SE521452C2

SE521452C2 - Drivsystem med förbränningsmotor och slirningsstyrd överbryggningskoppling för en hydrodynamisk omvandlare

Info

Publication number: SE521452C2
Application number: SE9901343A
Authority: SE
Inventors: Anton Rink; Juergen Freitag; Johannes Braun; Robert Fischer; Uwe Wagner
Original assignee: Luk Getriebe Systeme Gmbh
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2003-11-04
Also published as: GB2286862A; SE9500640L; CN1157548C; FR2716516B1; GB9503372D0; US6105743A; GB9503415D0; SE9901342L; US5679091A; JP4097715B2; GB2286863B; SE9500640D0; FR2764664A1; CN1111005A; DE19504847A1; SE9901343D0; FR2763373B1; FR2767288A1; SE512269C2; CN1128330A

Description

521 452 'ap-Vi Genom US-PS 4 577 737 är ett förfarande för påverkan av ett vridmoment- överföringssystem av det ovan angivna slaget känt, vid vilket vridmoment-överföringen mäts direkt genom en hydrodynamisk omvandlare medelst en vridmoment-sensor och vridmoment- överföringen fastställes i beroende av den drivande maskinens driftstillstånd. Stängningen av den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen motregleras därvid så att den erforderliga vridmoment-överföringen garanteras.

Vid detta styrförfarande kan det av omvandlaren överförda vridmomentet, liksom den sig inställande slirningen, naturligtvis mätas och pâverkas först efter det att den har instållts. Så tillvida handlar det även här om ett av slirregleringen använt reglerkoncept, fastän det här arbetas med det vridmoment som ska överföras av omvandlaren.

Sådana system för avsedd påverkan av det av friktionskopplingen hos ett vridmom- entöverföringssystem av det ovan Omnämnda slaget överfört vridmoment har i praktiken visat sig icke alls eller åtminstone icke fullständigt tillfredsställande.

Så kan vid en slirreglering enligt systemet reageras på slirändringar först när de mäts, således redan förekommer. Detta faktum medför framförallt vid dynamiska processer olika nackdelar, som i sin motverkan är motriktade.

Så åstadkommer en sänkning av vridmomentet på den drivande maskinens sida en minskning av slirningen i vridmomentöverföringssystemet. För att undvika ett tillstånd av vidhäftning av friktionskopplingen och därmed en obehindrad överföring av vridmoments- svängningar från den drivande maskinen till den övriga drivlinan måste en sänkning av det av friktionskopplingen överförda vridmomentet ske. Dynamiken hos en reglering är emellertid i praktiken begränsad genom systemberoende fördröjnings- och dödtider, varför ett minsta slirvarvtal är nödvändigt, vilket erfarenhetsmässigt inte kan ligga under 50 varv per minut.

Vidare existerar körsituationer, i vilka en tidsoptimerad reglerutforrnning är hindrande.

Beroende på fördehxingen av rotationsmassoma i fordonet sänks varvtalet vid ingången till växellådan eller den steglösa växeln och därmed vid utgången från vridmoment- överföringssystemet vid en uppväxling eller utväxlingsändring, medan varvtalet vid utgången från växellådan förblir relativt konstant. Förbundet med sänkningen av det utgående varvtalet från vridmomentöverföringssystemet är en ökning av slirningen, varigenom återigen, beroende på förhållandet hos den hydrodynarniska omvandlaren, det krävs ett ökat vridmoment vid ingången till vridmomentöverföringssystemet. Detta förhöjda vridmoment finns emellertid inte O:\users\MD\DOK\WORD~DOK\l03289003.b.doc 521 452 till förfogande vid denna tidpunkt i drivaggregatet. Följaktligen inbromsas drivaggregatet och det inställes automatiskt åter en slirning på en lägre nivå, när påverkan av friktionskopplingen under uppväxlingen eller utväxlingsändringen hålls konstant. En tidsoptimalt reglerad regulator försöker emellertid att åstadkomma en slirningsökning, genom att den ökar kraftpåverkan av friktionskopplingen, vilket vid slutet av växlingen leder till en vidhäftning av friktionskopplingen och därmed till en överföring av vridmomentolikforrnigheten i drivaggregatet till den övriga drivlinan.

Slutligen är genom DE-PS 37 12 223 redan känt ett styrningsförfarande för ett vridmomentöverföringssystem av det ovannämnda slaget, vid vilket i ett förbestämt körhastighetsorriräde kopplíngsingreppskraften styrs beroende av strypklafföppningsgraden så att en slirning kan inställas mellan den drivna och den drivande sidan. I motsats till den ovan omnämnda slirningsregleringen handlar det härvid om en styrning, som föreskådande i beroende av strypklafföppningsgraden inställer en kraftpåverkan av friktionskopplingen, vid vilken slirningen mellan den drivna och den drivande sidan hos vridmomentöverföringssyste- met inställes i beroende av denna lcraftpåverkan.

Otillfredsställande vid denna styrning är emellertid att det av friktionskopplingen överförda vridmomentet inte enbart är beroende av kopplingsingreppskraften, utan även av friktionsbeläggets friktionsvärde, som i sin tur på känt sätt i beroende av temperturen, slirningsvarvtalet, förhållandet mellan den använda oljan och andra inﬂytanden är utsatt för kraftiga svängningar. Det betyder att även vid denna styrningsvariant måste ett minsta slirningsvarvtal innehållas för att även vid svängningar i systemförhållandet garantera ett för svängningsisolering tillräckligt stort slirningsvarvtal.

Alla hittills kända system uppvisar nackdelen, att man bara kan arbeta med relativt stora minsta slirningsvarvtal av mer än 50 vaw per minut. Detta medför dels knappast några fördelar vad avser bränsleförbrukningen jämfört med den icke överbryggade omvandlaren och dels kan de på friktionskopplingen uppträdande förlusteffekterna svårligen behärskas.

Följaktligen är uppgiften för uppfinningen bl.a. åstadkommandet av ett förbättrat förfarande för styrningen av ett vridmomentöverföringssystem, vilket medger inställningen av slimingsvarvtal klart lägre än 50 varv per minut i alla körsituationer för ett fordon med omvandlare och efterkopplad automatväxellâda.

Det är emellertid redan allmänt känt friktionskopplingar för överbryggandet av hydrodynamiska strömningsomvandlare i sådana vridmomentöverföringssystem_ 0:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003.b.doc 521 11-52 4 Vid överbryggningskopplingar med plana friktionsytor är friktionsradien beroende av tryckpåverkan och med avseende på låg styvhet garanteras inte en likfonnig anpressnings- fördelning över hela friktionsbelägget. Detta leder vid slirande kopplingar till partiell överhettning av friktionsbelägget och därmed till förstöring av detsamma liksom av den i detta område befintliga oljan (Automatic Transmission Fluid =ATF).

Dessutom är det av friktionskopplingen överförbara vridmomentet direkt beroende av friktionsradien, vilken i förbindelse med det i automatväxellådan till förfogande stående oljetrycket kräver ett minsta radiellt byggnadsutrymme.

En omvandlaröverbryggningskoppling av det ovan beskrivna slaget kräver emellertid ett större axiellt inbyggnadsutrymme, som vid många fordonsväxellådor inte står till förfogande, framförallt, när vid kolvdärnparenheten ska anordnas elastiska dämpningsmedel pá stor radie. Dessa mekaniska dämpningsmedel är nödvändiga, för att även i områden med mycket stor svängningspåverkan från drivmotom garantera en optimal svängningsisolering även vid små slirnirigsvarvtal.

Utgående från denna teknikens ståndpunkt är en ytterligare uppgift för uppfmningen att åstadkomma en förbättrad överbryggningskoppling av det ovannämnda slaget.

Den till grund för uppfinningen med avseende pä stymingsförfarandet liggande uppgiften löses genom att vid stymingsförfarandet enligt ingressen till patentkravet 1 det vridmoment som ska överföras av friktionskopplingen mäts i beroende av vridmomentet hos drivaggregatet och den för överförandet av det förbestämda kopplingsmomentet erforderliga kraftpåverkan beräknas friktionskopplingen och inställes adaptivt, varvid en minimal sliming mellan den drivande och den drivna sidan hos vridmomentöverföringssystemet automatiskt inställes i beroende av storlekarna på det beräknade kopplingsmomentet och avvikelser från det ideala tillståndet utjärnnas långfristigt genom korrigeringar.

Den adaptiva inställningen av momentet kan uppnås genom att det förbestämda kopplingsmomentet jämföres med det verkligen förekommande kopplingsmomentet. Därvid kan det verkliga kopplingsmomentet erhållas ur differensen mellan det av motorn avgivna momentet och omvandlarmomentet. Omvandlarmomentet kan erhållas ur in- och utgângsvarv- talet (direkt) hos omvandlaren. Omvandlarutgångsvarvtalet kan emellertid även räknas tillbaka till växeiládeutgångsvarvtalet och växellådeutväxlirigeri. För detta kan i datom inläggas omvandlarkaraktäristilcfältet.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003.b.d0c 521 452 Det vridmoment som ska överföras av kopplingen bestärnmes åtminstone i ett förhållande till motormomentet, varvid detta förhållande åtminstone bestämmes av en len,- faktor, som bestämmes i beroende av åtminstone en av driftsbetingelserna Tillåten bullernivå (aktustik i fordonet) Termisk belastning av vridmomentomvandlaren eller överbryggningskopplingen Dragkraft eller acceleration hos fordonet Lastväxlingsförhållande hos fordonet eller komfort Förbrukning.

De ovan anförda driftsbetingelsema eller kriterierna som kan anföras för bestämmande av kmc-faldom är till en del motsägelseﬁllla, dvs. de är med avseende på lem-faktorn motriktade, varför vid hänsynstagande till ﬂera av dessa kriterier, deras prioritet måste viktas.

Så kan t.ex. akustiken inte förbättras godtyckligt, genom att en mycket liten kme-falctor väljs, eftersom annars på grund av den höga slimingen i överbryggningskopplingen en otillåtet hög termisk belastning kan uppstå i omvandlaren. Det finns således gränsbetingelser, som inte ska underskridas eller överskridas. På den positiva sidan av dessa gränsbetingelser kvarbliver emellertid en viss variationsmöjlighet med avseende på lgm-faktorn, varvid denna kme-faktor kan förbli konstant eller kan varieras i beroende av de aktuella driftsbetingelsema. Denna variation kan ske stegvis eller kontinuerligt mellan gränsvärdena. På fördelaktigt sätt kan km; faktorn ligga i storleksordningen mellan 0,4 och 1,1, varvid det kan vara särskilt lämpligt, om denna intar ett värde som ligger mellan 0,7 och 0,95. Åtminstone i många driftsorriråden för en förbränningsmotor, företrädesvis i det undre och likaså i det övre, kan kme-falctorn väljas på så sätt, att överbryggningskopplingen överför hela det av förbränningsmotom avgivna nettovridmomentet. Vid ett sådant förfarandesätt är det lämpligt om överbryggníngskopplingen uppvisar en dämpare, som är anpassad för dellastområdet. En sådan dämpare har således ett överbryggnings- eller anslagsmoment, som är mindre än det av förbränningsmotorn avgivna nettovridmomentet. Detta anslagsmoment kan uppgå till storleksordningen mellan 30 och 60% av nettovridmomentet hos förbrånningsmotom. Genom användningen av en sådan svängningsdämpare kan de i det undre driftområdet för en förbränningsmotor i samband med en förhållandevis stor lem-faktor uppstående akustikproblem åtminstone delvis bekämpas.

Såsom framgår av den ovanstående beskrivningen är kme-faldorn, som såsom redan nämnts kan vara variabel och antingen beräknas i beroende av tillståndsstorheter eller driftsstorheter eller driftsstorheter genom en matematisk ihopknytning eller kan vara lagrad företrädesvis i form av O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc 521 452 ett karaktäristikfalt eller en mapp i en dator eller processor, karaktäristikan för utformningen av fordonet.

Den väsentliga skillnaden mellan de kända slirregleringarna vid omvandlaröver- bryggningskopplingar och momentstyrningen enligt uppfinningen består i att vid slirnings- regleringen slirningen är själva reglerstorheten, medan vid momentstyrningen enligt uppfinningen styr- eller reglerstorheten är ett vridmoment eller en detta vridmoment representerande storhet, såsom t.ex. påverkningstrycket eller påverkningskraften på överbryggningskopplingen. Vid anpassningen enligt uppfinningen korrigeras den det moment som ska överföras representerande storheten eller ställstorheten i praktiken denna storhet eller ställstorhet såsom en störstorhetsiakttagelse. Det betyder således att avvikelsen för det verkligen överförda momentet beräknas med hänsyn till det moment som ska överföras genom en modell och kan därefter korrigeras i enlighet därmed. Denna korrigering kan exempelvis ske genom en PID-andel eller bara en I-andel, t.ex. additivt. Det kan emellertid även ske en motsvarande korrigering genom en multiplikativ faktor eller en korrigering såväl genom en multiplikativ som även via en additiv andel eller faktor kan vara fördelaktig.

Vid uppfinningen handlar det om att en uppdelning av ingångsmomentet sker i en av omvandlaren överförbar hydraulisk och en av friktionskopplingen överförbar mekanisk andel.

För den steglösa styrningen pâverkas överbryggningskopplingen med föränderlig kraft, som styrs så av en intelligent styming, att för den aktuella körsituationen ges en optimal uppdelning av omvandlarmoment och lock-up-moment. Kännetecknande för styrningsförfarandet enligt uppfinningen är att i alla driftomràden kan köras med slirande friktionskoppling och friktionskopplingen styrs inte slirningsberoende, utan momentberoende. Slimingen inställes då av sig självt och för korrigeringen av överföringsmomentet underlagras en långsam slirningsreglering eller adaption. Vid växlingsförlopp öppnas inte den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen, utan styrs återigen momentberoende. För momentstyr- ningen är en stigande friktionskaraktäristiklinje behjälplig, varvid friktionsvärdet lämpligtvis ska tillta med stigande slirning och vidhäftningsfriktionsvärdet ska vara minde än glidfrik- tionsvärdet.

Lämpligtvis kan inom ramen för en vidareutforrnning av det vridmoment som ska överföras av friktionskopplingen i beroende av vridmomentet för drivaggregatet enligt momentekvationen Mkoppling = kme X kkorr X (Mdrivaggregai+ Mkorr-MOT) + Mkorr-WÜ O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc 521 452 7 med Mkopplmg - moment på friktionskopplingen km - vridmomentuppdelningsfaktor (O S km S 2) km - korrektionsfaktor för utjämning av multiplikativt ingående fel MKWMOT- korrektionsmoment för utjämning av additivt till motormomentet ingående fel Mkmwü - korrektionsmoment för utjämning av additivt till kopplingsmomentet ingående fel erhållas, varvid en minimal slirning mellan den drivande och den drivna sidan av vridmomentöverfóringssystemet automatiskt inställes i beroende av storleken på den över hela driftornrådet för drivlinan konstanta momentuppdelningsfaktorn km och avvikelser från det ideala tillståndet utjämnas långfristigt genom korrektionsfaktorn km och korrektionsmomenten Mun-Mor och Mkon-wü- Vid demia utformning av styrningsförfarandet enligt uppfinningen erhålles ett slirningsvärde hos den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen, som kan hållas lågt genom förbestämnirig av faktorerna km, och km". Inom bestämda områden, såsom vid lågt varvtal och hög last (där uppvisar många förbrånningsmotorer en vridmomentsvacka) ska faktorerna väljas så, att det av friktionskopplingen överförbara momentet är så lågt som möjligt, att det iriställes ett högre differensvarvtal. Framförallt i samverkan med en mjuk omvandlare och en stor omvandling uppnås då i de speciellt viktiga driftorrirådena en ökning av det utgående drivmomentet, vilket simulerar ett högre moment hos drivaggregatet.

Styrförfarandet enligt uppfmningen utmärkes därmed genom en god svängningsiso- lering vid slirning, bättre reaktioner i drivlinan vid växlingsförlopp och lastväxlingsförlopp liksom högre accelerationsreserver, men möjliggör emellertid också mindre och/eller plattare vridmomentomvandlare, vilket är av fördel vid motorfordon med frarnhjulsdrivning och tvärmonterade förbränningsmotorer. Slutligen erhålles en förbrukningsfördel som inte ska underskattas, då vid förfarandet enligt uppfinningen omvandlaren i samtliga växlar överbryggas av friktionskopplingen.

Vid momentuppdelningsfaktorn km, för det i patentkravet 2 angivna momentförhållan- det kan det handla om ett av det utgående varvtalet, av enbart varvtalet på drivaggregatet, såväl av varvtalet som även av vridmomentet hos drivaggregatet eller även om ett såväl av det utgående varvtalet som även av vridmomentet på drivaggregatet beroende värde. Även för O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b.doc 521 452 faktorn km, är därmed varvtalet på drivmotom en viktig indikator, nämligen antingen för sig enbart eller i förbindelse med det av drivaggregatet avgivna vridmomentet.

För uppbyggnaden och funktionen av vridmomentöverföringssystemet eller för förverkligandet av förfarandet är det lämpligt om friktionskopplingen är strömningstryck- medelsmanövrerbar och så utförd att det mellan friktionskoppling och omvandlarlock eller mellan friktionskoppling och det övriga omvandlarhuset bildas två separata tryckkamrar och ett mellan dessa tryckkarnrar rådande differenstryck bestämmer det av friktionskopplingen överförda vridmomentet.

Enligt en annan lämplig utformning av uppfinningen kan vid ett överföringssystem med en förbränningsmotor som drivaggregat dess driftstillständ betämmas i beroende av motorvarvtalet och av strypklaffvinkeln, i beroende av motorvarvtalet och insugningsrörs- undertrycket eller i beroende av motorvarvtalet och insprutningstiden. Vid de ovan angivna altemativen tjänar som indikator för driftstillståndet alltid motorvarvtalet i förbindelse med en ytterligare storhet, såsom strypklaffvinkeln, insugningsrörsundertrycket eller insprutningstiden.

På grund av det dynamiska förhållandet hos hydrauliska och mekaniska system kan det vid alltför snabb ökning av beloppet för en uppdelningen av det av vridmomentöver- föringssystemet överförbara vridmomentet mellan omvandlare och friktionskoppling påverkande parameter komma till framkallande av svängningar med olika frekvens genom ett alltför stort belopp på ryckningen eller en vidhäftning av friktionskopplingen.

För undvikande av sådana svängningsalstringar föreslår en fördelaktig vidareutforrn- ning av uppfinningen att inställningen av ett från det rådande avvikande nytt beräknat belopp för en uppdelningen av det vridmoment som ska överföras mellan omvandlaren och friktionskopplingen påverkande parameter, företrädesvis differenstrycket, sker fördröjt efter en funktion i beroende av tiden.

Inställningen av ett från det tidigare avvikande nytt beräknat belopp för en uppdelningen av det vridmoment som ska överföras mellan omvandlaren och friktionskopp- lingen påverkande parameter kan emellertid även ske fördröjt enligt en funktion i beroende av varvtalsdifferensen mellan den drivande och den drivna sidan hos vridmomentöverförings- systemet.

Likaså är inställningen av ett från det tidigare avvikande nytt beräknat belopp för en uppdelningen av det vridmoment som ska överföras mellan omvandlare och friktionskoppling O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b.doc 521 452 påverkande pararneter fördröjt möjlig enligt en funktion i beroende av motorvarvtalets gradient.

Vid användningen av en strömningstryckmedelsmanövrerbar friktionskoppling kan, enligt en ytterligare vidareutformning av uppfinningen, det på friktionskopplingen önskade differenstrycket inregleras med hjälp av en PI-eller PID-regulator, varvid reglersträckan för det för uppnåendet av ett bestämt av friktionskopplíngen överförbart vridmoment nödvändiga differenstrycket hos friktionskopplingen mot det sig inställande differenstrycket inte är entydigt analytiskt beskrivbart.

Emellertid kan också det önskade differenstrycket inställas på friktionskopplingen genom att en karaktäristisk linje för en tryckproportionell trycksignal, mäts och inställes, varvid utjämningen av uppträdande avvikelser mellan BÖR- och ÄR-värde sker medelst en I- återföring. Alternativt därtill kan emellertid även det önskade differenstrycket på friktionskopplingen inställas på så sätt, att en mot det önskade differenstrycket proportionell signal, såsom ett ström- eller avkänningsförhållande, beräknas och regleras med hjälp av en PI- I- eller PID-regulator.

En annan viktig förfarandevariant föreslår att avvikelser hos det verkligen av friktionskopplingen överförda vridmomentet från det önskade vridmomentet fastställes genom att den sig inställande slirníngen mellan den drivna och den drivande sidan hos vridmoment- överföringssystemet mäts och järnföres med BÖR-värden. Sådana avvikelser kan emellertid också, enligt en annan vidareutformning, fastställas genom att det av vridmomentomvandlaren överförda vridmomentet beräknas ur dess karaktäristik och därmed den verkliga vridmoment- uppdelningen mellan omvandlare och friktionskoppling kontrolleras. Slutligen kan även uppträdande avvikelser i det av friktionskopplingen verkligen överförda vridmomentet från det önskade vridmomentet tillbakaföras till multiplikativt ingående fel, till additivt till motonnomentet ingående fel, till additivt till kopplingsmomentet ingående fel, till multiplikativt och additivt till motorvridmomentet ingående fel, till multiplikativt och additivt till kopplingsmomentet ingående fel eller till multiplikativt och additivt såväl till motormomentet som även till kopplingsmomentet ingående fel och sådana fel kompenseras med en tidskonstant av ﬂera sekunder, för att enbart uppnå en addaptiv karaktär på styrningen.

