SE451695B - Forfarande for automatisk styrning av en vexellada samt vexelveljarautomat - Google Patents

Description

451 695 l0 15 20 25 30 35 2 arbetsmaskinens dragande hjul, men är skilt från turbinhjulet genom en koppling. I detta sammanhang används dock benäm- ningen “turbinhjulets rotationshastighet“ på ifrågavarande kugghjuls rotationshastighet.

Växelväljarautomaten enligt uppfinningen arbetar enligt en annan fördelaktig utföringsform exempelvis på följande sätt. Växellàdan styrs på sådant sätt, att då accelerationen på arbetsmaskinen är positiv eller då rotationshastigheten av momentomvandlarens turbinhjul ökar inläggs en högre växel då slirförhållandet uppnår ett på förhand bestämt övre värde. Växeln förblir däremot densamma då arbets- maskinens acceleration är negativ eller då rotationshastig- heten av momentomvandlarens turbinhjul minskar, fastän slirförhållandets värde blir lika stort som det på förhand bestämda övre värdet. Situationen är denna då motorns rotationshastighet minskas momentant dvs gasen minskas.

Då körmotståndet växer då accelerationen på arbets- maskinen är negativ eller då rotationshastigheten av moment- omvandlarens turbinhjul blir lägre inläggs en lägre växel då slirförhållandet sjunker till ett på förhand bestämt undre värde. Då arbetsmaskinens hastighet snabbt ökas eller vid acceleration från en situation där momentomvandlarens slirning är liten inläggs i sin tur på motsvarande sätt en lägre växel då slirförhållandet är lika stort som det på förhand bestämda undre värdet.

Uppfinningen avser även en växelväljarautomat i en med en hydraulisk momentomvandlare försedd växellåda i en arbetsmaskin, där valet av det fördelaktigaste utväx- lingsförhállandet eller den lämpligaste växeln sker med hjälp av givare eller motsvarande anordningar som anger arbetsmaskinens funktionsförhållande.

Växelväljarautomaten enligt uppfinningen är känne- tecknad därav, att anordningarna som styr växellådans funk- tion huvudsakligen utgöres av en givare eller en motsvarande anordning som anger en förändring i arbetsmaskinens hastig- het och en givare eller en motsvarande anordning som anger motorns belastningsgrad. |.-;,,-_ 10 15 20 25 30 35 451 695 3 Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen som styr växelväljarautomatens funk- tion och som anger en förändring i arbetsmaskinens hastighet en givare som mäter rotationshastigheten av ett turbinhjul i den hydrauliska momentomvandlaren och en anordning, exempelvis en mikroprocessor, i vilken de uppgifter som givaren anger inmatas. Anordningen som anger motorns belast- ningsgrad innefattar en givare som mäter rotationshastig- heten av den hydrauliska momentomvandlarens turbinhjul, en givare som mäter rotationshastigheten av ett pumphjul och en anordning, exempelvis en mikroprocessor, som på basen av de värden som dessa givare anger bestämmer moment- omvandlarens slirförhållande.

Enligt en annan fördelaktig utföringsform innefattar anordningen som styr växelväljarautomatens funktion ett mikroprocessorsystem, som under användningen av arbets- maskinen kontinuerligt uträknar den hydrauliska moment- omvandlarens slirförhållande från förhållandet mellan de av turbinhjulets givare och pumphjulets givare angivna rotationshastigheterna och arbetsmaskinens positiva eller negativa acceleration från den av turbinhjulets givare angivna förändringen i turbinhjulets rotationshastighet.

Uppfinningen beskrivs i det följande med hjälp av ett exempel under hänvisning till den bifogade ritningen, som schematiskt visar en sidovy av en arbetsmaskin som har en automatisk växellåda enligt uppfinningen.

Arbetsmaskinen l i figuren innefattar en motor 4 och en med en momentomvandlare 2 försedd växellåda 3, som genom förmedling av en axel 10 och en drivaxelkonstruktion 14 driver hjul ll på arbetsmaskinen l. Riktningen kastas om med en väljarkoppling 12, som påverkar växellådan 3. Enligt uppfinningen är momentomvandlaren 2 försedd med en givare 8 som mäter rotationshastigheten av ett pumphjul 6 resp även med en givare 7 som mäter hastigheten av ett turbinhjul 5. De rotationshastigheter som givarna 7 och 8 anger inmatas i ett mikroprocessorsystem 9, som under användningen av 10 15 20 25 30 35 451 695 4 arbetsmaskinen 1 kontinuerligt uträknar momentomvandlarens 2 slirförhâllande K. Detta slirförhållande erhålls genom att dividera turbinhjulets 5 rotationshastighet nt med pumphjulets 6 rotationshastighet np. Dessutom inmatas i mikroprocessorn 9 från växellådan 3 en uppgift om vilken den med väljarkopplingen 12 valda rörelseriktningen för arbetsmaskinen 1 är. Givaren 7 som mäter turbinhjulets 5 rotationshastighet underrättar mikroprocessorsystemet 9 även om accelerationen eller retardationen av arbets- maskínens l rörelse, eftersom turbinhjulet 5 är mekaniskt kopplat till arbetsmaskinens dragande hjul ll.

