NL1031886C1

NL1031886C1 - Werkwijze voor het regelen van het aandrijfkoppel aan de wielen van een voertuig.

Info

Publication number: NL1031886C1
Application number: NL1031886A
Authority: NL
Inventors: Bas Gerard Vroemen; Roell Marie Van Druten; Alexander Franciscus Serrarens; Michel Franciscus Mari Pesgens
Original assignee: Dti Group Bv
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2006-11-28

Description

Werkwijze voor het regelen van het aandrijfkoppel aan de wielen van een voertuig BESCHRIJVING: 5

Gebied van de uitvinding.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het regelen van het aandrijfkoppel aan de wielen van een voertuig, welk voertuig een motor omvat, alsmede 10 aan te drijven wielen, waarbij de motor via een aandrijflijn is gekoppeld met de wielen, welk voertuig voorts een geautomatiseerde manuele transmissie omvat die aanwezig is in de aandrijflijn tussen de motor en de wielen, alsmede een koppeling die eveneens aanwezig is in de aandrijflijn tussen de motor en de transmissie, en een planetair tandwielstelsel met drie rotatielichamen, waarvan een eerste is gekoppeld met afsteunmiddelen voor het 15 afsteunen van koppel, een tweede is gekoppeld met de aandrijflijn tussen de motor en de koppeling, en de derde is gekoppeld met de aandrijflijn tussen de transmissie en de wielen. Bij een voertuig met een geautomatiseerde manuele transmissie gebeurt het wisselen van overbrenging automatisch door een meestal hydraulisch of elektro-mechanisch bediende vork en wordt de koppeling automatisch bediend, meestal hydraulisch of elektro-20 mechanisch. Tijdens het veranderen van overbrenging (bij een voertuig met een geautomatiseerde manuele transmissie) wordt de koppeling geopend en wordt het motorkoppel naar nul gebracht door een elektronisch bediende klep.

Stand van de techniek.

25

Een voertuig van het hierboven omschreven soort is bekend uit de internationale octrooiaanvrage WO 2004/103755 Al. Hierbij is parallel aan de koppeling en de transmissie van aandrijflijn een verdere aandrijflijn aanwezig die gevormd is door een planetair tandwielstelsel dat met twee rotatielichamen is gekoppeld met de aandrijflijn en 30 met het derde rotatielichaam is gekoppeld met een rem voor het afsteunen van koppel. Zou bij dit bekende voertuig het veranderen van overbrenging op dezelfde wijze gebeuren als bij een voertuig met een geautomatiseerde manuele transmissie, dan zou de aandrijving 1031886 2 naar de wielen kortstondig onderbroken worden doordat het motorkoppel tijdens het openen van de koppeling naar nul gebracht wordt.

Samenvatting van de uitvinding.

5

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze waarbij tijdens het veranderen van overbrenging het aandrijfkoppel op de aangedreven wielen van een voertuig van de in de aanhef omschreven soort in stand gehouden wordt. Hiertoe is de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat tijdens het veranderen van 10 overbrengingsverhouding van de transmissie vermogen van de motor en/of de afsteunmiddelen naar de aan te drijven wielen doorgeleid wordt via het planetair tandwielstelsel. Doordat er tijdens het openen en open zijn van de koppeling tijdens het veranderen van de overbrengingsverhouding van de transmissie vermogen doorgeleid blijft worden naar de wielen ofwel aandrijfkoppel op de wielen uitgeoefend blijft worden, voelen 15 de inzittenden van het voertuig niets of nauwelijks iets tijdens het schakelen.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat tijdens het openen, het open zijn en het sluiten van de koppeling, ten behoeve van het veranderen van de overbrengingsverhouding, het aandrijfkoppel aan de wielen niet of slechts gedurende een fractie van de tijd dat de koppeling geactueerd wordt, verlaagd wordt 20 naar nul of minder, door het motorkoppel niet of slechts gedurende een fractie van de tijd dat de koppeling geactueerd wordt, te verlagen naar nul of minder en/of door het door de afsteunmiddelen geleverde koppel, indien dit regelbaar is, althans tijdens het open zijn van de koppeling te verhogen. Dit laatstgenoemde koppel is bijvoorbeeld regelbaar indien de afsteunmiddelen een rem omvatten. Door de rem meer of minder te bekrachtigen kan het 25 koppel veranderd worden. Het motorkoppel wordt tijdens het open zijn van de koppeling bij voorkeur verhoogd of in hoofdzaak constant gehouden (alleen geringe aanpassingen om koppel aan de wielen constant te houden of geleidelijk te veranderen) en tijdens het sluiten van de koppeling in hoofdzaak constant gehouden op een waarde gelijk aan of hoger dan de waarde voor het openen van de koppeling.

30 Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding die geschikt is voor een voertuig waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een traagheid, is gekenmerkt, doordat tijdens het openen, het open zijn en het sluiten van de koppeling, ten 3 behoeve van het veranderen van de overbrengingsverhouding, het motorkoppel niet verlaagd wordt naar nul of minder.

Om bij een dergelijk voertuig het aandrijikoppel aan de wielen tijdens het veranderen van overbrenging niet teveel af te laten nemen, is een verdere uitvoeringsvorm 5 van de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat tijdens het openen van de koppeling het motorkoppel verhoogd wordt. Bij voorkeur wordt voorts tijdens het open zijn van de koppeling het motorkoppel constant gehouden wordt op een waarde hoger dan tijdens aandrijving via de aandrijflijn. Voorts wordt verder bij voorkeur tijdens het sluiten van de koppeling het motorkoppel verlaagd.