En förnyad förfarandevariant kännetecknas genom att vid signaleringen av en accelerationsönskan från förarens sida, vilket företrädesvis blir märkbart genom ändringshas- tigheten för strypklaffvinkeln, slirníngen i vridmomentöverföringssystemet ökas genom O:\users\MD\DOl(\WORD-DOK\l03289003.b.doc 521 4-52 reducering av kmc-faldorn och därigenom den av omvandlaren erbjudna vridmomentöverök- ningen kan utnyttjas som tillkommande vridmomentreserv.

Slutligen bestämmes, vid en ytterligare förfarandevariant, slimíngen i vridmoment- överföringssystemet vid alla växlar av friktionskopplingen, varigenom effektöverföringens verkningsgrad genom omvandlaren kommer i bakgrunden och medger en omvandlarutform- ning med avseende på ett högt all-speed-varvtal och ett brett omvandlarområde. Därmed kan den till förfogande stående vridmomentreserven vid avsedd ökning av slirningen i vridmomentöverföringssystemet ökas väsentligt.

En ytterligare förfarandevariant kännetecknas genom att slirningen i vridmomentöver- föringssystemet vid alla utväxlingar bestärnmes av friktionskopplingen, varigenom effektöverföringens verkningsgrad genom omvandlaren kommer i bakgrunden och en omvandlarutforrnning med avseende på ett högt all-speed-varvtal och ett brett omvandlarom- råde möjliggöres.

Den med avseende på åstadkommandet av en förbättrad överbryggningskoppling ställda uppﬁnningsuppgiften löses genom en strörrmingstryclanedelsmanövrerbar koppling med ett pumphjul, ett turbinhjul, ett ledhjul och ett med rotationsaxeln koaxiellt, vridfast med pumphjulet förbundet liksom turbinhjulet omslutande omvandlarlock, vid vilket en mellan omvandlarlocket och turbinhjulet anordnad central ringkolv radiellt utvändigt är utformad som konisk kopplings-friktionsskiva, såsom detta kommer att beskrivas i detalj senare. Därvid kan ringkolven radiellt invändigt ha ett på ett vridfast med turbinhjulet förbundet mottätningsnav upptaget tätningsnav.

En ytterligare grundtanke hos uppfinningen hänför sig till ett förfarande för styrningen av ett med den drivna sidan av ett drivaggregat, exempelvis en förbränningsmotor, verksamt förbundet och via en drivaxel med en automatväxellåda i drivförbindelse stående vridmomentöverföringssystem, som har en strömningsomvandlare och en därmed parallellt anordnad, strömningstryckmedelmanövrerbar friktionskoppling med två mellan ett turbinhjul hos omvandlaren och ett omvandlarlock anordnade och så utformade tryckkamrar, att ett mellan dessa tryckkamrar rådande differenstryck bestämmer det av friktionskopplingen överförbara vridmomentet, och som vidare är utrustat med ett mätvärdesregistreringssystem, en central datorenhet och en i samverkan med datorenheten en avsedd förändring av differenstrycket mellan de båda tryckkamrarna och därmed av det av friktionskopplingen överförbara vridmomentet förrnedlande hydraulsystem.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc ll Förfaranden för styrning av vridmomentöverföringssystem, vid vilka genom avsedd inställning av differenstrycket mellan tryckkarnrarna en med en omvandlare parallellt omvandlad och denna överbryggande friktionskoppling det av den senare överförbara vridmomentet inställes, är i sig kända.

Så är i DE-OS 31 30 871 i förbindelse med ett vridmomentöverföringssystem av det ovan angivna slaget beskrivet ett reglerförfarande, vid vilket det mellan den drivande och den drivna sidan uppträdande slirvärdet mäts, järnföres med förbestämda börslirvärden och eventuellt fastställda differenser motregleras. Det senare sker på så sätt, att differensen mellan strömningsmedelstryckpäverkningarna för de båda tryckkarrirarna hos en friktionskoppling förändras. Det handlar därmed om ett på den klassiska slirregleringen baserande reglerför- farande. Genom US-PS 5 029 087 är likaså förut känt ett reglerförfarande för omvandlare med parallellt anordnad friktionskoppling, vid vilket slirningen på kopplingen mäts, järnföres med förbestämda börslirvärden och förändras i beroende av fastställda avvikelser för differenstrycket mellan de båda tryckkamrama hos friktionskopplingen. Även här handlar det om en typisk slirreglering, vid vilken uppmätta avvikelser från de förbestämda slirvärdena motregleras.

Slutligen är även genom US-PS 4 577 737 känt ett förfarande för påverkan av ett vridmomentöverföringssystem av det ovan angivna slaget, vid vilket vridmomentöverföringen genom en hydrodynamisk omvandlare mäts direkt genom en vridmomentsensor och vridmomentöverföringen fastställes i beroende av drivmotorns driftstillstånd. Stängningen av den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen inregleras därvid så att den erforderliga vridmomentöverföringen ska vara garanterad.

Vid detta styrningsförfarande kan det av omvandlaren överförda vridmomentet, liksom den sig inställande slirningen, naturligtvis mätas och påverkas först efter det att den har uppkommit. Såtillvida handlar det även här om ett slirningsregleringen användande reglerkoncept, fastän det här arbetas med det vridmoment som ska överföras av omvandlaren.

Sådana slirregleringar, vid vilka differensen mellan det utgående varvtalet från en drivmotor och det ingående varvtalet till en efter vridmomentöverföringssystemet anordnad växellåda eller ett denna varvtalsdifferens motsvarande värde mäts, jämföres med börvärden och en eventuell avvikelse av ärvärdet från börvärdet motregleras, har inte visat sig helt tillfredsställande.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 . b.doc 452 12 Så ändras vid växlingsförlopp varvtalsdifferensen till följd av momentförändringar.

Varvtalsregleringen sker därvid så sent, att det på den drivna sidan eller i växellådsmomentet kan komma till oönskade översvängníngar. Vidare kommer det vid växlingen vid slutet av ett växlingsförlopp till vidhäftning av den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen.

Följaktligen måste friktionskopplingen öppnas vid växlingsförlopp. Slirregleringen försöker vid växlingsförlopp att hålla varvtalsdifferensen mellan drivmotorns utgående varvtal och ingångsvarvtalet till växellådan på börvärdet, och arbetar således mot den efter vridmoment- överföringssystemet anordnade växellådan.

Följaktligen består en uppgift för uppfinningen i åstadkommandet av ett förbättrat förfarande för styrning av ett vridmomentöverföringssystem som innefattar en omvandlare, en denna överbryggande friktionskoppling och en efterkopplad automatväxellåda, liksom i åstadkommandet av åtminstone i samband med andra uppfmningstankar hos föreliggande ansökan på särskilt fördelaktigt sätt mer användbara och förbättrade mekaniska komponenter, såsom en förbättrad omvandlare och en förbättrad friktionskoppling.

Den till grund för uppfinningen vad avser styrningsförfarandet liggande uppgiften löses genom att vid styrningsförfarandet enligt ingressen till patentkravet l det vridmoment som ska överföras av friktionskopplingen bestämrnes i beroende av drivaggregatets driftstillstånd enligt vridrnomentekvationen Mkoppling = ke X kim X Mafivaggfegai med k: = kme som mornentdelningsfaktor och km, som korrektionsfaktor och den för överförandet av det förbestämda kopplingsmomentet erforderliga kraftpåverkan av friktionskopplingen beräknas och inställes, van/id slirningen mellan den drivande och den drivna sidan hos vridmomentöverföringssystemet automatiskt inställes i beroende av storleken på momentuppdelningsfaktorn ke och korrektionsfaktorn kkm utjämnar avvikelser från det ideala tillståndet hos varje speciell drivlina.

En ytterligare uppﬁnningsmässig grundtanke hänför sig till ett förfarande för styrningen av ett med den drivna sidan av ett drivaggregat, exempelvis en forbränningsmotor, verksamt förbundet och via en drivaxel med en automatväxellåda i drivförbindelse stående *vridmomentöverföringssystem, som har en strömningsomvandlare och en därmed parallellt anordnad friktionskoppling, ett mätvärdesregistreringssystem och en central datorenhet, varvid kraftpåverkan av friktionskopplingen och därmed det av densamma överförda vridmomentet är O:\userS\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc 521 4-52 13 avsett förändringsbart i samverkan med den centrala datorenheten, varvid det vridmoment som ska överföras av friktionskopplingen bestämmes av drivaggregatets driftstillstånd enligt momentekvationen Mxoppiing = ke X kram X Mafa/aggregat med k, = kme som momentuppdelningsfaktor och km, som korrektionsfaktor och den för överföringen av det förbestämda kopplingsmomentet erforderliga kraftpåverkan av friktionskopplingen beräknas och inställes, varvid slimingen mellan den drivande och den drivna sidan hos vridmomentöverföringssystemet inställes automatiskt i beroende av storleken på den över hela driftområdet för drivlinan konstanta momentuppdelningsfaktom k, och korrektionsfaktorn km, utjämnar avvikelser från det ideala tillståndet hos varje speciell drivlina.

Uppfmningen avser likaså ett förfarande för styrningen av ett med den drivna sidan hos ett drivaggregat, såsom en förbrånningsmotor, verksamt förbundet och via en drivaxel med en automatvåxellåda i drivförbindelse stående vridmomentöverföringssystem, som innefattar en strörnningsomvandlare och en med demia parallellt anordnad friktionskoppling, ett mätvårdesregistreringssystem och en central datorenhet, varvid kraftpåverkan av friktionskopplingen och det därmed av densamma överförda vridmomentet är avsett förändringsbart i samarbete med den centrala datorenheten, varvid det vridmoment som ska överföras av friktionskopplingen bestämmes i beroende av drivaggregatets driftstillstånd enligt momentekvationen M :kexkkonxMd koppling .iviggft-gl. med ke = km som momentuppdelningsfaktor och km, som korrektionsfalaor och den för överförandet av det förbestämda kopplingsmomentet erforderliga kraftpåverkan av friktionskopplingen beräknas och inställes, varvid slirningen mellan den drivande och den drivna sidan av vridmomentöverföringssystemet inställes automatiskt i beroende av storleken på den motorkaraktäristikfaltoberoende momentuppdelningsfaktorn k, och korrektionsfaktom km utjämnar avvikelser från det ideala tillståndet hos varje speciell drivlina.

Den till grund för uppfinningen liggande uppgiften kan också lösas genom ett förfarande för styrning av ett med den drivna sidan av ett drivaggregat, exempelvis en förbränningsmotor, verksamt förbundet och via en drivaxel med en automatväxellåda i drivförbindelse stående vridmomentöverföringssystem, som innefattar en strörnningsomvand- O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 521 452 14 lare och en med denna parallellt anordnad friktionskoppling, ett mätvärdesregistreringssystem och en central datorenhet, varvid kraftpáverkan av friktionskopplingen och därmed det av densamma överförda vridmomentet är avsett förändringsbart i samarbete med den centrala datorenheten, varvid det vridmoment som ska överföras av friktionskopplingen bestämmes i beroende av drivaggregatets driftstillstånd enligt momentekvationen M = ke x kmr X Marivaggregar med ke = km som momentuppdelningsfaktor och koppling km, som korrektionsfaktor och den för överförandet av det förbestämda kopplingsmomentet erforderliga kraftpåverkan av friktionskopplingen beräknas och inställes, varvid slirningen mellan den drivande och den drivna sidan hos vridmomentöverföringssystemet inställes automatiskt i beroende av storleken på den av drivaggregatets varvtal enbart beroende momentuppdelningsfaktorn ke och korrektionsfaktorn km, utjämnar avvikelser från det ideala tillståndet för varje speciell drivlina.

En ytterligare lösningsmöjlighet för uppgiften består i ett förfarande för styrning av ett med den drivna sidan av ett drivaggregat, exempelvis en förbränningsmotor, verksamt förbundet och via en drivaxel med en automatväxellåda i drivförbindelse stående vridmoment- överföringssystem, som innefattar en strömningsomvandlare och en parallellt med denna anordnad friktionskoppling, ett mätvärdesregistreringssystem och en central datorenhet, varvid kraftpåverkan av friktionskopplingen och därmed det av densamma överförda vridmomentet är avsett förändringsbart i samarbete med den centrala datorenheten, varvid det vridmoment som ska överföras av friktionskopplingen bestämmas i beroende av drivaggregatets driftstillstånd enligt momentekvationen Mkoppiing = k: X kim X Manvaggfegar med ke = km som momentuppdelningsfaktor och k som korrektionsfaktor korr och den för överförandet av det förbestämda kopplingsmomentet erforderliga kraftpåverkan av friktionskopplingen beräknas och inställes, varvid slimíngen mellan den drivande och den drivna sidan hos vridmomentöverföringssystemet inställes automatiskt i beroende av storlekarna på den såväl av varvtalet som även av vridmomentet hos drivaggregatet beroende momentuppdelrtingsfaktorn ke och korrektionsfalttorn km utjämnar avvikelser från det ideala tillståndet för varje speciell drivlina. 0:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b.doc 521 452 Vid uppfinningen handlar det om att en uppdelning av det ingående momentet sker i en av omvandlaren överförbar hydraulisk och en av friktionskopplingen överförbar mekanisk andel. För den steglösa regleringen påverkas överbryggningskopplingen med föränderlig kraft, som styrs så av en intelligent styrning, att för den aktuella körsituationen erhålles en optimal uppdelning av omvandlarmoment och lock-up-moment.

För uppbyggnaden och funktionen av vridmomentöverföringssystemet eller för förverkligandet av förfarandet kan det vara lämpligt, om friktionskopplingen är strömnings- tryckmedelmanövrerbar och så utförd, att det mellan friktionskoppling och omvandlarlock eller mellan friktionskopplingen och det övriga omvandlarhuset bildas två separata tryckkamrar och att ett mellan dessa tryckkamrar rådande differenstryck bestämmer det av friktionskopplingen överförda vridmomentet.

Kännetecknande för Styrningsförfarandet enligt uppfinningen är därmed, att i alla driftomráden kan köras med slirande friktionskoppling och friktionskopplingen styrs icke slirningsberoende, utan momentberoende. Slirningen inställes då av sig självt och för korrigeringen av överföringsmomentet underlagras en långsam sliireglering. Vid växlingsför- lopp öppnas icke den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen, utan styrs vidare momentberoende. För momentstyrningen är en stigande friktionskaraktäristik hjälpande, varvid friktionsvärdet lämpligtvis ökar med ökande slirning och vidhäftriingsfriktionsvärdet ska vara mindre än glidfriktionsvärdet.

Vid stymingsförfarandet enligt uppfinningen erhålles ett slirvärde för den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen, som genom förbestämning av faktorerna ke och km kan hållas lågt. Inom bestämda områden, exempelvis vid lågt varvtal och hög last (där uppvisar många förbränningsmotorer en vridmomentsvacka) ska faktorn väljas så, att det moment som ska överföras av friktionskopplingen är så lågt, att ett högre differensvarvtal inställes. Framförallt i samverkan med en mjuk omvandlare och en hög omvandling uppnås då i de speciellt viktiga driftområdena en ökning av drivmomentet, vilket simulerar ett högre moment från drivaggregatet.

Styrningsförfarandet enligt uppﬁnningen utmärkes därmed genom god svängningsiso- lering vid liten slirning, bättre reaktioner i drivlinan vid växlingsförlopp och lastväxlingsför- lopp liksom större accelerationsreserver, men möjliggör också mindre ochjeller plattare vridmomentomvandlare, vilket är av betydelse vid motorfordon med framhjulsdrivning och tvärmonterade förbränningsmotorer. Slutligen erhålles en icke underskattbar förbrukningsför- O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 521 452 16 del, då vid förfarandet enligt uppfinningen omvandlaren överbryggas av friktionskopplingen på alla växlar.

Enligt en lämplig vidareutformning av uppfinningen kan vid ett överföringssystem med en förbränníngsmotor som drivaggregat dess driftstillstånd bestämmas i beroende av motorvarvtalet och av strypklaffvinkeln, i beroende av motorvarvtalet och av insugningsrörs- undertrycket eller i beroende av motorvarvtalet och insprutningstiden. Vid de ovan angivna alternativen tjänar som indikator för driftstillståndet alltid motorvarvtalet i samband med en ytterligare storhet, såsom strypklaffvinkeln, insugningsrörsundertrycket eller insprutningstiden.

En annan lämplig vidareutforrrming föreslår att faktorn k, för den i patentkravet 1 angivna momentekvationen är ett över hela driftområdet för drivlinan konstant, av drivaggregatets varvtal enbart eller såväl av varvtalet som även av momentet hos drivaggrega- tet beroende värde. Även för faktorn k, är därmed drivmotoms varvtal en viktig indikator, nämligen antingen enbart för sig eller i förbindelse med det av drivaggregatet avgivna vridmomentet.

Enligt en annan utformning kan stymingsförfarandet enligt uppfinningen även vara kännetecknat genom att ett i den centrala datorenheten i beroende av en vridmomentförändring i drivlinan bestämt, av friktionskopplingen överförbart vridmoment, som avviker från det momentana vridmomentet, iriställes genom förbestämriingen av det efter ett avkänningsintervall vid en tidpunkt tm önskat värde på en godtycklig, det av friktionskopplingen överförda vridmomentet bestämmande parameter X enligt en funktion, som utesluter oönskade händelser, såsom t.ex. vidhäftningen av friktionskopplingen, genom beräknandet av den för uppnåendet av det önskade värdet på parametern X efter ett tidsintervall At erforderliga gradienten AX, genom inställningen av den beräknade gradienten AX medelst hydraulsystemet och återupprepandet av den ovanstående stegföljden till uppnåendet av ett börvärde XW.

Speciellt kan förfarandet enligt denna utformning vara kännetecknat genom en proportionalitetsreglering, vid vilket som parameter differenstrycket AP mellan kopplingens tryckkamrar förbestämrnes enligt ekvationen APM, = (1 - ß) xAPbÖ, + ßx APn med ß = f ('12, t).

Alternativt till detta kan även ett i den centrala datorenheten i beroende av en vridmomentförändring i drivlinan bestämt nytt värde på det av friktionskopplingen överförda O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\lO3289003.b.d0c 521 4.52 17 vridmomentet inställas genom beräkningen av gradienten AX för en godtycklig, det av friktionskopplingen överförda vridmomentet bestämmande parameter X enligt en funktion, som utesluter oönskade händelser, såsom t.ex. den kortvariga vidhäftningen av friktionskop- plingen, genom inställandet av den önskade gradienten AX medelst hydraulsystemet och genom återupprepning av stegföljden till uppnåendet av det erforderliga börvärdet XW. Vid denna alternativa utformning kan gradienten för tryckdifferensen AP mellan kopplingens tryckkamrar beräknas som parameter enligt ekvationen AAP = C, x (APbÖ, - APn) därvid betyder: AAP = C, x (APbö, - APÜ) (se även ﬁg. 10).

AP ...... .. Ändring av differenstrycket AP i nästa tidsintervall AP,,Ö,..... Börtryckdifferens AP" ..... .. Ärtryckdifferens vid tidpunkten t" C, ....... .. Proportionalitets- eller förstärkningsfalrtor med 0 S C,S 1 Förstärkningsfalrtorn C, bestämmer, hur snabbt en avvikelse mellan APbö, och AP, utärnnas.

Gränsvärden: C, = 0, C, = 1.

Vid C, = 0 skulle ingen utjämning ske, då tryckökningen AAP inom nästa beräkningsiritervall vore lika med 0.

C, = 1 kommer nära ett börvärdesspráng, då hela avvikelsen mellan bör- och startvärde (APW, APm i ﬁg. 10) måste fullbordas inom ett tidsintervall. Dessa båda gränsvärden har således enbart teoretiska värden. Viktigt är området 0< C, < 1. Detta påverkar hur snabbt en avvikelse mellan bör- och årvärde sker. Ju mindre C, desto längre dröjer utjämningen.

Fördelen med denna typ av utjämning av en avvikelse mellan bör- och ärvärde ligger i, att vid en stor avvikelse mellan bör- och ärvärde beräknas en stor ställstorhet, dvs. ett stort värde för AAP. Närmar man sig med ärvärdet börvärdet blir värdet för AAP allt mindre och man uppnår en "mjuk" inlöpning av börvärdet mot ärvärdet. Man kan därigenom motverka svängningsalstringar.

En fördelaktig förfarandevariant föreslår att vid driftsfall, vid vilka en reducering av det ingående vridmomentet till vridkomentöverföringssystemet är att förvänta, såsom t.ex. vid förändring av utväxlingen eller vid inkoppling av tillsatsaggregat, motverkas en eventuell kortvarig vidhäftning av friktionskopplingen genom sänkningen av det av friktionskopplingen O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 521 4. 18 LW FO överförda vridmomentet i den formen, att antingen vridmomentuppdelningsfaktorn kt eller korrektionsfaktorn km, sänks med ett förbestämt värde och efter en funktion tidsberoende åter höjs till ett for svängningsisoleringen och bränsleekonomin optimalt värde.

