SE515168C2 - Förfarande och anordning vid en elektroniskt styrd mekanisk flerstegs växellåda - Google Patents

Description

25 30 515iT68g:ç¿g§g¿ sammankopplas med styrsystemet medför också i sig en kostsam konstruktion. Även vid en applikation med endast en huvudväxellåda förekommer motsvarande problem.

UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL OCH VIKTIGASTE KÄNNETECKEN Det är ett ändamål med föreliggande uppñnning att undanröja problemen med den kända tekniken och att anvisa en robustare, mer ekonomisk lösning.

Detta uppnås vid ett förfarande och en anordning av inledningsvis nämnt slag genom särdragen i den kännetecknande delen av patentkravet 1 respektive 3.

Härigenom erhålls en enkel och billig utrustning, vilken genom en radikal minskning av antalet ingående komponenter dessutom blir tillförlitligare, eftersom å ena sidan uppfinningen förutsätter att endast två givare används och å andra sidan medger användning av givare, vilka till sin uppbyggnad är robusta och tillförlitliga.

I praktiken inmatasïi styrenhetens minne utväxlingsförhållandena inom varje steg för huvudväxellådan och eventuellt ingående splitväxellåda och rangeväxellåda. Om det är fråga om en sammansatt växellåda med huvudväxellåda och därutöver en split och/eller rangeväxellåda väljs utväxlingsförhållandena i de olika stegen så att alla möjliga växelkombinationer resulterar i ett unikt förhållande mellan van/talen för ingående axel och utgående axel. På detta sätt undviks att olika växlingstillstånd förväxlas.

Eftersom sålunda kvoten mellan ingående och utgående varvtal otvetydigt beskriver det i växellådan rådande.växellägestillståndet kan styrenheten på detta sätt ange, inte endast rådande utväxling i huvudväxellådan utan därutöver även i eventuell splitväxellåda och/eller rangeväxellåda. Styrenheten har härigenom genom ett minimum av givare erhållit den erforderliga informationen om rådande växlingstillstånd i varje del av växellådan, vilket medför att styrenheten kan utnyttja korrekt information för åtgärder i samband med nästa växlingsförlopp.

Genom särdragen i patentkravet 2 respektive 4 tillförsäkras en signal, vilken kan utnyttjas som information till föraren om att denne kan släppa upp kopplingen eller till en 10 15 20 25 30 51s“16§¿g¿pg§;¿* automatkoppling för ombesörj ande av motsvarande procedur. Systemet kan även utnyttjas för applikationer utnyttjande längre gående automatiserad styrning, t.ex. vid avbrott i drivlinan utan att lamellkopplingen är frikopplad, såsom vid system arbetande med motorvarvsanpassning.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av ett utföringsexempel och med en hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 visar en växellåda med en anordning enligt uppfinningen, och Fig 2 visar ett flödesschema över en indikeringssekvens enligt uppfinningen.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL På Fig 1 avser 1 en i ett hus inrymd växellåda omfattande en trestegs huvudväxellåda 2, en tvåstegs splitväxellåda 3 samt en rangeväxellåda 4 i form av en tvåstegs planetväxel (ej visad i detalj). För tydlighets skull har växelförare, växelgafflar, synkroniseringskoner, synkroniseringsringar m m utelärnnats. VäXellådan 1 är avsedd för ett tyngre fordon, såsom en lastbil eller en buss.

