SE526355C2 - Motorfordon med växellåda och förfarande för drivning av ett motorfordon - Google Patents

Description

52 355 2 QR framställs vid åtminstone approximativ varvtalslikhet, exempelvis via en motsvarande styrning av drivmotorn eller axelbromsar, varvid för utrönande av varvtalsskillnaden används lämpliga sensorer.

Särskilt vid automatiserade växellådor, hos vilka en utväxlingsstegväxling kan åstadkommas automatiskt förberett av styranordningen, genom att en manövrering av styranordningen kan initieras automatiskt på grund av ett flertal ingångsstorheter, representera styrningen av synkronförloppet en mycket komplicerad begäran. Exempelvis skall under ett synkroniserat tillkopplingsförlopp vid en bestämd punkt, synkrontröskeln, vid vilken växlingskopplingens kopplingsmuff kommer att stå på grund av verkan från spårranordningen, i det moment, vid vilket stilleståndet är uppnått, inställs en förutbestämd kraft, synkronkraften. Detta medför att synkrontröskelns position måste vara tillräckligt noga känd av styranordningen och/eller att ett från synkronströskelns exakta läge oberoende slag av synkronkraftinställning måste ställas till förfogande. För uppnående av korta växlingstider för en optimal styrning är det vidare av avgörande betydelse att synkronkraften uppbyggs resp. inställs på sådant sätt, att de inverkanclåe parametrarna tages hänsyn till i tillräckligt noggrann utsträckning.

En växlingselasticitet i sig är exempelvis känd genom den europeiska patentskriften EP 579 532 B1. Det är en mekanisk hjälpanordning för inläggning av växlarna hos en medelst linor eller stänger växlingsbar växellåda, hos vilken växlingsordningsföljden överförs genom en växlingsstyraxel, vilken sätts i rotation genom linan eller stängerna, varvid den mekaniska förbindningen mellan lina eller stänger för styrning av växlingsförloppet och axeln består av två ledade delar, vars relativ förskjutning styrs på elastiskt sätt genom en fjäder, vilken upptar energi därigenom att den under synkroniseringsfasen komprimeras och åter avger den upptagna energin efter avslutningen av upptagandet. skall bestämda växlingsanordningarna för växellägen - den såsom alltför lång upplevda synkroniseringstiden eller frivägen, den avsevärda överföringskraften, vilken uppträder i form av alltför långsam synkronisering och den såsom ofördelaktigg upplevda känslan av växlingsbuller vid Den beskrivna hjälpanordningen konventionella undanröja nackdelar hos de kuggingrepp. Den beskrivna mekaniska hjälpanordningen avser manuella handväxlingsväxellådor. l en ytterligare patentskrift, EP 6,95 892 B1, beskrivs ett växlingssystem för växellådor med åtminstone ett ställorgan samt härigenom manövrerade kopplingsmuffar, varvid tillhörande förbindningsmekanism innefattar en fjäder. Med det offentliggjorde växlingssystemet hindras en otillåtet hög ström hos de såsom elmotor utbildade drivorganen, när en växling ej kan åstadkommas genast. Det offentliggjorda växlingssystemet avser en automatiserad växlingsväxellåda.

K:\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100se\050209tXt.d0C ri TO (3\ (Al (S1 *i 3 Den i EP 579 532 B1 beskrivna växlingselasticiteten övertar funktionen av en energiackumulator, genom att den tidvis komprimeras och därefter åter uttöjs. På detta sätt erhåller kopplingsmuffen en impuls av fjädem, vilken är större än de som skulle kunna överföras av denna genom en snabb manövrering av växelspaken av föraren. Den resulterande impulsen är alltså oberoende av manöverhastigheten resp. -kraften hos växelspaken genom föraren, varvid en noggrann inställning av den vid kopplingsmuffen erfordrade börkraften mer eller mindre förblir överlåten på slumpen. Även den i EP 695 892 B1 offentliggjorda växlingselasticiteten komprimeras under ett växlingsförlopp och avger då åter den däri lagrade energin. Föreliggande växlingselasticitet möjliggör en gentemot ställrörelsen i tid fördröjd slidmuffrörelse motsvarande synkroniseringsförloppet. Växlingselasticiteten skyddar den elektriska drivmotorn från överbelastning, dock sker ej någon inverkan medelst tillkopplingshastigheten under hänsynstagande till växlingselasticiteten med hänsyn till den önskade börkraften.

