SE436727B - Hydrodynamisk-mekanisk drivanordning for fordon - Google Patents

Description

fveovses-1 . ledskovelkrans. Eftersom pumphjulet och turbinhjulet vid dra- gande dríftsfunktion roterar i samma riktning rör det sig om en liklöpande omvandlare. Använder man en sådan omvandlare för att genom omställning av reverseringsdrivanordningen, varigenom tur- binhjnlet kommer att rotera mot sin normala rotationsriktning och inställer en viss slirning pâ ingångskopplingen för att âstad _komma hydrodynamisk bromsning, så kommer ingângskopplingen att belastas utomordentligt högt. Vid en sådan liklöpande omvandlare är nämligen inom det så kallade motbromsningsområdet det speci- fika pumpmomentet mycket högt. Dessutom är även det specifika turbinmomentet inom stora delar av motbromsningsomrâdet betydligt högre än vad som i allmänhet är nödvändigt och önskvärt, vari- genom vid hydrodynamísk bromsning de aktuella friktionskoppling- arna för reverseringsdrivanordningen arbetar med stor slirning och att sålunda en hög friktionsbelastning vilar på kopplingen.

Det krävs därför i reverseringsdrivanordningar friktionskopplinga med mycket hög effekt och försedda med skrymmande kylanordningar.

Ett ytterligare problem är dessutom att inom en del av motbroms- ningsområdet (d v s i bestämda värden på varvtalsförhàllandet nT/nP mellan'turbinhjulet och pumphjulet) så kommer det speci- fika turbinmomentet att utsättas för stora variationer eller till och med uppträda ryckvis. ' Ändamålet med uppfinningen är att så förbättra en hydro- dynamisk-mekanisk drivanordning av ovan angivet slag, att vid hydrodynamisk bromsning med inställd slirning i ingângskopplinger åstadkomma minsta möjliga belastning av såväl ingângskopplingen som även av reverseringsdrivanordningens fríktionskopplingar.

Detta ändamål förverkligas väsentligen därigenom, att en regleringsanordning är anordnad att åtminstone ungefär kon- stanthålla det hydrodynamiska bromsmomentet genom inställning av ingàngsfriktíonskopplingens slirning, varvid i reglerings- anordningen som mätstorhet eller regleríngsstorhet användes den medelst vridmomentomvandlarens pumphjul (31) i vridmo- mentomvandlarens (30) arbetsmedium åstadkomna tryckdifferensen eller en av denna tryckdifferens beroende storhet, vilken jämföres med ett godtyckligt inställbart bör-värde. u» . _ , _ - _'l*907966-1 Genom DT-PS 2021503 är en drivanordning för fordon känd, vid vilken en sådan motlöpande momentomvandlare användes för dragande drift respektive för hydrodynamisk bromsning. Det är även känt att förse en sådan drivanordníng med en ingångskopp- ling. Vid dessa kända drivanordningar åstadkommas hydrodynamisk bromsning endast då omvandlarens pumphjul stoppas medelst en pumpbroms. Därigenom faller givetvis turbínhjulets upptagna hydrodynamiska bromsmoment vid sjunkande turbinvarvtal kraftigt.

Det är av denna anledning liksom vid en normal strömmningsbroms inte möjligt att tillnärmelsevis bringa fordonet till stilla- stående blott och bart genom hydrodynamisk bromsning. Inom högre turbinvarvtalsområden måste bromsmomentet inställas genom för- ändring av omvandlarens fyllningsgrad till önskat värde.

Den hydrodynamiska-mekaniska drivanordningen enligt upp- finningen skiljer sig från de kända drivanordningarna b1_a_därigenom, att pumphjulet hos den motlöpande cmvandlaren dnder hydrodynamisk bromsning inte står stilla utan löper runt med ett inställbart varvtal. Det har nämligen visat sig speciell' fördelaktigt att vid en sådan motlöpande omvandlare det specifik. pumpmomentet vid hydrodynamisk bromsning och då pump och turbin löper i samma riktning ligger inom det praktiskt användbara området för förhållandet nT/np vid mycket 'låga värden. Försök med den angivna hydrodynamiska vrídmomentomvandlaren har över- raskande nog visat, att det specifika pumpmomentet vid hydro- dynamisk bromsning först avtar med ett från noll stigande varv- talsförhållande nT/np, därefter kvarligger i närheten av värdet noll inom det för bnmßnügæn viktigaste området av nT/nP och där- efter endast långsamt åter stiger. Uppfinningen har visat att denna omvandlarkaraktäristik_kan utnyttjas speciellt fördelak- tigt för hydrodynamisk bromsning med roterande pumphjul, varvid detta varvtal beror av slirningen hos en ingångsfriktionskopplin Genom denna omvandlarkaraktäristik kommer nämligen ingångskopp- lingen vid den nämnda typen av hydrodynamisk bromsning endast att belastas obetydligt och kopplingen kan utan vidare arbeta 7907966-1 _ . med godtycklig slirning inom långa tidsintervaller. Därigenom kan ingângsköpplingen genom en ändring av slirningen användas för inställning av ett godtyckligt pumpvarvtal och därmed för inställning av olika turbinmoment, d v s olika hydrodynamiska bromsmoment.