Likaså inom ramen för styrningsförfarandet enligt uppfinningen kan vid driftsfall, vid vilka en reducering av det ingående vridmomentet till vridmomentöverföringssystemet är att förvänta, såsom exempelvis vid nedväxlingar eller vid tillkopplingen av tillsatsaggregat, en eventuell kortvarig vidhäftning av friktionskopplingen motverkas genom sänkningen av det av friktionskopplingen överförda vridmomentet i den formen, att antingen vridmomentupp- delningsfaktorn k, eller korrektionsfaktorn km sänks med ett förbestämt värde och enligt en funktion tidsberoende åter höjs till ett för svängningsisoleringen och bränsleekonomin optimalt värde.

En ytterligare annan förfarandevariant föreslår att korrektionsfaktorn km, utjämnar avvikelser i varje speciell drivlina från det ideala tillståndet, genom att företrädesvis inom ett bestämt, så att säga stationärt driftomrâde den sig inställande slirningen mäts och jämföres med börslirvärden, som garanterar en optimal svängníngsisolering vid bästa möjliga bränsleekonomi, och faktorn km jämföres vid en avvikelse mellan bör- och ärslirvärden.

En ytterligare förfarandevariant kännetecknas genom att vid signaleringen av ett accelerationsönskemål från förarens sida, vilket företrädesvis görs märkbart genom ändringshastigheten för strypklaffvinkeln, genom sänkning av en av faktorerna k, eller km ökar slirningen i vridmomentöverforingssystemet och därigenom kan den av omvandlaren erbjudna vridrnomentökningen utnyttjas som tillkommande vridmomentreserv.

Slutligen bestämmes, vid en ytterligare förfarandevariant, slirningen i vridmoment- överföringssystemet företrädesvis i alla växlar av friktionskopplingen, varigenom effektöver- föringens verkningsgrad genom omvandlaren kommer i bakgrunden och en omvandlarutform- ning med avseende på ett så brett omvandlingsområde som möjligt möjliggöres, varmed den till förfogande stående vridmomentreserven vid avsedd ökning av slirningen i vridmoment- överföringssystemet väsentligt kan ökas.

Likaså kan det vara fördelaktigt om slirningen i vridmomentöverföringssystemet vid alla utväxlingar kan bestämmas av friktionskopplingen, varigenom effektöverföringens verkningsgrad genom omvandlaren kommer i bakgrunden och en omvandlarutforrnning med avseende på ett så brett omvandlingsornråde som möjligt möjliggöres.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 521 452 19 En ytterligare grundläggande tanke hos uppfinningen hänför sig till ett vridmoment- överföringssystem för drivlinan i ett med en växellåda försett fordon, speciellt ett motorfordon med förbrånningsmotordrivning, med en strönmingsomvandlare, som står i drivförbindelse med ett drivaggregat hos fordonet och via en drivaxel är verksamt förbundet med en efterkopplad automatväxellåda, med en med den hydrodynamiska omvandlaren parallellt anordnad friktionskoppling, som är strömningstryckmedelrnanövrerbar och som vardera har en mellan ett turbinhjul hos omvandlaren och en med en friktionsskiva verksamt förbunden ringkolv å ena sidan och mellan den senare och ett omvandlarlock á andra sidan anordnad tryckkammare, som är så utformade, att ett mellan dessa tryckkarnrar rådande differenstryck bestämmer det av friktionskopplingen överförbara vridmomentet, med ett mätvärdesregist- reringssystem, en central datorenhet och med ett i samverkan med datorenheten en avsedd förändring av differenstrycket mellan de båda tryckkamrarna och därmed av det av friktionskopplingen överförbara vridmomentet förrnedlande hydraulsystem.

Vridmomentöverföringssystem, vid vilka genom avsedd inställning av differenstrycket mellan tryckkamrama hos en med omvandlaren parallellt anordnad och denna överbryggande friktionskoppling det av den senare överförbara vridmomentet inställes, är kända.

Så är i den redan omnämnda DE-OS 31 30 871 beskrivet ett vridmomentöverförings- system av det ovan angivna slaget, vid vilket de mellan den drivna och den drivande sidan uppträdande slirvärdena mäts, järnföres med förbestämda börslirvärden och eventuellt fastställda differenser motregleras. Detta sker på så sätt, att differensen mellan strömnings- medelstryckpåverkningarna från de båda tryckkamrarna förändras en parallellt med en hydrodynamisk omvandlare anordnad friktionskoppling.

Genom den likaså redan omnämnda US-PS 5,029,087 år likaså förut känt ett vridmomentöverföringssystem med en omvandlare och en parallellt med denna anordnad friktionskoppling, vid vilken slirningen på kopplingen mäts, jämföres med förbestämda börslirvärden och förändras i beroende av fastställda avvikelser för differenstrycket mellan de båda tryckkamrarna i friktionskopplingen.

Slutligen är även genom US-PS 4,577,737 känt ett vridkomentöverföringssystem av det ovan angivna slaget, vid vilket vridmomentöverföringen genom en hydrodynamisk omvandlare mäts direkt medelst en vridmomentsensor och vridmomentöverföringen fastställes i beroende av drivmotorns driftstillstånd. Stängningen av den omvandlaren överbryggande O:\userS\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc 521 452 friktionskopplingen är därvid så inreglerad, att den erforderliga vridmomentöverföringen garanteras.

Kännetecknande för vridmomentöverföringssystem enligt teknikens ståndpunkt, är att den parallellt med strömningsomvandlaren anordnade friktionskopplingen, som vid de lägre växlarna är helt öppen, i de övre växlarria är inkopplad. För att uppnå en god totalverk- ningsgrad och begränsa det uppkommande värrnet, är omvandlaren "hårt" utfonnad. Med avseende på denna "hårda" omvandlarutformning sjunker momentöverökningen kraftigt med tilltagande varvtal med den följden, att i det mellersta varvtalsorrirådet sker bara en mycket begränsad och i det undre varvtalsoinrådet överhuvudtaget inte längre någon momentöver- ökning.

Uppgiften för föreliggande uppfinning består därför i ástadkommandet av ett på så sätt förbättrat vridmomentöverföringssystem, att i intresset av accelertionsreserver i det mellersta och även i det högre varvtalsonirådet uppnås även en verksam momentöverökning och att bränsleförbrukningen kan sänkas.

Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom att vid vridmomentöverföringssyste- met enligt irigressen till patentkravet 43 friktionskopplingen styrs i alla växlar och att strömningsomvandlaren jämfört med konventionella omvandlare uppvisar en högre omvandling, som företrädesvis är större än 2,5. Särskilt lämpligt kan det vara, om vridmomentomvandlingen mellan turbinhjul och pumphjul ligger i storleksordningen av 2,5 till 3,5.

Uppgiften kan vidare lösas genom att friktionskopplingen styrs vid alla utväxlingar, och att strömningsomvandlaren företrädesvis uppvisar en vridmomentomvandling större än 2,5. Särskilt fördelaktigt kan det vara, om vridmomentomvandlingen huvudsakligen ligger i området av 2,5 till 3,5.

Vid en förbestämd förbränningsmotor är det särskilt lämpligt, om den i samband med uppfinningen använda vridmomentomvandlaren har en lägre kapacitetsfaktor än den hittills för denna förbränningsmotor använda vridmomentomvandlaren. Det betyder således, att vid ett genom förbränningsmotom förbestämt vridmomentförlopp vridmomentomvandlarens fastbromsningsvarvtal enligt uppfinningen ligger högre än vid en konventionell omvandlare.

Med fastbromsningsvarvtal förstås det varvtal, vid vilket förloppet för det av turbinhjulet upptagna vridmomentet skär förbränningsmotorns vridmomentlinje. För att betärnma detta varvtal blockeras turbinhjulet och pumphjulet drivs av förbränningsmotorn. Vid de O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 . b.doc 521 4-52 21 hittillsvarande utformningania av vridmomentomvandlare ligger fastbromningsvarvtalet i storleksordningen av 1800 till 3000 varv per niinut. Genom utformningen enligt uppfinningen kan detta fastbromsningsvarvtal även förskjutas till området över 3000 varv per minut. Ju lägre kapacitetsfaktorn blir, desto mjukare blir omvandlaren. Detta betyder även, att förloppet för turbin- eller pumpmomentet över turbin- eller pumpvarvtalet är plattare än vid de hittills använda omvandlarna.

Vid uppfinningen är omvandlaren därmed "mjukt" utformad och kan även uppvisa ett väsentligt bredare sekundärkaralaäristilcfält.

Därigenom står större accelerationsreserver till förfogande, vilka framförallt kan utnyttjas vid omkörningsförlopp eller i accelerationsfaser och dessutom gör de många gånger en nedväxling till en lägre växel onödig.

Det ytterligare utnyttjningsbara området i sekundärkaraktäristikfaltet för den enligt uppfinningen utformade omvandlaren utnyttjas övervägande bara vid icke stationära tillstånd.

Den vid denna tidpunkt uppkommande värmemängden är inte större än vid konventionella system och därför okritisk. Likväl har det enligt en vidareutfonnning av uppfinningen visat sig som läinpligt, om vid vridmomentöverföringssystemet det vid körningen uppkommande värmet räknas upp medelst datorenheten och den så uppkomna är-värrnejärnvilrten järnföres med den konstruktionsmässigt tillåtna värmemängden. Oljetemperaturen mäts dessutom, varigenom man vid beräkningen kan utgå från den aktuella temperaturnivån.

Genom denna åtgärd uppmärksammas en otillåtet hög värmeuppkomst i rätt tid och därmed åstadkommes förutsättning för en reducering av värmemängden. Blir värmebelast- ningen i det totala systemet alltför stor, reduceras slirningen. Blir belastningen på friktionsytan så stor, så förändras slimingen beroende på förarens önskmål: Vill föraren accelerera och kan omvandling ännu tillhandahållas sä reduceras lock-up-momentet och därmed ökar slirningen. I annat fall ökar lock-up-momentet och därmed reduceras slimingen.

En annan viktig vidareutformning av uppfinningen föreslår att en mellan omvand- larens turbin och lock-up-kopplingens friktionsskiva verksam dämparenhet företrädesvis är anpassad till dellastområdet, varigenom en fullständig omvandlarövebryggning kommer i betraktande. Detta möjliggör en väsentligt bättre dämpning av vridsvängningar än vid konventionella dämpare, som är anpassade till fullast. I övriga områden garanteras isoleringen av högfrekventa svängningar genom slirningen.

O: \users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc .ut 521 452 22 Torsionsdämparen dämpar eller ﬁltrerar de av överbryggningskopplingen överförda svängningama eller vridmomentolikforrnighetema åtminstone till ett acceptabelt mått, varvid torsionsdämparens anslagsmoment, alltså det maximalt av dämpningsmedlen, såsom fjädrar överförbara momentet är mindre än nominalvridmomentet, alltså det maximala vridmomentet för förbränningsmotorn. Det betyder således att enligt uppﬁnningen torsionsdämparen inte såsom vid den hittills kända teknikens ståndpunkt är anpassad till fullast för drivaggregatet eller förbränningsmotorn. Så snart anslagsmomentet uppnås, förhåller sig överbryggnings- kopplingen eller dess torsionsdämpare i drivrotationsriktningen praktiskt taget som stel drivlänk. Genom att torsionsdämparen enligt uppﬁnningen enbart över ett dellastområde är anpassad till en överbryggningskoppling hos en hydrodynamisk vridmomentomvandlare, kan denna torsionsdämpare vara mycket enkel uppbyggd, varigenom även en kostnadsgynnsam framställning garanteras. Vidare kan kraftmagasinet i torsionsdärnparen , såsom speciellt skiuvtjädrar, göras svagare, varför dessa även kräver ett mindre inbyggnadsutrymme, varigenom det för överbryggningskopplingen eller torsionsdämparen erforderliga inbyggnads- utrymmet likaså kan minskas. Vidare erhålles därigenom en viktinbesparing. För att skydda kraftmagasinet i torsionsdärnparen mot en överbelastning, är det lämpligt, om det mellan ingångsdel och utgångsdel till torsionssvängningsdäniparen i överbryggningskopplingen anordnas speciella anslag.

Uppgiften kan också lösas genom att friktionskopplingen eller vridmomentöver- föringssystemet styrs på så sätt, att i alla framátväxlar eller vid alla framåtutväxlingar det sker åtminstone tidvis en delvis stängning.

För de ﬂesta användningsfall har det visat sig som lämpligt, om anslagsmomentet eller överbryggningsmomentet i torsionsdärnparen ligger i storleksordningen av mellan 10 och 60% av det maximala, alltså nominella momentet för förbränningsmotorn, företrädesvis i storleksordningen av 25-50%. För många användningsfall kan överbryggningsmomentet eller anslagsmomentet för torsionsdämparen emellertid även uppvisa högre eller eventuellt lägre värden. Enligt en vidareutforrrming av uppﬁnningen har en på så sätt utformad torsions- dämpare för en överbryggningskoppling en speciell friktionsanordning. Det betyder således, att mellan ingångsdel och utgångsdel till torsionsdämparen är enbart kraftmagasin anordnade, som kan sättas i en relativvridning mellan dessa delar.

Genom bestämningen enligt uppﬁnningen av vridmomentöverföringskapaciteten i torsionsdämparen kan de i dellastorrirådet, alltså i området med drivmoment i storleksordning- O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\lO3289003.b.d0c 521 452 23 en av mellan 10 och 60% eller mellan 25 och 50% av det nominella momentet uppträdande svängningarna mycket väl dämpas.

Särskilt lämpligt kan det vara, om dämparen tillåter en vridningsvinkel, som i förhållande till de hittills kända vridningsvinklarna hos dämpare för omvandlaröverbrygg- ningskopplingar är relativt liten. Vridningsvinkeln kan ligga i storleksordningen av 332 till i8°, företrädesvis i storleksordningen av 13 till i6°. Totalvridningsvinkeln för dämparen, således totalvridningsvinkeln för båda vridriktningarna, uppgår därmed till 4 till 16°, företrädesvis 6 till 12". På grund av den förhållandevis ringa vridningsvinkeln för en i enlighet med uppfinningen utformad torsionsdämpare för överbryggningskopplingar kan garanteras, att vid lastväxling, alltså vid övergång från påskjutningsdrift till dragdrift och omvänt, utslagen i dämparen hålls låga, varigenom en uppgungning av drivlinan kan begränsas eller undvikas. På fördelaktigt sätt kan vridmomentstötar eller vridmomentandelar i dessa stötar, som ligger över torsionsdämparens anslagsmoment, dämpas eller ﬁltreras genomslirning eller genomglidning av överbryggnignskopplingen, så att dessa åtminstone huvudsakligen hålls borta från drivlinan eller växellådan.

För de ﬂesta anvåndningsfall kan det vara lämpligt om dämparen har en vridstyvhet, som ligger i storleksordningen mellan 7 och 30 Nrn/°, företrädesvis mellan 8 och 15 Nni/°. För många anvåndningsfall kan denna vridstyvhet emellertid även väljas mindre eller större. För de ﬂesta anvåndningsfall kan överbryggningskopplingen eller torsionsdämparen utformas på så sätt, att denna uppvisar ett anslagsmoment i storleksordningen mellan 30 och 90 Nm, företrädesvis i storleksordningen mellan 40 och 70 Nm. För svagt motoriserade fordon kan anslagsmomentet emellertid även utformas lägre. Likaså kan det vara erforderligt att vid kraftigt motoriserade fordon med förhållandevis hög vikt sätta anslagsmomentet högre.

Drivsystemet enligt uppﬁnningen kan på fördelaktigt sätt användas i förbindelse med ett förfarande för styrning av en i beroende av det aktuella vridmomentet slirstyrd överbryggningskoppling, som säkerställer en enligt energitekniska och effektmässiga hänsynstaganden orienterad styrning åtminstone i samtliga framåtväxlar i en växellåda.

Drivsystemet enligt uppﬁnningen kan emellertid även finna användning vid växellådestyrningar eller -regleringar, som ska vara helt öppna i det först och/eller andra framåtväxelsteget eller - stegen i överbryggningskopplingen.

Enligt en ytterligare utformningsmöjlighet enligt uppfmningen av ett drivsystem eller vridmomentöverföringssystem av det inledningsvis nämnda slaget kan momentstyrningen eller O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ l03289()()3.b.doc 521 452 24 momentregleringen av överbryggningskopplingen i en hydrodynamisk vridmomentomvandlare ske på så sätt, att överbryggningskopplingen uppvisar åtminstone två driftområden, i vilket inställningen av storlekarna det av överbryggningskopplingen överförbara momentet i förhållande till det anliggande vridmomentet från drivmotom sker efter andra hånsynstaganden eller på ett annat sätt. Så viktas åtminstone en av korrektionsfaktorema lem, (vridmomentupp- delningsfaktor), km (korrektionsfaktor för utjämning av multiplikativt ingående fel), MkmMoT (korrektionsmoment för utjämning av additivt till motormomentet ingående fel) och Mmmm-j (korrektionsmoment för utjämning av additivt till kopplingsmomentet ingående fel) i de båda driftområdena på annat sätt. Det betyder således att storleken på åtminstone en av dessa faktorer, företrädesvis kmc-falctorn, och därmed även inverkan av denna storhet på det av överbryggningskopplingen överförbara momentet definieras olika i de båda områdena. Särskilt fördelaktigt kan det vara om i ett första område det av överbryggningskopplingen överförbara vridmomentet ligger i storleksordningen mellan 10 och 60%, företrädesvis mellan 15 och 50% av det maximala momentet för drivmotom, såsom speciellt en förbränningsmotor, och i det därtill anslutande andra området det av överbryggningskopplingen överförbara momentet ligger över det övre momentgränsvärdet för det första området, dvs. således är större än 50 eller 60% av det maxirnala momentet för förbränningsmotorn. Särskilt lämpligt kan det vara, om det i det första driftornrådet genom överbryggningskopplingen överförbara maximala momentet åtminstone huvudsakligen överensstämmer med anslagsmomentet för torsionsdämparen i överbryggningskopplingen. Genom en sådan utformning garanteras, att vridmoment- svängningar med små amplituder uppfångas eller ﬁltreras av torsionsdämparen, medan däremot svängningar med vridmomenttoppar, som ligger över torsionsdämparens anslagsmo~ met, åtminstone huvudsakligen kan dämpas genom genomglidning i överbryggnings- kopplingen.

Vridmomentregleringen eller momentstymingen av överbryggningskopplingen i ett första område kan på fördelaktigt sätt ske på så sätt, att det av överbryggningskopplingen överförbara vridmomentet åtminstone huvudsakligen över hela det första området är större än det aktuellt anliggande momentet från förbränningsmotorn, som av denna alstras till följd av den till denna tillförda bränslemängden. Det av överbryggningskopplingen överförbara momentet kan därvid inställas över det första varvtalsorrirådet på så sätt, att detta åtminstone över ett väsentligt område av det första varvtalsonirådet förändras ungefärligen synkront med momentförändringen för förbränníngsmotorn i det första området. Det betyder således, att vid O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ lO32S9003.b.d0c en sänkning av det av förbränningsmotom avgivna vridmomentet även det av överbryggnings- kopplingen överförbara momentet avtar, varvid detta ändå förblir större än förbrännings- motorns moment. Vid en ökning av det av förbränningsmotom avgivna momentet blir då det av överbryggningskopplingen överförbara momentet motsvarande större. Lämpligt kan det därvid vara, om det av överbryggningskopplingen överförbara momentet uppgår till ett till åtminstone 1,2 gånger det aktuella motorrnomentet i förbränningsmotorn.

Enligt en annan utformningsvariant av uppfinningen kan det i det första området av överbryggningskopplingen överförbara momentet åtminstone ungefärligen inställas på ett konstant värde, varvid detta värde kan ligga i storleksordningen mellan 25 och 60% av det maximala momentet i förbränningsmotorn, företrädesvis i storleksordningen av 30 till 50% av det maximala momentet. Pâ fördelaktigt sätt kan detta värde åtminstone motsvara ungefårligen anslagsmomentet eller överbryggningsmomentet i torsionsdämparen hos överbryggningskopplingen, företrädesvis emellertid bara något större, t.ex. 1,05 till 1,2 gånger detta överbryggningsmoment.

Enligt en annan lämplig utformningsvariant kan inställningen av det av överbrygg- ningskopplingen i det första varvtalsområdet överförbara momentet även ske på så sätt, att i ett undre delområde av detta första omrâde, som på fördelaktigt sätt ansluter till förbrännings- motorns tomgångsvarvtal, det av överbryggningskopplingen överförbara momentet åtminstone ungefårligen hålls på ett konstant värde och i det därtill anslutande andra delområdet av det första området det av överbryggningskopplingen överförbara momentet följer förbrännings- motorns momentutveckling. Det senare betyder, att när förbrånningsmotorns moment ökar i det andra delområdet, det överförbara momentet i överbryggningskopplingen också blir större och omvänt. I det andra delområdet är det av överbryggningskopplingen överförbara momentet åtminstone lika stort, företrädesvis något större än det aktuella momentet i förbränningsmotorn.

