SE522166C2 - Förfarande för uppväxling vid motorfordon samt drivaggregat vid motorfordon - Google Patents

Description

a v. i saw» 10 15 20 25 30 35 522 166 =¿;:----__- -'j=_=°';§::j_-'.' 2 momentomvandlare på ingångssidan är dels att, framför allt när det gäller användning i tunga fordon, den är enklare och robustare och kan framställas till väsentligt lägre kostnad än den traditionella auto- matväxelládan och dels att den har högre verkningsgrad, vilket betyder möjlighet till lägre bränsleförbrukning.

En stegväxlad växellåda är vanligtvis uppbyggd av en ingående axel, en mellanaxel, vilken uppvisar minst ett kugghjul i ingrepp med ett kugghjul på den ingående axeln, samt huvudaxel med kugghjul, som ingriper med kugghjul på mellanaxeln. Huvudaxeln är sedan vidare förbunden med en utgående axel kopplad till drivhjulen via t ex en kardanaxel. Respektive par av kugghjul har olika utväxling jämfört ett annat par av kugghjul i växellådan. Olika utväxlingar fås genom att olika par av kugghjul överför vridmomentet från motorn till drivhjulen. Vanligtvis är respektive växel synkroniserad, men varianter förekommer där åtminstone vissa växlar är osynkroniserade. Varvtalsanpassningen måste då ske på annat sätt och med större precision, exempelvis mha en mellanaxelbroms (vid varvtalsminskning av mellanaxel) eller styrning av motorvarvtalet (vid varvtalsökning/-minskning). En mellanaxelbroms anpassar relativt snabbt varvtalet hos mellanaxeln till den nya lägre utväxlingen som ska väljas, dvs mellanaxelbromsning sker vid uppväxling. Även elektroniska styr- och reglersystem för ett fordons motor har påverkats av datorteknikens utveckling och blivit exaktare, snabbare och mer anpassningsbara till rådande tillstånd hos motorn och omgivningen. Hela förbränningsprocessen kan precisionsstyras efter varje driftssituation. Motorns varvtal kan således styras exakt. En motor kan vidare 10 15 20 25 30 35 522 166 3 qnoqno ~ utrustas med en motorbromsanordning för att i första hand användas som tillsatsbroms. Tillsatsbromsar utnyttjas främst vid tyngre fordon med främsta syftet att spara på fordonets färdbromsar, speciellt vid körning i långa nerförsbackar då man vill bromsa för att hålla någorlunda konstant hastighet.

Under begreppet motorbromsanordning ryms flera olika typer av motorbromsar. Exempel på motorbromsar är kompressionsbroms, avgasbroms (spjäll i avgasröret), elmotor/generator kopplad till exempelvis förbränningsmotorns utgående axel (Integrated Starter Alternator).

Förutom att utnyttja motorbromsanordningen för bromsning av själva fordonet, dvs som ett komplement till fordonets hjulbromsar, så är det känt att utnyttja motorbromsanordningen, exempelvis en kompressionsbroms, vid växling av fordon med en stegväxlad vanligtvis automatiserad växellåda. Genom att mha motorbromsanordningen bromsa motorns rotation kan en snabbare varvtalsanpassning från ett högt till ett lägre varvtal göras. Figur 1 visar de principiella faserna i samband med en uppväxling, dvs växling till en högre växel med en lägre utväxling. Figur 1 visar en jämförelse mellan motormoment och motorns rotationsvarvtal med avseende på tiden hos en given motortyp.

Enligt vad som framgår av figur 1 anger fas ”a” ett normalt drivningstillstànd som föreligger innan en växling initieras. Fas ”b” visar avlägsnande av motormoment så fort det bestämts att en uppväxling skall äga rum, dvs en för nuvarande växel inkopplad blir momentlös. Fas ”c” klokoppling (kopplingshylsa) 10 15 20 25 30 nu nun u o u , n u: 522 166 4 , 1 , n n o ,. men u; nu visar frikoppling av klokopplingen. Fas ”d” visar en minskning av motorns rotationsvarvtal för att anpassa motorns rotationsvarvtal till det nya utväxlingsförhàllandet som ska väljas. Så fort motorns rotationsvarvtal har anpassats så kan fordonet börja drivas med den nya utväxlingen. Således visar fas ”e” inkopplingen utav den nya klokopplingen tillhörande vald ny växel. Fas ”f” visar återbringande av motormoment och fas ”g” visar ett normalt drivningstillstånd efter att uppväxlingen ägt rum.

