SE453739B - Overvakningsarrangemang vid friktionskoppling - Google Patents

Description

”ïóiíïï nuAuTv 453 739 05 10 15 20 25 30 35 en friktionskoppling första organ för uppmätning av slir- ingående och utgående element. andra organ det tryck. hastigheten mellan för avgivande av en indikation av som pålägges komponenterna för att därigenom åstadkomma friktionskontakt och vidare organ inrättade att i beroende av signalerna. som alstras av sagda första och andra organ ge en indikation av temperaturen i kopplingskomponenterna.

E I I . . .

Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas under hänvisning till ett i bifogade ritningar visat utfö;ing=- exempel.

Figur 1 är en schamatisk vy av en dubbelskivig torrlamell- koppling med kopplingens element visade i separerade lägen för tydlighets skull, Figur 2 är en schematisk vy av ett och fordonstransmissionssystem innefattande kopplingen som visas i Pig. 1.

E . _ E- _ J Den i figur 1 visade kopplingen är en dubbelskivig torrlamell- koppling och den omfattar ett par kopplingslameller 10,11. vilka är axiellt rörligt monterade på en splinesfórsedd ut- gående kopplingsaxel 12. Varje kopplingslamell är på sin ut- sida försedd med friktionselement 13.

Mellan lamellerna 10. 14, hjulet 16 11 år anbragt en ringformad mellanlamell vilken är placerad i ett hus 15, som är fäst till tillhörande sväng- hos den motorn. Lamellen 1k är via splines ansluten till innerytan pi huset si att den kan röra axiellt i huset. Dessutom finns en ringformad tryckplatta till huset 15. röra sig axiellt däri. Tryckplattan är förspänd i sig 17, vilken återigen är vridfast kopplad men vilken kan riktning mot svänghjulet genom de kopplingsstyrande fjädrarna 18 och den ir rörlig i riktning bort från svähghjulet genom en utglende urkopplingshylsa 19. som är akiellt glidbar på den axeln.~.Di hylsan 19 tillites röra sig mot svinghjulet kommer 05 10 15 20 25 30 35 453 739 spelet mellan de olika lamellerna och avânghjulet att tas upp och drivkraft från svinghjul till den utgående axeln 12. överföras motorns Som visas i figur 2 utgör kopplingen del av ett fordonstrans- missionssystem och den är placerad mellan motorn 20 och en flerstegs växellåda 21, varvid kopplingen: utgående axel 12 år ingående axel för växellådan. Kopplingen år försedd med en svängbart lagrad urkopplingsarm 22. som är förenad med kolven till en kolvcylinderkombination 23. Kolven ir förspind av en fjäder åß. vilken har sådan styrka att den i frånvaro av tryck i cylindern. övervinner kraften av kopplingsfjidrarna 18 för att urkoppla kopplingen.

Vätska under tryck tillföres cylindern via en ventilmekanism 25. vilken innefattar ventiler. som kan släppa in vätska i cylindern med olika hastigheter och också tillåta att den lämnar cylindern med olika hastigheter. Ventilerna styres av 26, vilken också styr valet av utvixlings- att ett Det ir nödvändigt att informera ett en mikroprocessor växellådan på så erhilles. förhållande i sätt automatiskt transmissionssystem föraren av fordonet om kopplingen: temperatur överskrider förutbestimt värde.

Energin. som förbrukas i kopplingen då den slirsr är produkten av slirhastigheten. det överförda vridmomentet och tiden och den kan uttryckas genom ekvationen energi = I S Tq dt vridmomentet och T âr tids- S och Tq där S år slirhastigheten. Tq intervallet under vilket kopplingen alirar. varierar båda med tiden andra term inkluderas för att ta om tidsintervsllet T ir lingt miste en till Tidaintervallet T âr emellertid under normala kort och hinsyn virmeförlusten genom kylning. omständigheter jämförelsevis och andelen värme som förloras genom kylning under denna tidaintervall kommer att 05 10 15 20 25 30 35 vara jämförelsevis liten jämfört med den hastighet med vilken värme alstras i kopplingen. Den beskrivna kopplingen är avsedd för ett vägfordon och-di kopplingen är inkopplad medger ur- kopplingsmekanismen kopplingsfjädrarna 18 att utöva en akiell kraft pä tryckplattan 17 och friktionsytorna pä friktions- lamellerna börjar gnida mot de angränsande. drivna ytorna. så att värme utvecklas. Det antas att energin som förbrukas delas lika mellan de fyra ytor där gnidning sker. Hälften av energin kommer därför att förbrukas i mellanlamellen 15. vilken har två friktionsytor och en fjärdedel av energin förbrukas i svänghjulet 18 och tryckplattan 17. Om det antages att över- föringen av värme mellan de olika komponenterna i kopplingen är liten jämfört med den hastighet med vilken värme alstras, är det möjligt att beräkna temperaturstegringen hos varje kom-I ponent genom beräkning av energitillförseln och med kännedom om komponentens termiska massa. I en dubbellamellkoppling är massan av mellanlamellen och tryckplattan i stort sett lika men är båda avsevärt mindre än hos svänghjulet._Den högsta temperaturen kommer därför att uppträda i mellanlamellen och temperaturökningen i mellanlamellen kan uttryckas som där T2 är sluttemperaturen_ T' är initialtemperaturen. H är massan hos mellanlamellen. H är den specifika värmekapaciteten hos materialet som bildar mellanlamellen. och Tq. S och T är samma som uttryckts härovan.