För att kunna garantera en noggrann styrning eller reglering av det av överbrygg- ningskopplingen överförbara vridmomentet, kan det vara särskilt fördelaktigt, om det av överbryggningskopplingen i ett första varvtalsområde överförbara momentet inte faller under 1% av det nominella momentet hos förbränningsmotorn, företrädesvis hålls större än 1% av detta nominella moment. Därigenom garanteras ett minsta tryck för överbryggningskoppling- en, som kan inställas problemfritt med de kända ventilerna. På grund av den minsta trycknivån kan således detta tryck hållas inom förhållandevis smala gränser.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.d0c 521 4.52 26 För de flesta användningsfall kan det vara lämpligt om det första området sträcker sig från tomgångsvanftalet till maximalt 3000 varv/min, företrädesvis maximalt till ett värde, som ligger på mellan 2000 och 2500 varv/min. För många användningsfall kan det emellertid även vara lämpligt, om det övre värdet ligger över 3000 varv/min eller under 2000 varv/min.

Lämpligtvis kan inom ramen för en vidareutveckling av uppfinningen det av överbryggningskopplingen överförbara momentet, betraktat över hela driftornrådet för drivsystemet, ske på så sätt, att i det första undre området av detta totaloinråde svängnings- frikopplingen åtminstone huvudsakligen sker via dämparen och i ett andra därtill anslutande område svängningsfrikopplingen huvudsakligen garanteras genom inställning av slirning i överbryggningskopplingen. I detta andra område kan den förekommande dämparen tidvis dessutom komma till inverkan, dvs. att således dämparens kraftrnagasin avlastas och åter komprimeras. Varvid emellertid denna dämpare inom detta andra område med avseende på svängningsfrikopplingen har en underordnad roll.

Den huvudsakligen för det första varvtalsområdet anpassade torsionsdämparen i överbryggningskopplingen har företrädesvis, såsom redan omnämnts, ett anslags- eller överbryggningsmoment, som ligger i storleksordningen mellan 10 och 60%, företrädesvis mellan 15 och 50%, av det maximala momentet för förbränningsmotorn. Torsionsdämparen kan emellertid även enligt en ytterligare utformningsmöjlighet av uppfinningen utformas på så sätt, att denna därefter har till vridningsvinkeln, som motsvarar den ovannämnda momentstorleken, en förhållandevis liten vridningsvinkel, genom att fjäderkaraktäristikan uppgår till en flerfaldighet eller är mycket brant, så att torsionsdämparen har en så betecknad anslagsﬁådring, som förhindrar en alltför hård motstötning av de vridbegränsningen i torsionsdämparen åstadkommande konstruktionsdelama. Därigenom kan det eventuellt förekommande anslagsbullret minskas väsentligt. Förhållandet mellan den genom anslagsfjädr- ingen möjliggjorda vridvinkeln och den övriga förkopplade restvridvinkeln kan på fördelaktigt sätt ligga i storleksordningen av 1-2 till 1-5, företrädesvis av 1-2,5. Den genom anslagsfjäd- ringen förorsakade vridstyvheten är på fördelaktigt sätt 4 till 10 gånger större än den denna anslagsfjädring förekopplade vridstyvheten i torsionsdämparen. På fördelaktigt sätt kan det genom anslagstjädringen åstadkomna ändanslagsmomentet för torsionsdämparen uppgå till 2 till 5 gånger det ovannämnda, vid slutet av det första området förekommande momentet. På fördelaktigt sätt är emellertid det genom anslagsfjädringen maximalt överförbara momentet mindre än det maximala motormomentet. Den genom anslagsfjädringen täckta vridvinkeln O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 521 452 27 mellan ingångsdelen och utgångsdelen i torsionsdämparen kan ligga i storleksordningen av 0,5 till 3°, varvid det kan vara fördelaktigt, om demia vinkel ligger i storleksordningen av 1 till 2”.

Anslagsfjädringen kan också vara utformad på så sätt, att denna bara är verksam i dragriktningen.

Genom en utfomming av torsionssvängningsdämparen för en överbryggningskoppling i enlighet med uppfinningen kan den redan omnänmda och vid förhållandevis lågt moment uppträdande brumproblematiken undanröjas. Dett kan tillbakaledas till att de Omnämnda vidhåftningsfaserna av kopplingen överbryggas genom den vridelastiska torsionsdämparen.

Enligt en annan lämplig vidareutformning av uppfinningen kan det av överbrygg- ningskopplingen åtminstone i det första området överförbara momentet vid uppträdande av tillstånd med hög svängningsamplitud i drivlinan, dvs. t.ex. vid resonans, lastväxlingsslag eller liknande, vara försumbar, varigenom slirningen i överbryggningskopplingen ökas. Vid lastväxlingsslag kan, om så är erforderligt, i påskjutningsfasen det av överbryggningskop- plingen överförbara momentet praktiskt taget helt sänkas. En sänkning av vridmomentöverför- ingskapaciteten i överbryggningskopplirigen vid de ovannämnda driftsbetingelserna kan också på fördelaktigt sätt ske i det andra varvtalsområdet.

Enligt en föredragen utföringsform kan drivsystemet eller överföringssystemet vara utformat på så sätt, att åtminstone den väsentliga delen av det i huvudkörområdet utnyttjande karaktäristikfältet för förbränningsmotorn falla under det första området. Detta huvudkörom- råde kan på fördelaktigt sätt åtminstone omfatta området för motorkaraldäristilrfåltet, som är relevant för FT P75-cykeln och/eller för ECE-cykeln stadstraﬁk, landsväg- och motorvägs- körning (stad, 90 km/tim, 120 km/tim). Genom en sådan utformning garanteras att i huvudkörområdet svängningsisoleringen sker praktiskt taget övervägande över dämparen och att därmed omvandlaren praktiskt taget alltid är överbryggad, varigenom ett energibesparande eller bränslebesparande driftssätt garanteras. Detta är inte fallet vid de hittills kända drivsystemen med slirande överbryggningskoppling, då vid dessa just i det första varvtalsom- rådet det inställes en sliming, såsom detta framgår av den inledningsvis anförda teknikens ståndpunkt. Genom att, enligt uppfinningen, torsionsﬁädern i överbryggningskopplingen företrädesvis är anpassad till huvudkörområdet, kan en väsentlig bättre dämpning av de där uppträdande vridsvängningama uppnås än vad som vore möjligt vid en till ett större körornråde anpassad dämparutformning. Dessutom erhålles en särskilt kompakt omvandlaruppbyggnad.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 521 452 28 Enligt en utformningsmöjlighet av uppfinningen kan i ett andra varvtalsområde det av överbryggningskopplingen överförbara momentet uppgå till 0,6 till cirka 1 gång det aktuella momentet i förbränningsmotorn, företrädesvis 0,8 till 0,9 gånger detta. Lämpligt år det att, om det av överbryggningskopplingen överförbara momentet i det andra varvtalsområdet alltid förblir under det aktuella motormomentet. Genom en sådan utformning kan garanteras, att i det andra driftområdet det alltid förekommer en mindre slirning i överbryggningskopplingen, som tjänar för dämpningen av de där uppträdande vridmomentolikformigheterna, som förorsakar torsionssvängningar.

Vid okritiska fordon, dvs. vid fordon, som i det andra varvtalsområdet eller driftornrådet inte uppvisar några större olikforrnigheter i vridmomentavgivningen, kan överbryggningskopplingen även praktiskt taget stängas, vilket betyder, att det av överbrygg- ningskopplingen överförbara momentet åtminstone motsvarar det av förbränningsmotorn vid den motsvarande tidpunkten avgivna momentet, företrädesvis ligger något däröver.

Förhållandet kan därvid ligga i storleksordningen mellan l och 1,2.

Vid den ovanstående beskrivningen är det alltid fråga om två driftorriråden, varvid här avses områden, som ansluter till tomgångsvarvtalet. Uppﬁnningen år emellertid inte begränsad till utföringsformer, vid vilka hela det varvtalsmässiga driftområdet för drivsystemet över tomgångsvarvtalet enbart är uppdelat i två områden, utan avser även utformningsvarianter, vid vilka det totala driftområdet år uppdelat i mer än två områden. Så kan det vid många drivsystem vara lärnpligt, om det till de redan beskrivna två områdena ansluter ett tredje område, varvid i detta tredje område det alltid förekommer en fullständig omvandlaröverbryggning. Detta tredje område omfattar således ett varvtalsspann, som ligger över det i det andra området, och det undre värdet för detta tredje varvtalsområde måste därvid bestämmas på så sätt, att ovanför detta värde kan inga störande inverkningar genom förbränningsmotom ske, varför någon svängningsdämpning genom slirning inte är erforderlig.

Enligt en vidareutfornming av uppfinningen kan vid ett överföringssystem med en förbränningsmotor som drivaggregat anordnas en anordning, som åtminstone vid accelera- tionsförlopp fastställer om genom öppnande av överbryggningskopplingen och bibehållande av samma växel eller genom samma utväxling en dragkraftökning kan uppnås genom vridmomentomvandling, varvid i detta fall överbryggningskopplingen öppnas och den inlagda växeln eller den inställda utväxlingen bibehålles, och i annat fall växellådan växlar ner åtminstone en växel eller att utväxlingen ändras, varvid kopplingen då likaså åtminstone delvis O:\users\MD\DOK\WORD~DOK\l03289003.b.doc 521 ÉÉ- 29 kan öppnas, så att en slirningsökning i överbryggningskopplingen sker. Den nämnda anordningen kan vara bildad genom en elektronisk datorenhet eller en processor, som medelst motsvarande avkännare får överfört de erforderliga storhetema eller parametrarna. Många av dessa parametrar kan emellertid även lagras i den elektroniska enheten i form av mappar eller karaktäristikfält. Så kan t.ex. karaktäristikfåltet för förbränningsmotorn och/eller karaktäristik- fältet för omvandlaren och/eller karaktäristikfältet för omvandlaröverbryggningskopplingen lagras i den elektroniska enheten. Förbränningsmotorns driftstillstånd kan vidare bestämmas i beroende av dess varvtal, av strypklaffvinkeln eller av bränsletillförselmängden, av insugningsrörsundertrycket och om så erforderligt av insprutningstiden.

Uppfmningen hänför sig allmänt till vridmomentöverföringssystem och förfaranden för detta, som är anordnade i en drivlina med en automatväxellåda. En automatväxellåda kan därvid vara en stegväxellåda med diskret utväxling eller diskreta utväxlingar eller även en steglös växellåda med en styrbar kontinuerlig utväxling, såsom t.ex. en steglöst inställbar konskiveomslutningsväxel.

Såsom redan omnämnts, kan vid drivsystemet enligt uppﬁnningen från ett visst motorvarvtal eller en viss hastighet för fordonet även ske en fullständig överbryggning av omvandlaren, då ovanför detta motorvarvtal även ett på grund av den fullständiga överbryggningen praktiskt taget stelt drivsystem med avseende på de där uppträdande torsionssvängningarria huvudsakligen är okänsligt. Ovanför detta bestämda motorvarvtal kan således överbryggningsmomentet i kopplingen inställas på ett värde, som ungefär motsvarar motormomentet eller ligger över detta.

Genom utformningen enligt uppfinningen av torsionsdämparen i förbindelse med regler- eller styrstrategin för det av överbryggningskopplingen överförbara momentet kan de i dellastområdet för förbränningsmotom på överbryggningskopplingens friktionsytor alstrade, till övergångar mellan häft- och glidtillstånd tillbakaledande momentimpulserna, som i fordonet kan alstra brumbuller, åtminstone mildras. Vidare kan i detta första område på grund av det inställda låga överbryggningsmomentet i kopplingen inte några ryckningssvängningar uppbyggas. Mjukheten i torsionsdämparen måste anpassas till det aktuella drivsystemet eller till det aktuella fordonet. Om torsionsdämparen uppvisar ett resonansområde, som måste passeras vid fordonets drift, så kan man, så snart detta område uppträder, tillåta en slirning i kopplingen. Därigenom kan ett brum- eller rasselalstrande förhindras.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\lO3289003.b.doc 521 452 För att begränsa lastväxlingen till det första området, tjänar inte bara den lilla vridvinkeln i torsionsdämparen, utan även stymingen av överbryggningskopplingen till ett moment, som i förhållande till det maximala momentet i förbränningsmotom ligger på en förhållandevis låg nivå. Såsom redan närnnts kan styrningen ske på så sätt, att åtminstone i det första driftområdet vridmomentöverföringskapaciteten i överbryggningskopplingen bara ligger något över det aktuella motormomentet. En svängningsalstring i drivlinan genom lastväxlingsförlopp kan således huvudsakligen förhindras genom utformningen av drivsystemet enligt uppfinningen. I det andra varvtalsområdet, som motsvarar en högre belastning av förbränningsmotom, överbryggas med lägre moment än det aktuella motorrnomentet, varigenom det kommer till slirning. Denna slirning åstadkommer likaså bullerfrikopplande i ett bestämt momentornråde, framförallt även i samverkan med torsionsdämparen, då det i detta ornråde kan komma till häft-/glidövergångar mellan överbryggningskopplingens friktionsytor.

I hela driftornrådet eller i hela karaktäristikfältontrådet för drivmotorn, såsom speciellt en förbränningsmotor, överbryggas företrädesvis bara när detta verkar lämpligt av energitekniska skäl. Det fmns nämligen områden, i vilka det är lämpligare, att köra oöverbryggat i stället för delvis eller helt överbryggat. Likaså öppnas vid accelerationsönske- mål från föraren överbryggningskopplingen, för att leda förbi en vridmomentomvandling.

Drivsystemet enligt uppﬁnningen och/eller förfarandestegen enligt uppfinningen för inställningen av det av överbryggningskopplingen överförbara momentet kan på fördelaktigt sätt ske i förbindelse med en mjuk vridmomentomvandlare. Användningen av en sådan mjuk omvandlare möjliggör ett bättre accelerationsförhållande vid motorfordon, då en sådan omvandlare har en större vridmomentomvandling och därmed kan ett större omvandlingsom- råde utnyttjas. Dessutom kan i stora ornråden bättre verkningsgrad för den mjuka omvandlaren utnyttjas i jämförelse med konventionellt utformade omvandlare, varigenom förlusteffekten och därmed förbrukningen liksom även oljetemperaturen kan sänkas. Områden med sämre verkningsgrad för den mjuka vridmomentomvandlaren överbryggas eller överkopplas nämligen genom att omvandlaröverbryggningskopplingen i förhållande till det aktuella motormomentet stängs på ett en bestämmande slirning tillåtande vridmomentvärde.

Genom en sådan reglering eller styrning av omvandlaren eller dess överbryggningskoppling kan garanteras, att i alla körtillstånd kan köras med bättre verkningsgrad och med lägre förlusteffekt. Då genom utformningen av drivsystemet enligt uppfmningen även en överbryggning möjliggöres vid alla växlar eller vid alla utväxlingar i växellådan, kan O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc _. 1- H ' , , _ I i. .» -' " ' ' fï., - - ';\/ 'f ' * f i 521 bränsleförbrukningen för det med ett sådant drivsystem utrustade motorfordonet huvudsakligen sänkas till nivån för ett motorfordon med omvandlarfri eller konventionell växellåda.

Denna åtgärd möjliggör en särskilt kompakt omvandlamtformriing, vid vilken verkningsgraden med avseende på den ovan förklarade lock-up-styrriingen bara är av sekundär betydelse.

Ytterligare uppñnningsåtgärder framgår av underkraven, av ﬁgurbeskrivningen och av ritningarna.

En ytterligare grundtanke hos uppfinningen hänför sig, såsom redan omnämnts, till en överbryggningskoppling för en hydrodynamisk strörnningsomvandlare med ett pumphjul, ett turbinhjul, ett ledhjul och ett med vridaxeln koaxiellt, vridfast med pumphjulet förbundet och turbinhjulet omslutande omvandlarlock, varvid enligt ett ytterligare självständigt eller i kombination med åtminstone ett ytterligare, till grund för föreliggande ansökan liggande särdrag användbart uppfinningssärdrag den mellan omvandlarlocket och turbinhjulet anordnade centrala ringkolven radiellt utvändigt är försedd med en komisk kopplingsfriktions- yta. Därvid kan ringkolven ha ett på ett vridfast med turbinhjulet förbundet mottätningsnav upptaget tätningsnav och åtminstone ett ringformigt utfonnat dämparelement hos en dämparenhet i omkretsriktningen vara upptaget mellan en vridfast med ringkolven förbunden dämpardrivdel och en med turbinhjulet vridfast förbunden dämpardriven del.

Dämparenheten kan därvid, såsom redan nämnts, innefatta en dämpare med vridfjädrande medel, som är ringformigt utformad och på den mot omvandlarlocket vända sidan av ringkolven mellan dess navdel och den med en motsvarande koniskt utformad motfriktionsyta hos omvandlarlocket samverkande friktionsytor är anordnade.

En överbryggningskoppling av det ovannämnda slaget med efter den bort från turbinhjulet vända sidan öppnande koner uppvisar en särskilt kort axiell konstruktionslängd och möjliggör även anordnandet av en fjäderdämpare med stor vridvinkel, då det ringforrniga dämparelementet kan anordnas mellan det radiellt yttre partiet på turbinhjulet och den med en friktionsyta försedda kopplingsfriktionsskivan hos ringkolven. Detta leder till en ökning av kilen mellan periferipartiet på turbinhjulet och kopplingsfriktionsskivan hos ringkolven och därmed till förbättrade inmonteringsmöjligheter för dämparenheten.

För många användningsfall kan det emellertid även vara fördelaktigt om de samverkande friktionsytoma hos ringkolven och omvandlarlocket är utformade som mot O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ l03289003.b.doc turbinhjulet öppnande koner. Även detta konstruktionssätt garanterar den för komiska kopplingar typiska kraftförstärkningen och den särskilt styva utformningen av ringkolven.

En konstruktivt lärnplig utformning föreslår att med turbinhjulet i dess radiellt yttre parti är den dämpardrivna delen vridfast förbunden, mot vilken dämparelementet stöder på den drivna sidan, medan det drivsidiga stödandet âstadkommes genom en med ringkolven vridfast förbunden dämpardrivdel.

Vid denna dämpardrivdel kan det lämpligtvis handla om en med turbinhjulet ihopsvetsad ringdel med i riktning mot friktionsskivan hos ringkolven utstående medbringar- fingrar.

Dämpardrivdelen är däremot lämpligen bladfjäderartigt utformad, vridfast förbunden med ringkolven och försedd med på. den mot turbinhjulet hos vridmomentomvandlaren vända sidan av kopplingsfriktionsskivan utskjutande och dämparfjäderelementen omgripande armar liksom mot en gavelände i omkretsriktningen stödande medbringare.