10 Het genoemde voertuig heeft bij voorkeur een regeling die ervoor zorgt dat het aandrijikoppel aan de wielen gelijk wordt aan een gewenste waarde door het motorkoppel en het koppel door de koppeling aan te passen. Indien tijdens het veranderen van overbrenging het aandrijikoppel aan de wielen constant gehouden wordt, zal het motortoerental toenemen. Om het motortoerental te beperken, is nog een verdere 15 uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat tijdens het openen van de koppeling het gewenste aandrijfkoppel aan de wielen verlaagd wordt. De regeling regelt het aandrijfkoppel aan de wielen, doordat de ingevoerde gewenste waarde van het aandrijfkoppel lager is dan het actuele aandrijfkoppel, zal de regeling het aandrijfkoppel trachten te verlagen door het motorkoppel en daardoor ook het 20 motortoerental te reduceren.

! Weer een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voor het genoemde voertuig is gekenmerkt, doordat het koppel door de koppeling verlaagd wordt kort voordat het motortoerental gelijk wordt aan het toerental van de ingaande as van de transmissie zodanig dat de beide toerentallen vloeiend gelijk aan elkaar worden. Dit kan 25 bijvoorbeeld gerealiseerd worden door bijvoorbeeld een algemeen bekende PI of PID regeling voor de bediening van de koppeling op te nemen, waarbij de toerentallen van de beide koppelingsdelen als invoer gebruikt worden en aan de hand hiervan een geschikte waarde voor het koppel door de koppeling bepaald wordt. Het koppel door de koppeling wordt aangepast door de aandrukkracht waarmee beide koppelingsdelen tegen elkaar 30 gedrukt worden te veranderen. Met deze uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt voorkomen dat een schok bij het sluiten van de koppeling optreedt en tevens worden hierdoor oscillaties in de aandrijflijn voorkomen.

4

Een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding die geschikt is voor een voertuig waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een traagheid en een rem, is gekenmerkt, doordat tijdens het openen, het open zijn en tijdens een eerste fase van het sluiten van de koppeling, bij het schakelen naar een hogere versnelling, de rem 5 bekrachtigd wordt.

Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze voor dit voertuig is gekenmerkt, doordat tijdens het openen, het open zijn en het sluiten van de koppeling, de bekrachtiging van de rem geregeld wordt zodanig dat het motortoerental daalt volgens een in hoofdzaak rechte lijn tussen het motortoerental in de versnelling voor het openen van de 10 koppeling en het motortoerental in de nieuwe versnelling na het sluiten van de koppeling.

Nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze voor dit voertuig is gekenmerkt, doordat tijdens het openen, het open zijn en het sluiten van de koppeling, het motorkoppel geregeld wordt zodanig dat het aandrijfkoppel aan de wielen constant blijft of, indien dit fysisch onmogelijk blijkt te zijn, daalt volgens een in hoofdzaak rechte lijn 15 tussen het aandrijfkoppel in de versnelling voor het openen van de koppeling en het aandrijfkoppel in de nieuwe versnelling na het sluiten van de koppeling.

Bij voorkeur wordt hiervoor tijdens het open zijn van de koppeling de bekrachtiging van de rem constant gehouden om het motortoerental volgens de genoemde gradiënt te laten dalen. Voorts wordt hiervoor bij voorkeur tijdens het sluiten van de 20 koppeling de bekrachtiging van de rem verminderd en tijdens het verminderen gedurende een korte tijd constant gehouden om het motortoerental volgens de genoemde gradiënt te laten dalen.

Weer een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze voor dit voertuig is gekenmerkt, doordat de rem volledig vrijgegeven wordt voordat de snelheid van het eerste 25 rotatielichaam nul is geworden om te voorkomen dat de rem het eerste rotatielichaam stilhoudt.

Bij voorkeur wordt daarna de aandrukkracht van de koppeling verhoogd, waarbij het koppel door de koppeling hoger gemaakt wordt dan het motorkoppel. Hierdoor zal de synchronisatie van het motortoerental met het toerental van de ingaande as van de 30 transmissie verder doorzetten.

Voorts worden bij voorkeur daarna het motorkoppel en het koppel door de koppeling naar elkaar toe gebracht door een regeling op het verschiltoerental tussen de !-----—-——--- ---- i i ! 5 motor en de ingaande as van de transmissie, zodanig dat de slipsnelheid over de koppeling vloeiend naar nul gebracht wordt.

Nog een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding die geschikt is voor een voertuig waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een rem, 5 is gekenmerkt, doordat tijdens het openen en het open zijn van de koppeling, bij het schakelen naar een hogere versnelling, het motorkoppel eerst verhoogd wordt, zodanig dat het motortoerental niet te snel daalt tijdens het schakelen, en de rem bekrachtigd wordt om het aandrijfkoppel aan de wielen zoveel als mogelijk een gewenste waarde aan te laten nemen.

10 Nog een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding die geschikt is voor een voertuig waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een rem, is gekenmerkt, doordat bij het schakelen naar een hogere versnelling eerst het koppel door de koppeling verlaagd wordt naar een lager niveau dan dat van het motorkoppel, totdat het koppel aan de wielen is gezakt naar het niveau dat bij de opvolgende versnelling gewenst 15 is en het motortoerental los komt van het ingaande toerental van de transmissie.

Bij voorkeur wordt daarna gedurende een tijd het koppel door de koppeling op het lagere niveau, lager dan dat van het motorkoppel, gehouden, zodanig dat het motortoerental verder los komt van het ingaande toerental van de transmissie en het motortoerental tijdens de opvolgende fase niet gelijk wordt aan het ingaande toerental van 20 de transmissie waardoor de koppeling weer zou sluiten/locken.

