PL184493B1

PL184493B1 - Sposób sterowania zmianą przełożenia przekładni i przekładnia

Info

Publication number: PL184493B1
Application number: PL96325198A
Authority: PL
Inventors: Antonov@Roumen
Original assignee: Antonov Automotive Europ
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2002-11-29
Also published as: CN1200793A; CZ291889B6; AU6877896A; BR9610309A; DK0845090T3; ATE195019T1; UA58496C2; PT845090E; HUP9901386A3; ES2149493T3; EP0845090B1; AR003322A1; MY116394A; HU222794B1; RO117728B1; CZ9800476A3; CN1113176C; SK20898A3; SK281284B6; MX9801367A

Abstract

1. Sposób sterowania zmiana przelozenia przekladni 1 przekladnia ze stopniowym prze- chodzeniem od poprzedniego przelozenia do nowego przelozenia w przekladni umozliwiaja- cej co najmniej dwa rózne przelozenia i zawie- rajacej silownik uaktywniajacy sprzeglo selek- tywnego sprzegania przekladni, w którym to sposobie po zainicjowaniu procesu zmiany prze- lozenia wykrywa sie co najmniej jedna wielkosc fizyczna i steruje sie silownikiem w funkcji wy- krytej wartosci tej wielkosci fizycznej, zna- mienny tym, ze wykrywa sie druga wielkosc fizyczna i wyznacza sie parametr (VE /VS ) beda- cy ilorazem tych wartosci fizycznych, przy czym jego wartosc jest zalezna od stopniowej zmiany przelozenia przekladni. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze stosuje sie silownik (A1) wspomagajacy rozlaczanie sie sprzegla (18) sprzegania selek- tywnego, przeciwnie do sily wzorcowej obciaz- nika (29). FIG.1 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania zmianą przełożenia przekładni. Sposób ten jest odpowiedni zwłaszcza dla przekładni automatycznej o wielu przełożeniach i jest realizowany ze stopniowym przechodzeniem od poprzedniego przełożenia do nowego przełożenia w przekładni umożliwiającej co najmniej dwa różne przełożenia i zawierającej siłownik uaktywniający sprzęgło selektywnego sprzęgania przekładni, w którym to sposobie po zainicjowaniu procesu zmiany przełożenia wykrywa się co najmniej jedną wielkość fizyczną i steruje się sterownikiem w funkcji wykrytej wartości tej wielkości fizycznej. Niniejszy wynalazek dotyczy również przekładni do realizacji tego sposobu.

W WO-A-9207206 ujawniono przekładnię automatyczną, w której sprzęgło łączy selektywnie dwa elementy obrotowe różnicowej przekładni zębatej, takiej jak przekładnia obiegowa zewnętrzna, w zależności od tego, która z dwu przeciwnie skierowanych sił jest dominująca. Pierwsza siła jest przykładowo reakcją uzębienia, w szczególności siłą osiową wytwarzaną przez koło o uzębieniu śrubowym, zamontowane suwliwie poosiowo, usiłującą rozłączyć sprzęgło. Druga siła, usiłująca ścisnąć sprzęgło, może być wytwarzana przez sprężyny i/lub obrotowy środek odśrodkowy. Gdy sprzęgło jest rozłączone, należy uniemożliwić obrót trzeciego elementu obrotowego różnicowej przekładni zębatej, co można uzyskać dzięki wolnemu kołu, które nie pozwala temu trzeciemu elementowi obracać się w przeciwnym kierunku.

Ten typ przekładni jest bardzo korzystny, gdyż dzięki jego zasadzie działania zbędne są: zewnętrzne źródło mocy, czujniki i obwód sterujący. Sama przekładnia wytwarza siły, które będą nią sterować i siły te są zarazem miarą parametrów sterowania.

W nowoczesnych przekładniach, mających zapewnić wysoki poziom komfortu jazdy i optymalizację działania samej przekładni, wymienione siły są korzystnie uzupełniane przez siły dodatkowe, wytwarzane np. przez siłowniki hydrauliczne. Oznacza to, że nowoczesne pojazdy nie mogą powodować nieprzyjemnych dla kierowcy i pasażerów wstrząsów i powodować zbyt dużego hałasu na skutek niepożądanych zbyt wysokich obrotów silnika. Siły dodatkowe

184 493 mogą służyć do dowolnego modyfikowania warunków prędkości i momentu, przy których przekładnia zmienia przełożenie, bądź też do zablokowania przekładni w określonym przełożeniu, jeżeli taki stan jest pożądany (PCT/FR 94/00176).

Z drugiej zaś strony zostało stwierdzone, że według wynalazku, zmiana przełożenia pod działaniem sił, takich jak siła odśrodkowa lub reakcja uzębienia, może dawać pewne niedogodności, takie jak nadmierna powolność samej zmiany przełożenia. Skutkiem tego może być zużycie sprzęgieł i hamulców przekładni i jest to nieprzyjemne dla większości kierowców.

Oprócz tego, gdy przekładnia zapewnia liczbę przełożeń dużą w porównaniu z liczbą użytych zespołów kół zębatych, istnieje zazwyczaj co najmniej jeden proces zmiany przełożenia, który wymaga rozłączenia jednego sprzęgła i uaktywnienia innego, przy doskonałej synchronizacji tych operacji. Wszelka niedoskonałość tej synchronizacji czyni zmianę przełożenia mało komfortową dla pasażerów pojazdu, poprzez wstrząsy lub zbyt powolny proces przemieszczania i wprowadza naprężenie i/lub wstrząsy będące przyczyną zużycia elementów przekładni.

Według US-A-4 713 984, sprzęgło, które musi być uaktywnione, jest poddawane sile docisku najpierw niewielkiej, a następnie narastającej stopniowo aż do wartości maksymalnej, podczas gdy siła dociskająca drugie sprzęgło stopniowo maleje. Środki hydrauliczne do realizacji tego rozwiązania są złożone, kosztowne i trudne do regulacji i wzajemnego zestrojenia. To znane urządzenie jest skomplikowane i nie eliminuje zasadniczo problemu synchronizacji. Zestrojenie tego urządzenia ma ogromne znaczenie i może pogarszać się w miarę eksploatacji przekładni. Gdy zestrojenie jest niezadowalające, mogą pojawić się wstrząsy, lub odwrotnie, zbyt wolne przemieszczenia przy zmianie przełożenia.

W DE-A-4-1 19 078 opisano sposób regulowania ciśnienia hydraulicznego wykorzystywanego do zmiany przełożenia w przekładni automatycznej w funkcji pozycji przepustnicy mieszanki. W DE-A-41 19 078 podano, że modyfikacji ciśnienia hydraulicznego w przypadku zmiany pozycji przepustnicy należy dokonywać z pewnym opóźnieniem, aby wziąć pod uwagę okres zmiany momentu obrotowego silnika związanej z nową pozycją przepustnicy. Dostosowanie takiego układu do wszelkich sytuacji spotykanych w praktyce jest ekstremalnie skomplikowane, a przy tym nie można całkowicie wykluczyć silnych wstrząsów lub nadmiernego ślizgania. Eksploatacja układu zależy od dobrej jakości pracy silnika i pogarsza się w miarę zużywania się silnika i przekładni. W tym znanym urządzeniu świadomie wprowadza się opóźnienie czasowe w celu uwzględnienia opóźnienia pomiędzy zmianą w położeniu pedału przyspieszenia i rzeczywistą zmianą momentu obrotowego silnika. Takie opóźnienie jest różne w zależności od temperatury silnika, czy jest on „zimny”, czy też pracuje w swojej normalnej temperaturze pracy.