Med hjälp av de bifogade ritningarna ska här nedan detaljer hos stymingsförfarandet enligt uppfinningen vid dess användning i motorfordon med förbränningsmotordrivning och ett vridmomentöverföringssystem med en strömningsomvandlare och en därmed parallell överbryggningskoppling liksom genom detta stymingsförfarande uppnåbara fördelar i jämförelse med kända styrningsförfaranden förklaras, liksom en som utföringsexempel åskådliggjord överbryggningskoppling. Där visar fig. la i en schematisk vy ett vridmoment- överföringssystem med en strömningsomvandlare och en därmed parallellt anordnad och omvandlaren överbryggande friktionskoppling, fig. lb ett åskådliggörande av motormomentet som funktion av motorvarvtalet, ﬁg. lc förlusterna i omvandlaren i jämförelse, fig. ld förlusteffekten som funktion av fordonshastigheten, fig. le inflytandet av omvandlarutforrn- ningen på dragkraften, fig. 2 en halvsnittsvy av det mot den schematiska vyn i fig. la svarande vridmomentöverföringssystemet med en omvandlare och en lock-up-koppling liksom med ett schema för den tillhörande tryckmedelsstyrningen, fig. 3 i ett diagram uppdelningen av motorrnomentet i ett av vridmomentomvandlaren och ett av överbryggningskopplingen överförbart moment i beroende av den i omvandlaren och den denna överbryggande friktionskopplingen uppträdande slirningen, fig. 4 motorvarvtalet och differensvarvtalet i omvandlaren i beroende av tiden vid acceleration av ett motorfordon med ett växlingsförlopp vid enligt uppﬁnningen momentstyrd omvandlaröverbryggning, fig. 5 svarande mot ﬁg. 4 det drivna momentet över tiden vid acceleration av ett fordon med ett växlingsförlopp vid O:\users\l\/lD\DOK\WORD-DOK\lO3289003.b.doc .H- 4 b 521 33 momentstyrd omvandlaröverbryggning, fig. 6 i ett diagram som i ﬁg. 4 varvtalsförhållandet vid accelertionen och vid slirningsreglerad omvandlaröverbryggning, fig. 7 svarande mot ﬁg. 6 i ett diagram liknande ﬁg. 5 det drivna momentet över tiden vid accelerationen vid slirningsreglerad omvandlaröverbryggning, ﬁg. 8 i ett diagram liknande det i ﬁg. 4 och 6 varvtalsförhållandet vid accelerationen med under ett växlingsförlopp öppnad och efter växlingsförloppet åter stängd omvandlaröverbryggning, fig. 9 svarande mot ﬁg. 8 i ett diagram liknande det i ﬁg. 5 och 6 det drivna momentet över tiden vid accelerationen med under ett växlingsförlopp öppnad och efter växlingsförloppet åter stängd omvandlaröverbryggning, fig. ett förloppet för den vid överbryggningskopplingen verksamma tryckdifferensen i beroende av tiden åskådliggörande diagram för förbestämriing av det efter ett avkänningsintervall önskade värdet på tryckdifferensen, fig. lla ett vridmomentöverföringssystem med en en hydrodynamisk omvandlare överbryggande friktionskoppling, ﬁg. 11b och c en temperaturfördelning vid omvandlaröverbryggningskopplingar, fig. 11d och 11e det maximala yttrycket vid omvandlaröverbryggningskopplingar, ﬁg. 12 i ett diagram uppdelningen av motormomentet i ett av vridmomentomvandlaren och ett av överbryggningskopplingen överförbart moment i beroende av den i omvandlaren och i den denna överbryggande friktionskopplingen uppträdande slirningen, fig. 13 i ett prirnärkaraktäristikfålt för en "hårt" utformad omvandlare pumpmomentet över pumpvarvtalet med varvtalsförhållandet turbin/pump som parameter, fig. 14 i ett sekundärkaraktäristikfâlt turbinmomentet för den "hårt" utformade omvandlaren över turbinvarvtalet, fig. 15 det drivna karaktäristikfáltet för en på vanligt sätt "hårt" utformad omvandlare, ﬁg. 16 i ett diagram liknande ﬁg. 13 primärkaraktäristikfaltet för en "mjukt" utformad omvandlare med pumpmomentet över pumpvarvtalet och varvtalsförhållandet turbin/pump som parameter, fig. 17 i ett sekundär- karaktäristikfált för den enligt ﬁg. 16 "mjukt" utformade omvandlaren turbinmomentet över turbinvarvtalet, fig. 18 med hjälp av över varandra lagda sekundärkaraktäristikfált enligt ﬁg. 16 och 17 det vid "mjuk" utfonnning av omvandlaren tillkommande utnyttjningsbara omvandlarområdet, fig. 19 i ett diagram liknande ﬁg. 15 det drivna karaktäristíkfáltet för den enligt ﬁg. 18 mjukt utformade omvandlaren, fig. 20 inﬂytandet av omvandlarutfornmingen på förlusterna, fig. 21 vridsvängningar hos motor och växellåda, fig. 22 ett lastväxlingsför- hållande med konventionell tjäderdämpare, fig. 23 iriverkan av slirning på svängningsförhål- landet, fig. 24 lastväxlingsförhållandet med och utan slirning, fig. 25 den erforderliga slimingen utan och med mini-torsionsdämpare, ﬁg. 26 ett "bubbel-schema" för samverkan av O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.bxloc 521 452 34 slirning, mini-torsionsdämpare, konutforrrming och adaptiv styming, fig. 27 med hjälp av olika diagram exempel på kriterier för bestämningen av kme-faldorn eller km-karaktäristikfältet, fig. 28 ett flödesdiagram för ett förfarande för momentstyrning med adaption hos en omvandlaröverbryggningskoppling, fig. 29 olika diagram för förklaring av de additiva och multiplikativa korrektionsfalctorerna, som är användbara för momentstyrningen av en koppling, ﬁg. 30 ett ﬂödesdiagram för en momentstymíng för en koppling, fig. 31 ett vridmomentöverföringsssytem med en en hydrodynamisk omvandlare överbryggande friktionskoppling, ﬁg. 32 och 33 detaljer hos torsionssvängriingsdärnparen enligt ﬁg. 24, fig. 34 en möjlig torsionskaraktäristiklinje för dämparen i en lock-up-koppling, fig. 35 i ett diagram det drivna karaktäristikfaltet för en "mjukt" utformad omvandlare, fig. 36 summafrekvensen för slimingen, fig. 37 förlusterna vid en bergsköming, fig. 38 ett schematiskt åskâdliggörande av styrförfarandet, och fig. 39 ett dragkraftdiagram.

Det i fig. la och 2 åskådliggjorda vridmomentöverföringssystemet 10 innefattar en vridmomentomvandlare 11 och en strömmingstryckrnedelsmanövrerbar överbryggnings- koppling 12, som är parallellkopplad med vridmomentomvandlaren. Vridmomentöverförings- systemet är via en bara antydd axel 13 verksamt förbundet med en icke visad förbrännings- motor och står i sin tur på drivsidan via en driven axel 14 i drivförbindelse med en i drivlinan efterkopplad automatväxellåda, som icke heller är visad.

Såsom den schematiska halvsnittsvyn av vridmomentöverföringssystemet 10 visar i fig. 2 i förbindelse med tryckstyrschemat, handlar det vid vridmomentomvandlaren 11 om en vanlig strömningsomvandlare. Denna strömningsomvandlare består av ett med den drivna sidan på en förbränningsmotor förbundet omvandlarlock 16, ett tillsammans med omvandlar- locket omvandlarhuset bildande pumphjul 17, ett i sin tur via en drivaxel med den icke visade automatväxellådan förbundet turbinhjul 18 liksom av ett mellan pump- och turbinhjul anordnat ledhjul 19. Den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen 12 är anordnad mellan turbinhjulet 18 och omvandlarlocket 16 och har en vridfast med omvandlarens turbinhjul förbunden kopplingsskiva 20, vars friktionsbelägg 21 samverkar med en motyta 22 hos omvandlarlocket 16. Friktionskopplingen har vidare en mot turbinhjulet 18 vänd bakre kammare 24 och en mot omvandlarlocket 16 vänd främre kammare 25.

Omvandlaren är en strömningsväxel med pump 17, turbin 18 och ledhjul 19. Utan sliming överför den inte något moment. Vid konstant ingângsvarvtal gäller: Ju högre slirningen är desto högre blir momentet. Fig. lb visar detta samband för en fastbromsad drivning, varvid O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.1100 521 452 den heldragna linjen i ﬁg. lb åskådliggör en konventionell omvandlare och den streckade linjen representerar en mjuk omvandlare.

Mjuk benämnes en omvandlare, som vid samma moment har en högre slirning, dvs. att den vid samma sliming överför lägre moment. Den mjukare omvandlaren sätter således mindre motstånd mot motorn. Kräver föraren ett högre moment, så uppbygger den mjukare omvandlaren högre varvtalsdifferenser.

De högre varvtalsdifferenserna åstadkommer den s.k. gummibandseffekten, fordonet reagerar fördröjt på gas, dvs. den reagerar inte direkt på gas.

Emellertid börjar de flesta emissionstest med en kallfas. Om motorn lättare når högre varvtal i denna fas, blir den snabbare varm och emissionerna blir avsevärt bättre.

Vid givet motorvarvtal motsätter den mjuka omvandlaren motorn med ett lägre moment. Står fordonet stilla vid motortomgångsvarvtal, så måste motorn övervinna omvandlarmomentet, och därigenom blir förlusterna vid fordonsstilleståndet enligt ﬁg. lc vid mjuk omvandlare lägre. I ﬁg. lc är som exempel förlusterna vid fordonsstillestånd visade för en mjuk omvandlare med 0,95, varvid förlusterna för en konventionell omvandlare är angivna med 1,6.

Vid förlängt driftsmoment, t.ex. vid en given fordonshastighet vid given stigning, blir slirningen vid mjuk omvandlare större, såsom ﬁg. lb visar, och således blir även förlusterna större (ﬁg. Id).

I motsats till kopplingen kan en vridmomentomvandlare öka vridmomentet. Denna momentomvandling är vid samma diameter vid mjukt utformad omvandlare högre. Ökar man omvandlingen vid samma diameter blir omvandlaren mjukare. Den högre omvandlingen leder till att dragkraften (och därmed accelerationsförmågan) ökar (ﬁg. le).

Omvandlaren ll försörjes på känt sätt via en pumphjulssidig i omvandlarhuset imnynnande ledning 30 från en icke närmare visad tryckmedelskälla med Strömningstryck- medel, varvid tryckstyrningen sker via en styrventil 31, som i sin tur styrs av ett styrelement 32. Strömningstryckmedlet bortledes däremot via en icke visad ledning till en bara antydd kylare 33. Förutom påverkan av turbinhjulet 18 verkar strömningstryckmedlets tryck på frånströmssidan av pumphjulet 17 även i den bakre kammaren 24 hos friktionskopplingen 12, påverkar tryckskivan 20 och trycker denna mot den med dess frildionsbelägg 21 samverkande motytan 22 hos omvandlarlocket 16. Då enligt uppfinningen kopplingen drivs med sliming i alla driftoniråden sker genom den i beroende av slimingen mer eller mindre stora spalten O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\lO3289003.b.d0c 521 452 36 mellan friktionsbelägget 21 hos kopplingsskivan 20 och den dänned samverkande motyta 22 hos omvandlarlocket 16 en strypt strömningstryckmedelspåverkan av den mellan kopplings~ skivan 20 och omvandlarlocket 16 sig stråckande frärnre kammaren 25. Strömningstryck- medelspåverkan av den främre kammaren 25 är medelst en med denna kammare via en ledning 34 förbunden ventil så styrbar, att ett inställbart och mellan den bakre och främre kammaren verksamt differenstryck bestämmer det av friktionskopplingen 12 överförbara vridmomentet.

Vad avser parallellanordnandet av omvandlaren 11 och den den senare överbryggande friktionskopplingen 12 är motormomentet lika med summan av omvandlaren eller pumphjulet och av kopplingen överförda moment, således Mmmm = Mknppiing "f" Mnmphjui- Växehnomentet, såvitt man bortser från förluster i överföringssystemet, är lika med summan av de av omvandlaren, eller turbinhjulet, överförda momenten, således Mväxenàda = MKopphng + MTumhJ-u, eller MKowüng + (MmPhJ-u, x omvandling).

Uppdelningen av motorrnomentet i ett av omvandlaren och ett av den överbryggande friktionskopplingen överförbart moment åskådliggör ﬁg. 3 i beroende av slirningen. Det framgår att med tilltagande sliming den av omvandlaren överförda andelen av motormomentet ökar och följaktligen det av kopplingen överförda momentet sjunker.

Vid styrningsförfarandet enligt uppfinningen regleras visserligen inte slirningen, utan i beroende av motorns driftstillstånd bestämmes den andel av motormomentet som ska överföras av friktionskopplingen och av en datorenhet, exempelvis en mikroprocessor, inställes det för överföringen av det förbestämda vridmomentet nödvändiga friktionskopplingen. Slirningen erhålles då automatiskt.

I fig. 4 är áskádliggjort över tiden motorvarvtalet 40 och differensvarvtalet 41 hos omvandlaren vid acceleration och vid uppväxling från exempelvis den andra växeln till den tredje växeln. Till följd av accelerationen ökar motorvarvtalet i den andra växeln först upp till utlösandet av växlingsförloppet och sjunker under det vid 42 begynnande växlingsförloppet.

Differensvarvtalet hos omvandlaren däremot förblir först konstant, ökar sedan emellertid kraftigt under växlingsförloppet. Efter växlingen från den andra till den tredje växeln sjunker vid 43 motorvarvtalet och differensvarvtalet i omvandlaren, nämligen det senare efter en någon översvängning till ett på en högre nivå än före växelingsförloppet konstant blivande värde.

Detta åskådliggöres i ﬁg. 4. Motorvarvtalet däremot ökar med avseende på den förutsatta accelerationen ytterligare något i den tredje växeln. Det är uppenbart, att inte vid någon O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003.b.doc differenstrycket i I 521 4-52 37 tidpunkt häftar den omvandlaren överbryggande friktionskoppligen fast. I stället körs i alla driftområden med slirning.

Av speciellt intresse är det svarande mot ﬁg. 4 i ﬁg. 5 över tiden åskädliggjorda drivmomentet 44, som vid början av växlingsförloppet sjunker kraftigt, sedan under fasen med stor slirning i betraktande av den därigenom åstadkomna momentökníngen stiger brant och faller tillbaka vid slutet av växlingsförloppet utan nämnvärd och för övrigt genast avklingande eftersvängning 46 i drivlinan till ett mot den tredje växeln svarande värde.

Fig. 6 och 7 visar att vid slirreglerad omvandlaröverbryggning förhållandena vid växlingsförloppet ligger helt annorlunda. Även ﬁg. 6 och 7 hänför sig till ornkopplingen från den andra till den tredje växeln i ett accelererande fordon.

Såsom ﬁg. 6 visar ökar i den andra växeln motorvarvtalet 40' fram till utlösandet av växlingsförloppet vid 42', medan differensvarvtalet 41' i omvandlaren och därmed den uppträdande slirningen förblir konstant. Vid början av växlingsförloppet vid 42' sjunker motorvarvtalet, medan differensvarvtalen i omvandlaren stiger. Efter växlingen till den tredje växeln sjunker återigen motorvarvtalet och differensvarvtalet i omvandlaren.

Då vid slirreglerad omvandlaröverbryggning strävan går mot att hålla differensvarv- talet i omvandlaren även under växlingsförloppet konstant, dröjer växlingsförloppet längre än vid momentstyrd omvandlaröverbryggning, eftersom omvandlarens turbin inte kan ge efter.

Vid slutet av växlingsförloppet inträder vid 47 vidhäftningen av den överbryggande friktionskopplingen, eftersom slirregleringen kan verka först när en avvikelse har inställts, och även då bara med en genom ställelementen och reglerstabiliteten begränsad hastighet. Slutligen inställes, såsom ﬁg. 6 visar, efter det tidsmässigt längre varande växlingsförloppet slirningen 41' återigen på den före växlingsförloppet rådande riivän. Även vid slirreglerad omvandlaröverbryggning sjunker vid början av växlingsförlop- pet drivmomentet 44' kraftigt, för att därefter pá samma sätt som vid momentreglerad omvandlaröverbryggning stiga brant och vid slutet av det egentliga växlingsförloppet med märkbara och först efter och efter avklingande eftersvängningar 46' falla tillbaka till ett mot den tredje växeln svarande värde.

Det framgår att vid slirreglerad omvandlaröverbryggning varvtalsgradienten och varvtalsdifferensen vid växlingsslutet är mycket stor. Detta är orsak till att vid slutet av växlingsförloppet friktionskopplingen häftar vid och vad avser den då fullständigt överbryggade omvandlaren de Omnämnda eftersvängningarna i drivlinan inställes.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.1100 521 452 38 Även fig. 8 och 9 visar analogt med ﬁg. 4 och 5 accelerationen av ett fordon med växlingsförlopp, varvid omvandlaröverbryggningen öppnar under växlingsförloppet, men som efter växlingen till en högre växel åter är stängd.

Av ﬁg. 8 framgår att fram till utlösandet av ett växlingsförlopp vid 42" motorvarvtalet 40" stiger, medan däremot differensvarvtalet 41" i omvandlaren sjunker något. Under det egentliga växlingsförloppet sjunker sedan motorvarvtalet svarande mot växlingen till en högre växel. Varvtalsdifferensen 41" i omvandlaren stiger vid inledandet av växlingsförloppet, och sjunker sedan åter vid slutet av växlingen och efter utgången av en förbestämd tid till följd av stängningen av omvandlaröverbryggningen vid 48 går den mot noll. Vid det drivna momentet är förhållandena först helt liknande de vid den uppfinningsmässiga momentstymingen av omvandlaröverbryggningen, men mot den snabbt avklingande översvängningen 46" direkt vid slutet av växlingsförloppet kommer det vid sänkningen av differensvarvtalet mot noll, alltså vid den fullständiga stängningen av den omvandlaren överbryggande friktionskopplingen, till avsevärda växlingsstötar med bara långsamt avklingande svängningar 49 i drivlinan.

Såsom jämförelsen av styrningskonceptet enligt uppfinningen med hjälp av ﬁg. 4 och med den slirreglerade omvandlaröverbryggningen enligt ﬁg. 6 och 7 och styrningskonceptet med under växlingsforloppet öppnad, efter växlingen äter stängd omvandlaröverbryggning enligt ﬁg. 8 och 9 har visat, uppträder vid den momentstyrda omvandlaröverbryggningen enligt uppfinningen väsentligt mindre växlingsstötar än vid de andra styrningskoncepten. Detta beror på att under växlingen den ändå med förbestämd slirning drivna omvandlaröverbrygg- ningen ger efter och differensvarvtalet kan stiga i motsvarande grad.

I diagrammet enligt fig. 10 visar kurvan 50 förloppet för den i lock-up-kopplingen verksamma tryckdifferensen Ap i beroende av tiden. Utgående från begynnelsedifferenstrycket Apsm stiger tryckdifferensen över tiden först brant, såsom den närmast Apsm, liggande tangenten 51 visar, för att sedan gradvis försvagas i stigning och slutligen asymptotiskt närma sig ett genom den streckprickade linjen 52 antytt bör-differenstryck. Detta sker genom stegvis närrnande, genom att utgående från ett differenstryck Apn vid en tidpunkt tu enligt den i patentkravet 29 angivna ekvationen efter ett avkänningsintervall At vid en tidpunkt tnrl bestämmer differenstrycket Apnﬂ, den efter tidsintervallet At erforderliga gradienten för tryckdifferensen beräknas och denna gradient inställes medelst hydraulsystemet och slutligen återupprepas denna stegföljd löpande, till dess att det genom den streckprickade linjen 52 antydda börvärdet för tryckdifferensen är uppnått.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003 .b.doc 521 4-52 39 Vid det som utföringsexempel i ﬁg. lla åskådliggjorda vridmomentöverföringssyste- met 60 handlar det om en hydrodynamisk vridmomentomvandlare 61 med en överbryggnings- koppling 62 och en mellan vridmomentomvandlaren och överbryggningskopplingen verksam dämparenhet 63.

Vridmomentomvandlaren 61 innefattar ett med en icke visad förbränningsmotor i vridfast drivförbindelse stående pumphjul 65, ett med ett drivsidigt nav 66 verksamt förbundet turbinhjul 67, ett i strömningskretsloppet mellan pumphjul och turbinhjul fastsittande anordnat ledhjul 68 och ett vridfast med pumphjulet förbundet och turbinhjulet omslutande omvandlar- lock 70.

Omvandlarlocket 70 är vridfast förbundet med pumphjulet 65 och medelst dess drivförbindelse med förbränningsmotorn via på den från pumphjulet vända sidan utskjutande medbringartappar 71, 72, på vilka ett icke visat svänghjul hos förbränningsmotom är upptaget.

Mellan turbinhjulet 67 och omvandlarlocket 70 är en med vridaxeln hos omvandlaren centralt anordnad ringkolv 74 anordnad, vid vilken det handlar om en plåtformdel. Denna ringkolv är radiellt invändigt med ett tätningsnav 75 upptagen på ett från den med turbinhjulet vridfast förbundna navdelen 66 fortsättande mottätrtingsnav 76 och radiellt utvändigt utformad som kopplingsfriktionsskiva 78 med en konísk friktionsyta 79.

Den med ett lämpligt belägg utrustade koniska friktionsytan 79 hos friktionsskivan 78 på ringkolven 74 samverkar med en motsvarande koniskt utformad motfriktionsyta 80 hos det vridfast med pumphjulet 65 förbundna omvandlarlocket 70. Konema hos de samverkande friktionsytorria öppnas enligt det med långt från varandra liggande skrafferingsstreck försedda utförandet åt den bort från turbinhjulet 65 vända sidan. Vad avser denna utformning bildas mellan det periferiella partiet av turbinhjulet 67 och den koniskt utformade kopplingsfriktions- skivan 78 hos ringkolven ett radiellt utåt från omvandlarlocket 70 omslutet kilartigt ringutrymme.

Fördelarna med konutformningen 79 erhålles framförallt genom den styvare konstruktionen och den större friktionsytan: * Den bortledbara förlusteffekten är märkbart större, och vid lika förlusteffekt är den maximala oljetemperaturen lägre. Det hjälper för att lösa problem 5 (stymingshastighet), problem 2 (tryckning av motorn) och resten av problem 3 (reglerparameterproblem).

* Beläggbelastningen minskas genom den likformigare ytpressningen.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc 521 452 40 * Det överförbara momentet blir högre. Många enskiveöverbryggningskopplingar är idag redan vid gränsen av sin effektfönnåga. Genom strömningseffektema genom kyloljeströmmen sjunker det överförbara momentet åter.

* Vikten och masströghetsmomentet är lägre, då på grund av den styvare konstruktion- en plåten kan väljas tunnare.

* Omvandlarstorleken blir mindre och styrbarheten därmed bättre.

För livslängden på oljan spelar den lokalt uppträdande maximaltemperaturen en viktig roll. Temperaturen hålls låg genom en beläggkylning, se ﬁg. 11b, 11c.

Genom beläggkylningen blir den bärande ytan mindre. Det är vid konan emellertid inte något problem då beläggpressningen är ljkforrnig (ﬁg. 11d och ﬁg. lle). Dessutom sjunker genom oljeströmmen det överförbara momentet, här hjälper förstärkningseffekten hos konan 79.

I detta kilartiga ringutrymme är dämparenheten 63 upptagen med ringforrnigt utformade dämpar-fjäderelement 82, som i omlqetsriktníngen på den ena sidan stöder mot med ringkolven 74 vridfast förbundna därnpardrivdelar 83 och stöder med sina andra ändar mot vridfast med turbinhjulet 67 förbundna därnpardrivna delar 84.- Dämpardrivdelarna 83 är bladtjäderartigt utformade, och anordnade på den mot turbinhjulet 67 vända sidan av ringkolven 74 och vridfast förbundna med denna i området mellan ringkolv-tätningsnavet 75 och kopplingsfriktionsskivan 78 medelst nitar. På den bort från kopplingsfriktionsskivans 78 friktionsyta 79 vända sidan sträcker sig från de ringkolvens 74 konturförlopp följande dämpardrivdelarna 83 utstående och dämparfjäderelementen 82 omgripande armar 86, 87 liksom ett fjäderelement på en gavelände stödande medbringare 88, 89.