Systemet mellan slidmuff och drivorgan, innefattande den förbindande mekanismen med sina kinematiska och elastiska egenskaper, visar sig mycket komplicerat, särskilt vid automatiserade växellådor. Med avseende på genomförandet av en synkroniserad iläggning av ett utväxlingssteg har ännu ej påträffats någon tillräckligt tillfredsställande lösning, som tar med i beräkningen flertalet fordringar, särskilt med avseende på tillkopplingshastigheten under hänsynstagande till karakteristiken hos mekanismens elasticitet mellan drivning och kopplingsmuff.

Föreliggande uppfinning har till uppgift att väsentligt förbättra synkronförloppet hos ett inledningsvis omnämnt motorfordon särskilt synkronförloppets skeende, så att bland annat växlingsförloppet kan genomföras mer komfortabelt, snabbt och förslitningsfritt.

Uppgiften är vidare att tillhandahålla en växellåda, där den synkroniserade växlingen av utväxlingssteg väsentligt förbättras, särskilt med avseende på kraftuppbyggnaden vid synkrontröskein under hänsynstagande till mekanismens kinematiska och elastiska egenskaper. _ i Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom ett inledningsvis angivet motorfordon med en växellåda, vilken har ett flertai särdrag enligt följande beskrivning med figurer samt enligt patentkraven, vilka särskilt i den föreliggande kombinationen, dock även i varje fall för sig, uppnår det önskade resultatet. I Sålunda är för lösning av en aspekt av uppgiften hos ett motorfordon med en drivmotor anordnad en vridmomentöverförande anordning med en första manöveranordning, en växellåda med en ingående axel och en utgående axel och en andra manöveranordning, varvid växellådan uppvisar ett flertal kugßghjulssatser bildande utväxlingssteg, vilka kugghjulssatser var och en är bildade av ett med en axel fast förbundet växlingskugghjul och ett med en axel förbundet frigàngskugghjul och en styranordning, varvid den första och den K:\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100se\050209txt.d0c m ro GN flm? 4 andra manöveranordningen förberett genom styranordningen är automatiserat manövrerbara genom att i ett första driftsätt en manövrering av styranordningen initieras automatiskt på grund av ett flertal ingångsstorheter eller i ett andra driftsätt inleds en manövrering genom en inmatning av föraren, och varvid en förbindning av ett frigångskugghjul hos åtminstone ett utväxlingssteg med en detta uppbärande axel' sker medelst ett slututgångselement med en synkroniseringsanordning, vilken under anbringande av en synkronkraft under tillkopplingen framställer en åtminstone approximativ varvtalslikhet mellan kugghjulen som skall förbindas och möjliggör en fullständig tillkoppling först vid fullbordat synkroniseringsförlopp vid åtminstone approximativ varvtalslikhet, varvid en position hos en synkrontröskel för åtminstone ett utväxlingssteg är inlagd i ett för styranordningen anordnat minne.

Som slututgångselement skall i föreliggande fall för det sista elementet som förflyttas bestämmas ett utväxlingsförhållande, dvs. vilket utmärker förbindelsen mellan två kraftöverföringsorgan, betecknande t. ex. backkugghjul, kugghjulsblock, kopplingsmuff, arbetskolv hos en hydraulisk koppling.