Zgodnie z wynalazkiem sposób sterowania zmianą przełożenia ze stopniowym przechodzeniem od poprzedniego przełożenia do nowego przełożenia w przekładni umożliwiającej co najmniej dwa różne przełożenia i zawierającej siłownik uaktywniający sprzęgło selektywnego sprzęgania przekładni, w którym to sposobie po zainicjowaniu procesu zmiany przełożenia wykrywa się co najmniej jedną wielkość fizyczną i steruje się siłownikiem w funkcji wykrytej wartości tej wielkości fizycznej, charakteryzuje się tym, że wykrywa się drugą wielkość fizyczną i wyznacza się parametr będący ilorazem tych wartości fizycznych, przy czym jego wartość jest zależna od stopniowej zmiany przełożenia przekładni.

Korzystnie działanie przekładni obiegowej rozpoczyna się, gdy ten wyznaczony parametr przewyższy określoną wartość progową.

Ponadto w korzystnym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku jako wielkość fizyczną mierzy się prędkość obrotową przed tym urządzeniem sprzęgającym i porównuje się ją z prędkością obrotową za tym urządzeniem sprzęgającym.

Korzystnie też inicjowanie procesu zmiany przełożenia realizuje się z użyciem sprzęgła wielotarczowego i drugiego siłownika, przy czym to sprzęgło stanowi drugie sprzęgło sprzęgania selektywnego.

Korzystnie inicjowanie procesu zmiany przełożenia realizuje się, gdy moment przenoszony przez to sprzęgło przewyższa maksymalną wartość przenoszoną, określoną przez przyłożenie do tego sprzęgła siły wzorcowej.

184 493

W dalszym korzystnym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku stosuje się siłownik wspomagający rozłączanie się sprzęgła sprzęgania selektywnego, przeciwnie do siły wzorcowej obciążnika.

Ponadto korzystnie przykłada się siłę wzorcową poprzez obciążniki odśrodkowe oddziałujące na sprzęgło za pośrednictwem sprężyny talerzowej lub innej sprężyny.

Dalszy korzystny przykład realizacji polega na tym, że sprzęgło rozłącza się przez połączone działanie pierwszego siłownika i siły reakcji uzębienia kół koronowych.

Korzystnie spośród dwóch środków sprzęgających wybiera się do uaktywnienia jako drugie, sprzęgło sprzęgania selektywnego, którego zadziałanie powoduje zmianę prędkości wejściowej przekładni zgodnie z kierunkiem wektora zmiany prędkości wyjściowej.

Korzystnie steruje się dwoma sprzęgłami w oparciu o tablice logiczne, przy czym zmienia się tablicę logiczną co najmniej raz podczas tej zmiany przełożenia w pewnym stadium określonym w oparciu o wartość parametru.

Ponadto korzystnie steruje się dwoma sprzęgłami w oparciu o tablice logiczne, przy czym zmienia się tablicę logiczną co najmniej raz podczas tej zmiany przełożenia w pewnym stadium określonym w oparciu o wartość parametru.

Korzystne jest gdy zmienia się tablicę logiczną, przechodzi się od tablicy, która dla zmiany przełożenia od poprzedniego przełożenia przewiduje jedynie uaktywnienie drugiego sprzęgła do tablicy powodującej zadziałanie pierwszego sprzęgła.

Poczynając od stanu odpowiadającego poprzedniemu przełożeniu, zadziałanie drugiego sprzęgła bez zadziałania pierwszego sprzęgła odpowiada innemu przełożeniu przekładni, przy czym dla zmiany tablicy logicznej przechodzi się od pierwszej tablicy logicznej przewidującej bezpośrednie przejście od poprzedniego przełożenia do tego innego przełożenia, do drugiej tablicy logicznej przewidującej przejście od tego innego przełożenia do nowego przełożenia.

Ponadto poczynając od stanu odpowiadającego poprzedniemu przełożeniu, zadziałanie drugiego sprzęgła bez zadziałania pierwszego sprzęgła odpowiada innemu przełożeniu przekładni, przy czym dla zmiany tablicy logicznej przechodzi się od pierwszej tablicy logicznej przewidującej bezpośrednie przejście od poprzedniego przełożenia do tego innego przełożenia, do drugiej tablicy logicznej przewidującej przejście od tego innego przełożenia do nowego przełożenia.

Korzystnie w przypadku stosowania dwóch przekładni obiegowych zamontowanych szeregowo, z których każda umożliwia dwa przełożenia, wysokie i odpowiednio niskie, w trakcie zmiany od poprzedniego przełożenia do nowego przełożenia z mechanizmów różnicowych w postaci jarzma satelitów przechodzi od przełożenia wysokiego do niskiego, a drugi przechodzi od przełożenia niskiego do wysokiego w wyniku zadziałania dwóch sprzęgieł, z których każde jest połączone z jednym z tych mechanizmów, przy czym jako drugie sprzęgło wybiera się to, które jest połączone z mechanizmem różnicowym, dla którego rozpiętość pomiędzy wysokim i niskim przełożeniem jest największa.

Przekładnia dla pojazdu zawierająca co najmniej jeden zespół kół zębatych, połączona ze sprzęgłem wywołującym zmianę przełożenia w wyniku zadziałania sprzęgła i mająca środki inicjujące zmianę przełożenia w fhnkcji co najmniej jednego parametru działania pojazdu, czujniki dla wykrywania wielkości fizycznej związanej z działaniem przekładni, środki sterujące do sterowania zadziałaniem sprzęgła zgodnie ze zmianą wartości tej wielkości fizycznej, charakteryzuje się według wynalazku tym, że te czujniki stanowią czujniki wyznaczanego parametru.

Zamiast brać pod uwagę parametry wpływające na zachowanie się przekładni, takie jak obciążenie silnika, w przypadku których należy przewidzieć ich wpływ na jakość zmiany przełożenia wymagający kompensowania, jak to ma miejsce np. w DE 4 119 078, według wynalazku wykorzystuje się wielkość, na którą ma wpływ zmiana przełożenia w trakcie jej zachodzenia, co jest zaletą tego rozwiązania. Steruje się zatem siłownikiem w oparciu o efekty rzeczywiście wykrywane, a nie w oparciu o efekty, które mogą prawdopodobnie wystąpić w związku z parametrem zależnym od okoliczności.

Jak to przedstawiono w WO-A-92 07 206, rozpoczęcie procesu zmiany przełożenia może być wynikiem samoistnego poślizgu zespołu sprzęgającego, gdy moment do przeniesienia

184 493 przewyższa zdolność przenoszenia zespołu sprzęgającego, poddanego ściśle określonej sile ściskającej, która może np. być stała lub narastająca wraz ze wzrostem prędkości obrotowej.

Wynalazek ma zastosowanie w szczególności w przypadkach, gdy dwa sprzęgła selektywnego sprzęgania muszą zmienić stan w sposób zsynchronizowany (ze stanu sprzęgniętego do rozłączonego i odwrotnie). Oznacza to, że wynalazek ma zastosowanie między innymi w przypadku, gdy pojedyncze zadziałanie (zmiana przełożenia) wymaga, aby dwa sprzęgła zmieniły swój stan w sposób zsynchronizowany. Zainicjowanie procesu zmiany przełożenia może wówczas być realizowane przez drugie sprzęgło sprzęgania selektywnego, to jest sprzęgło sprzęgania selektywnego inne niż to sterowane w fUnkcji wielkości fizycznej. Korzystne jest więc wybranie jako drugiego sprzęgła sprzęgania selektywnego sprzęgło, którego działanie powoduje zmianę prędkości wejściowej przekładni w kierunku odpowiadającym zmianie przełożenia do zrealizowania. Gdy dwa sprzęgające się elementy muszą przejść z jednego stanu do innego w celu osiągnięcia zmiany przełożenia, jedno ze sprzęgieł sprzęgania selektywnego, gdy przełącza się samo, mogłoby spowodować zmianę przełożenia w jednym kierunku, np. jego wzrost, a drugie sprzęgło sprzęgania selektywnego, gdyby zostało uruchomione samo, mogłoby spowodować zmianę przełożenia w przeciwnym kierunku, czyli jego spadek. Ogólna zmiana przełożenia stanowi połączenie dwóch indywidualnych zmian przełożenia, które mają różne wartości. Według wynalazku sprzęgłem sprzęgania selektywnego określanym jako drugie jest to, które inicjuje zmianę przełożenia. Oznacza to, iż zaletę stanowi fakt, że drugimi sprzęgłem jest to sprzęgło, które zapewnia indywidualną zmianę stopnia przełożenia w tym samym kierunku, co wymagana ogólna zmiana stopnia przełożenia. Przykładowo, jeżeli aktualnie przebiegająca zmiana przełożenia jest przejściem na wyższe przełożenie, a więc powodujące zmniejszenie prędkości, obrotowej na wejściu przekładni, postępuje się w taki sposób, aby proces zmiany przełożenia rozpoczął się od zadziałania tego jednego z dwóch środków sprzęgających, który powoduje zmniejszenie obrotów na wejściu przekładni. Gdy wykrywana wielkość fizyczna osiągnie pewną określoną wartość, zostaje z kolei zainicjowane działanie drugiego środka sprzęgającego.