Observera att lamellkopplingen mellan motorn och växellådan inte frikopplas under uppväxlingen utan motorns vevaxel är ihopkopplad med mellanaxeln så att motorbromsanordningen varvtalsanpassar både motorn och mellanaxeln. Således är en relativt noggrann varvtalsanpassning nödvändig för att inte uppväxlingen ska upplevas okomfortabel. Noggrannheten vid varvtalsanpassningen blir ännu viktigare vid växling till osynkroniserade växlar.

För att tidsmässigt minska bortfallet av drivkraft hos fordonet under uppväxling är det en fördel om motorns varvtal kan anpassas till den nya utväxlingen så fort som möjligt. Detta är speciellt fördelaktigt i fart vid är det känt att uppförsbackar då fordonet tappar mer drivkraftsbortfall. Från SE-C-502154 selektivt införa en avgasbroms under uppväxling när vissa verkningsparametrar uppnås för att därigenom åtstadkomma en snabb minskning av motorvarvtalet under uppväxlingsförloppet. På detta sätt påstås slitaget pà avgasbromssystemet minska eftersom införandet av avgasbroms endast sker under en liten del av det totala antalet uppväxlingar. a e .u -~ n to o n a I e n ma» :uno o co c v n o e u 10 15 20 25 30 5 Genom svensk patentansökan nummer 9804439-9 är det förut känt ett arrangemang för motorbromsning i anslutning till en förbränningsmotor. Detta arrangemang är inrättat för motorbromsning genom minskning av motorns varvtal vid uppväxling, och innefattar för detta ändamål en särskild anordning som är känslig för en signal som genereras som svar på ett behov av att åstadkomma en växling och för att åstadkomma en upptagning av ett ventilspel i en vipparm.

Vanligtvis regleras en automatiserad lamellkoppling enligt ovan, dvs anordnad mellan motorn och växellådan, mha information om gasreglagets läge, motorns rotationsvarvtal, motorns utgående vridmoment samt lamellkopplingens läge. Den styrande parametern för kopplingens läge och därmed inkopplingsgraden mellan motorn och växellådan är främst hur föraren (alternativt en farthållningsarrangemang) positionerar gasreglaget.

En nackdel med att använda motorbromsanordningar för att varvtalsanpassa vid uppväxling är att förbränningsmotorn måste styras till ett relativt smalt varvtalsintervall (tex från 1600 till l200+-50 Varv/minut) för att möjliggöra komfortabel inkoppling av den nya växeln. Efter att varvtalsanpassningen av motorn är utförd så behöver själva växeliläggningsservot en viss reaktionstid innan motorn kan börja leverera positivt drivmoment till växellådans ingående axel. Dessutom kan dödtider i själva motorbromsfunktionen göra att man tvingas ta till en säkerhetsmarginal vid körning av fordonet i uppförsbacke vilket försämrar fordonets medelhastighet. ...- »- 10 15 20 25 30 522 166 ¿--.E.-_-_-,gzzzgïäïf; 6 Nackdelen med att använda en mellanaxelbroms vid uppväxling är att förbränningsmotorns varvtal och varvtalet för växellådans ingående axel ej är synkrona då mellanaxelbromsen utfört varvtalssynkroniseringen för den nya växeln samt att den nya växeln kopplats in.

Man måste då i efterhand använda lamellkopplingen mellan motorn och växellådan för att synkronisera varvtalsskillnaden mellan motorn och växellådans ingående axel. Om inte denna synkronisering sker relativt långsamt erhålls ett för stort positivt vridmoment i drivlinan, vilket annars vid en för snabb synkronisering skulle leda till att fordonet gör ett ryck samt att drivlinan utsetts för onödiga påfrestningar. Dessutom minskar, pga av rycken, komforten i fordonet. Därför tenderar långa växlingssteg (stor varvtalsskillnad mellan motor och ingående axel) att ta lång tid.