Växelväljarautomaten enligt uppfinningen arbetar på sådant sätt, att rotationshastigheten np av momentomvand- larens 2 pumphjul 6 mäts kontinuerligt med hjälp av givaren 8 och rotationshastigheten nt av turbinhjulet 5 med hjälp av givaren 7 i och för bestämning av växlingsögonblicket.

Dessa uppgifter matas in i mikroprocessorsystemet 9, som uträknar momentomvandlarens 2 slirförhållande K från turbin- hjulets och pumphjulets rotationshastigheter så, att K = nt/n . Dessutom kontrollerar mikroprocessorsystemet 9 om turbinhjulets 5 och samtidigt om hela arbetsmaskinens l acceleration är positiv eller negativ.

Då arbetsmaskinen 1 sätts i rörelse inkopplas önskad körriktning medelst väljarkopplingen 12, varvid den lägsta växeln läggs in om inte någon annan växel har valts för normal start. Vid starten är momentomvandlarens 2 slirför- hållande K = 0 eftersom turbinhjulets 5 rotationshastighet är = 0. Då fordonets hastighet ökar förändras momentomvand- larens 2 slirförhållande K så, att det utgår från 0 och närmar sig 1. Då momentomvandlarens 2 slirförhållande K uppnår ett på förhand bestämt övre värde KH på slirförhàl- landet inläggs följande högre växel. Efter växlingen är slirförhållandet K mindre än K . Om körmotstånden har för- H blivit oförändrade och gaspedalens läge är detsamma uppnås .på nytt KH, varvid följande högre växel läggs in. Funk- tionen fortgår på samma sätt ända till den högsta växeln 10. 15 -20 25 30 451 695 5 om bara förhållandena är lämpliga. Växling till högre växel sker dock inte om arbetsmaskinen 1 samtidigt turbinhjulets 5 acceleration är negativ då värdet KH på slirförhållandet uppnås. En sådan situation uppstår om motorns 4 rotations- hastighet minskas tillfälligt eller gasen minskas.

Om körmotstàndet ökar under färden så ökar även moment- I omvandlarens 2 slirning dvs slirförhållandet K minskar.

Då K sjunker till ett på förhand bestämt undre värde K2 inläggs följande lägre växel. Efter växlingen är K större än KL. Om körmotstånden fortfarande är så stora att arbetsmaskinens 1 hastighet ytterligare sjunker uppnås åter ett slirförhållande K som är lika stort som det undre värdet KL, varvid följande lägre växel läggs in. Funktionen fortgår på detta sätt ända till den lägsta växeln om körför- _hållandena så bestämmer.

Växling till lägre växel sker även då arbetsmaskinen körs med liten effekt och effekten dvs gasen ökas i och mycket att slirförhållandet når värdet är slirförhållandet K mindre än KH. för acceleration så KL.

Högre växel inläggs Efter växlingen åter då K uppnår värdet KH.

Slirförhållandets K övre värde KH och undre värde KL är beroende av arbetsmaskinens vikt, konstruktion, meka-. niska utväxlingar och av momentomvandlarens 2 och motorns 4 egenskaper. Dessa värden kan inställas på förhand på basen av de ovannämnda faktorerna. Dessa värden kan i ett ' exempelfall vara följande: K = 0,8 och K = 0,4.- H L .För en fackman inom området är det klart, att uppfin- ningens olika utföringsformer kan variera inom ramen för vidstående patentkrav.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 451 695 PATENTKRAV