Jako wielkość, charakterystyczną dla przebiegu procesu zmiany przełożenia, korzystnie wybiera się zatem prędkość na wejściu albo stosunek prędkości na wejściu i prędkości na wyjściu przekładni, albo stosunek prędkości zmierzonej przed i za (patrząc w kierunku przepływu mocy w przekładni) sprzęgłem lub sprzęgłami, których stan zmienia się, gdy proces zmiany przełożenia zostaje zainicjowany. Chodzi tu o stosunek prędkości obrotowej wykrytej przed sprzęgłem sprzęgania selektywnego, które inicjuje proces zmiany przełożenia, oraz inną prędkością obrotową wykrytą za tym sprzęgłem. Słowa „przed” i „za” należy rozumieć jako określenia odnoszące się do kierunku przepływu mocy od silnika do napędzanego mechanizmu.

Dalej, w ujęciu klasycznym, przełożenie będzie określane jako „małe” lub „niskie”, gdy odpowiada ono małej prędkości na wyjściu w stosunku do dużej prędkości na wejściu. W przeciwnym przypadku mówi się o przełożeniu „dużym” lub „wysokim”.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w schematycznym półprzekroju wzdłużnym, przekładnię według wynalazku o dwóch przełożeniach w stanie spoczynkowym, fig. 2 i 3 są analogiczne do fig. 1, lecz pokazują działanie przekładni jako reduktora i na biegu bezpośrednim, fig. 4 przedstawia w schematycznym półprzekroju przekładnią według wynalazku o czterech przełożeniach, fig. 5 przedstawia schemat blokowy sterowania przekładnia pokazaną na fig. 4, fig. 6 i 7 przedstawiają dwie tablice logiczne wykorzystywane przez schemat blokowy pokazany na fig. 5.

Przekładnia o dwóch przełożeniach przedstawiona na fig. 1, przeznaczona w szczególności dla pojazdu, zawiera wałek wejściowy 2a i wałek wyjściowy 2b, ułożone współosiowo wzdłuż osi 12 przekładni. Wałek wejściowy 2a jest połączony z wałkiem wyjściowym silnika 5 pojazdu samochodowego za pośrednictwem sprzęgła 86 i ewentualnie innych środków przenoszenia napędu, tu nie pokazanych. Wałek wyjściowy 2b jest przeznaczony do bezpośredniego lub pośredniego napędu kół trakcyjnych pojazdu. Pomiędzy wałkiem wyjściowym 2b i kołami pojazdu może się np. znajdować inna przekładnia o dwóch lub

184 493 więcej przełożeniach i/lub przekładnia nawrotna typu „do przodu-wstecz”, sterowana ręcznie i/lub mechanizm różnicowy rozdziału napędu pomiędzy koła trakcyjne pojazdu.

Wałek wejściowy 2a i wałek wyjściowy 2b są zamontowane w korpusie 4 przekładni w sposób uniemożliwiający przemieszczenie poosiowe.

Urządzenie przenoszące napęd stanowi zębata przekładnia różnicowa w postaci przekładni obiegowej 7. Przekładnia obiegowa 7 składa się z koła koronowego 8 o uzębieniu wewnętrznym i z koła obiegowego 9 o uzębieniu zewnętrznym, zazębiających się z 'satelitami 11 rozmieszczonymi w równych odstępach kątowych wokół osi 12 przekładni na czopach mimośrodowych 14, zabudowanych w jarzmie 13 satelitów, połączonym na stałe z wałkiem wyjściowym 2b. Koło obiegowe 9 może obracać się swobodnie wokół osi 12 przekładni względem wałka wyjściowego 2b, który otacza. Jednak wolne koło 16 nie pozwala kołu obiegowemu 9 na obrót w kierunku przeciwnym, to znaczy w kierunku przeciwnym do normalnego kierunku obrotu wałka wejściowego 2a względem obudowy 4 przekładni.

Koło koronowe 8 jest związane w sensie obrotu, lecz może swobodnie przesuwać się poosiowo względem wałka wejściowego 2a dzięki wielowypustowi 17.

Sprzęgło wielotarczowe 18 łączy selektywnie koło koronowe 8 z jarzmem 13 satelitów.

Układ tarcz 19 i 22 sprzęgła wielotarczowego 18 może być ściśnięty w kierunku osiowym pomiędzy tarczą oporową 26 związaną z jarzmem 13 satelitów i tarczą ruchomą 27 należącą do obudowy 20, związaną w sensie obrotu z jarzmem 13 satelitów, lecz mogącą przesuwać się względem niego.

Obudowa 20 stanowi podstawę dla wirujących odśrodkowych obciążników 29, rozmieszczonych obwodowo wokół sprzęgła wielotarczowego 18. Obciążniki obracają się więc wraz z wałkiem wyjściowym 2b przekładni.

Każdy obciążnik składa się z ciężarka 31 usytuowanego promieniowo na zewnątrz tarcz 19 i 22 oraz dźwigienki 32, oddziaływującej na zewnętrzną stronę stałej tarczy 26 za pośrednictwem sprężyny talerzowej 34.

Obrót jarzma 13 satelitów dąży do wywołania obrotu ciężarków 31 obciążników 29 w kierunku promieniowym na zewnątrz wokół ich stycznej osi obrotu 28, wskutek działania siły odśrodkowej, aby przemieścić je z położenia spoczynkowego, w którym zderzak 36 obciążników opiera się na obudowie 20 (fig. 1 i 2), do położenia wychylenia widocznego na fig. 3.

Wynikiem tego jest przemieszczenie osiowe dźwigienki 32 względom osi obrotu 28 obciążnika. Przemieszczenie to, które powoduje zbliżenie dźwigienki 32 i ruchomej tarczy 27, może odpowiadać ściśnięciu sprężyny talerzowej 34 i/lub przemieszczeniu tarczy ruchomej 27 w stronę stałej tarczy 26, w kierunku zaciskania sprzęgła wielotarczowego 18.

Gdy przekładnia znajduje się w spoczynku, jak to przedstawiono na fig. 1, sprężyna talerzowa 34 działa na obudowę 20 za pośrednictwem obciążników 29 w spoczynku, siłą dociskającą sprzęgło wielotarczowe 18 w taki sposób, że wałek wejściowy 2a przekładni jest połączony obrotowo z wałkiem wyjściowym 2b, a wówczas przekładnia pracuje na biegu bezpośrednim i jest zdolna do przeniesienia momentu aż do pewnej maksymalnej wartości granicznej, określonej siłą docisku sprężyny talerzowej.