Enligt uppfinningen erhåller man vidare den fördelen, att inom det för hydrodynamisk hromsning_praktiskt brukbara områ- det av varvtalsförhållandet nT/ np det specifika turbinmomentet icke undergår några större förändringar och detta underlättar uppnâendet av en jämn bromsfunktion. Det har vidare enligt upp- finningen visat sig att storleken på turbinmomentet vid broms- ning i förhållande till turbinmomentet vid drivning ligger på mycket gynnsamma värden. Alla dessa förhållanden medför att å ena sidan anordningar för att ändra omvandlarens fyllningsgrad inte krävs och att å andra sidan friktionsanordningarna för rever seringsdrivanordningen kan arbeta utan slirning vid hydrodyna- misk bromsning, d v s på samma sätt som vid dragande drivning.

Uppfinningen medger vidare en snahb och automatisk om- koppling av ingångskopplingen till slirning vid övergång från hydrodynamisk bromsning, varigenom fordonets manövre- ring underlättas.

Vid vissa fordonstyper, såsom exempelvis spårvagnar, kan det vara tillräckligt att utforma styranordningen så, att föraren genom påverkan av bromspedalen åstadkommer omkoppling till hydro dynamisk bromsning och dessutom inställer storleken på ingångs- kopplingens slirning i motsvarighet till det för tillfället önskade bromsmomentet. Det är underförstått att motorvarvtalet härvid alltid ligger på ett fast värde, exempelvis pâ tomgàngs- varvtal, eftersom omvandlarpumphjulets varvtal och därmed det hydrodynamiska bromsmomentet i allmänhet även beror av motor- varvtalet vid slirande ingångskoppling även om man kan påverka ingângskopplingen genom en stor dubbelverkande hydraulik cylindm såsom visas i DT-AS 1700160, figur 3 och sålunda avlägsna infly- tandet från motorvarvtalet. . . _ _ . 7907966-1 Om uppfinningen tillämpas på ett fordon, vilkets körriktning ofta måste ändras, exempelvis gaffeltruckar, bandtraktorhyvlar, hjullastare och liknande så är det i flesta fall önskvärt att omkopplingen till hydrodynamisk bromsning skall åstadkommas ge- nom en omkastning av körriktningsspaken för att körhastigheten omedelbart skall bringas till,noll och körning i andra riktningen skall kunna ske. Inställandet av ett bestämt bromsmoment, exempel vis medelst bromspedalen stöter härvid på svårigheter delvis 3 därigenom, att föraren inte endast har uppmärksamheten riktad på körningen utan dessutom i övervägande grad måste observera ett arbetsredskap och delvis beror svårigheterna därpå, att bromsförloppet fram till fullständigt stillastående ofta endast tar några sekunder. Inom detta korta tidsíntervall är det inte möjligt för föraren att inställa det erforderliga bromsmomentet genom en mer eller mindre kraftig nedtryckning av en pedal, efter som vid ett sådant fordon motorn även driver arbetsredskapet och på grund av att motorns varvtal i intet fall vid en bromsning inte kan ínställas på ett fastlagt värde. Motorvarvtalets in- flytande på bromsmomentet kan visserligen elimineras genom an- vändning av den ovan nämnda dubbelverkande hydraulikcylindern i ingângskopplingen. Bortseende från stora anskaffningskostnader- na och det stora utrymmet en sådan hydraulikcylinder kräver är cylindern inte i stånd att bortkoppla andra variabler och stor- heter,som påverkar bromsmomentet, såsom exempelvis friktionen pà friktionsytorna i ingångskopplingen eller viskosíteten hos den för smörjning och kylning av friktionsytorna använda vätskan.

Enligt uppfinningen anordnas därför en regleringsanord- ning, vilken genom inställning av ingângskopplingens slir- ning inreglerar det hydrodynamiska bromsmomentet på ett åtminstone ungefärligen konstant värde, varvid i reglerings- anordningen som mätstorheter eller regleringsstorheter användes den av omvandlarens pumphjul i arbetsmediet åstadkommna tryck- differensen eller en av denna tryckdifferens beroende storhet och jämför denna med en godtyckligt inställbar referensstorhet (bör-värde). En sådan regleringsanordning är känd genom DT-PS 2l3?lUH. Med denna kända regleringsanordning regleras vid kryp- körning, d v s drivning med slirning i ingângskopplingen, det _. ..._ .......... l-s-a-íxng 79Ü7966-1 från drivanordningen avgivna drivmomentet, varvid sålunda den hydrodynamiska vridmomentomvandlaren arbetar inom sitt normala arbetsområde och företrädesvis med mycket litet turbinvarvtal.

Man kan-av den kända anordningen icke dra den slutsatsen att i motbromsningsområdet den av pumphjulet åstadkommna, varvtals- beroende tryckdifferensen'även i praktiken skulle kunna utgöra ett tillräckligt noggrant mått på turbinmomentet, eftersom turbin- hjulet löper i.motsatt riktning och med ett varvtal, som kan lig- ga var som helst inom det beräknade varvtalsområdet, d v s åt- minstone tidvis även kan vara mycket.högt och i alla händelser uppträder i omvandlaren inom motbromsningsomrâdet helt andra strömmningstillstånd än vid-krypkörning. Genom uppfinningen åstadkommes en regleringsanordning för den-hydrodynamiska broms- momentfunktionen, som är mycket enkel, eftersom för framtagningen av regleringsstorheten någon komplicerad vridmomentmätande an- ordning icke erfordras utan blott och bart en tryckdifferens som regleringsstorhet. I de flesta fall är det tillräckligt att som regleringsstorhet endast använda vätsketrycket på pumphjulets utloppssida, eftersom trycket på pumphjulets inloppssida utan svårigheter kan hållas konstant medelst en tryckbegränsnings- ventil. Härigenom är det-inte nödvändigt att bilda differensen mellan trycken på pumphjulets båda sidor. Utnyttjandet av den enda tryckdifferensen respektive pumpens utloppstryck som regle- ringsstorhet underlättas dessutom därigenom, att den enligt uppfinningen använda motlöpande omvandlaren alltid har en statio- när kåpa, varigenom tryckmätledningar utan svårighet kan an- slutas till omvandlarens kåpa.