Voorts wordt daarna bij voorkeur het koppel door de koppeling verder verlaagd naar nul waarbij het remkoppel en motorkoppel verhoogd worden. In deze fase zal de rem de koppeloverdracht van de motor naar de wielen mogelijk maken.

Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze voor dit voertuig is 25 gekenmerkt, doordat daarna bij het sluiten van de koppeling de rem minder bekrachtigd wordt totdat deze volledige vrijgegeven is en vervolgens vrij gehouden wordt en het motorkoppel verlaagd wordt om het aandrijfkoppel aan de wielen constant te houden.

Nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze voor dit voertuig is gekenmerkt, doordat daarna het motorkoppel en het koppel door de koppeling naar elkaar 30 toe gebracht worden door een regeling op het verschiltoerental tussen de motor en de ingaande as van de transmissie, zodanig dat de slipsnelheid over de koppeling vloeiend naar nul gebracht wordt.

6

Een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat bij een voertuig waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een rem, bij het schakelen naar een lagere versnelling, eerst het koppel door de koppeling verlaagd wordt naar nul, om verandering van overbrenging mogelijk te maken, waarbij het 5 motorkoppel verhoogd wordt, om het motortoerental te verhogen in de richting van een waarde juist boven het toerental dat nodig is voor de volgende versnelling, en dat daarna gedurende enige tijd de koppeling open blijft en het motorkoppel constant gehouden wordt om het motortoerental in de richting naar de benodigde waarde toe te laten toenemen, en zodra de rotatierichting van de rem verandert, de rem bekrachtigd wordt terwijl de 10 koppeling open blijft en het motorkoppel constant gehouden wordt totdat het motortoerental de benodigde waarde bereikt, en dat nadat de nieuwe versnelling is ingelegd de koppeling gesloten wordt en de rem vrijgegeven wordt, waarbij het koppel aan de wielen naar een niveau gaat dicht nabij het niveau van het gewenste koppel aan de wielen. Op deze wijze is het mogelijk om bij dit voertuig comfortabel terug te schakelen. Bij voorkeur is deze 15 werkwijze geschikt voor het terugschakelen van de vijfde of zesde versnelling naar een versnelling lager dan de vierde versnelling.

Een verdere uitvoeringsvorm van deze werkwijze is gekenmerkt, doordat bij het bekrachtigen van de koppeling, nadat de nieuwe versnelling is ingelegd, het koppel door de koppeling verhoogd wordt tot een waarde net boven het motorkoppel en dat, nadat de 20 rem geheel vrij is, de koppeling geleidelijk minder bekrachtigd wordt waarbij de koppeling geleidelijk slippend volledig sluit.

Nog een verdere uitvoeringsvorm van deze werkwijze is gekenmerkt, doordat nadat de koppeling volledig gesloten is de koppeling verder bekrachtigd wordt naar de maximale waarde om ongewenst openen te voorkomen.

25 Bij een voertuig waarbij de afsteunmiddelen een rem omvatten is het mogelijk het voertuig af te remmen door de rem te bekrachtigen bij gesloten of slippende koppeling, in plaats van door de schijfremmen te bekrachtigen.

Voorts is het bij een dergelijk voertuig mogelijk om trillingen te dempen door de rem gecontroleerd licht te bekrachtigen. Deze trillingen worden geïnduceerd door 30 motortrillingen of door laagfrequente trillingen in de aandrijfas. Met name trillingen die veroorzaakt worden door lastwissel in de aandrijving (omdraaien van de richting van het koppel) kunnen door gecontroleerd aansturen van de rem en motorkoppel worden 7 voorkomen.

Verder is het bij een voertuig waarbij de afsteunmiddelen een rem omvatten mogelijk om bij het terugschakelen, waarbij het gaspedaal losgelaten wordt, de rem sterk bekrachtigd wordt waardoor het motortoerental stijgt naar het niveau dat gewenst is voor 5 de volgende versnelling en sterk op de motor afgeremd wordt zodat het voertuig sterk snelheid vermindert. Hierdoor kan ook bij het terugschakelen van de zesde naar de vijfde of vierde versnelling of van de vijfde naar de vierde versnelling sterk op de motor afgeremd worden hetgeen bij conventionele aandrijvingen (met bijvoorbeeld handversnellingsbak of geautomatiseerde handversnellingsbak) alleen in deze mate mogelijk is bij 10 terugschakelingen tussen lagere versnellingen (tussen derde en tweede versnelling of derde en eerste versnelling of tweede en eerste versnelling). Het remmend gedrag tussen alle terugschakelingen bij losgelaten gaspedaal is onder andere gewenst voor het ingaan van een bocht, waarbij de bestuurder minder of helemaal niet het rempedaal hoeft in te drukken maar in plaats daarvan zoveel mogelijk remming van het voertuig op de motor realiseert 15 door de transmissie neer te schakelen met behulp van een handmatige bedienbaar schakelelement, bijvoorbeeld een pook.

Beknopte omschrijving van de tekeningen.