Således finns det ett behov av att vid fordon utrustade med stegväxlade växellådor vid uppväxling finna en lösning som kan utföra varvtalsanpassning till ny vald men fortfarande komfortabelt växel på ett snabbare, sätt. Detta är huvudsyftet med den nedan beskrivna uppfinningen.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Den uppfinningsenliga lösningen av problemet med hänsyn till den anordningen beskrivs i respektive patentkrav 1 och 4. taget uppfinningsenliga metoden och De övriga patentkraven beskriver föredragna utvecklingar utav den (krav 2 och 3) utföringsformer och uppfinningsenliga metoden respektive anordningen (krav 5 och 6). 10 15 20 25 30 35 . . Q u -I 522 166 aæa"==.____.-' 7 Förfarandet enligt uppfinningen avser ett förfarande för uppväxling vid motorfordon, innefattande en förbränningsmotor med motorbromsanordning, en automatiserad lamellkoppling, en stegväxlad växellåda i vars hus är lagrat en ingående axel, mellanaxel och huvudaxel samt bromsorgan för bromsning av mellanaxeln och där i tur och ordning vid uppväxlingen lamellkopplingen frikopplas samtidigt eller strax före mellanaxeln frikopplas fràn huvudaxeln. Metoden kännetecknas av att bromsorganet aktiveras så att mellanaxelns rotationsvarvtal anpassas till nästa vald växel samtidigt som motorns rotationsvarvtal anpassas till den ingående axelns rotationsvarvtal vid den nya utväxlingen genom att motorbromsanordningen aktiveras.

Anordningen enligt uppfinningen avser ett drivaggregat för motorfordon, innefattande en förbränningsmotor med motorbromsanordning, en automatiserad lamellkoppling, en stegväxlad växellåda som har minst en i ett hus lagrad mellanaxel, vilken uppvisar minst ett kugghjul i ingrepp med ett kugghjul på en i huset lagrad ingående axel och bromsorgan, med vilka mellanaxelns rotation snabbt kan bromsas vid frikoppling av lamellkopplingen, en i huset lagrad huvudaxel med kugghjul, som ingriper med kugghjul på mellanaxeln, varvid åtminstone det ena kugghjulet i varje par med varandra ingripande kugghjul på mellanaxeln och huvudaxeln är roterbart lagrat på sin axel och låsbart med kopplingsorgan, av vilka åtminstone kopplingsorganen för några framåtväxlar saknar synkroniseringsfunktion, och där lamellkopplingen är anordnad att överföra drivkraft från motorns utgående axel till växellådans ingående axel, en styrenhet med åtminstone motorstyrningsfunktion, styrningsfunktion för motorbromsanordningen samt u annu v u -.-. 522 166 agäjjr-.xj . . u n a u .o .- u» o 8 lamellkopplingsstyrningsfunktion, i vilken styrenhet inmatas signaler representerande vald växel samt olika motor- och fordonsdata, som åtminstone innefattar motorvarvtal, varvtal på växellådans ingående axel samt 5 kopplingsläge och där styrenheten är anordnad att vid uppväxling i tur och ordning frikoppla lamellkopplingen samtidigt eller strax före frikoppling av mellanaxeln från huvudaxeln. Drivaggregatet kännetecknas av att styrenheten även har styrningsfunktion av nämnda 10 bromsorgan och att styrenheten är anordnad att vid uppväxlingen aktivera bromsorganet så att mellanaxelns rotationsvarvtal blir anpassat till nästa vald växel och samtidigt aktivera motorbromsanordningen för att anpassa motorns rotationsvarvtal till den ingående 15 axelns rotationsvarvtal.

Fördelen med förfarandet och anordningen enligt uppfinningen är att uppväxlingarna genomförs snabbare och med bibehållen komfort jämfört med känd teknik. En 20 kortare växlingstid erhålls vid uppväxlingar mellan olika växlar samt vid olika rotationsvarvtal.