Z drugiej zaś strony, uzębienia koła koronowego 8, satelitów 11 i koła obiegowego 9 są typu śrubowego. Tak więc w każdej parze zębów kół zazębiających się pod obciążeniem, pojawiają się przeciwnie skierowane siły osiowe, proporcjonalne do przenoszonej siły obwodowej, a więc do momentu obrotowego na wałku wejściowym 2a i wałku wyjściowym 2b. Kierunek pochylenia zębów śrubowych dobrano tak, aby siła osiowa Pac (fig. 2) powstająca w kole koronowym 8, gdy przekazuje ono moment napędowy, popychała tarczę ruchomą 27 za pośrednictwem zderzaka B2, w kierunku rozsuwania tarcz 26 i 27, a więc rozłączała sprzęgło wielotarczowe 18. Siła Pac stara się również zbliżyć do siebie dźwigienkę 32 obciążników 29 i tarczę oporową 26, a więc utrzymać obciążniki 29 w położeniu spoczynkowym i ścisnąć sprężynę talerzową 34. Satelity 11, zazębiające się nie tylko z kołem koronowym 8, lecz także z kołem obiegowym 9, są poddane działaniu dwu przeciwstawnych reakcji osiowych PSI i PS2 pozostających w równowadze, a koło obiegowe 9, przy uwzględnieniu jego zazębiania się z satelitami 11, znajduje się pod działaniem siły osiowej Pap, która jest równa

184 493 co do wartości i przeciwnie skierowana w stosunku do siły osiowej Pac koła koronowego 8. Siła nacisku Pap koła obiegowego 9 jest przenoszona na obudowę 4 za pośrednictwem zderzaka B3.

Jest to sytuacja przedstawiona na fig. 2. Poniżej opisano podstawowe działanie przekładni gdy taka sytuacja zaistniała. Dopóki moment przekazywany zespołowi przez wałek wejściowy 2a jest taki, że siła osiowa Pac na kole koronowym 8 wystarczy do ściśnięcia sprężyny talerzowej 34 i do utrzymania obciążników 29 w położeniu spoczynkowym przedstawionym na fig. 2, odległość pomiędzy tarczą oporową 26 i ruchomą tarczą 27 sprzęgła jest taka, że tarcze 19 i 22 ślizgają się wzajemnie po sobie nie przenosząc między sobą momentu. W takim przypadku jarzmo 33 satelitów może się obracać z prędkością różną od prędkości wałka wejściowego 2a i dąży ono do unieruchomienia przez wymuszenie, które ma napędzać wałek wyjściowy 2b. Jarzmo 13 satelitów jest połączone z wałkiem wyjściowym przekładni, czyli z obciążeniem. Obciążenie to dąży do zatrzymania obrotów wałka wyjściowego, a w konsekwencji również jarzma satelitów. Wynikiem tego jest tendencja satelitów 11 do działania jak elementy odwracające kierunek ruchu, to znaczy do powodowania obrotu koła obiegowego 9 w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu koła koronowego 8. Uniemożliwia to jednak wolne koło 16. Koło obiegowe 9 jest więc unieruchomione przez wolne koło 16 i jarzmo 13 satelitów obraca się z prędkością pośrednią pomiędzy zerową prędkością koła obiegowego 9 i prędkością koła koronowego 8 a wałka wejściowego 2a. Zespół działa więc jako reduktor. Gdy prędkość obrotowa wzrasta i moment obrotowy pozostaje niezmieniony, następuje chwila, w której siła odśrodkowa generowana przez obciążniki 29 wytwarza pomiędzy tarczą oporową 26 i tarczą ruchomą 27 nacisk osiowy większy od siły osiowej Pac i wówczas tarcza ruchoma 27 jest dociskana w kierunku tarczy 26 w celu zrealizowania biegu bezpośredniego.

W miarę jak sprzęgło wielotarczowe 18 jest ściskane podczas przejścia na bieg bezpośredni, coraz większa moc jest przekazywana bezpośrednio z koła koronowego 8 połączonego z wałkiem wejściowym 2a, na jarzmo 13 satelitów związane z wałkiem wyjściowym 2b. W rezultacie uzębienia przekładni obiegowej 7 pracują coraz słabiej, to znaczy przekazują coraz mniej siły. Siła osiowa Pac maleje i ostatecznie zanika. Tak więc siła osiowa powstająca na skutek działania siły odśrodkowej może w pełni oddziaływać w celu wzajemnego dociśnięcia tarcz 26 i 27. Ponieważ siła osiowa Pac ostatecznie zanika. W związku z tym siła ta przestaje przeciwdziałać sile odśrodkowej. Z tego względu siła odśrodkowa może w pełni oddziaływać w celu wzajemnego dociśnięcia tarcz 26 i 27.

Może się wówczas zdarzyć, że prędkość obrotowa wałka wyjściowego 2b spadnie i/lub moment przekazywany wzrośnie do tego stopnia, że obciążniki 29 nie będą wytwarzać w sprzęgle wielotarczowym 18 siły docisku wystarczającej dla przeniesienia momentu. W takim przypadku sprzęgło wielotarczowe 18 zaczyna się ślizgać. Prędkość koła obiegowego 9 spada aż do zera. Wolne koło 16 unieruchamia koło obiegowe i siła Pac powstająca w zazębieniu pojawia się znowu aby zluzować sprzęgło tak, że przekładnia zaczyna działać jako reduktor. Tak więc za każdym razem gdy następuje przejście od działania jako reduktor do pracy na biegu bezpośrednim lub odwrotnie, siła osiowa Pac zmienia się w kierunku stabilizującym nowo włączone przełożenie. Jest to z jednej strony bardzo korzystne, gdyż pozwala uniknąć nieustannej zmiany przełożenia wokół niektórych krytycznych punktów działania, z drugiej zaś strony stany poślizgu sprzęgła wielotarczowego 18 są tylko stanami przejściowymi.

Jak to ukazuje fig. 1, przewidziano dodatkowe środki umożliwiające selektywne działanie przekładni jako reduktora w warunkach innych niż wywołane siłami osiowymi sprężyny talerzowej 34, odśrodkowych obciążników 29 i uzębienia śrubowego koła koronowego 8.

W tym celu przekładnia zawiera hamulec 43, który pozwala na unieruchomienie koła obiegowego 9 względem obudowy 4, niezależnie od wolnego koła 16. Innymi słowy, hamulec 43 jest zamontowany, pod względem funkcjonalnym, równolegle w stosunku do wolnego koła 16, pomiędzy kołem obiegowym 9 i obudową 4. Tłok hydrauliczny 44 jest zamontowany osiowo i suwliwie dla selektywnego zaciskania i luzowania hamulca 43. Hamulec 43 i tłok hydrauliczny 44 mają postać pierścieniową, zaś osią ich jest oś 12 przekładni. Tłok hydrauliczny 44

184 493 znajduje się przy komorze olejowej 46, która może być selektywnie zasilana olejem pod ciśnieniem w celu przemieszczania tłoka hydraulicznego 44 w kierunku zaciskania hamulca 43.

Ponadto tłok hydrauliczny 44 jest sztywno połączony z popychaczem 47, który może się opierać o obudowę 20 za pośrednictwem zderzaka osiowego B₄. Układ jest zmontowany tak, że w chwili gdy ciśnienie panujące w komorze 46 popycha tłok hydrauliczny 44 w kierunku zaciskania hamulca 43, obudowa 20, jeszcze przed zaciśnięciem hamulca 43, zostaje odepchnięta w dostatecznym stopniu dla zluzowania sprzęgła wielotarczowego 18.

Tak więc gdy tłok hydrauliczny 44 znajduje się w położeniu zaciskania hamulca (fig. 2), koło obiegowe 9 jest unieruchomione nawet jeżeli jarzmo 13 satelitów ma tendencję do obracania się szybciej niż koło koronowe 8, jak to ma miejsce w przypadku działania z hamowaniem, a w konsekwencji przekładnia działa jako reduktor, na co pozwala zluzowanie sprzęgła wielotarczowego 18.