20 Hieronder zal de werkwijze volgens de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van met de tekeningen toegelichte uitvoeringsvormen. Hierbij tonen:

Figuren 1, 2 en 3 schematische weergaven van respectievelijk een eerste, tweede en derde uitvoeringsvorm van een voertuig dat geschikt is voor verschillende uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding; 25 Figuren 4,5 en 6 grafische voorstellingen van respectievelijk de toerentallen van de beide delen van de koppeling, van het aandrijfkoppel, en van het motorkoppel en het koppel door de koppeling, tijdens het schakelen naar een hogere versnelling bij een voertuig met een geautomatiseerde manuele transmissie en het in figuur 1 weergegeven eerste uitvoeringsvorm van het voertuig dat geschikt is voor het uitvoeren van de werkwijze 30 volgens de uitvinding;

Figuren 7,8 en 9 grafische voorstellingen van respectievelijk de toerentallen van de beide delen van de koppeling, van het aandrijfkoppel en van het motorkoppel en het | i___________ _ 8 koppel door de koppeling, tijdens het schakelen naar een lagere versnelling, ook weer bij een voertuig met een geautomatiseerde manuele transmissie en de in figuur 1 weergegeven eerste uitvoeringsvorm van het voertuig dat geschikt is voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding; 5 Figuren 10, 11, 12 en 13 grafische voorstellingen van respectievelijk de toerentallen van de beide delen van de koppeling, het toerental van het eerste rotatielichaam, het remkoppel, motorkoppel en koppel door de koppeling, en het aandrijfkoppel aan de wielen, tijdens het schakelen naar een hogere versnelling, bij de in figuur 2 weergegeven tweede uitvoeringsvorm van het voertuig dat geschikt is voor het 10 uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding;

Figuren 14, 15, 16 en 17 grafische voorstellingen van respectievelijk het aandrijfkoppel aan de wielen, het remkoppel, motorkoppel en koppel door de koppeling, de actuatiekracht van de rem en koppeling, en de toerentallen van de beide delen van de koppeling, tijdens het schakelen naar een hogere versnelling, volgens een eerste 15 uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, bij de in figuur 3 weergegeven derde uitvoeringsvorm van het voertuig;

Figuren 18, 19, 20 en 21 grafische voorstellingen van respectievelijk het aandrijfkoppel aan de wielen, het remkoppel, motorkoppel en koppel door de koppeling, de actuatiekracht van de rem en koppeling, en de toerentallen van de beide delen van de 20 koppeling, tijdens het schakelen naar een hogere versnelling, volgens een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, bij de in figuur 3 weergegeven derde uitvoeringsvorm van het voertuig; en

Figuren 22, 23, 24 en 25 grafische voorstellingen van respectievelijk het aandrijfkoppel aan de wielen, het remkoppel, motorkoppel en koppel door de koppeling, 25 de actuatiekracht van de rem en koppeling, en de toerentallen van de beide delen van de koppeling, tijdens het schakelen naar een lagere versnelling, volgens een derde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, bij de in figuur 3 weergegeven derde uitvoeringsvorm van het voertuig.

30 Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen.

In figuur 1 is schematisch een eerste uitvoeringsvorm van het voertuig 9 weergegeven dat geschikt is voor de werkwijze volgens de uitvinding. Het voertuig heeft een motor E die een koppel Te levert en waarvan de uitgaande as draait met een toerental ωβ. De motor drijft via een aandrijflijn de wielen W aan die een aandrijfkoppel T d uitoefenen op de weg. In de aandrijflijn bevindt zich een automatisch bediende koppeling 5 CL en een eveneens automatisch bediende manuele transmissie AMT. Door de koppeling wordt een koppel Tcl doorgeleid waarbij een deel van de koppeling hetzelfde toerental ωε heeft als de motor E en het andere deel hetzelfde toerental ωρ heeft als de ingaande (primaire) as van de transmissie AMT. De aandrijflijn omvat voorts een differentieel D. Een dergelijke aandrijflijn is gebruikelijk bij een voertuig met een geautomatiseerde 10 manuele transmissie.

Het voertuig heeft voorts een verdere aandrijflijn die parallel geschakeld is over de koppeling CL en de transmissie AMT. In deze verdere aandrijflijn bevindt zich een planetair tandwielstelsel P met drie rotatielichamen r„ r2 en r3, die gevormd zijn door een zonnewiel een ringwiel en een planetendrager. Het planetair tandwielstelsel P is met twee 15 rotatielichamen r, en r2 gekoppeld met de aandrijflijn, waarbij een rotatielichaam r, is gekoppeld met de aandrijflijn tussen de motor E en de koppeling CL en het andere i rotatielichaam r2 is gekoppeld met de aandrijflijn tussen de transmissie AMT en het differentieel D. Het derde rotatielichaam r 3 is gekoppeld met een massatraagheid die gevormd is door een vliegwiel F.

20 In de figuren 4, 5 en 6 zijn diverse parameters van de aandrijving van het voertuig tijdens het schakelen naar een hogere versnelling grafische weergegeven, telkens bij een voertuig met een geautomatiseerde manuele transmissie (aangegeven met AMT) en het in figuur 1 weergegeven voertuig dat geschikt is voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding (aangegeven met IST). Hierbij zijn in figuur 4 de toerentallen ω£, ωρ 25 van de beide delen van de koppeling CL weergegeven, in figuur 5 het aandrijfkoppel Td en het gewenste aandrijfkoppel Td d, en in figuur 6 het motorkoppel Te en het koppel Tc, door de koppeling CL tijdens het openen van de koppeling, interval A, het geopend zijn van de koppeling, interval B, en het sluiten van de koppeling, interval C. In de figuren 7, 8 en 9 zijn deze parameters grafisch weergegeven tijdens het schakelen naar een lagere 30 versnelling.

Tijdens het openen A, het open zijn B en het sluiten C van de koppeling CL, ten behoeve van het veranderen van de overbrengingsverhouding, wordt het motorkoppel 10

Te niet verlaagd naar nul (hetgeen wel het geval is bij de bekende werkwijze, aangegeven met Te,AMT in figuren 6 en 9) maar wordt het motorkoppel Te lST tijdens het openen van de koppeling A verhoogd, tijdens het open zijn van de koppeling B constant op deze hoge waarde gehouden, en tijdens het sluiten van de koppeling C verlaagd.