Tidsvinsten varierar beroende på tillstånd.

I en utföringsform utav förfarandet och anordningen 25 enligt uppfinningen så sker återinkopplingen av lamellkopplingen då motorn har ett något högre rotationsvarvtal än den till växellådan ingående axelns varvtal. šnñï 30 Jämfört med nämnda kända motorbromsanordningar erhålls , ett positivt drivlinemoment snabbare, dvs motorn börjar ';§ driva fordonet tidigare tack vare att drivlinan fšš erhåller ett drivande moment redan vid (om vi fortsätter med ovan angivet exempel) motorvarvtalet Qi- 35 1300 varv/minut istället för vid 1200 varv/minut. n. 10 15 20 25 30 35 522 166 9 Motorns varvtal behöver inte minskas lika mycket, vilket ger en kortare tid för bortfallet av drivkraft från motorn. Dessutom elimineras reaktionstiden i växeliläggningsservot. Vidare behöver man inte ha någon säkerhetsmarginal vid körning i uppförsbacke.

Uppfinningen innebär att man utnyttjar lite av motorns överskottsrörelseenergi till att ge drivlinemoment istället för att bromsa bort energin i motorbromsanordningen.

Jämfört med att använda enbart en växellådsbroms kan genom uppfinningen längre växelsteg tas utan att växlingstiden blir väsentligt längre, eftersom motorvarvtalet är relativt synkront jämfört med ingående axels varvtal vid starten för arbetet av återinkopplingen utav lamellkopplingen. Detta tack vare användandet av motorbromsanordningen. Genom styrning av motorbromsanordningen kan man också välja en optimal motorvarvtalsnivà vid starten för återinkoppling av lamellkopplingen. Valet av optimal motorvarvtalsnivå beror utav valet av växlingssnabbhet, växlingskomfort och kopplingsslitage.

Antag vidare att fordonet inte tappar fart under uppväxlingen, och att produkten av valda nya utväxlingen och utgående axels varvtal är, för att följa tidigare varvtalsexempel, konstant 1200 rpm under uppväxlingen. Samma resonemang kan användas om fordonet tappar eller ökar i fart under växlingen, men man måste då ta hänsyn till hastighetsförändringen vid styrningen av motorbromsanordningen och växellådsbromsen. Det tar tid att sänka en motors varvtal ända ner till 1200 rpm.

Genom uppfinningen är det möjligt att man bara behöver sänka motorvarvtalet till exempelvis 1300 rpm innan man åter kan få drivning i drivlinan (positivt 10 15 20 25 30 35 522 I . G . I ' . . a u» 10 drivlinemoment). Detta bidrar till den kortare drivkraftsavbrottstiden, dvs tiden för uppväxling. Det som gör att motorvarvtalet inte behöver sänkas ända ner till 1200 rpm är att lamellkopplingen mellan motorn och växellådan inte är lika känslig för varvtalsdifferenser som i synnerhet en osynkroniserad klokoppling (osynkroniserad växel), men även heller inte lika känslig som en synkroniseringsanordning vid en växel (synkroniserad växel). En sådan synkroniseringsanordning, jämfört en lamellkoppling, vid växling synkroniserar omedelbart hastigheterna på axlarna, dvs varvtalsanpassningen sker under en mycket kort tid. En lamellkoppling däremot tillåter mer slirning. Således om en synkroniserad växel läggs i redan vid motorvarvtal (enligt tidigare exempel) 1300 rpm blir resultatet ett ryck och en okomfortabel växling. Om däremot lamellkopplingen ansätts vid samma motorvarvtal 1300 rpm fàs en mer avvägd slirning och ett mjukare momentförlopp i drivlinan, vilket ger en komfortabel växling.

Ytterligare fördelaktiga utföringsformer utav uppfinningen framgår av de efterföljande beroende patentkraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar, vilka i exemplifierande syfte visar ytterligare föredragna utföringsformer av uppfinningen samt teknisk bakgrund.

Figur 1 visar de principiella faserna vid en uppväxling genom en jämförelse mellan motormoment och motorns rotationsvarvtal med avseende på tiden.