För att ge en korrekt övervakning av kopplingen tillföras mikroprocessorn 26 signaler. som representerar motorhastig- heten och hastigheten hos den utgående axeln 12. Dessa sig- naler avges av hastighetsgivare 27 resp. 28. vilka är place- .rade utanför kopplingen. Ur detta kan man härleda kopplingen: alirhaatighet. Den andra okända parametern i sistnämnda ekvation är vridmomentet (Tq| som överföras av kopplingen. 05 10 15 20 30 35 _Mikroprocessorn GX 455 759 som kan överföras av kopplingen upp- 18 de olika lamellerna och vrid- I Det maximala vridmoment. nås di hela kraften, som utövas av kopplingsfjädrarna pi- läggs för att pressa samman momentvärdet anges av kopplingstillverkaren. exemplet påligges kraft. när den kraft som utövas av fjädern 24 helt övervinnes av som kan utvecklas av kopplingsfjidrarna. det på kolven verkande vätsketrycket i cylindern. Inget vridmoment den kommer att överföras av kopplingen då kraften som utövas av och detta inträffar då vätske- 2k tillåtas att för att övervinna kraften som utvecklas av kopplingsfjädrarna är_ noll trycket i cylindern är noll. varvid fjädern träda i full effekt ett enkelt kopplingsfjädrarna. Under antagande att det finns samband mellan det vridmoment som kan överföras och den kraft. det cylindern ger ett mitt på vridmomentet, som verkar för att tvinga lamellerna till kontakt. inses att vätsketrycket i som överföras av kopplingen. En tryckgivare 29 är därför an- ordnad att avkânna trycket i cylindern. I praktiken är den kraft som av fjädern Zk kan påläggas urkopplingsmekanismen än kan alstras av kopplingsfjädrarna 18 och att Sedan större den som för 26. därför måste något tryck pålâggas kolven just balansera överskottskraften hos fjädern miste trycket höjas ytterligare för att tillåta de olika lamellerna att förflyttas till kontakt. för ett som behövs 24 Trycket Trycket i cylindern, överskottskraften hos fjädern måste P balansera bestämmas genom experiment och betecknas som 1. behöver påläggas cylindern för att just övervinna kraften som utvecklas av och det fjädern 24 bestämmas också och betecknas P2 motsvarar maximala vridmoment som kan överföras med kopplingen. Vridmomentet som överföres av kopplingen vid ett tryck P3 mellan P1 och P2 erhilles med uttrycket P -P I 3 1) To = Tpq P- ( 2 P1) där Tpq = det maximala vridmoment som kan överföras av kopplingen. beräknar den energi. som förbrukas i mellan- 05 10 15 20 PÛOR QUALITY i 455 759 lamellen, på basis av ett inlagrat program och pä basis av den Variable information. som tillföres av hastighetsgivarna och tryckgivaren. En kylkonatant erhålles experimentellt och tas i beaktande för att fastställa den totala energiuppbyggnaden och då temperaturen överskrider ett förutbestämt värde. avges en varning till föraren av fordonet. lämpligen genom en varnings- att kan lampa. Om det totala energivärdet fortsätter stiga sedan vid ett andra högre värde åtgärder vidtas för att stanna den tillhörande motorn eller på annat sätt göra fordonet obrukbart.