5 Het is tijdens het veranderen van de overbrenging bij het schakelen naar een

hogere versnelling gewenst om het aandrijfkoppel T dd constant te houden, zie figuur 5. Echter hierbij zou het motortoerental oe sterk toenemen hetgeen ongewenst is. Daarom wordt de gewenste waarde van het aandrijfkoppel verlaagd tijdens het openen van de koppeling naar een waarde T^1ST die lager is dan de oorspronkelijk gewenste waarde Td d. 10 Bij het schakelen naar een lagere versnelling onder last dient het koppel aan de wielen T4,ST

verhoogd te worden. Om ervoor te zorgen dat het motortoerental ωβ sterk zou toenemen wordt de gewenste waarde van het aandrijfkoppel T^IST verhoogd, zie figuur 8. In de figuren 4 en 7 is te zien dat hierdoor het motortoerental 6)e IST binnen aanvaardbare grenzen toeneemt.

15 Kort voordat het motortoerental o>elST gelijk wordt aan het toerental ωρ Ι$τ van de ingaande as van de transmissie (zie figuren 4 en 7) wordt het koppel Tcl ,ST door de koppeling verlaagd (zie figuren 6 en 9) zodanig dat de beide toerentallen ωβ ,ST en <opIST vloeiend gelijk aan elkaar worden. Dit wordt gerealiseerd door een hier niet nader toegelichte algemeen bekende PI of PID regeling (die door de vakman zonder problemen 20 gerealiseerd kan worden), waarbij de toerentallen coeIST en o)piSX van de beide koppelingsdelen als invoer gebruikt worden en aan de hand hiervan een geschikte waarde voor het koppel Tcl 1ST door de koppeling bepaald wordt.

In figuur 2 is schematisch een tweede uitvoeringsvorm van het voertuig weergegeven dat geschikt is voor de werkwijze volgens de uitvinding. Alle onderdelen van 25 dit voertuig die gelijk zijn aan die van de in figuur 1 weergegeven eerste uitvoeringsvorm zijn met dezelfde tekens aangeduid. Het verschil tussen deze tweede uitvoeringsvorm van het voertuig en de in figuur 1 weergegeven eerste uitvoeringsvorm is dat de afsteunmiddelen voor het koppel naast een vliegwiel F tevens een rem B bezitten.

In de figuren 10-13 zijn diverse parameters van de aandrijving van het in 30 figuur 2 weergegeven voertuig tijdens het schakelen naar een hogere versnelling grafische weergegeven. Het schakelproces wordt gedreven door een commando-unit die beslist op welk moment welke schakeling wordt uitgevoerd, onder andere afhankelijk van de stand 11 van het gaspedaal en de snelheid waarmee het gaspedaal ingetrapt wordt. Tijdens het opschakelen naar een hogere versnelling wordt hierbij het aandrijfkoppel Td zo geleidelijk mogelijk veranderd om het schakelproces niet of nauwelijks voelbaar te maken voor de inzittenden van het voertuig. Tijdens het openen, het open zijn en tijdens een eerste fase van 5 het sluiten van de koppeling (respectievelijk perioden B, C en D in figuren 10-13), bij het schakelen naar een hogere versnelling, wordt zoals gebruikelijk is bij een geautomatiseerde handmatige transmissie de koppeling geopend (zie figuur 12: T cl wordt nul). Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt hierbij tevens de rem bekrachtigd (zie figuur 12: Tbr wordt aangebracht) en wordt het motorkoppel Te niet naar nul gebracht maar slechts in 10 geringe mate aangepast om het aandrijfkoppel aan de wielen Td geleidelijk te veranderen van de waarde die het aandrijfkoppel had in de oude versnelling (periode A, figuur 13) naar de overeenkomstige (door verandering overbrenging in de transmissie wijzigt koppel aan de wielen) waarde in de nieuwe versnelling (periode F, figuur 13). Hiervoor wordt tijdens het open zijn van de koppeling de bekrachtiging van de rem constant gehouden om het 15 motortoerental volgens de genoemde gradiënt te laten dalen. Voorts wordt hiervoor tijdens het sluiten van de koppeling (periode D) de bekrachtiging van de rem verminderd en tijdens het verminderen gedurende een korte tij d constant gehouden om het motortoerental volgens de genoemde gradiënt te laten dalen (zie figuur 12, Tbr).

Voorts wordt tijdens het openen, het open zijn en de eerste fase van het 20 sluiten van de koppeling (perioden B, C en D), de bekrachtiging van de rem zodanig geregeld dat het motortoerental daalt volgens een in hoofdzaak rechte lijn tussen het motortoerental in de versnelling voor het openen van de koppeling en het motortoerental in de nieuwe versnelling na het sluiten van de koppeling (ωβ, figuur 10).

Op het moment dat de snelheid van het eerste rotatielichaam <osun nul is 25 geworden (overgang periode D naar E tijdens het sluiten van de koppeling, zie figuur 11) wordt de rem volledig vrijgegeven (Tbr=0, zie figuur 12) om te voorkomen dat de rem het eerste rotatielichaam stilhoudt. Daarna wordt de aandrukkracht van de koppeling verhoogd Td neemt toe, zie periode D, figuur 12), waarbij het koppel door de koppeling T cl hoger gemaakt wordt dan het motorkoppel Te. Hierdoor zal de synchronisatie van het 30 motortoerental ω„ met het toerental ωρ van de ingaande as van de transmissie verder doorzetten (zie figuur 10, periode E). Hierna wordt het motorkoppel Te en het koppel door de koppeling Tc) naar elkaar toe gebracht (zie figuur 12, periode F) door een regeling op het 12 verschiltoerental tussen de motor en de ingaande as van de transmissie, zodanig dat de slipsnelheid (ωβ-ωρ, zie figuur 10, periode F) over de koppeling vloeiend naar nul gebracht wordt.