Opisany zespół obejmujący hamulec 43, tłok 44, komorę olejową 46, popychacz 47 stanowi więc środek udostępniony kierowcy pojazdu dla zmuszenia układu do działania jako reduktora, gdy kierowca pragnie wzmocnić efekt hamowania silnikiem, np. podczas zjazdu z góry lub wtedy, gdy pragnie on zwiększyć moment silnika na wałku wyjściowym 2b. Gdy pojazd porusza się z góry, prędkość pojazdu zwiększa się, natomiast moment obrotowy silnika staje się ujemny. W związku z tym siła osiowa działająca na ząb koła zębatego zmienia swój kierunek i działa w tym samym kierunku, co siła odśrodkowa. W związku z tym nie nastąpi samorzutne zmniejszenie przełożenia w celu osiągnięcia tak zwanego hamowania silnikiem, spowalniającego pojazd. Będzie to jednak możliwe dzięki, zadziałaniu tłoka 44 w celu zatrzymania koła obiegowego 9 (fig. 1), otwarcia sprzęgła 18, zmuszenia przekładni zębatej do działania przy niższym stopniu przełożenia. Gdy moment jest napędzający, hamulec 43, jeśli jest zaciśnięty, wywiera działanie nadmiarowe w stosunku do wolnego koła 16, lecz nie jest to kłopotliwe. Gdy pojazd porusza się z góry, obciążenie, zamiast powodować zatrzymanie przekładni obiegowej 7, przeciwnie będzie ją napędzać, tak że będzie się ona poruszać szybciej niż koło koronowe 8, połączone z silnikiem 5, co wywołuje ujemny (hamujący) moment obrotowy. W efekcie koło obiegowe 9 zamiast obracać się przeciwnie, co ma miejsce, gdy moment obrotowy silnika jest dodatni będzie obracać się szybciej niż silnik, czemu nie zapobiega wolne koło 16. Stanowi to powód zastosowania hamulca 43 do zatrzymywania koła obiegowego 9 podczas hamowania silnikiem. Innym zadaniem tłoka 44 jest wymuszanie pracy na niskim biegu w pewnych przypadkach, gdy moment obrotowy jest dodatni. W takich przypadkach dodatniego momentu można by zrezygnować z hamulca 43, ale fakt, że jest on mimo to uruchamiany, po prostu wywołuje działanie zbędne wobec działania wolnego koła 16.

Zasilanie i odpływ cieczy z komory 46 jest sterowane zaworem elektromagnetycznym 69. Gdy zawór elektromagnetyczny 69 jest W spoczynku (fig. 1 i 3), łączy on komorę 46 z kanałem odpływowym 151, który stwarza opór hydrauliczny. Gdy zawór elektromagnetyczny 69 zostaje zasilony energią elektryczną (fig. 2), odcina on komorę 46 od kanału odpływowego 151 i łączy ją z wylotem pompy 57 napędzanej przez silnik 5. Niezależnie od stanu zawora elektromagnetycznego 69, pompa 57 może również służyć do zasilania obwodu smarowania przekładni (nie pokazanego).

Zawór elektromagnetyczny 69 jest sterowany przez zespół sterujący 152 połączony z czujnikiem 153 prędkości obrotowej V_s wałka wyjściowego 2b, czujnikiem 154 położenia selektora „ręcznie/automatycznie” będącego do dyspozycji kierowcy, czujnikiem 156 położenia pedału przyśpieszenia oraz selektorem „zwykły/sportowy” 157, pozwalającym kierowcy na wybranie jednego z dwu różnych trybów automatycznej pracy przekładni.

Według niniejszego wynalazku, dodatkowy czujnik 158 odczytuje prędkość wejściową V_E wałka wejściowego 2a. Co najmniej wtedy, gdy przekładnia działa na biegu bezpośrednim i gdy, w rezultacie tłok hydrauliczny 44 jest nieaktywny, zespół sterujący 152 nadzoruje przełożenie pomiędzy prędkością wejściową V_E i prędkością wyjściową V_s. .Dopóki realizowany jest bieg bezpośredni, przełożenie to jest równe 1. Gdy prędkość wejściowa Ve wzrasta w stosunku do prędkości wyjściowej V_s oznacza to, że sprzęgło wielotarczowe 18 zaczyna się ślizgać, a w konsekwencji przekładnia zainicjowała samoczynnie przejście do działania jako

184 493 reduktora obrotów. W takim przypadku, aby przyspieszyć ten proces i ograniczyć czas poślizgu tarcz 19 i 22 sprzęgła, zespół sterujący 152, który wykrył wzrost Ve w stosunku do V_s, inicjuje zasilanie komory 46 tak, aby tłok hydrauliczny 44 popychał obudowę w kierunku luzowania sprzęgła wielotarczowego 18, by doprowadzić do sytuacji przedstawionej na fig. 2. Przykładowo zespół sterujący 152 może zainicjować działanie tłoka hydraulicznego 44, gdy stosunek Ve/Vs staje się większy od 1,1.

Aby ta funkcja zespołu sterującego 152 była zgodna z jego innymi funkcjami, uwzględniającymi inne parametry działania pojazdu korzystnie jest, aby zespół sterujący 152 miał w pamięci dwie tablice logiczne determinujące, czy tłok hydrauliczny 44 ma być uaktywniony w funkcji parametrów działania dostarczonych przez czujniki 153, 154, 156 i selektor 157. Gdy zespół sterujący 152 wykryje, że stosunek Ve/Vs przewyższa wartość progową, np. 1,1, zespół sterujący przechodzi do drugiej tablicy logicznej. Dla obowiązujących warunków działania, pierwsza tablica przewidywała nieuaktywnianie tłoka hydraulicznego 44, podczas gdy druga tablica przewiduje uaktywnienie tłoka hydraulicznego 44 w takich samych warunkach. Zgodnie z pierwszą tablicą logiczną przełożenie zmienia się z biegu 2 do 4. Jednakże żądaną zmianą jest zmiana z biegu 2 na 3. Postępująca zmiana aktualnego (rzeczywistego) stopnia przełożenia wykrywana jest w oparciu o parametr Ve/Vs. Gdy parametr ten przekroczy wartość progową, następuje zmiana tablicy logicznej z przedstawionej na fig. 6 na tę na fig. 7, tak aby zainicjować przestawienie „pierwszego” sprzęgła równocześnie z przestawieniem „drugiego” sprzęgła (a nie przestawienie tylko „drugiego” sprzęgła do przełączenia biegu 2 na 4, zgodnie z pierwszą tablicą logiczną).

W nieco odmiennej postaci możliwe jest, że gdy zespół sterujący 152 wykryje, że proces zmiany przełożenia zakończył się, kasuje on uaktywnienie tłoka hydraulicznego 44. Wykrycie zakończenia procesu zmiany przełożenia polega np. na wykryciu, że stosunek Ve/Vs osiągnął wartość równą np. 1,4, odpowiadającą działaniu jako reduktora obrotów. Skasowanie uaktywnienia tłoka hydraulicznego 44 nie powoduje powrotu do działania na biegu bezpośrednim, ponieważ działanie jako reduktor spowodowało ponowne pojawienie się sił zazębienia Pac, zdolnych do ustabilizowania działania jako reduktora bez pomocy tłoka hydraulicznego 44.