Vid en enkelskivig koppling är det temperaturen hos tryck- plattan. som bestämmas och systemet kan också tillämpas då flerlamellkopplingar i oljebadl Trycket som av kopplingsfjädrarna 18 utövas på tryckplattan 17 kan bestämmas genom mätning av tryckplattans 17 förskjutning, utföras med hjälp av en linjäromvandlare. 15.

Denna mätning kan som ger en indikation av det axiella läget för hylsan Lämpligast utföres mätningen vid kolven i kolvcylinder- kombinationen 23. Alternativt kan man använda en roterande omvandlare. som avkänner armens 22 vinkelläge.

Claims (1)

Poon" QUALITY 05 10 15 20 25 30 35 455 759 7- PÅ!§NT§ßAV Övervakningsarrangemang för friktionskoppling innefattande (16.12). till friktionakontakt för att iatad- 1. ingående och utgående element och komponenter (10,11). vridmomentöverföring mellan vilka pressas komma och utgående ingående element, k att d i övervakning:arrangemanget ä n n e t e c k n a t r a v. första organ (27,28) (16) andra organ (29) för avgivande av en omfattar för uppmâtning av slirhastigheten mellan ingående och (12)- indikation av det tryck, utgående element som pålägges komponenterna (1ü,;i) för att därigenom åstadkomma friktionakontakt och vidare organ (26), alstras vilka år inrättade att i beroende av signalerna. som av sagda första och andra organ ge en indikation av temperaturen i kopplingskomponenterna. 2. Övervakningsarrangemang enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t d å r a v. att sagda första organ omfattar första och andra hastighets- 28) anslutna till sagda ingående ut- 12). givare (27 resp. resp. gående element (18 resp. 3. Övervakningsarrangemang enligt patentkravet I. k d att 5 n n e t e c k n a t i r a v, kopplingen innefattar fjädrande organ som verkar på en av sagda komponenter för att tvinga denna till friktionskontakt. varvid sagda andra organ omfattar en fórskjutningsgivare inrättad att avge en signal som representerar förskjutningen av sagda komponent. 4. Övervakningsarrangemang enligt patentkravet 1. k i n n e t e c k n a t d i att innefattande en vätsketryckdriven kolv och en (25) varvid sagda andra organ omfattar en YIV. kopplingen innefattar en påverkningamekaniam (23) ventilanordning styrning av vitaketrycket, som pilâggea sagda kolv. (29) för vitsketryckagivare som påverkas av vitaketrycket som piligges aagda kolv. 05 10 15 20 25 30 35 WP ÛUALIITIVL ß 455-759 5. Övervakningsarrangemang enligt patentkravet 4. k ä n n e t e c k n a t d ä r a v. att kopplingen organ (18) som innefattar första fjädrande verkar på en av sagda komponenter (11) för att tvinga sagda komponent till friktionskontakt. binder sagda kolv med sagda ena komponent hävarmsorgan (22). som för- och andra fjäder- organ (24). som förspänner sagda kolv i motsatt riktning mot vätsketrycket som verkar därpå. vilka andra fjäderorgan (2b1 i överskrider den kraft som utövas av fränvaro av vätsketryck sagda första fjädrande organ (18). 8. Övervekningsarrangemang enligt patentkravet 1. k ä n n e t e c k n a t d ä r a'v. att av sagda andra organ för att bestämma värdet av sagda 'ytterligare organ (26) använder signalen som avges vridmomentet, som överföras av kopplingen och använder värdena för den hastighet vid vilken slirning börjar resp. för vridmomnetet för att bestämma energin. som forbrukas i kopplingen i enlighet med formeln T energi = I S Tq dt 0 där S är slirhastigheten. Tq är vridmomentet och T tids- intervallet under vilket kopplingens slirning sker.

1. Övervakningsarrangemang enligt patentkravet L. k 5 n n e t e c k n a t d ä r a v, att sagda ytterligare organ innefattar en mikroprocessor (26). vilken matas med information relaterade till massan och den specifika värmen hos den kopplingskomponent. som kan antas bli mest upphettad. tillsammans med den andel av den totala energin som förbrukas i kopplingen. som förbrukas i denna komponent. varvid microprocessorn beräknar temperatur- stegringen i enlighet med formeln T I S Tq dt “Fñííä QUALITY 455 vs? där T I kopplingskomponontons initialtømporntur T2= kopplingskomponontcns sluttcmporatur S I slirningon Tq= vridmomentet 05 T = tiden H = massan hos kopplingskomponøntøn H I kopplingskomponentons specifika virmøkapacitufi X = andelen av den totala energin som förbrukas 1 kopp- lingskomponanten