NL8401560A

NL8401560A - Tussendrijfwerk met mogelijkheid voor meten en regelen van een koppel.

Info

Publication number: NL8401560A
Application number: NL8401560A
Authority: NL
Original assignee: Doornes Bedrijfswagen Fab
Priority date: 1984-05-15
Filing date: 1984-05-15
Publication date: 1985-12-02
Also published as: EP0162519B1; DE3564664D1; EP0162519A1

Description

è si* ï ' -V /

Tussendrijfwerk met mogelijkheid voor meten en regelen van een koppel,

De uitvinding heeft betrekking op een tussendrijfwerk, aangébracht in een aandrijfstelsel, voor bijvoorbeeld een voertuig met een hybride aandrijving door middel van motor en vliegwiel, waarvan de overbren-gingsverhouding in afhankelijkheid van de massa-traagheden en snelheden 5 van vliegwiel en voertuig zodanig regelbaar is door een orgaan dat kinetische energie van het vliegwiel naar en van het voertuig wordt overgebracht.

Zoals bekend dient bij toepassing van een vliegwielsysteem voor energie-opslag een overbrenging met continu variabele overbrengings-10 verhouding te worden toegepast. Indien namelijk voor het versnellen van het voertuig gebruik wordt gemaakt van in het vliegwiel opgeslagen energie, zal bij toeneming van de rijsnelheid, derhalve bij toeneming van het toerental van de aangedreven as, het toerental van het vliegwiel tengevolge van energielevering af nemen.

15 Dit is slechts mogelijk wanneer in de aandrijfketen tussen vlieg wiel en aangedreven as een overbrenging met een continu variabele overbrengingsverhouding wordt toegepast.

Een dergelijke continu variabele overbrenging kan onder andere worden verwezenlijkt door middel van een electrogenerator/ electro-20 motorcombinatie, een hydropomp/hydromotorcambinatie of als een mechanische overbrenging.

Er treden bij deze aandrijfstelsels synchronisatieproblemen op die afhankelijk zijn van het toerentalverschil der roterende onderdelen, van de massa van deze onderdelen, en van de gewenste synchronisatie-25 snelheid.

Met name voor een (mechanische) continu variabele transmissie is het uitstellen van de juiste overbrengingsverhouding moeilijk. Een nauwkeurige instelling van het doorgeleide koppel door middel van meting van dit koppel en daarmede regeling van de continu variabele transmissie 30 is noodzakelijk.

Bovendien treden bij het koppelen der onderdelen van het aandrijf- stelsel, bij welke onderdelen snelheidsverschillen optreden, grote ren- dementsverliezen op. Vooral bij de uitvoering met electrogenerator en electromotor zijn daarnaast nog het relatief grote gewicht en inbouwvolume 35 als nadelen te noemen.

8401560 ¥\ 2

De uitvinding beoogt de bovenvermelde bezwaren op een eenvoudige wijze op te heffen en heeft daartoe als kenmerk dat het tussendrijfwerk wordt gevormd door een planeetwielstelsel waarvan het zonnewiel op de vliegwielas is geplaatst en waarvan de satelliet-5 wielen, waarvan de satellietdrager met de genoemde transmissie is verbonden, in ingrijping zijn met een ringwiel dat door middel van een wrijvingskoppeling is gekoppeld met een in een huis pendelend opgehangen buitenring waarop een meetorgaan is aangebracht voor het opnemen en meten van de daarop uitgeoefende kracht van het koppel, 10 welke kracht als regelgrootheid dient voor de instelling van bovenvermeld regelorgaan.

Het onderhavige tussendrijfwerk heeft drie functies.

1) Het meten van het doorgaande koppel in de aandrijving zowel bij slip als geen slip. De meetwaarden wordt gebruikt voor 15 het instellen van een ander element in een aandrijving, bijvoorbeeld een continu variabele mechanische overbrenging of het gewenste toerental van een motor voor het verkrijgen van een gunstig brandstofverbruik.

2) Het functioneren als slipkoppeling of synchronisatiekoppe-20 ling tussen twee grote roterende massa's, waarbij het koppel als functie van verschillende grootheden gekozen kan worden, namelijk T is gelijk aan F (tijd), T is F (temperatuur), T is F (stand gaspedaal) . De slipmogelijkheid van de koppeling kan benut worden bij het aanlopen, als beveiliging bij overbelasting, of als nood-25 rem voor één der roterende massa's.

3) Het reduceren van het toerental met behulp van een planetaire overbrenging, waarbij twee elementen van deze overbrenging worden gebruikt als ingaande resp. uitgaande as. In deze constructies zijn dat het zonnewiel en de satellietdrager. Het derde element 30 van het planetaire drijfwerk, in dit geval het ringwiel, wordt gebruikt als reactie-element dat via een platenkoppeling en vliegend gelegerde buitentrommel verbonden is met het huis. De reductie van het toerental is daardoor in feite regelbaar tussen 0 en oneindig.

De onderhavige inrichting is compact en is ontwikkeld voor 35 een hybride aandrijving van een bus, waarbij de constructie is ge- 8401550 3 ν' nr plaatst tussen het vliegwiel en bijvoorbeeld een continu variabele mechanische overbrenging. De drie bovenvermelde functies worden alle benut in de hybride aandrijving, 20 wordt het koppelsignaal benut _ voor de besturing van de continu variabele overbrenging en van de 5 vermogensdeling over twee krachtbronnen of over twee remstelsels.