. IIQO Ü. I Ü' f . .. -- "H . H ' ..- vv " ' . . v' ' ' .... _ . , na vv ~ . , . a O ., u - ' ' "-.' - ' ' 'I - ' ' '- . . .

II Ü . .- I Û 9 . . v» .va- v 10 15 20 25 30 35 11 Figur 2 visar principiellt ett drivaggregat.

Figur 3 visar lamellkopplingen och växellådan i figur 2 i förstorad skala.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN I figur 2 betecknar 1 en sexcylindrig förbränningsmotor, t ex en dieselmotor, vars vevaxel 2 är kopplad till en generellt med 3 betecknad enskivig torrlamellkoppling, vilken är innesluten i en kopplingskåpa 4. Istället för en enskivig lamellkoppling så kan en tvåskivig användas. Vevaxeln 2 är via motorns utgående axel 51 (se figur 3) ovridbart förbunden med kopplingens 3 kopplingshus 5, medan dess lamellskiva 6 är ovridbart förbunden med en ingående axel 7, som är roterbart lagrad i huset 8 hos en generellt med 9 betecknad växellåda. I huset 8 är även en huvudaxel 10 och en mellanaxel 11 roterbart lagrade.

Vidare illustreras en motorstyrenhet 48, en transmissionsstyrenhet 45 samt en manuell växelväljare 46, kopplad till transmissionsstyrenheten 45.

Transmissionsstyrenheten 45 och motorstyrenheten 48 är anpassade för kommunikation med varandra.

Såsom tydligast framgår av figur 3 är ett kugghjul 12 roterbart lagrat på den ingående axeln 7 och låsbart på axeln med hjälp av en med synkroniseringsorgan försedd kopplingshylsa 13, vilken är ovridbart men axiellt förskjutbart lagrad på ett med den ingående axeln ovridbart förbundet nav 14. Med hjälp av kopplingshylsan 13 är även ett på huvudaxeln 10 roterbart lagrat kugghjul 15 låsbart relativt den ingående axeln 7. Kopplingshylsan 13 och navet 14 är 10 15 20 25 30 35 522 166 12 .-»-a 1 för vardera växeln försedda med en klokoppling (ej visad) för låsning av respektive kugghjul 12, 15 mot axeln 7. Med kopplingshylsan 13 i ett mittläge är bägge kugghjulen 12 och 15 frikopplade från sina axlar 7 respektive 10. Kugghjulen 12 och 15 ingriper med kugghjul 16 respektive 17, som är ovridbart förbundna med mellanaxeln 11. På mellanaxeln 11 är ytterligare kugghjul 18, ingriper med pà huvudaxeln 10 roterbart lagrade kugghjul 21, huvudaxeln med hjälp av kopplingshylsor 24 respektive 19 och 20 vridfast anordnade, vilka 22 respektive 23, som är låsbara pà 25, vilka i det visade utföringsexemplet saknar synkroniseringsanordningar_ På huvudaxeln 10 är ett ytterligare kugghjul 28 roterbart lagrat och ingriper med ett på en separat axel 29 roterbart lagrat mellankugghjul 30, vilket i sin tur ingriper med mellanaxelkugghjulet 20. Kugghjulet 28 är làsbart på sin axel med hjälp av en kopplingshylsa 26. Motsvarande ej visade klokopplingar finns för samtliga växlar. 16 och 15, 13 bildar en splitväxel med ett làgväxelsteg LS och ett Kugghjulsparen 12, 17 samt kopplingshylsan 17 bildar även 22, 19, 23, 20 30 en basväxellåda med fyra växlar framåt och högväxelsteg HS. Kugghjulsparet 15, tillsammans med kugghjulsparen 21, 18, och 28, en backväxel. På huvudaxelns utgångsände är ett kugg- hjul 31 vridfast anordnat, vilket bildar solhjulet i en med 32 betecknad, tvåväxlad rangeväxel av planettyp, vars planethjulsbärare 33 är vridfast förbunden med en axel 34, Rangeväxelns 32 planethjul 35 ingriper med ett ringhjul som bildar växellàdans utgående axel. 36, som med hjälp av en kopplingshylsa 37 är låsbart relativt växellâdshuset 8 för làgrange LR och relativt planethjulsbäraren 33 för högrange HR. - ououuv 10 15 20 25 30 35 522 166 13 Kopplingshylsorna 13, 24, 25, 26 och 37 är förskjutbara såsom pilarna visar i figur 2, varvid de i anslutning till pilarna visade växelstegen erhålles.