W przykładzie realizacji pokazanym na fig. 4, przekładnia przedstawiona schematycznie zawiera dwie przekładnie obiegowe 107,207 zamontowane szeregowo. Przekładnia obiegowa 107 jest podobna do opisanej w odniesieniu do fig. 1-3 pod tym względem, że jej koło koronowe 108 jest połączone z wałkiem wejściowym 2a, jej koło obiegowe 109 jest połączone z obudową 104 za pośrednictwem wolnego koła 116 i jej jarzmo 114 satelitów, podtrzymujące satelity 111, zazębiające się z kołem koronowym 108 i z kołem obiegowym 109, jest połączone z wałkiem wyjściowym 2b przekładni obiegowej 107, który jest również wałkiem wejściowym przekładni obiegowej 207. Sprzęgło 118 pozwala na selektywne połączenie koła koronowego 108 z jarzmem 113 satelitów, a zatem wałka wejściowego 2a z wałkiem pośrednim 2ab, dla zrealizowania przełożenia bezpośredniego w przekładni obiegowej 107. Gdy sprzęgło 118 jest zluzowane, przekładnia obiegowa 107 działa jako reduktor, a koło obiegowe 109 jest wówczas unieruchomione przez wolne koło 116. Przełożenie redukujące realizowane przez tego rodzaju przekładnię obiegową, tzn. przekładnię obiegową z wejściem połączonym z kołem koronowym i wyjściem połączonym z jarzmem satelitów, jest zwykle rzędu 1,4.

Druga przekładnia obiegowa 207 różni się tym, że jej wałek wejściowy, będący wałkiem pośrednim 2ab, jest połączony nie z kołem koronowym 208, lecz z kołem obiegowym 209. Koło koronowe 208 jest połączone z obudową 104 za pośrednictwem wolnego koła 216, uniemożliwiającego obracanie się koła koronowego 208 w przeciwnym kierunku. Wałek wyjściowy 2b jest połączony z jarzmem 213 satelitów, podtrzymującym satelity 211, zazębiające się z kołem koronowym 208 i kołem obiegowym 209. Sprzęgło 218 pozwala na połączenie wałka pośredniego 2ab z wałkiem wyjściowym 2b w celu zrealizowania biegu bezpośredniego w drugiej przekładni obiegowej 207.

Gdy sprzęgło 218 jest zluzowane, przekładnia obiegowa 207 działa jako reduktor z kołem koronowym 208 unieruchomionym przez, wolne koło 216. Uwzględniając fakt,

184 493 że wejście jest połączone z kołem obiegowym 209 i że wyjście jest połączone z jarzmem 213 satelitów, przełożenie redukujące wynosi wówczas na ogół 3.

Sprzęgła 118 i 218 są selektywnie ściskane przez sprężyny odpowiednio R1 i R2 oraz są luzowane przeciwnie do działania tych sprężyn, przez siłowniki odpowiednio Al i A2, sterowane przez elektrozawory odpowiednio VI oraz V2, które z kolei są sterowane przez zespół sterujący 152.

Zespół sterujący 152 przyjmuje na wejściu sygnały V_E i V_s dostarczane odpowiednio przez czujniki 158 i 153, jak również sygnał z czujnika 156, wskazującego położenie pedału przyspieszenia pojazdu, co odpowiada parametrowi obciążenia C silnika pojazdu, który można wyrazić np. w procentach obciążenia maksymalnego. W silniku pojazdu określenie „obciążenie” w mniejszym lub większym stopniu odpowiada położeniu pedału przyspieszenia, lub otwarciu przepustnicy silnika benzynowego. Wyrażane jest ono zazwyczaj w procentach maksymalnego obciążenia.

Przekładnia, która została tu opisana, jest w stanie zrealizować cztery różne przełożenia. Pierwsze przełożenie, czyli przełożenie najniższe, jest ustalone, gdy obydwa sprzęgła 118, 218 są zluzowane, a w efekcie obydwie przekładnie obiegowe 107, 207 działają jako reduktory. Przekładnia daje wówczas przełożenie redukujące, równe 1,4 x 3 = 4,2.

W celu działania na drugim biegu, sprzęgło 118 zostaje ściśnięte, a sprzęgło 218 zluzowane tak, że przekładnia obiegowa 107 działa na biegu bezpośrednim, a przekładnia obiegowa 207 jako reduktor, co daje całkowite przełożenie redukujące przekładni równe 3.

W celu działania na trzecim biegu zachodzi sytuacja odwrotna, sprzęgło 118 jest zluzowane, sprzęgło 218 zaś ściśnięte tak, że tylko pierwsza przekładnia obiegowa 107 działa jako reduktor. Daje to całkowite przełożenie redukujące równe około 1,4.

W celu działania na czwartym biegu, czyli na biegu najwyższym, obydwie przekładnie obiegowe 107, 207 działają na biegu bezpośrednim, a całkowite przełożenie równe jest 1.

W prostym przykładzie, który został zilustrowany, zmiany przełożenia są sterowane wyłącznie przez zespół 152 na podstawie parametrów działania V_s (prędkość wyjściowa) oraz C (obciążenie), lecz wersje bardziej skomplikowane są również możliwe do zaprojektowania. Takie bardziej skomplikowane wersje mogą np. uwzględniać temperaturę na zewnątrz, temperaturę silnika i jakikolwiek inny parametr, który może mieć znaczenie dla prowadzenia pojazdu.

W tej przekładni przejście od drugiego do trzeciego biegu wymaga precyzji sterowania, ponieważ sprzęgło 118 musi zostać zluzowane w chwili gdy sprzęgło 218 ma zostać ściśnięte. Jeżeli synchronizacja tych dwóch operacji, jest niedoskonała, zachodzi ryzyko, że przez krótką chwilę zajdzie bądź równoczesne zluzowanie obydwu sprzęgieł, odpowiadające powrotowi do pierwszego biegu z prawdopodobnym ryzykiem rozbiegania silnika, bądź też równoczesne ściśnięcie obydwu sprzęgieł, tzn. krótkotrwały stan biegu bezpośredniego całej przekładni z ryzykiem zdławienia silnika. W obydwu przypadkach pasażerowie pojazdu odczuwają szarpnięcia, a mechanizmy są poddane zbędnym uderzeniom i naprężeniom. Ponadto, gdyby pozwolić na występowanie tych nieregulamości działania, oddziaływałyby one na parametry działania odbierane przez zespół sterujący 152, co powodowałoby dalsze zakłócanie przebiegu procesu zmiany przełożenia.

Aby uniknąć tych niedogodności, zespół sterujący 152 powoduje w pierwszej chwili ściśnięcie sprzęgła 218 bez luzowania sprzęgła 118. Spowoduje to zmniejszenie prędkości wejściowej Ve, w stosunku do prędkości wyjściowej V_s ponieważ odpowiada to stopniowemu przejściu przekładni z drugiego biegu bezpośrednio na czwarty bieg. W trakcie tego cząstkowego procesu, prędkość wejściowa Ve zmienia się więc w kierunku odpowiadającym żądanej zmianie biegu, a więc przejściu z drugiego na trzeci bieg. Przeciwnie, gdyby rozpoczęto od uaktywnienia sprzęgła 118 w kierunku luzowania, byłby to manewr odpowiadający powrotowi do pierwszego biegu, a więc wzrostowi prędkości wejściowej Ve.

Ściskanie sprzęgła 218 odbywa się stopniowo, zwłaszcza jeżeli zawór 69 zawiera kanał odpływowy 151 stawiający opór hydrauliczny, jak to pokazano na fig. 1 do 3, co uniemożliwia gwałtowny odpływ cieczy z hydraulicznej komory 46. Jak wynika z fig. 4, gdy podczas stopniowego ściskania sprzęgła 218 zespół sterujący 152 wykryje, że stosunek

184 493

V_E/V_S zmniejszy się do wartości niższej od pewnej wartości progowej KI, spowoduje to zluzowanie pierwszego sprzęgła 118.

Figura 5 przedstawia przykładowy schemat blokowy, który może być wykorzystany przez zespół sterujący 152.