Enligt en mycket fördelaktig utformning av uppfinningen är positionen hos synkrontröskeln hos det åtminstone ena utväxlingssteget adapterbart för att trots under driften sig ändrande synkronposition säkerställa en tillräckligt noggrann överensstämmelse mellan faktisk synkronposition och den i minnet inlagda synkronpositionen. I ett föredraget utföringsexempel genomförs en adaption av synkrontrösklar när fordonet befinner sig i stillestånd, drivmotorn är i drift, en fordonsbroms är manövrerad och en begäran för adaption av synkrontröskelpositionen föreligger. Det är ändamålsenligt om fordonet för genomföring av adaptionen befinner sig i stillestånd efter en förutbestämd tid och drivmotorn roterar åtminstone detta sätt synkrontröskeladaption med en ringa van/talsskillnad mellan de delar som skall förbindas genom växlingskopplingen, fordonet är säkrat mot rörelse på grund av det vid adaptionsförlopp till kugghjulen överförda momentet och van/talet hos eventuellt fortfarande snabbt roterande axlar blir reducerat. tillnärmelsevis med tomgångsvanrtal. Pâ uppnås en En adaption för anpassning av synkrontröskelpositionen innefattar vid ett motorfordon, hos vars växellåda iläggs utväxlingssteg genom den andra manöveranordningen, vilken innehåller organ för utväljande och för manövrering av slutmanövreringselementen, ändamålsenligt stegen slutning av den vridmomentöverförande anordningen medelst den första manöveranordningen, framskridande till en position medelst den andra manöveranordningen i omedelbar närhet av utväxlingssteget, vars synkrontröskelposition skall adapteras, utgående från en position, från vilken följande steg genomförs: slutning av vridmomentöverföringsanordningen medelst den första manöveranordningen, framskridande till en position med den andra manöveranordningen i omedelbar närhet av det utväxlingssteg vars synkrontröskelposition skall adapteras, KI\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100se\O50209txt.d0c utgående från en position, varifrån synkrontröskeln med säkerhet genomförs manövrerar slututgångsmekanismen, så att slututgàngselementet förflyttas i riktning för sitt slutläge, samt på grundval av en hämning av tillkopplingsrörelsen på grund av otillräcklig synkronisering utröner en synkronaxelposition. Den andra manöveranordningen innefattar två drivningar, varvid en drivning exempelvis tjänstgör såsom väljdrivning för utväljande av en kopplingsmuff, genom att ett växlingsfinger rör sig på sådant sätt, att det kan bringas i förbindelse med en växlingsgaffel för manövrering av kopplingsmuffen, vilken manövrerar det önskade utväxlingssteg, vars synkrontröskel skall adapteras. På ändamålsenligt sätt bringas växlingsfingret för genomförande av ett adaptionsförlopp först till ett läge i omedelbar närhet av det utväxlingssteg, vars synkrontröskelposition skall adapteras, företrädesvis bringas växlingsfingret i förbindelse med den önskade växlingsgaffeln. En andra drivning hos den andra manöveranordningen tjänstgör I såsom växlingsdrivning för förflyttning av växlingsfingret på sådant sätt, att en kopplingsmuff, med vilken den står i förbindelse via en växlingsgaffel, förflyttas, så att en till- resp. frånkopplingsrörelse uppnås. För adaption av synkrontröskeln genomförs en tillkopplingsrörelse utgående från ett läge varifrån synkrontröskeln med säkerhet genomfares, såsom exempelvis från neutralläget till en position vilken möjliggör en adaption av synkrontröskeln.

Företrädesvis avses med uttrycket slututgångsmekanism en mekanism vilken innefattar slututgångselementet, varvid med mekanism betecknas en kinematisk kedja, vilken antingen består av ett enda element eller alternativt av en rad element, varvid läget för varje punkt i den kinematiska kedjan kan härledas fràn läget för varje annan punkt hos kedjan. Vidare avses inom ramen för föreliggande ansökan med slutmanöverelement, ett element vilket i den kinematiska kedjan står före slututgångselementet, såsom exempelvis en växlingsgaffel. Slututgángsmekanismen innefattar på typiskt sätt kopplingsmuffen hos en växlingskoppling, en växlingsgaffel, ett växlingsfinger, en kinematik för rörelse- resp. kraftöverförande förbindning av växlingsfingret med väljar- och växlingsdrivning, varvid genom kinematiken fastställs en bestämd utväxling exempelvis genom hävstànd och/eller eventuellt genom ett utväxlingssteg bildat av en snäcka med snäckkugghjul.

Enligt en vidareutveckling av detta föredragna utföringsexempel är det ändamålsenligt om en adaption av synkrontröskelpositionen vidare innefattar stegen beräkningsmässig manipulation av den utrönta synkrontröskelpositionen genom en för styranordningen anordnad beräknlngsanordning för direkt användning eller för utrönande av en ny synkrontröskelposition på grundval av denna samt den gamla synkrontröskelpositionen.

Enligt en ytterligare särskilt föredragen vidareutveckling av uppfinningen uppnås vid ett motorfordon hos vilken positionen för växeländlägen är inlagda i ett för styranordningen KZ\Palent\1100-\1 1009\110096100se\050209tXt.d0c (__: l « _: L'_,\ LA! (_27 (fl 6 anordnat minne och dessa positioner adapteras under driften, en bestämning av synkrontröskelläget åtminstone tidvis på grundval av de adapterade växeländlägena.