På figurens vänstra sida är med 5 betecknad en koppling, vars ena kopplingshalva är ovridbart förenad med ingångsaxeln 6 till växellådan l. Den andra kopplingshalvan är på i och för sig förut känt (icke visat) sätt förenad med fordonets motor. Ingångsaxeln 6 är försedd med en första varvtalsgivare, vilken i detta fall består av ett första tandhjul 7 samverkande med en första givare 8, vilken kan vara en induktiv givare, en Hall-givare eller någon annan i och för sig känd givare av lämpligt slag. Utsignalen från givaren 8 är typiskt en fyrkantsignal, vilken beskriver varvtalet för ifrågavarande axel 6. Andra former av signaler kan emellertid förekomma beroende på vald givare. På växellådans utgående axel 9, vilken på i och för sig (icke visat) sätt är förenad med fordonets drivhjul, är inrättat ett andra tandhjul 10, vilket samverkar med en andra givare 11 på samma sätt som är fallet vid ingångsaxeln. Utgångarna från givarna är dragna till en styrenhet 12, i vilken inkomna signaler bearbetas, och vilken är inrättad att avge en utsignal för systemet. 5 10 15 20 25 51 5 - 1168 agg: I flödesschemat på Fig 2 avser 21 initiering av en indikeringssekvens, varefter vid 22, varvtalet på den inkommande axeln avkänns för att vid 23 möjliggöra alstrandet av en första varvtalssignal. Vid 24 avkänns varvtalet på den utgående axeln och vid 25 alstras i motsvarighet därtill en andra van/talssignal. Vid 26 ombesörjs framtagningen ur ett minne av data hänförliga till varvtalssignalema och vid 27 alstras systemets utsignal enligt ovan. 28 avser sekvensens avslutning.

I synnerhet vid tunga fordon, vilka har elektroniskt styrda mekaniska flerstegsväxellådor är det av största vikt att föraren eller eventuellt ett automatkopplingssystem får indikation på att synkroniseringsförloppet har slutförts vid ett växlingsförlopp så exakt och så snart som möjligt, så att lamellkopplingen eller motsvarande kan ihopkopplas och därigenom motor ihopkopplas med drivhjul utan dröjsmål. Skälet för detta är önskan att i många situationer minimera det tillstånd där motorn ej är ihopkopplad med drivhjulen.

Enligt uppfinningen jämförs således in- och utvarvtalen, för bestämmande av huruvida växlingsförloppet och därmed synkroniseringsförloppet avlöpt. Vid konstant förhållande mellan dessa varvtal under en föreskriven tidsrymd konstaterar styrsystemet att synkroniseringen är framgångsrikt avslutad, varefter, i fall av manuell koppling, föraren får information om att växeln är ilagd så att denne därefter omedelbart kan släppa upp kopplingspedalen och fortsätta framförandet av fordonet. I fallet av en automatkoppling förmedlas den motsvarande signalen till den kopplingen utlösande mekanismen. Längden av det valda tidsintervallet kan varieras efter applikationen och beror t ex på storleken av växellådan och av de massor som förväntas deltaga i synkroniseringsförloppet. Lämpligen sker empirisk utprovning av sagda tidsrymd för det aktuella fallet. Om trots att varvtalens kvot varit konstant under den föreskrivna tidsrymden i ett sällsynt fall synkroniseringen ändå ej fullgjorts, erhåller styrenheten i princip omedelbart signaler om denna situation efter att föraren släppt upp kopplingen. I detta läge påbörjas snarast ett nytt synkroniseringsförlopp. 30 Vid en ytterligare rnodifikation av uppfinningen konstaterar styrsystemet synkroniseringens framgångsrika avslutning genom att förändringen av varvtalens kvot analyseras under synkroniseringsförloppet. Styrsystemet är härvid inrättat att när kvoten har nått eller väsentligen nått ett visst konstant värde, med ledning av 5lf5 168 har nått eller väsentligen nått ett visst konstant värde, med ledning av förändringskaraktäristika avgöra huruvida detta värde motsvarar en korrekt genomförd synkronisering, t.ex. beroende på med vilken hastighet kvoten närrnat sig sagda värde. 5 Uppfinningen kan varieras inom ramen för de bifogade patentkraven och exempelvis är uppfinningen tillämplig även för andra växellådor där ett synkroniseringsförlopp förekommer. Således även med endast t ex trestegs och fyrstegs mekaniska växellådor, växellådor omfattande en huvudväxellåda och en splitväxellåda liksom växellådor omfattande en huvudväxellåda och en rangeväxellåda. 10 Uppfinningen ger möjlighet att styra växlingen genom en spak i form av en joystick, vilken därmed kan simulera växelspaken till en mekaniskt växlad låda. Även andra sätt att åstadkomma denna styrning kan förekomma. 15 Uppfinningen är även i högsta grad tillämplig vid de fall växlingsförloppet föregås av en styrning av motorvarvtalet, eller i allmänhet då det föreligger drivkraftavbrott i drivlinan, såsom vid system tillämpande långt gående automatisering, t.ex. vid växlingsförlopp genomförda utan att lamellkopplingen frikopplas. 20 Som exempel kan nämnas att ett exempel på en växellåda av det på figuren visade slaget omfattar tolv tillåtna framväxlar och två backväxlar, vilket ger en bild av att växlingsaktiviteten vid varierad köming är omfattande. I detta fall är för övrigt det totala utväxlingsförhållandet vid den lägsta växeln totalt l : 16 samt vid högsta växel l : 1. 25 Uppfinningen är tillämplig vid sekvensväxling, varvid växlingsinstruktion uppåt eller neråt i sekvens ges av föraren i form av motsvarande förflyttningar av t ex en spak framåt respektive bakåt.