Den beskrivna regleringsanordningen kan inkopplas pà ett speciellt lämpligt sätt i drivanordningen enligt uppfinningen, som är försedd med en.motlöpande.omvandlare. Användningen av en sådan reglcringsanordning kan dock användas även i samband med en medlöpande omvandlare och särskilt då omvandlaren har en fast kåpa . i I Övriga för uppfinningen väsentliga kännetecken framgår av patentkraven och olika utföringsexempel beskrives nedan i an- slutning till ritningarna. Pâ ritningarna visar figur 1 schemat -nauw-:l 7907 966 - 1 för en drivanordning enligt uppfinningen i stillastående till- stånd, figur 2 visar schemat enligt figur 1 i dragande till- stånd, figur 3 visar_scheæm enligt figur 1 under omkopplingen från dragande tillstånd till hydrodynamisk bromsning, figur H visar schemat enligt figur 1 under hydrodynamisk bromsning, figur 5 visar en i förhållande till figur 1 modifierad utförings- form av drivanordningen, figur 6 visar en del av schemat enligt figur 5 med en tillsatsanordning för krypkörning, figurerna 7 och 8 visar längdsnitt genom en tryckventil för drivanordningens styranordning i olika arbetslagen och figur 9 visar en ytterli- gare modifierad styranordning. ' Den i figur l visade drivanordningen för ett fordon är för- sedd med en som lamellkoppling utformad ingångskoppling 20, en enligt uppfinningen som motlöpande omvandlare utformad hydro- dynamisk vridmomentomvandlare 30 och en reverseringsdrivanordning H0. Ingångskopplingens 20 primärdel 21 innefattar en drivande axel 22, vilken är kopplad till en icke visad drivmotor eller annan drivkälla och en enkelverkande hydraulcylinder 23 med en ringkolv 2M, vilken vid tillförsel av tryckmedium slår till eller kopplar in ingångskopplingen 20. Ingângskopplingens 20 sekundärdel 25 är fast förenad med omvandlarens 30 pumphjul 31.

Det ringformade arbetsrummet 32 bildas väsentligen av ett statio- närt hus 33. Omvandlare 30 är vidare försedd med en ledskovel- krans 30, i vilken den av pumphjulet i arbetsmediet åstadkommna rotationsrörelsen upphäves, en kärnring 35 samt ett vid dragande drift relativt pumphjulet 31 motlöpande turbinhjul 37, vilket är fast förbundet med en ingângsaxel 39 till reverseringsdriv- anordningen H0. Ledskovelkransen 3N genomströmmas centripetalt av arbetsmediet. Dessutom kan i det radiellt yttre omrâdet av arbetsrummet 3H anordnas en ytterligare, axiellt genomströmmad ledskovelkrans. Väsentligt är att ledskovelkransen respektive ledskovelkransarna i strömmningsriktningen räknat alltid är an- ordnade mellan pumphjulet 31 och turbínhjulet 37. Turbinhjulet 37 ligger alltid i närheten av pumphjulets 31 inloppssida. Spe- ciellt fördelaktigt är att så anordna turbínhjulet 37 i arbets- rummets 32 inre radiella omrâdet, att turbinhjulet genomströmmas axiellt eller ungefär axiellt. _'v9ov9s6-1 Reverseringsdrivanordningen #0 är företrädesvis utformad på följande sätt. Den omfattar en duoplanetsats H1, vilkens planetbärare M2 dels är fast förbunden med ingångsaxels 39 och dels är fast förbunden med lamellkopplingens H3 primärdel. Sol- hjulet NU är ovridbart förbunden med den drivna utgående axeln H5 och med lamellkopplingens M3 sekundärdel. Ringdrevet H6 kan bromsas med en lamellbroms Hz.

Styranordningen för den beskrivna drivanordningen utformas företrädesvis rent hydrauliskt, men kan givetvis även bestå av en elektrohydraulisk styranordning. Den visade, rent hydrauliska styranordningen omfattar följande delar: en arbetsmedíumpump 50, som drives medelst drivaxeln 22, en tryckledning 51, i vilken trycket hålles konstant medelst en tryckreduceringsventil 52, en omvandlarmatarledning 53 med en strypning SN, som utgår från tryckledningen 51, ledningar 55, 56 och 57 med en för omställning av reverseringsdrivanordningen anordnad styrventil 58, som kan inställas i lägena tomgång noll, framåt V och back R. I ledningen 55 är en strypning 55a anordnad. För att styra ingângskopplingen 20 finns vidare ledningar 60, 61 och 62 med en förstyrningsven- til 63 och en tryckreduceringsventil 64. Den senare kontrollerar utgångstrycket i ledningen 62 vid samma eller högre ingångs- tryck i ledningen 61 i beroende av fjäderkrafterna hos fjädrar- na 65 och 66. Kraften från fjädern 65 kan ändras medelst en kopplingspedal 67, varvid vid nedtryckning av pedalen 67 fjäder- kraften ökar och därigenom åstadkommas en förskjutning av ventil- kroppen 6U åt höger på ritningen och sålunda en minskning av trycket i ledningen 62 med påföljande urkoppling av ingångskopp- .lingen 20. Fjäderns 66 fjäderkraft kan inställas medelst kolvens 68 i en hjälpcylinder 69. I kolvens 68 ställning enligt figur 1 är fjäderkraften förhållandevis liten och tryckventilen BU ar- betar i det s k bromstryckomrâdet. En förskjutning av kolven 68 åt vänster på ritningen medför en ökning av fjäderkraften och därigenom en förskjutning av ventilkroppen GU i öppningsriktning och därmed åstadkommas en ökning av trycket i ledningen 62.