1. Förfarande för automatisk styrning av en i * en arbetsmaskin (1) placerad, med en hydraulisk moment- omvandlare (2) försedd stegväxelláda (3) på sådant sätt, att växellådans fördelaktigaste utväxlingsför- hållande eller den lämpligaste växeln så väljs på grundval av arbetsmaskinens funktionsförhållanden, att som grund för valet används dels tecknet (+,-) för arbetsmaskinens (1) acceleration dels graden av belastning pá motorn (4), k ä n n e t e c k nia t därav, att motorns (4) belastningsgrad, som används som grund för valet av den lämpligaste växeln i växel- lådan (3), bestäms genom mätning av förhållandet (nt/np) mellan rotationshastigheten (nt) hos ett turbinhjul (5) och rotationshastigheten (np) hos ett pumphjul (6) i den hydrauliska momentomvandlaren (2) eller momentomvandlarens slirförhållande (K) och att tecknet för arbetsmaskinens (1) acceleration, som används som andra grund för val av växellådans (3) lämpligaste växel, bestäms genom mätning av tecknet för accelerationen på momentomvandlarens (2) turbinhjul (5).

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t därav, att slirförhàllandet (K) i moment- omvandlaren (2) och tecknet framför turbinhjulets (5) acceleration mäts kontinuerligt under användningen av arbetsmaskinen (1) för val av den lämpligaste växeln.

3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att växelval i växel- lådan tion då rotationshastigheten (nt) av momentomvandlarens (3) styrs så, att då arbetsmaskinens (1) accelera- (2) turbinhjul (5) ökar en högre växel läggs in då slirförhállandet (K) uppnår ett på förhand bestämt övre värde (KH).

4. Förfarande enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att växellådan (3) styrs, att 10 15 20 25 30 35 451 695 7 då accelerationen på arbetsmaskinen (l) är negativ eller då rotationshastigheten (nt) av momentomvandlarens (2) turbinhjul (5) minskar växeln förblir densamma fastän slir- förhållandet (K) blir lika med det på förhand bestämda övre värdet (KH).

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t därav, att växellådan (3) styrs, att då körmotståndet växer då accelerationen på arbets- maskinen (1) är negativ eller då rotationshastigheten (nt) av momentomvandlarens (2) turbinhjul (5) blir lägre en lägre växel läggs in då slirförhållandet (K) sjunker till ett i förväg bestämt undre_värde (KL).

6. Förfarande enligt något av patentkraven l-5, k ä n n e t e c k n a t därav, att växellådan (3) styrs så, att då arbetsmaskinens (l) hastighet snabbt ökas eller vid acceleration från en situation där momentomvandlarens (2) slirning är liten, en lägre växel läggs in då slir- förhâllandet (K) blir lika stort som det på förhand bestämda undre värdet (KL).

7. Växelväljarautomat i en med en hydraulisk moment- omvandlare (2) försedd växellåda (3) i en arbetsmaskin (1), där valet av det fördelaktigaste utväxlingsförhål- landet eller den lämpligaste växeln sker med hjälp av givare (7, 8) eller motsvarande anordningar som styr växellådans (3) funktion, och som anger arbetsmaskinens funktionsför- hållanden, vilka anordningar huvudsakligen utgörs av en givare (7) eller en motsvarande anordning som anger en förändring i arbetsmaskinens (1) hastighet och en givare eller en motsvarande anordning (7, 8) som anger motorns (4) belastningsgrad, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen som anger en förändring i arbetsmaskinens (1) hastighet omfattar en givare (7) som mäter rotationshastig- heten (nt) av ett turbinhjul (5) i den hydrauliska moment- omvandlaren (2) och en anordning (9), exempelvis en mikro- processor, i vilken de uppgifter som givaren anger matas in, och att anordningen som anger motorns (4) belastnings- grad omfattar en givare (7) som mäter rotationshastigheten 10 15 451 695 8 (nt) hos den hydrauliska momentomvandlarens (2) turbin- hjul (5), en givare (8) som mäter rotationshastigheten (np) hos ett pumphjul (6) och en anordning (9), exempelvis en mikroprocessor, som på grundval av de värden som dessa givare (7 och 8) anger bestämmer momentomvandlarens slir- förhållande (K).

8. Växelväljarautomat enligt patentkravet 7, k ä n n e t e cuk n a d därav, att anordningen som styr växellådans (3) funktion omfattar ett mikroprocessorsystem (9), som under användningen av arbetsmaskinen (1) konti- nuerligt räknar ut den hydrauliska momentomvandlarens (2) slirförhållande (K) från förhållandet (nt/np) mellan de av turbinhjulets (5) givare (7) och pumphjulets (6) givare (8) angivna rotationshastigheterna och arbetsmaskinens positiva eller negativa acceleration från den av turbin- hjulets givare (7) angivna förändringen i turbinhjulets rotationshastighet (nt).