In figuur 3 is schematisch een derde uitvoeringsvorm van het voertuig 5 weergegeven dat geschikt is voor de werkwijze volgens de uitvinding. Alle onderdelen van dit voertuig die gelijk zijn aan die van de in figuur 1 weergegeven eerste uitvoeringsvorm zijn met dezelfde tekens aangeduid. Het verschil tussen deze derde uitvoeringsvorm van het voertuig en de in figuur 1 weergegeven eerste uitvoeringsvorm is dat de afsteunmiddelen voor het koppel in plaats van door een vliegwiel F door een rem B 10 gevormd zijn.

In de figuren 14-17 zijn diverse parameters van de aandrijving van het in figuur 3 weergegeven voertuig tijdens het schakelen naar een hogere versnelling grafisch weergegeven. Bij de werkwijze volgens de uitvinding voor dit type voertuig wordt ervoor gezorgd dat het aandrij fkoppel aan de wielen Td zoveel mogelijk het gewenste verloop heeft 15 (Td d in figuur 14). Bij een eerste uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt tijdens het openen (periode A) en het open zijn (perioden B en C, Tcl is nul) van de koppeling, bij het schakelen naar een hogere versnelling, wordt het motorkoppel Te eerst verhoogd en daarna constant gehouden (zie figuur 15) om ervoor te zorgen dat het motortoerental ωε niet te snel daalt (zie figuur 17), en wordt de rem bekrachtigd (zie T b, 20 figuur 15) om het aandrij fkoppel aan de wielen Td een constante gewenste waarde Td d te laten behouden.

Daarna wordt bij het sluiten van de koppeling (periode D) de rem, bij voorkeur proportioneel, minder bekrachtigd (zie Tb, figuur 15) totdat deze volledige krachtvrij is en gelijktijdig wordt het motorkoppel Te verlaagd om (excessief) optoeren van 25 de motor te voorkomen. Gelijktijdig wordt ook het koppelingskoppel verhoogd, zodanig dat het aandrij fkoppel aan de wielen Td constant blijft. Hierna worden het motorkoppel Te en het koppel door de koppeling Tcl naar elkaar toe gebracht door een regeling op het verschiltoerental tussen de motor en de ingaande as van de transmissie, zodanig dat de slipsnelheid over de koppeling (ωε-ωρ, zie figuur 17) vloeiend naar nul wordt gebracht en 30 het aandrijfkoppel aan de wielen Td constant blijft.

In de figuren 18-21 zijn diverse parameters van de aandrijving van het in figuur 3 weergegeven voertuig bij een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens 13 de uitvinding tijdens het schakelen naar een hogere versnelling grafisch weergegeven. Ook hierbij wordt er voor gezorgd dat het aandrijfkoppel aan de wielen Td zoveel mogelijk het gewenste verloop heeft (Tdd in figuur 18). Bij deze werkwijze wordt ervoor gezorgd dat het aandrijfkoppel Td aan de wielen tijdens het schakelen niet onder het gewenste koppel Tdd 5 komt, zoals bij de hiervoor beschreven eerste uitvoeringsvorm van deze werkwijze wel het geval was.

Tijdens een eerste fase (periode A) van het openen van de koppeling bij het schakelen naar een hogere versnelling, wordt eerst het koppel door de koppeling verlaagd terwijl het motorkoppel hoger dan het koppel door de koppeling gehouden wordt totdat het 10 koppel aan de wielen is gezakt naar het niveau dat bij de opvolgende versnelling hoort, zodat het motortoerental los komt van het ingaande toerental van de transmissie.

Na deze fase wordt de toestand aan het einde van de vorige fase gedurende een korte periode (periode B) vastgehouden, zodat het motortoerental verder los komt van het ingaande toerental van de transmissie en het motortoerental tijdens de opvolgende fase 15 niet gelijk aan het ingaande toerental van de transmissie wordt waardoor de koppeling weer zou sluiten/locken.

Vervolgens wordt de koppeling verder geopend totdat deze volledig open is (periode C). In deze fase worden het remkoppel en motorkoppel verhoogd en zal de rem de koppeloverdracht van de motor naar de wielen mogelijk maken.

20 Tijdens het open zijn van de koppeling (periode D) wordt het remkoppel en motorkoppel constant gehouden. Daarna wordt bij het sluiten van de koppeling (periode E) de rem, bij voorkeur proportioneel, minder bekrachtigd (zie T b, figuur 19) totdat deze volledige krachtvrij is en gelijktijdig wordt het motorkoppel T e verlaagd om (excessief) optoeren van de motor te voorkomen. Gelijktijdig wordt ook het koppelingskoppel 25 verhoogd, zodanig dat het aandrijfkoppel aan de wielen Td constant blijft. Hierna worden het motorkoppel Te en het koppel door de koppeling Tc, naar elkaar toe gebracht door een regeling op het verschiltoerental tussen de motor en de ingaande as van de transmissie, zodanig dat de slipsnelheid over de koppeling (ω£-ωρ, zie figuur 21) vloeiend naar nul wordt gebracht en het aandrijfkoppel aan de wielen Td constant blijft.