Claims (7)

10 15 20 25 30 515 168 PATENTKRAV

1. Förfarande vid en elektroniskt styrd mekanisk flerstegs växellåda (1), varvid varvtalet hos den till växellådan (1) inkommande axeln (6) avkännes av en första givare (7,8) för alstrande av en första varvtalssignal och att varvtalet hos den från växellådan (1) utgående axeln (9) avkännes av en andra givare (10,11) för alstrande av en andra varvtalssignal, vilka varvtalssignaler förmedlas till en styrenhet (12), kännetecknat av att styrenheten (12) med ledning av varvtalssignalema och med hjälp av i ett minne inlagrade data angående utväxlingsförhållandena för växellådan (1) är inrättad att göra en analys av växellådans (1) växellägestillstånd under växlingsförlopp, och att styrenheten (12) är anordnad att vid växlingsförloppets avslut avge en utsignal som indikerar att växlingsförloppet avslutats.

2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att varvtalssignalerna jämföras och att när kvoten dem emellan konstaterats vara konstant under ett förutbestämt tidsintervall en växlingsförloppets avslutande kvitterande signal utsänds av styrenheten ( 12).

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2 vid en synkroniserad växellåda, kännetecknat av att styrenheten (12) med ledning av varvtalssignalerna och med hjälp av i minnet inlagrade data angående utväxlingsförhållandena för växellådan (1) är inrättad att vid växlingsförloppet göra en analys av växellådans synkroniseringsförlopp och vid synkroniseringsförloppets avslut avge en utsignal som indikerar att växlingsförloppet avslutats.

4. Anordning vid en elektroniskt styrd mekanisk flerstegs växellåda (l), varvid en första givare (7,8) är inrättad att avkänna varvtalet hos den till växellådan (1) inkommande axeln (6) för alstrande av en första varvtalssignal, och en andra givare (10,1 1) är inrättad att avkänna varvtalet hos den från växellådan (1) utgående axeln (9) för alstrande av en andra varvtalssignal, vilka vawtalssignaler förmedlas till en med givama förbunden styrenhet (12), kännetecknat av att styrenheten (12) är anordnad att med ledning av dessa vawtalssignaler och med hjälp av i ett minne inlagrade data angående utväxlingsförhållandena för växellådans (1) olika steg göra en analys av växellådans (1) växellägestillstånd under växlingsförlopp, och att styrenheten (12) är anordnad att vid 515168 växlingsförloppets avslut avge en utsignal som indikerar att växlingsförloppet avslutats.

5. Anordning enligt kravet 4, kännetecknad av att styrenheten (12) är anordnad att jämföra varvtalssignalerna och att, när kvoten dem emellan konstaterats vara konstant 5 under ett förutbestärnt tidsintervall, utsända en växlingsförloppets avslutande kvitterande signal.

6. Anordning enligt kravet 4 eller 5, kännetecknad av att växellådan (l) uppvisar en huvudväxellåda (2) och en split- (3) och/eller en range- (4) växellåda. 10

7. Anordning enligt något av kravet 4-6 vid en synkroniserad växellåda, kännetecknad av att styrenheten (12) med ledning av varvtalssignalerna och med hjälp av i minnet inlagrade data angående utväxlingsförhållandena för växellådan (1) är inrättad att under växlingsförlopp göra en analys av växellådans synkroniseringsförlopp och vid 15 synkroniseringsförloppets avslut avge en utsignal som indikerar att växlingsförloppet avslutats. p