Vid de därnpardrivna delarna 84 handlar det om med det periferiella partiet av turbinhjulet 67 ihopsvetsade ringsegment, från vilka i riktning mot ringkolvens 74 kopplingsfriktionsskiva 78 medbringarﬁngrar 90 står ut, vilka förmedlar stödandet av dämpartjäderelementen 82 mot sina andra ändar. Fjäderelementen är därmed upptagna mellan dämpartjäderdrivdelarrias 83 medbringare 88, 89 och de utskjutande medbringarfmgrarna 90 på de dämpardrivna delarna 84.

Dämparenheten 43 hos omvandlaren 41 är företrädesvis anpassad för huvudkörom- rådet, som i ﬁg. 18 och 19 är antytt i form av skrafferade ytor. En sådan dämparutforrnning, som med avseende på den i detta huvudkörområde i betraktande kommande fullständiga O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 41 omvandlaröverbryggningen visas, och garanterar en väsentligt bättre dämpning av vridsvängningar, än vad detta vore möjligt vid en för ett större körområde utformad dämparutformning. Dessutom erhålles en särskilt kompakt omvandlaruppbyggnad.

Den på ritningen som utföringsexempel visade och ovan förklarade lock-up- kopplingen har en framsidig tryckkammare 92 mellan ringkolven 74 och turbinhjulet 67 och en bakre tryckkammare 93 mellan ringkolven och omvandlarlocket 70. Kopplingsfriktionsskivan 78 påverkas i sitt med omvandlarlockets 70 motfriktionsyta 80 samverkande kopplingsläge till följd av påverkan av den främre tryckkammaren 92 med strömningsmedeltryck och inställningen av det av friktionskopplingen överförbara momentet sker i beroende av det mellan de främre tryckkamrarna 93 verkande differenstrycket.

Det över ett icke närmare visat svänghjul, som medelst de från omvandlarlocket 70 på den från vridmomentomvandlaren vända sidan utstående medbringartapparna 71, 72 är vridfast förbundna med omvandlarlocket, inledda ingångsvridmomentet åstadkommer vid öppnad lock- up-koppling 62 direkt på pumphjulet 65 och överförs sedan i betraktande av den därigenom förorsakade hydraulmedelströmningen via turbinhjulet 67 till drivnavet 66.

När lock-up-kopplingen däremot är fullständigt stängd och därmed ringkolvens 74 friktionsskiva 78 slirningsfritt samarbetar med omvandlarlockets 70 motfriktionsyta 80 sker via dämpar-fjåderelementen 82 en direkt mekanisk överföring av det till omvandlarlocket inledda ingångsvridmomentet till turbinhjulet 67 och från detta via det därmed fast förbundna drivnavet 66 till en med en efterkopplad automatväxellåda verksamt förbunden drivlina.

Om i beroende av ett mellan den främre och den bakre tryckkamrnaren 92, 93 hos lock-up-kopplingen verkande differenstryck lock-up-kopplingen arbetar med slirning, uppdelas det via omvandlarlocket 70 inledda ingångsvridmomentet i beroende av slirningen i dels ett av lock-up-kopplingen 62 och dels av omvandlaren 61 överfört vridmoment, såsom ñg. 12 schematiskt visar.

Vridmomentöverföringen från lock-up-kopplingen 62 till turbinhjulet 67 och det med denna vridfast förbundna drivsidiga navet 66 garanterar en verksam utjämning av olikformig- heter hos det inledda vridmomentet. I betraktande av arrangemanget av dämparfjäderelementen 82 i det periferiella området mellan ringkolvens 74 friktionsskiva 78 och turbinhjulet 67 är behärskandet av förhållandevis stora fjädersträckor garanterat.

Friktionskopplingen 12, 42 kan enligt uppﬁnningen styras på så sätt, att denna i alla framåtväxlar åtminstone tidvis åtminstone delvis stängs. Med andra ord, det åstadkommes även O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ l03289003.b.d0c -l>- (f: PO i den första eller från den första växeln en slirreglering av kopplingen, varvid även en fullständig stängning kan ske.

Den koniska friktionsytan hos omvandlarlocket 70 och friktionsskivan 78 kan emellertid också, såsom detta är visat med hjälp av det med tätt intill varandra liggande skrafferingsstreck visade utförandet och som detta är antytt vid 70a och 78a, vara utformade som mot turbinhjulet lutande konor. Emellertid kan dämpartjädrarna 82 vara belägna radiellt längre inåt, t.ex. över navet 66.

Vid vanligt utformade vridmomentöverföringssystem inkopplas lock-up-kopplingen, som i de undre växlarna är helt öppen, i de övre växlarna. I intresset av en god totalverk- ningsgrad och för begränsningen av det uppkommande värrnet är omvandlaren "hårt" utformad. Pig. 13 visar primärkaraktäristikfältet för en "hårt" utformad omvandlare med pumpmomentet över pumpvarvtalet och varvtalsförhållandet turbin/pump som pararneter.

I ﬁg. 13 visas visare ett karaktäristikfält för en drivmotor med motordrivmomentet inritat över det med turbinvarvtalet överensstämmande motorvarvtalet.

Slutligen är i ﬁg. 13 även skrafferat visat huvudkörområdet, som ungefärligen omfattar varvtalsområdet mellan 750 till 2000 varv/min.

Det i ﬁg. 14 åskådliggjorda sekundärkaraktäristikfältet visar turbinvridmomentet över turbinvarvtalet med angivande av verkningsgraden i de mest olika effektorrirådena för den hårt utformade omvandlaren enligt karaktäristilcfältet i ﬁg. 15.

Det i ﬁg. 15 visade drivkaralctäristilcfáltet, i vilket turbinmomentet hos omvandlaren är uppritat över turbinvarvtalet, åskådliggör omvandlarornrådet, i vilket med ökande varvtal turbinmomentet sjunker kraftigt, liksom det till omvandlarområdet anslutande kopplingsom- rådet. Vidare är återigen det som smalt skrafferad yta visade huvudkörområdet inritat i drivkaralctäristílcfältet.

Vid vanliga vridmomentöverföringssystem med i intresse av en god totalverknings- grad och för begränsning av värmeuppkomsten vid "hård" omvandlarutformning sjunker momentöverökningen kraftigt med stigande varvtal. I det mellersta varvtalsområdet sker därför bara en liten och i det övre varvtalsområdet slutligen överhuvudtaget inte någon momentöverökning .

I prirnärkaraktäristikfältet enligt ﬁg. 16 är pumpmomentet visat över pumpvarvtalet med varvtalsförhållandet turbin/pump som parameter för en "mjukt" utformad omvandlare.

Karaktäristildinjerna för den "mjukt" utformade omvandlaren har för samma parameter som i O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 521 452 43 ñg. 13 ett väsentligt plattare förlopp. Omvandlingsorriràdet sträcker sig över det mellersta till in i det övre varvtalsområdet.

Detta leder, såsom ﬁg. 17 visar, till ett i förhållande till det i fig. 14 åskådliggjorda sekundärfältet för en hårt utformad omvandlare till ett kraftigt breddat sekundärtält.

Följaktligen står vid mjuk omvandlarutforinníng väsentligt större accelerationsreserver till förfogande, vilket i många fall gör en nedväxling överﬂödig vid acceleration.

Dessa accelerationsreserver visas speciellt i ﬂg. 18, i vilken det till en hård omvandlare hörande sekundärfáltet enligt ﬁg. 14 är lagt över det till den mjukt utformade omvandlaren hörande sekundärfältet enligt ﬁg. 17. Vid mjuk omvandlarutformning vinns det streckat visade området mellan de båda fullastlinjerria för de båda omvandlarna för en momentöverökning. Detta visar även det analogt med ﬁg. 15 i ñg. 19 åskädliggjorda drivkaraktäristikfältet för ett vridmomentöverföringssystem med mjuk omvandlarutforrnning.

Det utnyttjningsbara omvandlarornrådet är i förhållande till drivkaraktäristilcfåltet enligt fig. 15 gjort större med det över den streckade linjen liggande området. För övrigt är även i detta karaktäristikfält inritat det som smal skrafferad yta visade huvudkörområdet och området med minimal slirning.

Vidare är i ﬁg. 18 inritat driftspunkter 1, 2 och 3. Vid förverkligade omvandlarut- forrnningar med "hård" och "mjuk" utformning kunde i dessa driftspunkter de nedan angivna slimingsvärdena och verkningsgraderna uppmätas: "hård" omvandlare "mjuk" omvandlare Slirning s (%) Verkningsgrad Slirning s (%) Verkningsgrad ll 'fl 1 65 0,547 75 0,388 Punkt 2 40 0,789 60 0,669 O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ lO3289()03.b.doc 521 4.52 44 Punkt 3 2 0,980 2 0,980 Det framgår att i det undre och mellersta varvtalsornrådet vid "mjuk" omvandlarut- forrnning verkningsgraden jämfört med verkningsgraden för en "hårt" utformad omvandlare visserligen blir lägre, men det uppträder märkbart ökad slirning och därmed en förbättrad momentöverökning. I driftspunkten 3 i ﬁg. 18 är däremot vid hård och mjuk omvandlarut- formning sliming och verkningsgrad lika.

Pâ grund av det dynamiska förhållandet hos hydrauliska och mekaniska system kan det vid alltför snabb ökning av beloppet på en uppdelningen av det av vridmomentöverförings- systemet överförbara vridmomentet mellan omvandlare och friktionskopplirig páverkande parameter komma till alstring av svängningar med olika frekvens genom ett allför stort belopp på ryckníngen eller en vidhäftning av friktionskopplingen.

För undvikande av sådana svängningsalstringar föreslår en lämplig vidareutforrnning av uppfinningen att inställningen av ett från det tidigare avvikande nytt beräknat belopp för en uppdelningen av det vridmoment som ska överföras mellan omvandlare och friktionskoppling páverkande pararneter, företrädesvis differenstrycket, sker fördröjt enligt en funktion i beroende av tiden.

Inställningen av ett från det tidigare avvikande nytt beräknat belopp för en uppdelningen av det vridmoment som ska överföras mellan omvandlare och friktionskoppling páverkande parameter kan emellertid även ske fördröjt enligt en funktion i beroende av differensvarvtalet mellan den drivande och den drivna sidan av vridmomentöverföringssyste- met.

Likaså är inställningen av ett från det tidigare avvikande nytt beräknat belopp för en uppdelningen av det vridmoment som ska överföras mellan omvandlare och friktionskoppling páverkande parameter möjlig fördröjt enligt en funktion i beroende av motorvarvtalets gradient.

Förlusteffekten vid givet körtillständ (vikt, stigning) avtar med stigande omvandling i jämförelse med en mjuk omvandlare utan högre omvandling, men den är emellertid i allmänhet högre än vid en styv omvandlare, ﬁg. 20. Vid stor sliming är förlusterna trots samtidigt mjukare omvandlare inte högre än vid en styvare omvandlare, eftersom den högre momentomvandlingen förbättrar verkningsgraden (område A i ﬁg. 20) O : \use rs\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b .doc 521 4-52 45 Utan överbryggningskoppling måste man fmna en kompromiss mellan stilleståndsför- luster och accelerationsförrnåga (omvandlaren ska därför hellre vara mjuk) och mellan förluster i körområdet (här ska omvandlaren hellre vara styv). Här är gränserna förbestämda genom omvandlarfysiken. Dessa har uppdragits under de senaste åren. De så utformade omvandlarna är hellre styva.

Betydelsen av förlusteffekten kan begränsas genom en vanlig överbryggningskoppling med torsionsdämpare och utan slirning. Det finns emellertid inskränkningar. Av komfortskäl (brumning, rassling och lastväxling) kan dessa överbryggningskopplingar bara användas vid de övre växlarna och bara vid högre varvtal. Trots detta fmns ändå vissa komfortinskränkningar.

För åskådliggörandet av problematiken vid brurnning och rassling är _i ﬁg. 21 visat svängningsamplituden över motorvarvtalet - alstrat genom ett motorordnande. Beroende på motoralstring och brurrikänslighet hos fordonet kan man överbrygga först från ett högre varvtal. Som känt är drivs motorn den mesta tiden med relativt lågt varvtal. Därför begränsas förbrukningsinbesparingarna.

Ett ytterligare problem är lastväxlingsförhållandet och förhållandet vid in» resp. bortkoppling av överbryggningen, ñg. 22. Ger föraren i det överbryggade tillståndet gas, erhåller han först i stället för den önskade dragkraftökningen en ryckningssvängning. Därefter öppnas lock-up-förbindelsen, vilket i ogynnsamrna fall till och med först kan leda till en kort vridmomentsänkning. Först därefter erhåller föraren den önskade dragkraftökningen. Vid stängningen av lock-up-förbindelsen kan det äter komma till en drivlinepåverkan. Även vid växlingen kan komfortproblem uppträda, och därför öppnas vanligtvis överbryggningen före en växling. I de undre växlarna är dessa betydelser kraftigast, och därför överbryggas vid vanliga överbryggningssystem först i den fjärde och femte växeln.

Förlusteffekten, som uppträder i den första växeln vid bergskörning, reduceras därför inte genom en överbryggning. Denna förlusteffekt begränsar vid den givna kyleffekten även den tillåtna mjukheten hos omvandlaren.

"Gummibandseffekten" kan inte förhindras inom många ornråden och medger dessutom inte heller valet av en mjukare omvandlare.

Omvandlaröverbryggningssystemet enligt uppﬁnningstanken består av en slirningsfri överbryggningskoppling i konutforrmiing med minitorsionsdåmpare, en adaptiv styrning och en mjuk omvandlare. 0:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc -..; ( 71 m3 __~. 43-*- FO 46 Det handlar om ett system med slirning. Vilka fördelar har slirning i jämförelse med fullständig överbryggning? * Brummandet minskas.

* Lastväxlingsförhållandet förbättras.

* Växlingskvaliten förbättras väsentligt (helt överbryggad dock inte acceptabelt).

* Inkopplingskvaliten av överbryggningen förbättras (inkoppling betyder här, att vid öppen omvandlare överbryggningskopplingen manövreras, men inte ovilllrorligt till sliming noll).

Genom minskning av brumalstrandet kan överbryggningen insättas tidigare än vid det vanliga systemet, se ﬁg. 23.

Lastväxlingsförhållandet och tillhandahållandet av dragkraften förbättras väsentligt i jämförelse med det vanliga systemet, se ﬁg. 24. Ger föraren gas, då uppträder inte någon ryckningssvängriing, eftersom överbryggningen glider genom. Genom denna genomglidning uppbygges slirningen och därmed omvandlarrnomentet. Dessutom uppträder inte någon momentbegränsnirig. Momentet ökar kontinurligt, genom den tilltagande omvandlingen över motormomentet. Det kan överbryggas tidigare, även vid de undre växlarna och vid lägre varvtal.

När det finns så många fördelar, varför användes då inte idag överallt slirande överbryggningar? Det finns naturligtvis även några möjliga problem vid slirning (för förklaring ﬁg. 25): 1. Vid lägre varvtal är den för brumundvikande nödvändiga slirningen oftast relativt stor, och därigenom blir även förlusteffekten stor. Minskar slirningen uppträder kortvarig vidhäftnirig, som i många fall förorsakar brumníng (An,). 2. Många motorer får vid hög belastning inte vara alltför pressade. Tillåtes inte en pressning av motorn vid hög belastning, finns det två möjligheter.

Man ökar motorvarvtalet, genom att man helt öppnar överbryggningen eller genom att man låter överbryggningen slira kraftigare. Låter man den slira kraftigare uppträder högre förlust- effekter i överbryggningen (Am). 3. Att reglera mindre slirning är svårt. Vid "skarpa" reglerparametrar uppträder ofta reglerproblem, och lossar man parametrarna, kan slirningen avta märkbart. I många O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003 .b.doc vw. 521 4-52 47 fall har en styrning fördelar, men även här är en svängning av slirningen knappast undvikbar. Det kan domma till vidhäftning (brumrisk) eller till alltför stor slirning (större förluster). 4. Styrningen är inte godtyckligt noggrann. Ju mindre det moment som ska inställas blir, desto svårare blir en exakt reglering eller styrning.

. Styrningen är inte godtyckligt snabb. Vid icke stationära förlopp behöver stymíngs sträckan en ställtid. I dessa faser avviker slirriingen. För att undvika brumning måste man således förbehålla en bestämd slirning. Därigenom erhålles åter högre slirningsvärden (Anz, An3). 6. Det uppträder förluster på överbryggningen. Ett väsentligt problem vid slirande kopplingar är livslängdproblemet. Oftast klarar de redan en tid de sjunkande förlusteffekterna. Emellertid uppträder efter några tusental kilometer t.ex. ryckningsproblem. Dessa ryckningsproblem har sin orsak oftast i ett skadande av oljan - friktionsbelägget är i allmänhet ännu i ordning. Additiven skadas genom lokal överhettning och med tiden inverkar det i hela oljan. Även vid lägre förlusteffekt måste belägget vara mycket väl kylt. Säkerheten mot lokal överhettning ska vara så så stor som möjligt! Till förlusteffekten genom slirning för svängningsfrånkoppling och genom punkterna 2 och 3 kommer även förlusteffekten vid till- och frànkopplingen av överbryggningen. Ju lägre varvtalen och ju högre belastningarna är, vid vilka överbryggningen tillkopplas, desto större är förlusteffekten - framförallt när man tar hänsyn till en komfortabel överbryggningsväxling.

För bekämpande av dessa problem tjänar en mycket enkel torsionsdämpare (som även bara kan vara anpassad för dellast), en konutformning och en adaptiv styrning. Samverkan mellan dessa systemkomponenter är visad i "bubbeldiagrarninet" (ﬁg. 26). De med tjocka linjer omgivna bubblorna utgör därvid kundkrav och de streckade bubblorna komponenterna i systemet enligt uppfinningen.

Minitorsionsdämparen: Fördelar med denna mycket enkla torsionsdämpare (se även ﬁg. 25): * Problem 1 (brumning) är därmed lösbart. Impulserna, som uppträder vid kortvarig vidhäftning, filtreras därigenom och brumning uppträder icke.

* Problem 3 (reglerparameterproblem) är därmed delvis lösbart. Inte heller här inverkar den kortvariga vidhäftningen längre negativt.

O:\uSerS\MD\DOK\WORD-DOK\l03289()03.b.doc 521 492 48 * Problem 4 styrnoggrannhet vid lågt moment) är därmed lösbart. Vid lågt motormoment kan överbryggningen stängas med ett högre liggande moment, då torsionsdämparen övertar svängningsfrånkopplingen.

Slirningen kan väljas mindre. I resonansorrrrådet för dämparen förhindrar slirningen en alstring. Därför är inte nâgra friktionselement nödvändiga i dämparen. Minitorsions- dämparen är lättare och billigare än en vanlig torsionsdämpare.

I det följande ska de i bubbeldiagrammet i fig. 26 visade, kraftigt ihopbryggade sambanden ännu en gång förklaras med stickord: -> mjukare omvandlare = > lägre tomgångsförluster men = > större förluster vid köming mål: minska förbrukning = > överbrygga vid alla växlar + öka omvandling = > förbättring av köregenskapema mål: minska brurnning = > styrningsnoggrannhet = > imedeltal högre slirning nödvändig -> minitorsionsdämpare + adaptiv styrning = > genomsnittlig slirning kan sänkas + lastväxling, växling, belastning och -tillkoppling och påverkansförhållande kan optimeras men icke stationär och vid låga motorvarvtal = > större slirning nödvändig = > värme bortledes = > sänka lokal oljetempertur - > konisk lock-up = > stor yta = > gott beläggutnyttjande möjligt = > högre kyloljeström realiserbar men - > överförbart moment sänks = > förstärkningseffekt av konan = > momentöverföríng garanteras = > styv form = > likformig pressning O : \use rs\MD\DOK\WORD-DOK\ 1 032 89003 .b.doc 521 452 49 = > idealisk påverkan av belägget = > konstant friktionsvärde = > god lokal temperaturfördelning = > ökning av livslängden = > lägre masströghetsmoment = > ytterligare förbättring av köregenskaperna I fig. 27 är med hjälp av diagrammen 1-5 visat exempel för kriterierna för bestämning av kme-faktom eller kme-karaktäristikfaltet, som exempelvis kan vara lagrat i en central processorenhet (CPU), varvid + betyder en god kvalité och - en dålig kvalité.