De constructie kan geplaatst worden tussen een motor (verbrandingsmotor, electromotor) en een werktuig. Het aanlopen van het werktuig kan geregeldworden volgens een gewenste karakteristiek.

De constructie kan geplaatst worden tussen twee te synchro-10 niseren, roterende massa's van een werktuig (pers, wals, enz.) of een voertuig.

Ook kan de onderhavige inrichting worden toegepast in de automatische overbrenging van een voertuig,waar een nauwkeurig koppelsignaal vereist is voor het instellen van het motortoerental 15 en/of van de reductie van de overbrenging teneinde een minimaal brandstofverbruik te verkrijgen.

Gekozen is voor een planetair reductiedrijfwerk waarbij de buitenring wordt af geremd door de wrijvingskoppeling die fijn regelbaar is. Door de aanwezigheid van het planetaire drijfwerk is het 20 mogelijk het koppel te meten aan een stilstaand element, hetgeen het meten aanzienlijk eenvoudiger maakt. De toepassing van de onderhavige inrichting verschaft een optimaal rendement van het hybride aandrijfstelsel en heeft een compacte bouw.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand 25 van de tekening.

Fig. 1 toont schematisch een gedeeltelijke langsdoorsnede van het onderhavige tussendrijfwerk.

Fig. 2 toont een doorsnede, gezien volgens de pijlen II-II van fig. 1.

30 Fig. 3 toont schematisch een mogelijke toepassing van de uit vinding in een vliegwielaandrijving.

Het tussendrijfwerk 1, dat is aangebracht tussen een vliegwiel en een continu variabele overbrenging, in het onderhavige geval een mechanische overbrenging, bestaat uit een vliegwielas 2 35 waarop een zonnewiel 3 is geplaatst. De met dit zonnewiel in aan- 8401560 4 grijping zijnde, op een satellietdrager 5 aangebrachte satelliet-wielen 4 zijn in ingrijping met een ringwiel 6. Het ringwiel 6 heeft langssleuven 7 waarin de binnenomtrek van de platen van een wrijvingskoppeling 8 grijpt. Deze koppeling is bij voorkeur uitge-5 voerd als natte platenkoppeling die fijn regelbaar is. De buitenom trek van de koppeling is in ingrijping met langssleuven 14 in een buitenring 9 die in 11 pendelend is opgehangen in een huis 10. Op de buitenring 9 is een meetorgaan 12 door middel van een steunor-gaan 13 bevestigd, waarbij de op dit meetorgaan uitgeoefende kracht 10 van het te meten koppel op bekende wijze wordt omgezet in een signaal dat wordt toegevoerd aan het orgaan voor het regelen van de over-brengingsverhouding van de overbrenging. De koppeling is voorzien van een sinusveer 15 en een ringvormig manchet 16. De satellietdrager 5 is draaibaar verbonden met de continu variabele over-15 brenging.

In fig. 3 is schematisch een voorbeeld getoond van een mogelijke toepassing van de uitvinding in een vliegwielaandrijving. Het tussen-drijfwerk 1 is enerzijds via een wrijvingskoppeling 18 draaibaar verbonden met de vliegwielas 2 met vliegwiel 17, en anderzijds via 20 een as 20 verbonden met een mechanische continu variabele transmissie 19. Deze transmissie is voorzien van een instelorgaan 21 dat, afhankelijk van het door het meetorgaan 12 gemeten koppel, de over-brengingsverhouding van de transmissie 19 --instelt via de primaire schijven 23 van laatstgenoemde. Het signaal van de koppelmeter wordt, 25 indien nodig, in een signaalomzetter 22 omgezet in een voor het regelstelsel geschikte grootheid die in een vergelijkingsorgaan (niet getoond) wordt vergeleken met de genoemde grootheid. Vervolgens stelt hetinstelorgaan 21 evenredig met de signaalverschil-waarde de primaire schijven 23 in. Ook de wrijvingskoppeling 8 wordt 30 afhankelijk van deze waarde ingesteld.

8401560

Claims

1. Tussendrijfwerk, aangebracht in een aandrijf stelsel,· voor bijvoorbeeld een voertuig met een hybride aandrijving door middel van motor en vliegwiel, waarvan de overbrengingsverhouding in afhankelijkheid van de massa-traagheden en snelheden van vliegwiel en voertuig 5 zodanig regelbaar is door een orgaan dat kinetische energie van het vliegwiel naar en van het voertuig wordt overgebracht met het kenmerk, dat het tussendri-jfwerk (1) wordt gevormd door een planeetwielstelsel waarvan het zonnewiel (3) op de vliegwielas (2) is geplaatst en waar- en van de satellietwielen (4)/, waarvan de satellietdrager (5) met de 10 genoemde transmissie is verbonden, in ingrijping zijn^met een ring-wiel (6) dat door middel van een wrijvingskoppeling 'is gekoppeld met een in een huis (10) pendelend opgehangen buitenring (9) waarop een meetorgaan (12) is aangebracht voor het opnemen en meten van de daarop uitgeoefende kracht van het koppel, welke kracht als regel-15 grootheid dient voor de instelling van bovenvermeld regelorgaan.

2. Tussendrijfwerk volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wrijvingskoppeling (-8) aan zijn binnenomtrek in ingrijping is met in het ringwiel (6) aangebrachte langssleuven (7), en aan zijn buitenomtrek in ingrijping is met in de buitenring (9) aangebrachte langs-20 sleuven (14).

3. Tussendrijfwerk volgens de conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de wrijvingskoppeling (8) is voorzien van een sinusveer (15) en van een ringvormig manchet (16). 8401560