Tryckventilen GH arbetar nu i det s k dragområdet. Hjälpcylindern: 69 läge och därmed det högra ändläget på ritningen för kolven 68 bestämmas medelst det anslag 7l, som är inställbart medelst en skruv 70. Förskjutning av kolven 68 sker genom inmatning av -- -JåflIam-u-»a 7907966 ~ 1 tryckmedium över en ledning 72, 78 och en styrventil 7%.

En mätpump_75 för två transportriktningar drives från reverseringsdrivanordningens NO och ingångsaxel 39, vilken axel samtidigt bildar turbinaxeln i omvandlaren 30. Mätpumpens 75 båda anslutningar är förbundna med varandra över en backventil 76, varigenom mätpumpen åstadkommer ett tryck endast i den ena drivriktningen i styrledningen 77. Anordningen är sådan, att tryck endast råder i ledningen 77 då axeln 39 roterar baklänges, d v s såsom senare förklaras endast under hydrodynamisk bromsning.

De båda för påverkan av reverseringsdrivanordningen M0 an- ordnade tryckmediumledningarna 56 och 57 är över en dubbelback- ventil 80 förbundna med en ledning 81 och i denna ledning upp- träder sålunda 'ett tryck då en av de båda friktionsanordningar- na (lamellkopplingen M3 eller lamellbromsen-H7) tillföres tryck- medium. Ledningen 81 är förbunden via strypning 82 med en led- ning 83. Till denna senare ledning är en ackumulator 8% ansluten, varigenom tryckstegring i ledning 81 medför en fördröjd tryck- stegring i ledningen 83. Medelst en med strypningen 82 parallell- kopplad backventil 85 kommer vid varje omställning av styrven- tilen 58 en snabb tömning av ackumulatorn BH att åstadkommas och därigenom åtminstone en övergående sänkning av trycket i ledningen 83. Om styrventilen 58 inställes på tomgång 0 så töm- mes ackumulatorn 80 i sumpen 49 och det hittillsvarande trycket i ledningen 83 försvinner. Om däremot styrventilen 58 omedel- bart omställes från framâtläget V till backläget R så kommer ackumulatorn 8U att tömmas i hydraulcylindern till den nu på- verkade friktionsanordningen H3 eller H7, varvid trycket i led- ningen 83 kortvarigt sjunker och därefter fylles ackumulatorn 8H åter och trycket i ledningen 83 stiger.

Vid sänkning av trycket i ledning 83, exempelvis under en växling intar förstyrningsventilen 63 det i figur 1 visade läget.

Härigenom avlastas ledningen 51, 62 och ingångskopplingen 20 urkopplas. Samtidigt tillföres tryckmedium till en styrledning 86. Styrledningen 77 och styrledningen 86 mynnar i en dubbelback- ventil 87, vilkens utlopp samverkar med styrventilens 74 ena kolvyta. Genom denna anordning uppnås, att styrventilen 7H om- ställes till det vänstra läget på figur l då ett tryck härskar 7907966-1 lÛ i styrledningen 77 eller i styrledningen 86 eller i båda led- ningarna 77 och 86f Figur 1 åskådliggör drivanordningen och samtliga styrorgan i viloläget, d vhs samtliga ledningar är trycklösa och ventilerna 63, 6H och 7D liksom kolven 68 och ackumulatorns BN kolv intar -lägen, som bestämmas av de tillordnade fjädrarna. I figurerna 2 - U visas de under tryck stående ledningarna med tjockare lin- jer än i figur l.

Figur l visar drivanordningen i dragtillstånd framåt. Led- ningarna 51, 53, 55, 60 och 72 står under tryck. Genom omställ- ningen av styrventilen 58 till läget V finns även tryck i led- ningen 57 (kopplingen H3 är tillslagen) och i ledningarna 81 och 83, varigenom styrventilen 63 numera befinner sig i det i figur 2 visade läget. Ledningarna 60 och 61 är därmed förbundna med varandra och styrledningen 86 avlastad._Då omvandlarens och turbinens axel 39 roterar i den normala riktningen vid dragning är även styrledning 77 trycklös, varigenom styrventilen 7H för- binder ledningen 75 med ledningen 72 och därigenom spännes fjä- dern 66 medelst kolven 68 kraftigare än i det i figur l visade tillståndet. Tryckventilen GU arbetar därigenom, såsom ovan nämnts, inom det s k dragtryckområdet, d v s trycket i ledningen 62 är, så länge kopplingspedalen 67 befinner sig i sitt övre läge, så högt att ingângskopplingen 20 med säkerhet arbetar utan slirning. Genom nedtryckning av kopplingspedalen 67 kan dock ingângskopplingen inställas på slirning eller helt urkopplas.

Figur 3 visar tillståndet vid omkoppling från dragande drift i riktning framåt till det hydrodynamiska bromsområdet under rörelse framåt. Bromsorder åstadkommas därigenom, att styrventilen 58 omställes från läget V till läget R. Härigenom kommer i re- verseringsdrivanordningen HU kopplingen 43 att urkopplas och istället tillslås bromsen 47. Under det att bromsens H7 hydraul- cylinder fylles från ledningarna 51, 55, 56 och över ledningen 81 från ackumulatorn BH med tryckmedium sjunker trycket i led- ningarna 81, 83 (och för övrigt även i ledningen 55) väsentligen, varigenom styrventilen 63 genom kraften från tillhörande fjäder omställes i viloläget. Härigenom urkopplas ingångskopplingen 20 och samtidigt sättes ledningen 86, 88 under tryck, varigenom '7907 966 - 1 1_1 styrventilen 7H omställes till det vänstra läget på ritningen.