På abskissan i detta diagram är visat kme-faldorn och på ordinatan den tendensmässiga inverkan av kriterierna med hänsyn till storleken på kmc-faktom. Såsom framgår av en jämförelse mellan de i diagrammen uppritade idealiserade karaktäristiska linjerna är de olika kriterierna delvis motriktade, dvs. de är, betraktat över kme-faktorn, motlöpande. Av detta skäl måste man vid hänsynstagande till ﬂera av dessa kriterier vikta dessa i överensstämmelse med användningsfallet eller i överensstämmelse med det önskade fordonsförhållandet i förhållande till deras prioritet eller betydelse. Såsom framgår av diagram 1 kan akustiken eller bullerförállandet inte förbättras godtyckligt, genom att en mycket liten kme-faktor väljs, eftersom annars på grund av den höga slirningen i överbryggningskopplingen en otillåtet hög termisk belastning av densamma eller av omvandlaren kan uppstå. Det negativa inflytandet av en alltför stor slirning i överbryggningskopplingen framgår av diagram 2 i fig. 27. Det finns således gränsbetingelser, som inte ska underskridas eller överskridas, Mellan de ännu acceptabla gränsbetingelserna, som inte ska underskridas eller överskridas, är emellertid en förändring av kmg-falctorn möjlig. Såsom redan omnämnts kan kme-falctorn varieras i beroende av de aktuella driftsbetingelsema, varvid denna variation kan ske stegvis eller kontinuerligt mellan bestämda gränsvärden. knm-faktorn kan på fördelaktigt sätt vara förändringsbar i beroende av motorfordonets tillståndsstorheter. Dessa tillståndsstorheter för motorfordonet eller drivningen kan registreras av en processor, så att den till dessa tillståndsstorheter hörande kme-falttorn kan inställas eller registeras. Denna kme-faktor kan exempelvis utläsas ur ett lagrat karaktäristikfält.

I många driftstillstånd för förbränningsmotor kan det vara fördelaktigt, om överbryggningskopplingen påverkas på så sätt, att den kan överföra hela det av förbrännings- motorn avgivna och vid varje tidpunkt förekommande nettovridmomentet. En sådan påverkan O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003bdoc 521 452 50 av överbryggningskopplingen kan speciellt vara av fördel i det undre driftområdet för en förbränningsmotor, varvid det då är särskilt lämpligt, om överbryggningskopplingen uppvisar en dämpare, som är utformad för detta dellastområde. En sådan dämpare har således ett överbryggnings- eller anslagsmoment, som är mindre än det av förbränningsmotorn avgivna maximala eller norninella vridmomentet. Detta anslagsmoment kan ligga i storleksordningen av mellan 30 och 60% av det nominella vridmomentet för förbränningsmotom. Inverkan av en sådan dämpare framgår av diagram 1 i ﬁg. 27. Användningen av en sådan svängningsdämpare möjliggör att åtminstone delvis bekämpa de i det undre driftområdet för en förbränningsmotor i samband med en förhållandevis stor kuk-faktor rådande akustikproblemen.

I ñg. 28 visas ett blockschema eller ett ﬂödesdiagram för en momentstyrning med adaption, som i det följande förklaras närmare. Manövreringen av omvandlaröverbryggnings- kopplingen kan därvid ske via en elektrohydraulisk ställänk.

I enligt med ﬂg. 28 beräknas vid 1 av olika ingängsstorheter först drifmomentet hos drivaggregatet, såsom speciellt en förbränningsmotor. De härför framdragna storheterna innefattar åtminstone två av de följande storheterna, nämligen varvtal hos drivaggregatet, belastningsarrnläge eller gaspedalläge för bränsletillförseln, undertryck i insugningssystemet, insprutningstid, förbrukning osv. Vid 2 sker ihopknytníngen 1, som åstadkommer en korrigering av drivmomentet. Denna korrigering sker medelst korrektionsfaktorer, som avges av den med 12 betecknade systemadaptionen. Dessa korrektionsfaktorer kan utjämna de i systemet uppträdande avvikelsema i förhållande till det önskade tillståndet, nämligen genom att de utjämnar dessa avvikelser genom additiva, multiplikativa och/eller icke-linjära andelar.

Vid 3 fastställes eller mätes den för det aktuella driftstillståndet korrekta kme-faldorn.

Denna faktor utgör det momentförhållande Mkoppﬁng till Mdñvmg komgmd som ska inställas av styrningen som ett för varje driftspurikt enligt typen av ett karaktåristikfålt av den valda viktningen av det i bild 27 anförda kriteriet i förväg bestämda värdet. Därvid är utformningen av den eventuellt förekommande dämparen i överbryggningskopplingen av speciell betydelse, då vid förekomsten av en sådan kme-faktorn åtminstone över ett förhållandevis stort avsnitt av driftområdet för förbränningsmotorn eller den hydrodynamiska vridmomentomvandlaren kan hållas konstant.

Vid 4 sker beräkningen av bör-kopplingsmomentet medelst den aktuella lem-faktorn och det korrigerade drivmomentet hos drivaggregaget. Vid 5 kan en ytterligare korrigering av bör-kopplingsmomentet ske med de genom systemadaptionen 12 resulterande additiva, O:\userS\MD\DOK\WORD«DOK\103289003.b.doc 521 452 51 multiplikativa och/eller icke-linjära andelarna. Således kan ihopknytningen 2 åstadkommas.

För många användningsfall är det tillräckligt, om enbart en av de båda ihopknytningarna 1, 2 förekommer, varvid företrädesvis ihopkriytningen l ska bibehâllas.

Vid 6 sker beräkningen av ställstorheterna genom det korrigerade bör-kopplingsmom- entet och den inversa överföringsfunktionen för sträckan, som representerar överbryggníngs- kopplingen. Vid 7 kan reglerutgångsstorheterria beräknas på basis av de vid 6 erhållna ställstorheterna och den inversa överföringsfunktionen hos ställänken. Ställänken kan på särskilt fördelaktigt sätt bildas genom en elektrohydraulisk ställänk. På fördelaktigt sätt kan en proportionalventil finna användning eller även en pulsbreddmodulerad ventil. Vid 8 kan en återkoppling av ställstorheterna ske i form av en reglering eller adaption. Denna återkoppling kan emellertid även bortfalla. Vid 9 kan en mätning av är-kopplingsmomentet ske, t.ex. medelst en vridmomentavkännare eller töjningsmätrernsor (DMS). I stället för den vid 9 skeende mätningen av är-kopplingsmomentet kan även en beräkning av detta moment ske genom tillståndsstorheterna liksom av fordons- och omvandlarfysiken. För detta kan exempelvis motorkaraktäristikfältet och/eller omvandlarkaraktäristikfältet eller dessa karaktäristikfålt representerande storheter vara lagrade i en processor eller i en central processorenhet. Vidare kan för detta ett omvandlaröverbryggningskopplingens vridmoment- överföringskapacitet återgivande karaktäristikfält eller detta representerande storheter vara lagrat.

Såvida såväl en mätning av är-kopplingmomentet enligt punkt 9 och punkt 10 sker, kan en jämförelse av det uppmätta är-kopplingsmomentet med det ur modellen beräknade är- kopplingsmomentet ske. Jämförelsen kan därvid ske som logisk ihopknytning-minimum- maximum-bildande eller som trolighetsjämförelse.

I fig. 28 kan med 12 betecknad systemadaption ske genom följande jämförelse och de motsvarande korrigeringarna därigenom följa. a) Jämförelse av korrigerat bör-kopplingsmoment och är-kopplingsmoment, varvid denna jämförelse även kan ske långfristigt, dvs. genom iakttagande av avvikelserna över ett medlöpande tidsfönster.

Jämförelse av korrigerat drivmoment och återberäknat drivmoment, varvid även denna jämförelse kan ske långfristigt, t.ex. genom iakttagande av avvikelser över ett medlöpande tidsfönster.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003 .b.doc 0"! PO .å -ß- \.J~ I PO Utvärderande av tillsatssignaler, såsom t.ex. till- eller frånkoppling av tillsatsag gregat, såsom t.ex. Klimatanläggning, kompressor, osv., växlingsförlopp. b) Avkänning av de under a) registrerade systemavvikelserna i additiva, multiplika tiva och/eller icke linjära andelar av Mdﬁming och Mkoppﬁng och därav resulterande uppdelning i de motsvarande adaptionsslingoma l och 2 eller i ihopknytníngarna 1 och 2.

Avkänningen eller registreringen av de motsvarande andelama av Mdming och/eller Mkoppnng kan exempelvis ske enligt de tre diagrammen i ñg. 29.

I diagrammet enligt exempel 1 i tig. 29 är över tiden uppritat ett är-momentförlopp och ett bör-momentförlopp, varvid över tiden är-momentet uppvisar en språngartig förändring.

Denna språngartiga förändring kan exempelvis vara tillbakaledd till tillkopplingen av ett tillsatsaggregat, såsom t.ex. en kompressor. Den genom detta tillsatsaggregat förorsakade förändringen av är-momentet, som står till förfogande för omvandlaren, kan tas hänsyn till genom en additiv andel, och medelst detta kan motorrnomentet korrigeras på motsvarande sätt.

I diagrammet enligt exempel 2 i tig. 29 är likaså uppritat ett är-momentförlopp och ett bör-momentförlopp över tiden. Av detta diagram framgår att förhållandet mellan det till en bestämd tid hörande momentet huvudsakligen blir konstant, fastän differensen mellan momenten förändras. På så sätt förlöpande avvikelser mellan är-momentet och bör-momentet kan ske genom en multiplikativ andel. Ett sådant förlopp mellan är-momentet och bör- momentet kan t.ex. tillbakaledas till det mellan överbryggningskopplingens friktionsytor förekommande friktionsingreppet eller friktionsvärdesförloppet. Därvid handlar det om en multiplikativ kopplingsandel.

I diagrammet enligt exempel 3 i ﬁg. 29 är likaså visat ett är-momentförlopp och ett bör-momentförlopp över tiden. Såsom framgår förändras de båda momenten över tiden, varvid emellertid över tiden differensen mellan de båda momenten åtminstone ungefärligen är konstant. En sådan avvikelse mellan är-momentet och det önskade bör-momentet kan utjämnas medelst en additiv andel. Ett sådant förlopp mellan är-momentet och bör-momentet kan tillbakaledas till en avvikelse för ställstorhetema för överbryggningskopplingen.

I ﬁg. 30 visas ett ﬂödesdiagram för en momentstyrning med en mycket enkelt uppbyggd adaption. Styrningen av överbryggningskopplingen sker därvid elektrohydrauliskt via en proportionalventil och en pulsbreddmodulerad ventil. Utgångssignalen från reglerdatorn eller reglerutgångsstorheten är en stållström, som inställes proportionellt mot det vid t.ex. den O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\ l03289003.b,doc 521 452 53 pulsbreddsmodulerade utgången hos datorn anliggande avkänningsförhållandet. Kopplings- momentet erhålles från den på detta sätt styrda tryckdifferensen hos omvandlaröverbrygg- ningskopplingen eller mellan de båda tryckkarnrarna hos överbryggningskopplingen.

Systemadaptionen begränsas till den adaptiva korrigeringen av drivmomentet, vars avvikelse resulterar ur differensen mellan bör- och är-kopplingsmomentet.

Vid en utföringsform enligt ﬁg. 30 bortfaller jämfört med ﬁg. 28 ihopknytningen 2 liksom återledandet av det korrigerade drivmomentet (M-an-korr).

I ﬁg. 30 visas vid 6 DP-bör, nämligen som funktion av bör-kopplingsmomentet som huvudstorhet och likaså i beroende av det korrigerade drivmomentet (M-an-korr) och turbinvarvtalet (n-turbin) som parameter.

Funktionsblocket 7 enligt ﬁg. 28 är i ﬁg. 30 uppdelat i två underfunktionsblock, nämligen i 7a och 7b. Underﬁinktionsblocken 7a och 7b är vardera försedda med en återkoppling 8a resp. 8b. Ingångsstorheterna till den inversa överföringsfunktionen för ställänken (7=7a och 7b) är den i blocket 6 beräknade bör-tryckdifferensen (DP-bör).

Utgångsstorheten bildas genom det därtill hörande avkänningsförhällandet som reglerutgångs- storhet. Den anslutande ställänken uppdelas i den elektriska ställänksandelen, som bildas genom ett ändsteg och ventillindningen, liksom i den hydrauliska ställänksandelen, som är bestämmande för den motsvarande tryckpåverkan av omvandlaröverbryggningskopplingen. ingången till den elektriska ställänksandelen är avkänriingsförhållandet. Detta omvandlas på utgångssidan i är-ström. I beroende av denna är-ström (I-är) inställer den hydrauliska ställänksandelen en motsvarande tryckpåverkan av omvandlaröverbryggningskopplingen. Detta sker genom inställning av en motsvarande tryckdifferens mellan kamrarna, Lex. 24, 25 enligt ﬁg. 2 i omvandlaröverbryggningskopplingen. Blocket 7a utgör den inversa funktionen för den hydrauliska ställänksandelen, i vilken genom bör-trycket (DP-bör) den tillhörande bör- strömmen (I-bör) beräknas. Denna del av ställänken har en återkoppling av det uppmätta är- trycket (DP-är) i form av en tryckadaption, som visas genom blocket 8a. Denna tryckadaption avger den korrigerade bör-strömmen (I-bör-korr). Den andra delen 7b för den inversa överföringsfunktionen 7 hos ställänken utgör den elektriska andelen, som ur den korrigerade bör-strömmen beräknar det tillhörande avkänningsförhållandet. För detta användes en PID- regleralgoritm. Därvid beräknas ur regleravvikelsen I-bör-korr = -I-är (I-är mätt efter ventillindningen) med en PID-regulator ingängsstorheten I-bör-R för det inversa överförings- förhållandet hos den elektriska ställänksandelen.

O:\use rS\MD\DOK\W0 RD-DOK\l03289003 .b.doc Den i ﬁg. 30 valda nurnreringen 1-12 för de enskilda blocken motsvarar huvudsaklig- en nurnreringen av de enskilda blocken i ﬁg. 28. På detta sätt kan de enskilda funktionsblocken för det speciella elektrohydrauliska utförandet enligt ﬁg. 30 hänföras till det allmänna utförandet enligt ﬁg. 28.

De i ﬁg. 30 angivna enskilda beteckningama har följande betydelse: DP-bör = bör-tryckdifferens i lock-up-eller omvandlaröverbryggningskopplingen. Mot- svarar tryckdifferensen mellan de i de på båda sidor av kolven förekommande kamrama rådande trycken.

DP-är = är-tryckdifferens mellan de båda karnrarna i omvandlaröverbryggningskopplingen. p-efter = tryck efter lock-up eller omvandlaröverbryggningskopplingen, således trycket i kammaren 25 eller i återföringsledningen 34 enligt ﬁg. 2.

I-bör = börström för den elektrohydrauliska ventilen.

A-n= varvtalsdifferens mellan pumphjul och turbinhjul, således A-n = n-pumhjul - n-turbinhjul.

Med "*-korr" betecknade storheter motsvarar genom adaption korrigerade storheter.

De i ﬁg. 30 före det med 10 betecknade blocket anförda tillståndsstorheterna för fordonet innehåller slirningen i överbryggningskopplingen eller omvandlaren.

Såsom vidare framgår av ﬁg. 30 utgör varvtalsdifferensen A-n = n-pumphjul - n- turbinhjul inte någon reglerstorhet, såsom detta är fallet vid de kända slirregleringarna. Vid momentstymingen enligt uppﬁnningen användes denna varvtalsdifferens A-n som tillstånds- storhet för den sträcka som ska styras för iakttagande av eventuella momentavvikelser, vilka då i sin tur i adaptionen återverkar korrigerande på styrningen genom motsvarande ihopknytningar. Härvid kan de iakttagna momentvärdena, t.ex. enligt typen av ett medlöpande tidsfönster lagras över ett bestämt tidsförlopp, för att detektera andelama av avvikelser hos koppling och motor. Detta sker i den med 12 angivna systemadaptionen.

Styrningen enligt uppfinningen har vidare den fördelen, att adaptionen av störandelen av drivmomentet kan ske även vid helt öppnad lock-up- eller omvandlaröverbryggnings- koppling, sâledes vid kme = 0. För detta järnföres det nominella drivmomentet (M-an) med det O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003.b.doc mot omvandlaren anliggande momentet, som sker i ihopknytningen 1 enligt ﬁg. 28 eller vid förfarandesteget i ﬁg. 28 och 30. Genom denna adaption kan före en senare stängning av överbryggningskopplingen eventuella avvikelser för drivmomentet (M-an) tas hänsyn till i det öppna tillståndet för överbryggningskopplingen. För detta mäts i systemadaptionen 12 det mot omvandlaren anliggande momentet, och företrädesvis lagras för detta omvandlarkaraktäristik- fältet i denna systemadaption. Därigenom kan genom mätning av varvtalsskillnaden mellan turbinhjul och pumphjul det anliggande momentet beräknas. Detta omvandlarmoment jämföres då med det nominella drivmomentet (N -an) för motorn eller drivaggregatet. Detta drivmoment (M-an) kan erhållas ur ett i blocket 1 enligt tig. 28 och 30 lagrat stationärt motorkaraktäristik- fält, nämligen pä grund av de uppmätta tillståndsstorheterna, såsom speciellt motorvarvtal, belastningsarrnläge, förbrukning, insprutningsmängd eller insprutningstid osv. Varvtalsdif- ferensen mellan turbinhjul och pumphjul kan registreras i blocket 10.

Vidare är det möjligt att redan i blocket 10 registeras omvandlarrnomentet, varvid då omvandlarkaraktäristikfältet lagras i blocket 10.

Vid det som utföringsexempel i ﬁg. 31 äskädliggjorda vridmomentöverföringssyste- met 110 handlar det om en hydrodynarnisk vridmomentomvandlare 111 med en överbrygg- ningskoppling 112 och en mellan vridmomentomvandlaren och överbryggningskopplingen verksam dämparenhet 135.

Vridmomentomvandlaren 111 innefattar ett med en icke visad förbränningsmotor i vridfast drivförbindelse stående pumphjul 117, en med ett drivsidigt nav 114 verksamt förbundet turbin 118, ett i strömningskretsloppet mellan pumphjul och turbin anordnat ledhjul 119 och ett med pumphjulet vridfast förbundet och turbinhjulet omslutande omvandlarlock 116.

Omvandlarlocket 116 är vridfast förbundet med pumphjulet 117 och medelst dess drivförbindelse med förbränningsmotorn via på den från pumphjulet 118 vända sidan utskjutande medbringarpartier 116a, på vilka en icke visad drivskiva hos förbränningsmotorn är fastsättbar.

Mellan turbinhjulet 118 och det radiella partiet av omvandlarlocket 116 är en koaxiellt med omvandlarens vridaxel centrerad ringkolv 136 anordnad, vid vilken det handlar om en plåtforrndel. Denna ringkolv är radiellt invändigt upptagen pä ett med turbinhjulet 118 vridfast förbundet drivnav 114 och bildar radiellt utåt ett koniskt parti, som är försett med ett lämpligt O:\use rs\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b.doc belägg 121. Ringkolven 136 samverkar med en motsvarande koniskt utformad motfriktionsyta 122 på omvandlarlocket 116.

Lock-up-kopplingen 112 har en bakre tryckkammare 124 mellan ringkolven 136 och turbinhjulet 118 och en främre tryckkammare 125 mellan ringkolven 136 och omvandlarlocket 116. Kolven 136 påverkas i sitt med motfriktionsytan 122 samverkande kopplingsläge genom påverkan av den främre tryckkamrnaren 125 med strömningsmedel. Storleken på det av friktionskopplirigen 112 överförbara momentet är i beroende av det mellan tryckkamrarna 124, 125, inställda differenstrycket.

Torsionsdämparen 135 är utformad på så sätt, att dess överbryggningsmoment eller anslagsmoment är mindre än det nominella momentet, alltså det maximala vridmomentet för den vridmomentomvandlaren 110 drivande förbränningsmotom. Det betyder således att kraftmagasinen 137 hos torsionsdämparen 135 är utformade på så sätt, att dessa icke fjädrande kan uppfånga hela momentet hos förbränningsmotorn. Den relativa förvridningen mellan den med kolven 136 vridfast förbundna ingångsdelen 138 hos torsionsdämparen 135 och den ﬂänsartiga utgångsdelen 139 kan ske genom på blocket gående lindningar för fjädrarna 137 eller företrädesvis genom mellan ingångsdelen 138 och utgångsdelen 139 anordnade anslag.

Utgångsdelen 139 för dämparen 135 är vridfast förbunden med turbinnavet 114 på i sig känt sätt via en genom tandningar bildad axiell insticksförbindning.

Såsom framgår av ﬁg. 32 kan den med kraftmagasinen 137 samverkande ingångsdelen 138 vara bildad genom segmentformiga konstruktionsdelar 140, varvid diametralt motbeläget två sådana, rygg mot rygg anordnade konstruktionsdelar 140 är anordnade. Dessa par av segmentforrniga konstruktionsdelar 140 är vridfast förbundna med kolven 136 via nitförbindningar 141. I fig. 33 visas den tjänsartiga utgångsdelen 139 i sidovy. Flänsen 139 har en ringforrnig grundkropp 139a liksom två diametralt motbelägna radiella armar 142 med urtagningar 143 för kraftmagasinen 137. Armarna 142 är axiellt upptagna mellan de parvis anordnade konstruktionsdelarna 140. Dessa parvis rygg mot rygg liggande segmentformiga konstruktionsdelar bildar - betraktat i omkretsriktningen - mellan sina fastsättningspartier 144 upptagningsﬁckor 145 för armarna 142. I ﬁg. 33 är de genom de segmentforrniga konstruktionsdelarna 140 bildade anslagskonturema 146 för armarna 142 antydda genom streckade linjer. Kolven 136 har över Omkretsen fördelade axiella inpressningar, som i turbinhjulets 118 riktning bildar riktade utsprång 147, mot vilka fastsätmingspartiertia 144 hos kolven ligger an. de mot 136 vända segmentformiga konstruktionsdelama 140 O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003.b.doc Konstruktionsdelarna 140 har likaså urtagningar 148 för fjädrarna 137. Dessa urtagningar 148 är vid det visade utföringsexemplet i axiell riktning i linje med urtagningama 143 i utgângsdelen 139. Vid utföringsexemplet enligt ﬁg. 31 - 33 är kraftmagasinen 137 spelfritt upptagna i urtagningama 143 och 148. För många användningsfall kan det emellertid också vara lämpligt, om åtminstone en av fjädrarna 137 i förhållande till en urtagning 143 och/eller 148 uppvisar spel. Likaså kan åtminstone en av fjädrarna 137 vara inmonterad med en förbestämd förspänning i ett fönster 143 och/eller ett fönster 148.