Pierwszy etap 301 polega na wybraniu tablicy logicznej Tl przedstawionej na fig. 6, która podaje dla różnych wartości obciążenia C i prędkości V_s przełożenie, jakie należy wybrać. Tablica logiczna Tl nie przewiduje w żadnej sytuacji wyboru trzeciego biegu, jedynie biegi 1, 2 i 4 mogą być wybrane.

Następnie, zgodnie z fig. 5, test 303, poprzedzony etapem 302 odczytu parametrów V_si C, determinuje, czy według tablicy Tl przełożenie R1 ma być wybrane lub utrzymane. W zależności od tego, czy odpowiedź brzmi „tak” czy „nie”, polecenie 304 zasilenia siłowników Al i A2 zostaje wyemitowane lub odpowiednio nie. Następnie, w obydwu przypadkach, parametry V_s i C zostają ponownie odczytane (instrukcja 306) i test 307 sprawdza, czy zaistniały warunki dla wybrania drugiego przełożenia. Jeżeli tak, instrukcja 308 poleca odpływ cieczy z siłownika Al i zasilenie siłownika A2, a następnie, po ponownym odczytaniu parametrów V_s iC (instrukcja 309), test 310 sprawdza, czy zaistniały warunki dla wybrania czwartego przełożenia. Jeżeli odpowiedź na zapytanie testu 307 odnośnie konieczności ustalenia drugiego przełożenia jest negatywna, następuje bezpośrednie przejście do instrukcji 309 i testu 310, bez przechodzenia przez instrukcję 308. Jeżeli odpowiedź na test 310 jest negatywna, następuje powrót do testu 303 w celu stwierdzenia, czy zachodzi konieczność wybrania lub utrzymania pierwszego biegu.

Jeżeli odpowiedź na test 310 jest pozytywna, oznacza to, że zostało wybrane trzecie lub czwarte przełożenie, ponieważ tablica logiczna Tl nie pozwala na rozróżnienie tych dwóch przypadków. Jednak bez względu na to, instrukcja 311 poleca realizację odpływu cieczy z obydwu siłowników w celu zainicjowania przejścia do czwartego przełożenia. Następnie test 312 sprawdza, czy stosunek Ve/Vs jest mniejszy od progu KI. Jeżeli odpowiedź jest negatywna, algorytm powraca do instrukcji 309 aby sprawdzić parametry V_s i C, związane odpowiednio z prędkością i obciążeniem pojazdu. Jeżeli parametry te nie zmieniły się zbytnio, test 310 powoduje powrót do instrukcji 311. Pętla ta może być realizowana szereg razy, dopóki stopniowe ściskanie sprzęgła 218 nie spowoduje dostatecznego spadku obrotów Ve tak, aby odpowiedź na test 312 („Ve/Vs < KI ?”) była pozytywna. W tym przypadku instrukcja 313 poleca przejście do tablicy logicznej T2, przedstawionej na fig. 7, która odróżnia przypadki, w których musi być wybrane trzecie przełożenie od tych, w których należy wybrać czwarte przełożenie.

Po wykonaniu instrukcji 314 powodującej odczytanie V_s i C, test 315 sprawdza, czy należy wybrać trzecie przełożenie. Jeżeli tak, zainicjowane zostaje zasilanie siłownika Al, lecz stan po odpływie cieczy z siłownika A2 zostaje utrzymany (instrukcja 316), a następnie algorytm powraca w pętli do instrukcji 314.

Jeżeli w pewnym stadium działania na trzecim przełożeniu odpowiedź na test 315 stanie się negatywna, algorytm powraca do instrukcji 309 i do testu 310 w celu sprawdzenia, czy konieczne jest wybranie czwartego przełożenia. Jeżeli tak jest, wybranie i utrzymanie czwartego przełożenia odbywa się w pętli, przechodząc kolejno przez etapy od 309 do 315. W rzeczywistości ponieważ punktem wyjścia jest sytuacja, w której trzecie przełożenie zostało już wybrane, odpowiedź na test 312 jest natychmiast pozytywna, od pierwszego wykonania tej pętli. Dzieje się tak dlatego, że zgodnie z tym, co powiedziano wcześniej, to właśnie podczas przejścia od drugiego do trzeciego przełożenia odpowiedź na test 312 przechodzi od stanu „NIE” do stanu „TAK”.

Jeżeli, poczynając od działania na trzecim przełożeniu, odpowiedzi na test 315, a następnie na test 310 są obydwie negatywne, oznacza to, że konieczne jest wprowadzenie pierwszego przełożenia i algorytm powraca do instrukcji 301, która wprowadza ponownie tablicę Tl, a następnie proces opisany na początku w odniesieniu do fig. 5 rozpoczyna się od nowa.

Przejście od drugiego do trzeciego przełożenia według schematu blokowego z fig. 5 będzie polegało na rozpoczęciu procesu przejścia do czwartego przełożenia przez instrukcję 311 powodującą odpływ cieczy z obydwu siłowników. Ponieważ punktem wyjścia jest działanie

184 493 na drugim przełożeniu, dla którego z siłownika Al ciecz już wypłynęła, jedynym efektem działania instrukcji 311 jest rozpoczęcie odpływu cieczy z drugiego siłownika A2, a więc zmiana stanu drugiej przekładni 207, dla której przeskok pomiędzy dwoma przełożeniami (1:1 na biegu bezpośrednim i 3:1 jako reduktor) jest większy. Następnie, gdy stosunek V_E/V_Sstaje się mniejszy od KI (test 312), z kolei pierwsza przekładnia obiegowa 107 zaczyna zmieniać stan, w wyniku zasilania siłownika Al (instrukcja 316).

W przedstawionym przykładzie nie uznano za użyteczne elektronicznego sterowania przejściem w przeciwnym kierunku, tzn. od trzeciego do drugiego przełożenia, ponieważ przejście to okazało się w praktyce mniej delikatne. Zaobserwowany doświadczalnie problem polega na tym, że „samorzutne” przejście z biegu 2 na bieg 3 nie było zadowalające (nadmierne wstrząsy i nadmierny poślizg) i to stanowiło przyczynę opracowania sposobu i urządzenia według wynalazku. Jednakże problem niezadowalającego przechodzenia nie występował przy przejściu z biegu 3 na bieg 2. Trudno jest wyjaśnić to zjawisko. Jest to po prostu wynik doświadczalny.

Jednak tego rodzaju sterowanie elektroniczne mogłoby być możliwe. W tym celu wystarczyłoby, aby tablica T2 nie wprowadzała żadnego rozróżnienia pomiędzy przypadkami, w których należy wybrać pierwsze przełożenie, a tymi, w których należy wybrać drugie. Proces przejścia od trzeciego do drugiego przełożenia rozpocząłby się tak, jak gdyby miał nastąpić powrót bezpośrednio do pierwszego przełożenia, poprzez proste zluzowania sprzęgła 218.

Następnie, jedynie gdy stosunek Ve/Vs staje się większy od progu K2 nastąpiłby powrót do tablicy Tl, która rozróżnia przypadki, w których należy wybrać pierwsze przełożenie od tych, w których należy wybrać drugie, i dopiero w tym stadium rozpoczęłoby się ściskanie sprzęgła 118 pierwszej przekładni.

W konsekwencji widoczne jest, że według wynalazku jest zawsze korzystne, gdy zachodzi, konieczność odwrócenia stanów przełożenia wysokiego i niskiego pomiędzy dwiema przekładniami zębatymi zamontowanymi szeregowo, rozpoczęcie działania od przekładni mającej większą rozpiętość pomiędzy swoim przełożeniem wysokim i niskim. Tu rozpoczyna się zawsze od uaktywnienia drugiej przekładni obiegowej 207, w której przełożenie jest trzy razy większe podczas pracy jako reduktora niż na biegu bezpośrednim, a dopiero potem uaktywnia się drugą przekładnię obiegową 107, której przełożenie jako reduktora jest tylko 1,4 razy większe niż na biegu bezpośrednim.