Detta medför en avlastning av ledningen 73 och sålunda en in- ställning av tryckventilen BN på ett bromstrycksområde, som är lägre än det tidigare.

Omedelbart därefter övergår anordningen till det i figur H visade tillståndet och hydrodynamisk bromsning inträder. I re- verseríngsdrivanordningen har under tiden bromsen H7 åtminstone väsentligen helt tillslagitscxh iledningarna S5, 56 och 81 har åter tryck uppbyggts. Ackumulatorn 89 har åter fyllts och detta har medfört en fördröjd uppbyggnad av trycket i ledningen 83, varigenom styrventilen 63 åter intar det vänstra läget på rit- ningen. Ingångskopplingen 20 kan sålunda åter tillföras tryck- medium under det att styrledningen 86 är avlastad. Under tiden vrider sig dock omvandlarturbinaxeln 39 i relativt den tidigare drivande riktningen omvänt rotationsriktning, varigenom mät- pumpen 75 åstadkommer tryck i ledningarna J7, 88 och sålunda upprätthåller styrventilens 7H vänstra läge på ritningen. Styr- ledningen 73 förblir sålunda avlastad och tryckventilen BH kvar- står i det låga bromstryckomrâdet och därigenom kan ingângskopp- lingen 80 slira. Storleken på slirningen kan godtyckligt bestäm- mas genom inställning av anslaget 71 genom vridning av skruven 70. Ju mindre slirningen i ingângskopplingen är desto högre är pumphjulets 31 varvtal (vid oförändrat motorvarvtal) och därmed också det av turbinhjulet 37 upptagna bydrodynamiska bromsmomen- tet. Genom nedtryckning av kopplingspedalen 67 kan ingângskopp- lingens 20 slirning ökas och sålunda bromsmomentet minskas. Kort före uppnåendet av stillastående försvinner trycket i ledningen 77, 78, varigenom styrventilen 7H åter intar sitt viloläge och tryckventilen GH åter övergår till dragtryckområdet. Det av om- vandlaren alstrade momentet upprätthàlles i full utsträckning vid uppnåendet av stillastående och därigenom kan fordonet omedel- bart backas.

Figur 5 visar ett annat utföringsexempel av uppfinningen och komponenter, som återfinnas i figur 1 har tilldelats samma hän- visningsbeteckningar som tidigare. En första skillnad gentemot den i figur 1 visade utföringsformen består~däri, att mellan ingângskopplingen 20 och omvandlarens_pumphju1 31 finns en dif- ._._.- ..l....---...--~ 7907966-1- 12 ferentialväxel 26, som uppdelar ingângseffekten i tvâ grenar.

Differentialväxelns 26 ringhjul är förbundet med ingångskopp- língens 20 sekundärdel 25 och solhjulet är kopplat till pump- hjulet 31 under det att planetbäraren är förbunden med en genom omvandlaren förd axel 27, vilken axel bildar ingångsaxeln till reverseringsdrivanordningen 00. Den ihåliga turbinhjulsaxeln 38 är förbunden över en transmission 28 med en'frihjulsanordning 29 med reverseringsdrivanordningens H0 ingångsaxel 27. Det_finns sålunda en hydrodynamisk kraftöverföringsgren i form av omvand- laren 30 och en rent mekanisk kraftöverföringsgren i form av den centrala axeln 27 och båda grenarna är sammanförda på rever- seringsdrivanordningens H0 ingångssida. I ett undre utgående varvtalsområde är båda kraftöverföringsgrenarna inkopplade, under det att i ettinme utgående varvtalsområdet kraftöverföringen en- dast sker över den mekaniska grenen genom låsning av pumphjulet 31 medelst “pumpbromsen" (ringkolven 36 i kärnringen 35). Inkopp- lingen av pumpbromsen sker över ledningarna 90, 91 och en styr- 'ventil 92, vilken är beroende av varvtalet, är omställbar medelst en centrifugalomkopplare 93. Härvid måste trycket pâ ringkolven 36 vara högre än trycket i arbetsrummet 32 i omvandlaren och därför begränsas trycket i matarledningen 53 till omvandlaren genom en tryckbegränsingsventil H8 och inställes på ett bestämt värde. Den här beskrivna effektfördelningen kan självfallet även förekomma vid den i figurerna l_- U visade drivanordningen.

En annan väsentlig skillnad mellan anordningen enligt figu- rerna l - U och anordningen enligt figur 5 består däri, att en regleringsanordning finnes för att åtminstone ungefär hålla det hydrodynamiska bromsmomentet konstant. Väsentligen utgöres denna regleringsanordning av en ytterligare tryckventil SN, som är in- byggd i tryckmediumledningen till ingångskopplingen 20 och ligger efter tryckventilen BH. Tryckventilens GH utlopp, vilket sam- tidigt är ínloppet till tryckventilen QR betecknas med 62a. Över styrledningarna 95, 96 och över en styrventil 98 påverkas en kolvyta på ventilkolven SH medelst det i arbetsrummet 32 på pump- hjulets 31 utloppssída rådande trycket. Detta trycket betecknas i det följande "omvandlartryck". Eftersom det i omvandlarens arbetsrum rådande trycket hâlles konstant medelst en tryckbegräns- ningsventil UB på pumphjulets 31 inloppssida kommer trycket i 7907966 - 1 13 iledníngen 95, 96 att utgöra ett noggrant värde på den i om- vandlarens arbetsmedium och från pumphjulet 31 erhållna tryck- differensen och därmed även med tillräcklig noggrannhet ett mått på det hydrodynamiska bromsmoment, som upptages av turbin- hjulet 37.

