további eszközt, amely a motor nyomatékát egy első nyomatékértékről (T0 egy második nyomatékértékre változtatja, és eszközt, amely a motor mind első, mind második nyomatékértékénél meghatározza a gépjármű gyorsulását (A,, A₂).
7. A 6. igénypont szerinti változásvezérlési rendszer, azzal jellemezve, hogy a motor nyomatékértékének változása az első nyomatékértéknek legfeljebb tíz százaléka (10%-a), és legfeljebb körülbelül egy másodpercig áll fenn.
8. A 7. igénypont szerinti váltásvezérlési rendszer, azzal jellemezve, hogy a gépjármű előre meghatározott, minimális elfogadható gyorsulása egy felfelé váltás után (A_o) lényegében nulla gyorsulással egyenlő.
9. Az 1. igénypont szerinti váltásvezérlési eljárás, azzal jellemezve, hogy a gépjármű sebességét megadó bemenőjel egy, a kimenőtengely (90) forgási sebességét megadó jel.

HU 217 395 Β
10. Az 1., 2., 3. vagy 4. igénypont szerinti váltásvezérlési eljárás, azzal jellemezve, hogy egy felfelé váltás után, a gépjármű éppen fennálló működési feltételei között a gépjármű legalább minimális elfogadható gyorsulását (Ao) fenntartó, várható hajtókerék-nyomatékot (T_o) a

T₀=T,-(C-W-A,) kifejezésből határozzuk meg, ahol

T| — a hajtókerék nyomatéka a gépjármű i jelű gyorsításakor,

C - állandó,

Aj - a gépjármű gyorsulása i nyomatékbeállításnál,

W - a gépjármű össztömege.
11. A 10. igénypont szerinti váltásvezérlési eljárás, azzal jellemezve, hogy a C · W kifejezés értékét a (T,-T₂)/(A,-A₂) kifejezésből határozzuk meg, ahol

A₂ - a gépjármű gyorsulásának értéke a motor második nyomatékértékén (T₂) és

T₂ - a motor ismert, második nyomatékértéke, és T₂ nem egyenlő T_rgyel.
12. Az 5. igénypont szerinti váltásvezérlési rendszer, azzal jellemezve, hogy a gépjármű sebességét megadó bemenőjel egy, a kimenőtengely (90) forgási sebességét megadó jel.
13. Az 5., 6., 7. vagy 8. igénypont szerinti váltásvezérlési rendszer, azzal jellemezve, hogy egy felfelé váltás után, a gépjármű éppen fennálló működési feltételei között a gépjármű legalább minimális elfogadható gyorsulását (Ao) fenntartó, várható hajtókerék-nyomatékot (T_o) a

T₀=T_r(C-W-A,) kifejezésből határozzuk meg, ahol

Tj - a hajtókerék nyomatéka a gépjármű i jelű gyorsításakor,

C - állandó,

Aj - a gépjármű gyorsulása i nyomatékbeállításnál,

W - a gépjármű össztömege.
14. A 13. igénypont szerinti váltásvezérlési rendszer, azzal jellemezve, hogy a C · W kifejezés értékét a (T,-T₂)/(A,-A₂) kifejezésből határozzuk meg, ahol

A₂ - a gépjármű gyorsulásának értéke a motor második nyomatékértékén (T₂) és

T₂ - a motor ismert, második nyomatékértéke, és T₂ nem egyenlő T j-gyel.