Genom att torsionsdämparen 135 enligt uppfinningen enbart är anpassad till ett dellastornråde, kan denna utformas särskilt enkelt, varigenom även en kostnadsgynnsam framställning möjliggöres.

Torsionsdämparen 135 kan enligt en utföringsform av uppfinningen vara utformad på så sätt, att via fjädrarna 137 cirka 40 - 50% av det maximala, således norninella vridmomentet hos förbränningsmotorn kan överföras. Den genom kraftmagasinet 137 täckta relativvridvinkeln mellan ingångsdelen 138 och utgângsdelen 139 kan, såsom framgår av ﬁg. 34, ligga i storleksordningen av 5°. I fig. 34 är visat relativvridvinkeln mellan ingångsdelen 138 och utgângsdelen 139 hos dämparen 135 vid dragområdet för motorfordonet. Vid påskjutsdrift kan denna relativvridvinkel vara lika stor eller uppvisa ett annat värde. Likaså kan förvridningsstyvheten hos torsionsdämparen 135 vara olika stor i dragrikming och påskjutsrilctriing. Detta uppnås genom en motsvarande dimensionering av fönstren 143 och 148 och fjädrarna 137. Likaså kan torsionsdärnparen 135 uppvisa en karaktäristiklinje i ﬂera steg, varvid karaktäristiklinjeorrirådet, som motsvarar påskjutsdrift och dragdrift, likaså kan uppvisa olika förlopp.

Av ﬁg. 34 framgår, att torsionsdämparen 135 överbryggas vid 5° vinkel eller kommer till anslag och det genom elasticiteten eller kompressionen av fjädrarna 137 överförbara vridmomentet är begränsat till cirka 45 Nm. En på så sätt utformad torsionsdämpare 135 kan på fördelaktigt sätt finna användning i förbindelse med hydrodynamiska vridmomentomvandlare, som uppvisar en slirstyrd överbryggningskoppling. Anslagsmomentet på 45 Nm lämpar sig för motorer, som uppvisar ett maximalt nominellt vridmoment i storleksordningen av 80 - 200 Nm. Överbryggningsmomentet hos dämparen 135 är lämpligtvis bestämt på så sätt, att detta företrädesvis täcker hela huvudköromrádet för ett motorfordon. Som huvudkörornråde betraktas det område, som över hela livslängden för ett motorfordon utnyttjas oftast. Detta O:\uSerS\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b.doc ..~ .i 521 452 58 huvudkörområde innefattar länipligtvis åtminstone området för motorkaraktäristikfältet, som är bestämmande för FTP75-cykeln och/eller för ECE-cykeln (stad, 90 km/tim, 120 km/tirn).

Huvudkörområdet är således det område, i vilket fordonet oftast används. På grund av de i de enskilda ländema förekommande traﬁkinfrastrukturerna kan detta körorriråde mellan de enskilda länderna vara något olika.

I det i ﬁg. 35 visade drivkaraktäristikfältet för en vridmomentomvandlare 111 med mjuk omvandlarutfornming är huvudkörområdet visat som smalt skrafferad yta. Vidare är i ñg. 35 visat vridmomentomvandlarens omvandlarområde. I detta omvandlarområde är över- bryggningskopplingen 112 öppen. Huvudkörområdet är omgivet av ett område, i vilket företrädesvis körs med en minimal slirning i överbryggningskopplingen 112. Huvudkörom- rådet räcker från ett undre varvtal A upp till ett övre varvtal B. Det undre varvtalet A motsvarar därvid åtminstone huvudsakligen tomgångsvarvtalet, som kan ligga i storleksord- ningen 700 - 800 varv/min. Den övre varvtalsgränsen B kan ligga i ett varvtalsorriråde av mellan 2000 och 3000 varv/min, och t.ex. uppvisa värdet 2200 varv/min. Området med sliming kan uppvisa en övre varvtalsgräns C, som kan motsvara det maximala varvtalet för förbränningsmotorn, men som lämpligtvis även kan ligga därunder och t.ex. ha ett värde av mellan 3000 och 4000 varv/min.

Genom utformningen enligt uppfinningen av torsionsdämparen 135 kan vridmoment- omvandlaren 111 fullständigt överbryggas i huvudkörområdet, alltså överbryggningskoppling- en 112 drivas utan slirníng, dvs. kun-faktorn är större än 1, t.ex. 1,1. I detta huvudkörområde sker svängningsisoleringen mellan förbränningsmotorn och den efterkopplade växellådan praktiskt taget fullständigt via torsionssvängningsdämparen 135. Enbart toppmoment uppfångas styrs överbryggningskopplingen 112 i huvudkörområdet så att denna hänfört till det maximala genom sliming i överbryggningskopplingen 112. För detta eller regleras vridmomentet i förbränningsmotorn överför ett förhållandevis ringa moment, som emellertid är större än det just anliggande vridmomentet från förbränningsmotorn, I området med slirning styrs eller regleras överbryggningskopplingen 112 på så sätt, att en viss slirning förekommer mellan friktionsytoma 121, 122 hos överbryggningskopplingen 112. På grund av denna slirning förekommer även en relativvridning mellan pumphjul 117 och turbinhjul 118.

I ornrådet med slirning (km-faktum är mindre än 1, t.ex. 0,9) enligt ﬁg. 35 dämpas de i detta ännu uppträdande störande vridmoment olikforrnigheter huvudsakligen genom sliming.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\103289003.b.doc 521 2 59 I huvudkörområdet liksom i området med slirning kan för bättre svängningsisolering, om i drivlinan kan uppträda tillstånd med högre svängningsamplituder, dvs. t.ex. vid resonans, lastväxlingsslag eller liknande det överförbara momentet hos överbryggningskopplingen 112 minskas. Detta kan ske genom ändring av kme-faktom.

Såsom framgår av ﬁg. 4 kan överbryggningskopplingens 112 torsionsdäinpare även vara utformade på så sätt, att dessa anslutande till en vridningsvinkel med en relativt ringa vridvinkelstyvhet har en förhållandevis liten vridningsvinkel, i vilken vridstyvheten uppgår till flera gånger den i den första vridvinkeln. I ﬁg. 34 sträcker sig denna andra vridvinkel över 2°.

Vridstyvheten i denna andra vridvinkel kan uppgå till 7 - 15 gånger vridstyvheten i den första vridvinkeln. Vid det i ﬁg. 34 visade utföringsexemplet ligger vridstyvheten i den första vridvinkeln i storleksordningen av 8 Nml° och i den andra vridvinkeln i storleksordningen av 70 Nrn/°.

I huvudkörområdet enligt ﬁg. 35 inställes medelst kme-faldorn det av överbryggnings- kopplingen 112 överförbara momentet på cirka 1,1 - 1,2 gånger det verkligen anliggande motorvridmomentet. Regleringen eller styrningen av det av överbryggningskopplingen 112 överförbara momentet kan ske i huvudkörområdet på så sätt, att det av överbryggningskop- plingen 112 överförbara vridmomentet inte underskrider ett minsta värde. Detta värde ska uppgå till åtminstone 1% av det nominella vridmomentet hos förbränningsmotorn. Det av överbryggningskopplingen 112 i huvudkörområdet överförbara rninsta momentet kan uppgå till exempelvis 5 Nm. Denna undre gräns kan emellertid i överensstämmelse med användningsfallet förskjutas nedåt eller uppåt. Så kan det i huvudkörområdet av överbrygg- ningskopplingen 112 överförbara minsta vridmomentet även inställas på ett värde, som ligger mycket nära det i huvudkörområdet uppträdande maximala motorrnomentet, företrädesvis är något mindre än detta.

I det i ñg. 35 med "område med slirning" betecknade området inställes genom km,- faktom det av överbryggningskopplingen 112 överförbara vridmomentet på 0,8 till 0,95 gånger det momentant anliggande momentet från förbrånningsmotorn. Vridmomentöver- föringskapaciteten hos överbryggningskopplingen 112 är också beroende av det aktuellt anliggande momentet från förbränningsmotorn, vilket måste överföras. Med andra ord betyder detta, att med ökande varvtal hos förbränningsmotorn ökar även det av överbryggningskop- plingen överförbara momentet och vid en sänkning av det av förbränningsmotorn avgivna varvtalet avtar likaså vridmomentöverföringskapaciteten hos överbryggningskopplingen 112.

O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003.b.doc 521 452 so Genom utformningen enligt uppfmningen av omvandlaröverbryggningskopplingen liksom dess styrning är en under energisynpunkter optimal drivning av ett motorfordon möjlig.

Genom att det i de huvudsakligen utnyttjade driftstillstånden körs med slirningsfri överbryggningskoppling, kan jämfört med de i dessa drifttillstånd icke överbryggade eller med sliming arbetande omvandlaröverbryggningskopplingarna uppnås en väsentlig bränsleinbesparing. Huvudvarvtalsornrådet ligger därvid ungefärligen mellan 600 och 2200 till 3000 varv/min eller medelvärdet på ungefär 1800 varv/min. I huvudkörområdet är således överbryggningskopplingen huvudsakligen stängd, så att det rådande motorrnomentet genom överbryggningskopplingen överföres utan väsentlig slirning. Svängningsdämpningen sker i detta huvudkörorrträde genom den i kraft- eller vridmomentﬂödet för omvandlaröverbrygg- ningskopplingen 112 anordnade vridsvängningsdärnparen 135. Torsionsdärnparen 135 är därvid försedd med en förhållandevis liten vridvinkel och torsionsdämparens anslagsmoment motsvarar ungefarligen det övre gränsmomentet för huvudkörområdet. Detta övre gränsmoment kan beroende på motorisering och fordonsvikt uppgå till 15 till 50% av det maximala motonnomentet. Med en på så sätt uppbyggd dämpare kan i körområdet med lägre drivmoment svängningar behärskas, vilka alstrar en störande brumning. Störande lastväxlings- reaktioner i drivlinan undertryckes eller undvikes genom den förhållandevis lilla vridvinkeln hos torsionsdärnparen. Lastväxlingsstötar begränsas genom att vid överskridande av anslagsmomentet eller överbryggningsmomentet hos därnparen friktionsytorna i överbrygg- ningskopplingen glider relativt varandra. Därigenom begränsas det momentet som ska överföras. Vridmomenttoppama dämpas genom slirning i överbryggningskopplingen. Över huvudkörorrirådet eller i körområdet, i vilket det anliggande vridmomentet är större än det av dämparen överförbara gränsmomentet styrs överbryggningskopplingen på så sätt, att en slirning förekommer. Störande lastväxlingsreaktioner undvikes genom den så inställda slirningen. I varvtalsområden eller vridmomentområden över huvudkörornrâdet, i vilka inga störande svängningsalstringar förekommer, kan kopplingen likaså stängas vid ett vrid- momentvärde, som är större än det anliggande motormomentet. För bestämda varvtals- områden, i vilka störande alstringar förekommer, kan överbryggningskopplingen åter kopplas till slirning. Det senare kan speciellt vara lämpligt vid uppträdandet av ett resonansvarvtal. Även i liuvudkörorrlrådet eller i området med förhållandevis små motormoment kan det vid passerande av resonanser vara lämpligt att öppna överbryggningskopplingen eller att avsevärt reducera det av denna överförbara momentet. Genom utformningen enligt O :\uSe rS\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b. doc uppﬁnriingen och styrningen eller regleringen av överbryggningskopplingen ska speciellt s.k. brumbuller undanröjas, vilka inte är undvikbara genom en delvis stängd, alltså slirande överbryggningskoppling, nämligen på grund av de mellan friktionsytorna hos denna överbryggningskoppling uppträdande vidhäftnings-/glidtillstånden.

Kompletterande förklaringar för förståelse av uppfinningen eller uppfinningarna liksom ytterligare fördelar med utformningarna eller konstruktionerna enligt uppfinningen jämfört med den kända teknikens ståndpunkt framgår av den anslutande beskrivningen.

Vilken styrningsstrategi ska väljas för systemet för omvandlaröverbryggningskoppling enligt uppfinningen? Problemen, som uppträder vid slirreglering, har redan omnärrmts här ovan. Grundproblemet ligger i att först mäste en regleravvikelse uppträda, innan regleringen reagerar. Dessutom finns det områden, i vilke börförbestämningen inte är uppnåbar, t.ex. kan inte någon högre slirning inregleras, än vad som kan uppträda vid öppen omvandlare. Vid växlingar inverkar det negativt, om regleringen arbetar mot växellådans funktion. Hålls t.ex. vid uppväxlingar slirningen för låg, kommer det vid slutet av växlingen till vidhäftning och därmed till komfortstörningar. Mot alla dessa reglerproblem kan man tänka sig lösningar - vanligtvis utgör det trots detta inte den optimala lösningen. LuK-styrningskonceptet arbetar därför momentstyrt, och systemavvikelser utjämnas genom adaption. Överbryggningsmomen- tet bestämmes ur motormomentet: M = Mmm, * överbryggningsfalctor övfrbryasniﬂs Följaktligen inställes inte någon börsliming. Detta visar sig även i summaförekomstdiagramtnet i ﬁg. 36, varvid den heldragna linjen anger teknikens ståndpunkt och den streckade linjen representerar tankarna enligt uppfinningen.

Om överbryggningen öppnas helt eller stängs slirande bestämmes först efter energisynpurikter. Ett exempel: Vid en extrem bergskörning (3600 kg, 12%) kan vid låg hastighet överbryggningen inte stängas fullständigt, då t.ex. dragkraftreserven inte räcker till eller motom inte får pressas alltför hårt. Då jämföres ständigt, om totalförlusterna är mindre, när man överbryggar slirande eller överbryggningen helt öppnar, se ﬁg. 37.

När föraren önskar en dragkraftökning, ökar han belastningsarrnläget. Först ökar motormomentet. När detta moment inte räcker till, ökar föraren belastningsarrnläget ytterligare, för att göra sitt ytterligare accelerationsönskemål känt. Vid vanliga system växlas oftas ner, för att genom en kortare utväxling öka dragkraften. Vid WL-system kontrolleras O:\users\MD\DOK\WORD-DOK\l03289003.b.doc 521 43%? :_ 62 först, om genom ett öppnande av överbryggningskopplingen en dragkraftökning är att förvänta. Detta är fallet när omvandlaren efter öppnandet skulle befmna sig i omvandlarom- rådet. Om detta är fallet öppnas överbryggningen, annars växlas ner. Denna kontroll sker ständigt. För att förbättra samverkan är det lämpligt att även anpassa växellådeväxlingslinjema till detta koncept. Speciellt verkningsfullt är denna anpassning i kombination med en mjuk omvandlare (se nästa kapitel). Denna ﬁlosoﬁ kan man ungefärligen visa i ett växlingslinjediagram (ﬁg. 38).

Redan genom dessa åtgärder (slirning, kona, minidämpare och adaptiv styrning) uppnås en tydlig förbättring av förbrukningen, då det kan överbryggas i alla växlar. Den mjukare omvandlaren åstadkommer även en ytterligare märkbar förbättring.

Till att börja med häriföres detta bidrag till omvandlarutformningen. Då en överbryggning i alla områden inte är möjlig vid de idag vanliga systemen, måste omvandlaren vara motsvarande styvt utformad. Med WL-konceptet är det möjligt att utnyttja fördelarna med en mjuk omvandlare och undvika nackdelarna. Fördelarna är en väsentligt bättre dragkraft och lägre stilleståndsförluster. Nackdelarna - i många områden under belastning högre förluster och "gummibandseffekten" - undvikes genom den ständigt användbara överbryggningskopplingen.

Med denna utforrnning uppnås ytterligare framträdande fördelar. Köregenskaperna förbättras väsentligt och förbrukningen sänks avsevärt. Dessutom förbättras emissionerna överproportionellt. Testcyklerna börjar med en kallfas. Vid öppnad överbryggning uppnår motorn vid en mjuk omvandlare väsentligt snabbare sin driftstemperatur, vilket inverkar gymisamt på emissionema.

Vid accelerationen O till 100 krn/tirn finns det mellan vanliga fyrväxlade växellådor och femväxlade växellådor inte några större skillnader, då utväxlingarna vid de lägsta växlarna nästan är lika. Med den fyrväxlade växellådan med LuK-WL-systemet erhålles (genom den mjukare omvandlarutfonnningen) avsevärda accelerationsfördelar järnfört med den vanliga femväxlade växellådan. Även med avseende på förbrukningen kan avsevärda förbättringar såväl jämfört med vanliga fyrväxlade växellådor som även i jämförelse med vanliga femväxlade växellådor uppnås. Även vid emissionerna är avsevärda förbättringar att förvänta.

En kostnadsgynnsam lösning med många fördelar: Kombinationen av omvandlaröver- bryggníngskopplingssystem med en fyrväxlad växellåda.

Systemet med omvandlaröverbryggningskoppling i kombination med en fyrväxlad växellåda kan med avseende på köregenskapema och förbrukningen uppnå liknande fördelar O:\use rs\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b.doc 63 som en femväxlad växellåda med vanlig överbryggningskoppling och det vid totalt sett märkbart lägre vikt och kostnader än vid en femväxlad växellåda (helt bortsett från de möjliga inbesparingarna vid utvecklingskostnaderna).

Kombinationen av en mjuk omvandlare med en brett utlagd fyrväxlad växellåda visar i dragkraftdiagrammet i de flesta områden till och med en högre dragkraft än en femväxlad växellåda med vanlig omvandlare (ﬁg. 39). Man ser också, att i områden med lägre belastning måste den femväxlade växellådan växlas över två växelsteg och den fyrväxlade växellådan med omvandlaröverbryggningssystemet inte alls, dvs. växellådans växlingsfrekvens minskas. De större växelsprången uppfångas genom den mjukare omvandlaren.

Uppfinningen är inte begränsad till det visade och beskrivna utföringsexemplet utan innefattar speciellt även varianter, som kan bildas genom kombinationer av i förbindelser med föreliggande uppfinning beskrivna särdrag eller element. Vidare kan enskilda, i förbindelse med ﬁgurema beskrivna särdrag eller funktionssätt tagna för sig utgöra en självständig uppfinning.

O :\users\MD\DOK\WORD-DOK\ 103289003 .b .doc

Claims

10 15 20 25 30 35 521 4G? GH Patentkrav

1. Drivsystem med förbränningsmotor och slirningsstyrd överbryggningskoppling (12) för en hydrodynamisk vridmomentomvandlare, varvid överbryggningskopplingen innehåller en torsionsdämpare, k ä n n e t e c k n a t av att i det första området sker svängningsfrikopplingen åtminstone huvudsakligen medelst dämparen och det andra området huvudsakligen via slirningen i överbryggningskopplingen (12).

2. Drivsystem med förbränningsmotor enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at av att i det första området i tillstånd med hög svängningsamplitud i drivlinan, dvs. t.ex. vid resonans, lastväxlingsslag eller liknande, är det överförbara momentet hos överbryggningskopplingen (12) minskningsbart.

3. Drivsystem med förbränningsmotor enligt något av de föregående kraven, k ä n- n e t e c k n a t av att aktiveringsmomentet hos torsionsdämparen åtminstone ungefärligen motsvarar det vid slutet av det första området uppträdande momentet hos förbränningsmotorn.

4. Drivsystem med förbränningsmotor enligt något av de föregående kraven, k ä n- n e t e c k n a t av att åtminstone över ett delområde av det första området hålls det av överbryggningskopplingen (12) överförbara minsta momentet större än 1% av det nominella momentet hos förbränningsmotorn.

5. Drivsystem med förbränningsmotor enligt åtminstone något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone över ett delområde av det första området hålls det av överbryggningskopplingen (12) överförbara momentet åtminstone ungefärligen på ett konstant värde.

6. Drivsystem med förbränningsmotor enligt något av de föregående kraven, k ä n- n e t e c k n a t av att åtminstone den väsentliga delen av det i huvudkörområdet utnyttjade karaktäristikfältet för förbrånningsmotorn (t.ex. området för motorkaraktäristikfältet, som är relevant för FTP75-cykeln och/eller för ECE-cykeln (stad, 90km/tim, 120 km/tim)) faller under det första området.

7. Drivsystem med förbränningsmotor enligt något av de föregående kraven, k ä n- n e t e c k n a t av att det första området går från tomgångsvarvtal till maximalt 3000 varv/min, företrädesvis till maximalt mellan 2000 och 2500 varv/min.

8. Drivsystem med förbränningsmotor enligt något av de föregående kraven, k ä n- n e t e c k n a t av att i det andra området uppgår det av överbryggningskopplingen överförbara momentet till 0,6 till < 1,0 gånger det aktuella momentet hos förbränningsmotorn, företrädesvis till 0,8 till 0,9 gånger detta. K:\Patent\l 0-\l 03289003 se\030804krav.doc