Den motsatta kolvytan på ventilkroppen QH påverkas av trycket i ledningen 62a. Detta bildar såsom utgângstryck från tryckven- tilen GH ett mått på det önskade bromsmomentet. Liksom i figur 1 bestämmes tryckventilens GH utloppstryck genom kraften hos fjädrarna 65 och 66 och dessa styrs i sin tur genom läget hos kopplíngspedalen 67 respektive genom inställningen av anslaget 71.

Ersättandet av hjälpcylindern 69, innefattande kolven 68 enligt figur l med ventilkolven 98 enligt figur 5 betyder helt enkelt, att kolven 98 dessutom har funktionen att styra förbin- delsen mellan ledningarna 95 och 96. Omvandlartrycket råder så- lunda alltid i ledningen 96 då ledningen 97, såsom visas i figurerna 3 och U, d v s vid omställning till bromsning och under bromsningen icke ligger under tryck. Då omvandlartrycket finns i ledningen 96 kommer det medelst kolven 99 att kontinuerligt såsom en regleringsstorhet att jämföras med referensvärdet (bör-värdet),vilket åstadkommes av trycket i ledningen 97. En fjäder 99 har endast till ändamål att åstadkomma en utjämníngs- kraft. ' DI fortvarighetstillstånd utjämnar fjäderkraften 99 och de genom trycket i ledningarna 96 och 97 på ventilkolven 9U verkan- de krafterna varandra. Om en avvikelse i bromsmomentet från det önskade värdet (orsakat exempelvis av en ändring i motorvarv- talet), så medför den resulterande ändringen i trycket i led- ningen 96 en ändring av trycket i ledningen 62 och därmed en ändring av ingângskopplingens 20 slirning och närmare bestämt så, att en återföring av bromsmomentet till det önskade värdet, bör-värdet, åstadkommes. Detta bör-värde kan genom förskjutning av anslaget 71 medelst skruven 70 inställas på önskat värde och dessutom kan under bromsningen ändring ske genom nedtryckning av kopplingspedalen 67. I det fall att vid omställning till hydrodynamisk bromsning pumpbromsen 35, 36 är tillslagen måste denna genast urkopplas. För detta ändamål är ledningen 90 7907966-1 11; ansluten till ledningen 73, varigenom vid omställning till hydrodynamisk bromsning båda ledningarna 73 och 90 samtidigt kommer att avlastas. I Vid användning av drivanordningen enligt uppfinningen i gaffeltruckar, vilka vanligtvis framförs med mycket låg hastig- het men med centimeternoggranhet till en bestämd punkt är det nödvändigt, att ingángskopplingen 20 även vid dragande drift kan arbeta med slirning. Detta körsätt betecknas allmänt med "krypkörning“. Det är känt (DT-PS 2l32lHN) att vid krypkörning hålla det av drivanordningen avgivna drivmomentet konstant. I figur 6 åskådliggöres en speciellt enkel anordning, medelst vilken den beskrivna regleranordningen 94 kan användas såväl för reglering av bromsmomentet vid hydrodynamisk bromsning som för reglering av det avgivna vridmomentet vid krypkörning.

För detta ändamål är till momentomvandlaren 30 anslutande styr- ledningar 95 och 95a (funktionen hos den inbyggda ventilen 105 förklaras sedan) ansluten en grenledning 100, 101, som går för- bi ventilen 98 och i vilken en ytterligare styrventil 102 är inbyggd. Ledningen 101 och en från ventilen 98 kommande ledning 96a utmynnar båda i en dubbelbackventil 103, till vilkens ut- gång styrledníngen 96 ansluter. Styrventilen 102 är omställbar medelst kopplingspedalen 67. Om kopplingspedalen 57 icke är på- verkad, d v s befinner sig i sitt högsta läge, såsom visas i figur 5, så är grenledningen 100, 101 bruten. Om kopplingspeda- len 67 tryckes ner så överföres omvandlartrycket via ledning- arna 95a, 100, 101 och 96 till den på ritningen visade högra kolvytan hos ventilen 90. Samtidigt kommer den förspända fjädern 65a att påverka ventilkolven BU, varigenom genom olika lång nertryckning av pedalen 67 önskat bör-värde på det avgivna vridmomentet (genom ändring av trycket i ledningarna 62a och 97) kan inställas.

Det har redan nämnts, att man genom nefitryckning av kopp- lingspedalen 67 kan minska det utvecklade bromsmomentet. Vid många fordonstyper, exempelvis gaffeltruckar, är det à andra sidan önskvärt att man i samband med sådana fordon vanligtvis skall påverka bromsmomentet genom påverkan av gaspedalen och närmare bestämt så, att en nertryckning av gaspedalen medför en 7907966 -1 15 ökning av bromsmomentet. Det är möjligt att för detta ändamål koppla anslaget 71 till gaspedalen så, att anslagets 71 ställ- ning ändras medelst gaspedalen. I stället för detta kan man dock, såsom visas i figur 6, för att påverka bromsmomentet medelst gaspedalen bygga in den redan nämnda ventilen 105 i styrledningen 95, 95a. Denna även s k tryckfallsventil, d v s den förminskar omvandlartrycket i ledningen 95 med en faktor, som kan inställas medelst fjädern l06_och i relation till trycket i ledningen 95a, varvid förspänningen hos fjädern 106 inställes medelst gaspedalen. En ökning av fjäderförspänningen medför en tilltagande minskning av trycket i ledningen 95a,_96a, 96 och därmed en höjning av trycket i ledningen 62. Detta medför en ökning av omvandlarpumphjulets 31 varvtal och därmed en ökning av det utvecklade bromsmomentet.