Förskjutningen åstadkommes med i figur 2 schematiskt antydda servodon 40, 41, 42, 43 och 44, som kan vara pneumatisk manövrerade kolv-cylinderanordningar av den typ, som utnyttjas i en växellåda av ovan beskrivet slag, vilken marknadsförs under beteckningen Geartronic®.

Servodonen 40, 41, 42, 43 och 44 styrs av transmissionsstyrenhet 45 (se figur 2), innefattande en mikrodator, i beroende av i styrenheten inmatade signaler representerande olika motor- och fordonsdata, som åtminstone innefattar motorvarvtal, fordons- hastighet, gaspedalläge och, i förekommande fall, motorbromsanordning till-fràn, när en till styrenheten 45 kopplad elektronisk växelväljare 46 står i sitt automatväxelläge. När väljaren står i läge för manuell växling sker växlingen på förarens kommando via växelväljaren 46. Styrenheten 45 styr även bränsleinsprutningen, dvs motorvarvtalet, i beroende av gaspedalläget samt lufttillförseln till en pneumatisk kolv-cylinderanordning 47, medelst vilken lamellkopplingen 3 frikopplas eller inkopplas.

Den automatiserade kopplingens 3 läge regleras vid växling utav styrenheten 45 mha information om gasreglagets 48 läge, motorvarvtal, motormoment samt kopplingens 3 läge så att en mjuk växling sker.

Motorn 1 är enligt uppfinningen utrustad med någon typ av motorbromsanordning. I en föredragen utföringsform utav uppfinningen så är motorbromsanordningen en kompressionsbroms 52. Även andra typer av .ao-II 10 15 20 25 30 35 ~ , u quo- .~w -o 522 166 šm 14 motorbromsanordningar är möjliga att använda inom ramen för uppfinningstanken. Kompressionsbromsen 52 styrs vid en uppväxling av transmissionsstyrenheten 45 via motorstyrenheten 48.

Växellådan 9 är enligt uppfinningen utrustad med en mellanaxelbroms 50. Mellanaxelbromsen 50 utgörs vanligtvis utav en lamellkoppling (endast schematiskt visad), vars bromskraft styrs genom att en hydraulisk kolv (ej visad) trycker ihop lamellkopplingen med variabel kraft. Kolvens tryck och därmed mellanaxelbromsens bromskraft regleras av transmissionsstyrenheten 45. Andra typer av mellanaxelbromsar är också möjliga såsom exempelvis olika typer av skivbromsar.

En uppväxling enligt uppfinningen kan initieras av fordonets förare eller av automatiken i beroende av en i transmissionsenheten 45 inlagrad växelvalsstrategi.

Antag exempelvis att lågväxelsteget LS samt lågrangeläget är inkopplat och en uppväxling från första växeln till tredje växeln är initierad.

Transmissionsstyrenheten 45 styr då först motorstyrenheten 48 att reglera bränsletillförseln till motorn l, så att momentlöst eller i det närmaste momentlöst tillstånd skapas i fordonets drivlina, dvs momentöverföringen från motorns 1 vevaxel 2 till växellådans 9 ingående axel 7 skall vara i det närmaste noll. När vridmomentet på ingående axeln 7 är i det närmaste noll så frikopplar transmissionsstyrenheten 45 lamellkopplingen 3. Samtidigt eller strax efter att lamellkopplingen 3 frikopplas så läggs första växeln ur, dvs kopplingshylsan 25 flyttas till mittläget.