30 In de figuren 22-25 zijn diverse parameters van de aandrijving van het in figuur 3 weergegeven voertuig bij een derde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding tijdens het schakelen naar een lagere versnelling grafische weergegeven. Ook i : 14 ! hierbij wordt er voor gezorgd dat het aandrijfkoppel aan de wielen Td zoveel mogelijk het gewenste verloop heeft (Td d in figuur 22). Bij deze werkwijze wordt ervoor gezorgd dat het aandrijfkoppel Td aan de wielen tijdens het schakelen zo kort mogelijk onder het gewenste koppel Tdd komt.

5 Tijdens het openen van de koppeling (periode A) voor het schakelen naar een lagere versnelling, wordt het motorkoppel Te verhoogd om het motortoerental ωβ te verhogen in de richting van een waarde die iets hoger is dan het toerental dat nodig is voor de volgende versnelling. Daarna (periode B) blijft de koppeling gedurende enige tijd open en wordt het motorkoppel Te constant gehouden om het motortoerental ωβ verder naar de 10 benodigde waarde toe te laten toenemen. Zodra de rotatierichting van de rem verandert, wordt de rem bekrachtigd (periode C, zie Fb en Tb), terwijl de koppeling open en het motorkoppel constant blijft, totdat het motortoerental ωβ de benodigde waarde bereikt.

Nadat de nieuwe versnelling is ingelegd wordt de koppeling gesloten (periode D) en de rem vrijgegeven, waarbij het koppel Td aan de wielen constant wordt gehouden.

15 Nadat de nieuwe versnel 1 i ng is ingelegd, wordt bij het bekrachtigen van de koppeling (periode D, zie Fb en Tb), het koppel door de koppeling Tc, verhoogd tot een waarde net boven het motorkoppel Te. Nadat de rem geheel vrij is, wordt de koppeling geleidelijk minder bekrachtigd (periode E), waarbij de koppeling geleidelijk slippend volledig sluit.

20 Nadat de koppeling volledig gesloten is, wordt de koppeling verder bekrachtigd (periode F) tot de maximale waarde om ongewenst slippen van de koppeling te voorkomen.

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen 25 getoonde uitvoeringsvormen is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader.

1031086 '

Claims

1. Werkwijze voor het regelen van het aandrijfkoppel aan de wielen van een voertuig, welk voertuig een motor omvat, alsmede aan te drijven wielen, waarbij de motor via een aandrijflijn is gekoppeld met de wielen, welk voertuig voorts een geautomatiseerde 5 manuele transmissie omvat die aanwezig is in de aandrijflijn tussen de motor en de wielen, alsmede een koppeling die eveneens aanwezig is in de aandrijflijn tussen de motor en de transmissie, en een planetair tandwielstelsel met drie rotatielichamen, waarvan een eerste is gekoppeld met afsteunmiddelen voor het afsteunen van koppel, een tweede is gekoppeld met de aandrijflijn tussen de motor en de koppeling, en de derde is gekoppeld met de 10 aandrijflijn tussen de transmissie en de wielen, met het kenmerk, dat tijdens het veranderen van overbrengingsverhouding van de transmissie vermogen van de motor en/of de afsteunmiddelen naar de aan te drijven wielen doorgeleid wordt via het planetair tandwielstelsel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tijdens het openen, het 15 open zijn en het sluiten van de koppeling, ten behoeve van het veranderen van de overbrengingsverhouding, het aandrijfkoppel aan de wielen niet of slechts gedurende een fractie van de tijd dat de koppeling geactueerd wordt, verlaagd wordt naar nul of minder, door het motorkoppel niet of slechts gedurende een fractie van de tijd dat de koppeling geactueerd wordt, te verlagen naar nul of minder en/of door het door de afsteunmiddelen 20 geleverde koppel, indien dit regelbaar is, althans tijdens het open zijn van de koppeling te verhogen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij een voertuig waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een traagheid, tijdens het openen, het open zijn en het sluiten van de koppeling, ten behoeve van het veranderen van de 25 overbrengingsverhouding, het motorkoppel niet verlaagd wordt naar nul of minder.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat tijdens het openen van de koppeling het motorkoppel verhoogd wordt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat tijdens het open zijn van de koppeling het motorkoppel constant gehouden wordt op een waarde hoger dan 30 tijdens aandrijving via de aandrijflijn.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat tijdens het sluiten van de koppeling het motorkoppel verlaagd wordt. 1031886 i

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 3 tot en met 6, met het kenmerk, dat het voertuig een regeling omvat die ervoor zorgt dat het aandrijfkoppel aan de wielen gelijk wordt aan een gewenste waarde door het motorkoppel en het koppel door de koppeling aan te passen, waarbij tijdens het openen van de koppeling bij het schakelen 5 naar een hogere versnelling het gewenste aandrijfkoppel aan de wielen verlaagd wordt.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 3 tot en met 7, met het kenmerk, dat het koppel door de koppeling verlaagd wordt kort voordat het motortoerental gelijk wordt aan het toerental van de ingaande as van de transmissie zodanig dat de beide toerentallen vloeiend gelijk aan elkaar worden.

9. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij een voertuig waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een traagheid en een rem, tijdens het I i openen, het open zijn en tijdens een eerste fase van het sluiten van de koppeling, bij het schakelen naar een hogere versnelling, de rem bekrachtigd wordt.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat tijdens het openen, het 15 open zijn en het sluiten van de koppeling, de bekrachtiging van de rem geregeld wordt zodanig dat het motortoerental daalt volgens een in hoofdzaak rechte lijn tussen het motortoerental in de versnelling voor het openen van de koppeling en het motortoerental in de nieuwe versnelling na het sluiten van de koppeling.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat tijdens het openen, 20 het open zijn en het sluiten van de koppeling, het motorkoppel geregeld wordt zodanig dat het aandrijfkoppel aan de wielen constant blijft of, indien dit fysisch onmogelijk blijkt te zijn, daalt volgens een in hoofdzaak rechte lijn tussen het aandrijfkoppel in de versnelling voor het openen van de koppeling en het aandrijfkoppel in de nieuwe versnelling na het sluiten van de koppeling.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat tijdens het open zijn van de koppeling de bekrachtiging van de rem constant gehouden wordt.