I figurerna 7 och 8 förtydligas arbetssättet för tryckven- tilen 6h. I viloläget (figur 7) hålles ventilkolven 6H medelst fjädern 66 i det på ritningen visade vänstra ändläget. Härvid är ledningarna 61 och 62a utan strypning förbundna med varandra.

Om tryckmedium matas genom ledningen 61 når det omedelbart även ledningen 62a och styrledningen 62b. Via denna senare led- ning påverkas den på ritningen visade vänstra kolvytan Bäc av trycket, varigenom ventilkolven BH mot verkan av kraften från fjädern 66 förskjutes åt höger till styrläge (figur 8). Såsom framgår är förbindningen mellan ledningarna 61 och 62a numera strypt genom styrkanterna Säa, 6Ub och närmare bestämt så, att jämvikt råder mellan fjäderkraften 66 och den genom arbetsmedie- trycket på den vänstra kolvytan Bßc utövade kraften. Tryckven- tilen QH arbetar på likartat sätt. Enda skillnaden-är att den av fjädmvx99;fiveflüme kolvytan dessutom påverkas av trycket i styr- ledningen 96 och att den motstående kolvytan inte påverkas av utloppstrycket utan av ingångstrycket (ledning 62a, 97).

Figur 9 visar en modifierad utföringsform av styranordningen för fordonsdrivanordningen enligt figur 1 eller 5. De med exemp~ len enligt figur 1 eller 5 överensstämmande komponenterna ha återigen tilldelats motsvarande hänvisningsbeteckningar. I figur 9 visas i stället för den i figur 5 visade kopplingspedalen en bromspedal 110. Genom nertryckníng av denna bromspedal omställes en ventil lll, varigenom tryck från ledningen 112 överföres till 7907966-1 lö ledningen 113. Trycket i ledningen 113 innebär en bromsorder.

I den till ingångskopplingen ledande tryckmediumledningen 61, 62 är inkopplad en tryckregleringsventil Büa, vilkens symbo- liskt framställda kolv har en stor tryckyta på sin vänstra sida, som samverkar med styrledningen 115 och en liten tryckyta, som pâverkas från styrledningen 116. En förstyrningsventil 117 be- stämmer om styrledningen lläxeller styrledníngen 116 skall till- föras tryck. I förstyrningsventilens 117 visade läge står styr- ledningen 115 under tryck, vilket innebär att tryckreglerings- ventilen 6Ha arbetar inom det dragande drivomrâdet, varigenom ingângskopplingen 20 (figur 5) är helt tillslagen, d v s arbetar utan slirning. Om en bromsorder utfärdas medelst bromspedalen 110 så kommer genom trycket i ledningen 113 dels en omställning av reverseringsdrivanordningen att åstadkommas (visas i figur 9 symboliskt genom den till styrventilen 58 förande styrledningen ll3a) och dels omställning av förstyrningsventilen 117. Det se- nare medför att tryckregleringsventilen Sua omställes till broms- tryckomrâdet och sålunda orsakar en omställning av ingângskopp- lingen till slirande drivning. Detta tillstånd bíbehålles så länge bromspedalen 110 hålles nedtryckt. Härvid kan man genom ändring av bromspedalutslaget ändra trycket i ledningen 62a, 62 via tryckfjädern 118 och därigenom storleken på ingângskopplingens slirning (och därmed det hydrodynamiska bromsmomentet). Den i figur 9 åskådliggjorda styrningspríncipen föredras därför i det fall, då fordonet skall framföras på gator, exempelvis ut- göras av en omnibuss. Härvid anordnar man företrädesvis, såsom beskrives i exemplet enligt figur 5 en regleringsanordning, som åtminstone väsentligen konstant håller det hydrodynamiska broms- momentet. Denna regleringsanordning omfattar liksom tidigare väsentligen tryckventilen 9%, vilken via ledningar 95 och 96 tillföres omvandlartrycket medelst en styrventil 98a. Detta sker emellertid endast då en bromsorder givits och tryck sålunda finnes i ledningen 113. Under'drivning intar ventilen 98a det visade läget, varigenom regleringsanordningen är overksam, d v s styrventilen QU befinner sig i helt öppet läge.

Vid utföringsexemplet enligt figur 9 har för enkelhetens skull antagits att hydrodynamisk bromsning endast utnyttjas vid 7907966 - 1 11 körning framåt. Självfallet kan emellertid styranordningen enligt figur 9 även utformas så att hydrodynamísk bromsning kan utnyttjas i båda körriktníngarna.