Således är första växelns kugghjul 23 frikopplat från huvudaxeln 10 och därmed också mellanaxeln ll ,.aooc 10 15 20 25 30 35 522 166 15 frikopplad från huvudaxeln 10. När transmissionsstyrenheten 45 registrerat att lamellkopplingen 3 samt mellanaxeln 11 är frikopplade så ger transmissionsstyrenheten 45 signal om att motorbromsanordningen 52 ska börja sänka motorvarvtalet till ett varvtal strax över varvtalet för treans utväxling samt signal om att mellanaxelbromsen ska börja sänka varvtalet på mellanaxeln 11 så att mellanaxelns 11 varvtal blir synkront med huvudaxelns 10 varvtal för treans utväxling. Ej visade varvtalsgivare mäter rotationsvarvtalet för motorns vevaxel 2, mellanaxeln 11 samt huvudaxeln 10. Så fort transmissionsstyrsystemet 45 genom varvtalsgivarna registrerar att rätt varvtal hos mellanaxeln ll uppnåtts så ger transmissionsstyrsystemet 45 signal så att servodonet 41 ändrar kopplingshylsans 24 läge och kugghjulet 21 låses mot huvudaxeln 10 och treans växel kopplas in. I och med att ingående axeln 7 under hela uppväxlingen är sammankopplad med mellanaxeln 11 genom kugghjulen 12 och 16 så bromsas ingående axeln 7 i motsvarande grad med mellanaxeln. För att vinna tid så sänks inte motorns 1 varvtal hela vägen ner till den ingående axelns 7 nya varvtal utan enligt uppfinningen till strax över den ingående axelns nya varvtal. När motorn 1 uppnått önskat varvtal så kopplar transmissionsstyrenheten 45 in lamellkopplingen 3 med lite slir så att den sista varvtalsskillnaden synkroniseras. Eftersom motorns 1 varvtal är något högre än ingående axelns 7 så erhålls ett litet positivt, dvs drivande moment i drivlinan. Således används en del av motorns 1, pga av varvtalsskillnaden mellan ettans och treans utväxling, överblivna rörelseenergi till att driva fordonet framåt. Det som tar mest tid vid uppväxlingen är motorvarvtalssänkningen. Varvtalssänkningen av 10 15 20 25 30 35 522 166 §r§;.¿j;= _13; 16 mellanaxeln ll går snabbare eftersom det här handlar om en mindre massa i förhållande till möjlig uttagbar bromseffekt från mellanaxelbromsen 50. Således uppnår mellanaxeln ll normalt nytt önskat varvtal tidigare än motorn.

Genom att enligt uppfinningen varvtalssänkningen av motorn 1 och mellanaxeln 11 sker parallellt samt genom att motorvarvtalet inte sänks ända ner till ingående axelns varvtal så erhålls en kortare motorbromsningstid än enligt känd teknik där endast motorbromsanordning används vid uppväxling. Valet av varvtalet då motorn ska kopplas in är beroende av valet av växlingssnabbhet, växlingskomfort och kopplingsslitage.

Uppväxlingsförfarandet och anordningen enligt uppfinningen är tillämpbar vid samtliga uppväxlingar som innefattar en osynkroniserad växling i växellådan 9.

Uppväxlingen enligt uppfinningen skulle kunna ske utan bränsletillförsel, t ex i nerförsbacke. Uppfinningen gör dock mest nytta i en uppförsbacke där tiden för uppväxling enligt känd teknik inte är kort nog. Det är möjligt att införa en selektiv funktion i styrenheterna så att funktionen enligt uppfinningen endast kopplas in exempelvis vid uppväxling då fordonets färdmotstånd överskrider ett visst värde.

Funktionerna enligt uppfinningen kan utföras av en, två eller flera styrenheter.