13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat tijdens het sluiten van de koppeling de bekrachtiging van de rem verminderd wordt en tij dens het verminderen gedurende een korte tijd constant gehouden wordt.

14. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 9 tot en met 13, met het kenmerk, dat de rem volledig vrijgegeven wordt voordat de snelheid van het eerste rotatielichaam nul is geworden.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat daarna de aandrukkracht van de koppeling verhoogd wordt, waarbij het koppel door de koppeling hoger gemaakt wordt dan het motorkoppel.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat daarna het 5 motorkoppel en het koppel door de koppeling naar elkaar toe gebracht worden door een regeling op het verschiltoerental tussen de motor en de ingaande as van de transmissie, zodanig dat de slipsnelheid over de koppeling vloeiend naar nul gebracht wordt.

17. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij een voertuig waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een rem, tijdens het openen en het open zijn 10 van de koppeling, bij het schakelen naar een hogere versnelling, het motorkoppel eerst verhoogd wordt, zodanig dat het motortoerental niet te snel daalt tijdens het schakelen, en de rem bekrachtigd wordt om het aandrijfkoppel aan de wielen zoveel als mogelijk een gewenste waarde aan te laten nemen.

18. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij een voertuig 15 waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een rem, bij het schakelen naar een hogere versnelling eerst het koppel door de koppeling verlaagd wordt naar een lager niveau dan dat van het motorkoppel, totdat het koppel aan de wielen is gezakt naar het niveau dat bij de opvolgende versnelling gewenst is en het motortoerental los komt van het ingaande toerental van de transmissie.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat daarna gedurende een tijd het koppel door de koppeling op het lagere niveau, lager dan dat van het motorkoppel, wordt gehouden, zodanig dat het motortoerental verder los komt van het ingaande toerental van de transmissie en het motortoerental tijdens de opvolgende fase niet gelijk wordt aan het ingaande toerental van de transmissie waardoor de koppeling weer zou sluiten/locken. 25

20. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat daarna het koppel door de koppeling verder verlaagd wordt naar nul waarbij het remkoppel en motorkoppel verhoogd worden, zodanig dat het gewenste koppel aan de wielen wordt gerealiseerd.

21. Werkwijze volgens conclusie 17 of 20, met het kenmerk, dat daarna bij het sluiten van de koppeling de rem minder bekrachtigd wordt totdat deze volledige 30 vrijgegeven is en vervolgens vrij gehouden wordt en het motorkoppel verlaagd wordt om het aandrijfkoppel aan de wielen een gewenste waarde te laten behouden.

22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat daarna het motorkoppel en het koppel door de koppeling naar elkaar toe gebracht worden door een regeling op het verschiltoerental tussen de motor en de ingaande as van de transmissie, zodanig dat de slipsnelheid over de koppeling vloeiend naar nul gebracht wordt.

23. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij een voertuig 5 waarbij de afsteunmiddelen gevormd zijn door een rem, bij het schakelen naar een lagere versnelling, eerst het koppel door de koppeling verlaagd wordt naar nul, om verandering van overbrenging mogelijk te maken, waarbij het motorkoppel verhoogd wordt, om het motortoerental te verhogen in de richting van een waarde juist boven het toerental dat nodig is voor de volgende versnelling, en dat daarna gedurende enige tijd de koppeling open blijft 10 en het motorkoppel constant gehouden wordt om het motortoerental in de richting naar de benodigde waarde toe te laten toenemen, en zodra de rotatierichting van de rem verandert, de rem bekrachtigd wordt terwijl de koppeling open blijft en het motorkoppel constant gehouden wordt totdat het motortoerental de benodigde waarde bereikt, en dat nadat de nieuwe versnelling is ingelegd de koppeling gesloten wordt en de rem vrijgegeven wordt, 15 waarbij het koppel aan de wielen naar een niveau gaat dicht nabij het niveau van het gewenste koppel aan de wielen.

24. Werkwijze volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat bij het bekrachtigen van de koppeling, nadat de nieuwe versnelling is ingelegd, het koppel door de koppeling verhoogd wordt tot een waarde net boven het motorkoppel en dat, nadat de rem geheel vrij 20 is, de koppeling geleidelijk minder bekrachtigd wordt waarbij de koppeling geleidelijk slippend volledig sluit.

25. Werkwijze volgens conclusie 8,16,22 of 24, met het kenmerk, dat nadat de koppeling volledig gesloten is de koppeling verder bekrachtigd wordt naar de maximale waarde om ongewenst openen te voorkomen.

26. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 9 tot en met 25, met het kenmerk, dat voor het afremmen van het voertuig de rem bekrachtigd wordt bij gesloten of slippende koppeling.

27. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 9 tot en met 26, met het kenmerk, dat voor het dempen van trillingen de rem gecontroleerd licht bekrachtigd wordt. 30

28. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 9 tot en met 27, met het kenmerk, dat bij het terugschakelen, waarbij het gaspedaal losgelaten wordt, de rem sterk bekrachtigd wordt waardoor het motortoerental stijgt naar het niveau dat gewenst is voor de volgende versnelling en sterk op de motor afgeremd wordt zodat het voertuig sterk snelheid vermindert. 1031886