Claims (12)

79Û7966'1 m PATENTKRAV

1. Hydrodynamisk-mekanisk drivanordning för fordon med en även vid slirande drivning valbart inkopplingsbar ingångs- friktionskoppling (20), vilkens primärdel (21) är förbunden med en drivkälla och vilkens sekundärdel (25) är förbunden med pumphjulet (31) i en hydrodynamisk vridmomentomvandlare (30), vilkens turbinhjul (37) är kopplingsbart över en rever- seringsdrivanordning (H0) till en utgående, driven axel (45), varvid reverseringsdrivanordningen för inkoppling av en framåt- växel respektive en backväxel är försedd med in- och urkopp- lingsbara friktionsorgan (H3, H7) och en styranordning (58, 110-113), som vid bromsningsorder åstadkommer omställning av reverseringsdrivanordningen till motbromsningstillständ och åstadkommer omställning av ingångsfriktionskopplingen till slirande drivning, k ä n n'e t e o k n a d därav, att en regleringsanordning (QH) är anordnad att åtminstone ungefär konstanthålladet hydrodynamiska bromsmomentet genom inställ- ning av ingångsfriktionskopplingens (20) slirning, varvid i regleringsanordningen som mätstorhet eller regleringsstorhet användes den medelst vridmomentomvandlarens pumphjul (31) i vridmomentomvandlarens (30) arbetsmedium åstadkomna tryok- differensen eller en av denna tryckdifferens beroende storhet, vilken jämföres med ett godtyckligt inställbart bör-värde.

2. Drivanordningen i krav 1, k ä n n e t e.c k n a d därav, att regleringsanordningen är utformad som en tryck- ventil (SH) med tvâ kolvytor, av vilka vardera är páverkbär medelst en kraft, varvid den ena kraften tilltar med regle- ringsstorheten, nämligen med den nämnda tryckdifferensen (tryck i ledningen 95,96) ooh den andra kraften tilltar med bör- värdet, d v s med önskat bromsmoment.

3. Drivanordning enligt kraven 1 och 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att som bör-värde utnyttjas utlopps- trycket hos en för inställning av tvâ från varandra skilda tryckområden anordnad tryckventil (SU).

4. U. Drivanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av en omkopplaranordning (98), vilken för att overksamgöra . lfl-a-M a. lfipl '7907966-1 w regleringsanordningen (94) under dragande drivning är anordnad att bryta de ledningar (95,96 respektive 95,95a,96a,96), som överför regleringsstorheten till regleringsanordningen (94).

5. Drivanordning enligt krav 3 och H, k ä n n e t e c k - n A d därav, att den för inställning av de båda tryckområdena anordnade tryckventilen (54) och omkopplaranordningen (98,98a) är så kopplade till varandra, att brytandet av ledningen (95,96 respektive 95,95a,96a,96) för överföring av regleringsstorheten sker samtidigt med omställning av tryckventilen (6H) till området för dragande drift och omvänt. '

6. Drivanordningen i krav H, k ä n n e t e c k n a d därav, att ledningen (95,96 respektive 95,95a,96a,96) för överföring av regleringsstorheten till regleringsanordningen (90) har en grenledning (l00,l0l) med en andra omkopplar- anordning (102) för förbíkoppling av den först nämnda omkopp- laranordningen (98) och vilken andra grenledning för verksam- görande av regleringsanordningen under dragande drift är anordnad att för âstadkommande av krypkörning öppna grenled- ningen (l00,l0l) och att tryckventilen (64) för inställning av de båda tryckområdena dessutom är inställbar medelst en krypkörníng utlösande, styrande manöveranordning (exempelvis kopplingspedal 67).

7. Drivanordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e - t e n k n a d därav, att en tryckfallsventil (105) är anord- nad i den ledning (95,95a), som överför regleringsstorheten i form av ett hydrauliskt tryck till regleríngsanordningen (QU).

8. Drivanordning enligt något av kraven l-7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att mellan ingångsfriktionskopplingen (20) och vridmomentomvandlarens pumphjul (31) är anordnad en differentialväxel (26), vilken uppdelar ingångsfriktionskopp- lingens effekt på två grenar, varvid den ena grenen går genom vridmomentomvandlaren (30) och den andra grenen är utformad som en rent mekanisk kraftöverföring (axel 27) och varvid de båda grenarna efter vridmomentomvandlaren (30) åter samman- förs samt att vridmomentomvandlarens pumphjul (31) med hjälp av en pumpbroms (35,36) är fastlåsbar i ett övre körhastig- hetsområde. 7907966-1 e 20

9. Drivanordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k -- n a d av en sådan utformning av styranordningen (58,80-85), att den vid omställning på hydrodynamisk bromsning.avger en styrsignal (exempelvis tryckfall i ledningen 83) för ut- koppling av pumpbromsen (35,36) och att en vridningsrikt- ningsgivare (exempelvis mätpump 75) är anordnad att så länge vridmomentomvandlarens turbinhjul (37) roterar baklänges upprätthålla pumpbromsens urkopplingstillstånd. _

10. Drivanordning enligt krav l och 9, k ä n n e t e c k - n a d därav, att för omställning av tryckventilen (BU) frå n tryckområdet för dragande drivning till bromstrycksområdet och tillbaka och för urkoppling av pumpbromsen (35,36) under hydrodynamisk bromsning utnyttjas samma signalgivare (58, 80-85) och samma vridningsriktningsgívare (75).

11. ll. Qrívanordning enligt något av kraven l-10, k ä n - n e t e c k n a d av en styranordning (lll-113, 1l3a, 115-117), vilken är anordnad att med hjälp av en bromspedall (110) omställa tryckventilen (6Na) från tryckomrâdet för dragande drivning till bromstryckømrådet och samtidigt om- ställa reverseringsdrivanordningen (40).

12. Drivanordning enligt krav ll, k ä n n e t'e c k - n a d därav, att tryckventilen (âha) och därmed storleken på ingàngsfriktionskopplingens (20) slirning är pâverkbar medelst bromspedalen (110), exempelvis med utnyttjande av en tryckfjäder (118).