Växellägesgivaren kan vara en givare anordnad direkt i växellådan eller så kan den vara indirekt, dvs att ilagd växel bestäms genom förhållandet mellan vu.. . 522 166 17 rotationsvarvtalet pá motorns 1 respektive växelládans 9 utgående axel. oqvuoa

Claims (1)

1. -.- ~ 10 15 20 25 30 522 166 18 Patentkrav

1. Förfarande för uppväxling vid motorfordon, innefattande en förbränningsmotor (1) med motorbromsanordning (52), en automatiserad lamellkoppling (3), en stegväxlad växellåda (9) i vars hus (8) är lagrat en ingående axel (7), mellanaxel (11) och huvudaxel (10) samt bromsorgan (50) för bromsning av mellanaxeln (ll) och där i tur och ordning vid uppväxlingen lamellkopplingen (3) frikopplas samtidigt eller strax före mellanaxeln (ll) frikopplas från huvudaxeln (10), kännetecknat av att bromsorganet (50) aktiveras så att mellanaxelns (ll) rotationsvarvtal anpassas till nästa vald utväxling samtidigt som motorns (1) rotationsvarvtal anpassas till den ingående axelns (7) rotationsvarvtal vid den nya utväxlingen genom att motorbromsanordningen (52) aktiveras. Förfarande för uppväxling vid motorfordon enligt kravet 1, kännetecknad av att metoden även innefattar stegen att mellanaxeln (ll) åter kopplas till huvudaxeln (10) med den nya utväxlingen samt att lamellkopplingen (3) àterinkopplas. Förfarande för uppväxling vid motorfordon enligt kravet 2, kännetecknad av att återinkopplingen av lamellkopplingen (3) sker då motorn (1) har ett något högre rotationsvarvtal än den ingående axelns varvtal (7). - n-u~uo 10 15 20 25 30 35 522 166 19 Drivaggregat för motorfordon, innefattande en förbränningsmotor (1) med motorbromsanordning (52), en automatiserad lamellkoppling (3), en stegväxlad växellåda (9) som har minst en i ett hus (8) lagrad mellanaxel (11), vilken uppvisar minst ett kugghjul (16, 17) i ingrepp med ett kugghjul (12, 15) på en i huset (8) lagrad ingående axel (7) och bromsorgan (50), med vilka mellanaxelns (11) rotation snabbt kan bromsas vid frikoppling av lamellkopplingen (3), en i huset lagrad huvudaxel (10) med kugghjul (21, 22, 23), som ingriper med kugghjul (18, 19, 20) på mellanaxeln (11), varvid åtminstone det ena kugghjulet i varje par med varandra ingripande kugghjul på mellanaxeln (11) och huvudaxeln (10) är roterbart lagrat på sin axel och làsbart med kopplingsorgan (24, 25), av vilka åtminstone kopplingsorganen for några framåtväxlar saknar synkroniseringsfunktion, och där lamellkopplingen (3) är anordnad att överföra drivkraft från motorns (1) utgående axel (51) till växellâdans ingående axel (7), en styrenhet (48, 45) med åtminstone motorstyrningsfunktion, styrningsfunktion för motorbromsanordningen (52) samt lamellkopplingsstyrningsfunktion, i vilken styrenhet (48, 45) inmatas signaler representerande vald växel samt olika motor- och fordonsdata, som åtminstone innefattar motorvarvtal, varvtal på växelládans ingående axel (7) samt lamellkopplingsläge och där styrenheten (45) är anordnad att vid uppväxling i tur och ordning frikoppla lamellkopplingen (3) samtidigt eller strax före frikoppling av mellanaxeln (11) från huvudaxeln (10), kännetecknad av att styrenheten (45) även har 10 15 20 522 166 ="š-:j=_¿'°¿z:::_-"=-:j= -- ° 20 styrningsfunktion av nämnda bromsorgan (50) och att styrenheten (45) är anordnad att vid uppväxlingen aktivera bromsorganet (50) så att mellanaxelns (ll) rotationsvarvtal blir anpassat till nästa vald växel och samtidigt aktivera motorbromsanordningen (52) för att anpassa motorns (1) rotationsvarvtal till den ingående axelns (7) rotationsvarvtal. Drivaggregat för motorfordon enligt kravet 4, kännetecknad av att styrenheten (45) är anordnad att verkställa återinkoppling av lamellkopplingen (3) vid ett motorvarvtal som är något högre än den ingående axelns (7) varvtal vid den nya valda växeln. Drivaggregat för motorfordon enligt något av kraven 4 och 5, kännetecknad av att motorbromsanordningen är en kompressionsbroms (52).