W przykładzie przedstawionym na fig. 4 możliwe byłoby wykorzystanie działania sił typu odśrodkowego lub sił zazębienia, jak to pokazano na fig. 1-3.

W tablicach logicznych, takich jak Tl i T2₂, mogłyby występować pary wartości C, V_s, dla których nie ustalono żadnego wyboru przełożenia, co oznaczałoby, że dla tych szczególnych warunków zespół sterujący 152 pozwala samym siłom odśrodkowym i zazębienia sterować przekładnią. Nawet w takich warunkach można by przewidzieć, że zespół sterujący 152 poleca wprowadzenie do akcji siłownika w celu ułatwienia zmiany stanu jednego lub wielu sprzęgieł podczas przejścia pomiędzy dwoma przełożeniami.

Jeżeli zespół sterujący 152 z fig. 4 musi uwzględniać parametry inne niż C i V_s aby podjąć decyzję o zmianie przełożenia, każda z tablic Tl i T2 może być zastąpiona macierzą więcej niż dwuwymiarową, z tego względu, że w komputerze macierz nie występuje w postaci określonej tablicy, ale w postaci grup wartości. Każdej parze wartości obciążenia, np. 70% i prędkości pojazdu, np. 80 km/h, przypisany jest wybrany bieg, np. 3. Z tego względu uwzględnienie liczby parametrów większej np. od 2, nie stanowi problemu - po prostu wymagane będzie więcej pamięci.

184 493

FIG.6

FIG.7 t₂

C [%]

3E·

3£$S;

kfem

S3

©si

l3£

2b2§ s

s s

©2:^<4χ©Α\4>

Y5 s!

3q

©aż

\3^>

SS22 3 ©£<£$£

W yu ©£ 3 yre

184 493

FI6.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób sterowania zmianą przełożenia przekładni i przekładnia ze stopniowym przechodzeniem od poprzedniego przełożenia do nowego przełożenia w przekładni umożliwiającej co najmniej dwa różne przełożenia i zawierającej siłownik uaktywniający sprzęgło selektywnego sprzęgania przekładni, w którym to sposobie po zainicjowaniu procesu zmiany przełożenia wykrywa się co najmniej jedną wielkość fizyczną i steruje się siłownikiem w funkcji wykrytej wartości tej wielkości fizycznej, znamienny tym, że wykrywa się drugą wielkość fizyczną i wyznacza się parametr (V_E/Vs) będący ilorazem tych wartości fizycznych, przy czym jego wartość jest zależna od stopniowej zmiany przełożenia przekładni.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że działanie przekładni obiegowej rozpoczyna się, gdy parametr (V_E/V_S) przekroczy określoną wartość progową (KI).
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako wielkość fizyczną mierzy się prędkość obrotową (V_Ej przed tym urządzeniem sprzęgającym i porównuje się ją z prędkością obrotową (V_s) za tym urządzeniem sprzęgającym.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że inicjowanie procesu zmiany przełożenia realizuje się z użyciem sprzęgła wielotarczowego (18), korzystnie drugiego sprzęgła (218) sprzęgania selektywnego i drugiego siłownika (A2).
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że inicjowanie procesu zmiany przełożenia realizuje się, gdy moment przenoszony przez sprzęgło (18, 218) przewyższa maksymalną wartość przenoszoną, określoną przez przyłożenie do tego sprzęgła (18, 218) siły wzorcowej.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się siłownik (Al) wspomagający rozłączanie się sprzęgła (18) sprzęgania selektywnego, przeciwnie do siły wzorcowej obciążnika (29).
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że przykłada się siłę wzorcową poprzez obciążniki (29) odśrodkowe oddziałujące na sprzęgło (18, 218) za pośrednictwem sprężyny talerzowej (34) lub innej sprężyny.
8. Sposób według zastrz. 5 albo 7, znamienny tym, że sprzęgło (18, 218) rozłącza się przez połączone działanie pierwszego siłownika (Al) i siły (Pac) reakcji uzębienia kół koronowych (8,108).
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że spośród tych dwóch sprzęgieł (18, 218) wybiera się do uaktywnienia jako drugie, sprzęgło (218) sprzęgania selektywnego, którego zadziałanie powoduje zmianę prędkości wejściowej (Ve) przekładni zgodnie z kierunkiem wektora zmiany prędkości wyjściowej.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że steruje się dwoma sprzęgłami (118,218) w oparciu o tablice logiczne (Tl, T2), przy czym zmienia się tablicę logiczną co najmniej raz podczas tej zmiany przełożenia w pewnym stadium określonym w oparciu o wartość parametru

OW
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że steruje się dwoma sprzęgłami (118, 218) w oparciu o tablice logiczne (Tl, T2), przy czym zmienia się tablicę logiczną co najmniej raz podczas tej zmiany przełożenia w pewnym stadium określonym w oparciu o wartość parametru (V_e/Vs).
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że gdy zmienia się tablicę logiczną, przechodzi się od tablicy (Tl), która dla zmiany przełożenia od poprzedniego przełożenia przewiduje jedynie uaktywnienie drugiego sprzęgła (218), do tablicy (T2) powodującej zadziałanie pierwszego sprzęgła (118).
13. Sposób według zastrz. 10 albo 12, znamienny tym, że poczynając od stanu odpowiadającego poprzedniemu przełożeniu, zadziałanie drugiego sprzęgła (218) bez zadziałania pierwszego sprzęgła (118) odpowiada innemu przełożeniu przekładni, przy czym dla zmiany tablicy logicznej przechodzi się od pierwszej tablicy logicznej (Tl), przewidującej

184 493 bezpośrednie przejście od poprzedniego przełożenia do tego innego przełożenia, do drugiej tablicy logicznej (T2), przewidującej przejście od tego innego przełożenia do nowego przełożenia.
14. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że poczynając od stanu odpowiadającego poprzedniemu przełożeniu, zadziałanie drugiego sprzęgła (218) bez zadziałania pierwszego sprzęgła (118) odpowiada innemu przełożeniu przekładni, przy czym dla zmiany tablicy logicznej przechodzi się od pierwszej tablicy logicznej (Tl), przewidującej bezpośrednie przejście od poprzedniego przełożenia do tego innego przełożenia, do drugiej tablicy logicznej (T2), przewidującej przejście od tego innego przełożenia do nowego przełożenia.
15. Sposób według zastrz. 9 albo 10, albo 11, albo 12, albo 14, znamienny tym, że w przypadku stosowania dwóch przekładni obiegowych (107,207) zamontowanych szeregowo, z których każda umożliwia dwa przełożenia, wysokie i odpowiednio niskie, w trakcie zmiany od poprzedniego przełożenia do nowego przełożenia z mechanizmów różnicowych w postaci jarzma (113) satelitów przechodzi od przełożenia wysokiego do niskiego, a drugi przechodzi od przełożenia niskiego do wysokiego w wyniku zadziałania dwóch sprzęgieł (118, 218), z których każde jest połączone z jednym z tych mechanizmów, przy czym jako drugie sprzęgło wybiera się to, które jest połączone z mechanizmem różnicowym, dla którego rozpiętość pomiędzy wysokim i niskim przełożeniem jest największa.
16. Przekładnia dla pojazdu zawierająca co najmniej jeden zespół kół zębatych, połączona ze sprzęgłem wywołującym zmianę przełożenia w wyniku zadziałania sprzęgła i mająca środki inicjujące zmianę przełożenia w funkcji co najmniej jednego parametru działania pojazdu, czujniki dla wykrywania wielkości fizycznej związanej z działaniem przekładni, środki sterujące do sterowania zadziałaniem sprzęgła zgodnie ze zmianą wartości tej wielkości fizycznej, znamienna tym, że te czujniki (153, 158) stanowią czujniki parametru (V_E/V_S).