På ändamålsenligt sätt sker alltefter utgången av en förutbestämd tid eller ett förutbestämt antal av oberoende adaptionsförlopp åtminstone en gång bestämningen av synkrontröskelpositionen på grundval av de adapterade växeländlägena. I ett föredraget utföringsexempel ligger den förutbestämda tiden i området 40 till 200 timmar, särskilt i området 80 till 120 timmar eller ligger de förutbestämda antalen av oberoende adaptionsförlopp mellan 15 och 80, särskilt mellan 40 och 60.

I det följande beskrivs närmare utföringsexempel av uppfinningen med ledning av figurer. Därvid visar Fig. 1 schematiskt och exemplifieratett fordon med automatiserat manövrerbar vridmomentöverföringsanordning och automatiserat manövrerbar växellåda, Fig. 2, 2a visar schematiskt och exemplifierat en växlingskoppling, Fig. 3 visar schematiskt och exemplifierat ett diagram avseende initialiseringsförutsättningarna för en synkrontröskeladaption, Fig. 3a visar schematiskt och exemplifierat en drivning/drivanordning och en kopplingsmuff med en förbindande mekanism, Fig. 4a visar ett diagram för beroende hos synkronkraften av exempelvis lasthävstångsläge, Fig. 4b visar ett diagram avseende en exempelvis från driftstemperaturen beroende förskjutning av synkronkraften, Fig. 4c visar exemplifierat bildandet av en synkroniseringsbörkraft från synkronkraft enligt karakteristikafält (Kennfeld) och en kraftförskjutning (Kraftoffset), Fig. 4d visar exemplifierat en karakteristika hos en av mekanismen innefattad växlingselasticitet och kraft- resp. vägförloppet vid ett växlingsförlopp, Fig. Sa visar ett förloppsdiagram för styrning av drivningen för manövrering av kopplingsmuffen.

Fig. 5b visar olika löpbanor för uppnående av kopplingsmuffens börläge vid ett börarbete hos drivningen i hastighets-arbets-diagrammet, Fig. 5c visar en gynnsam löpbana i hastighets-arbets-diagrammet, Fig. 6 visar ett förloppsdiagram för styrning av drivningen för manövrering av kopplingsmuffen.

Fig. 1 fordon 1 vridmomentsöverföringsanordning 4 och växellåda 6. Vridmomentöverföringsanordningen 4 är företrädesvis anordnad i kraftflödet mellan drivmotor 2 och växellåda 6; på ändamålsenligt sätt är mellan drivmotorn 2 och den vridmomentöverförande anordningen 4 anordnad en delad svängmassa, vars delmassor är vridbara inbördes under mellankoppling av en fjäder- visar schematiskt och exemplifierat ett med K:\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100se\O50209txt.d0c N dämpar-anordning, varigenom väsentligen särskilt de svängningstekniska egenskaperna hos drivsträngen förbättras. Företrädesvis kombineras med en uppfinningen dämpningsanordning för upptagning resp. utjämning av vridstötar resp. anordning för kompensering av vridstötar resp. vridstötar minskande anordning resp. anordning för dämpning av svängningar, såsom de är beskrivna särskilt i de offentliggjorda dokumenten DE A 3418 671, DE A 34 11 092, DE A 34 11 239, DE A 36 30 398, DE A 36 28 774 och DE A 37 21 712 från sökanden. Fordonet 1 drivs av en drivmotor 2, vilken företrädesvis är en förbränningsmotor såsom otto- eller dieselmotor; i ett annat utföringsexempel kan drivningen även ske medelst eller vridmomentöverförande anordningen är i det visade utföringsexemplet en friktionskoppling, medelst vilken drivmotorn 2 kan skiljas från växellådan 6 särskilt vid igångkörning eller vid hybriddrivning, elmotoriskt hydromotoriskt. Den genomförande av växlingsförlopp. Genom en tilltagande till- resp. frånkoppling av kopplingen överförs mer eller mindre moment, varvid för detta ändamål en pressplatta och tryckplatta förskjuts axiellt mot varandra och medbringar mer eller mindre en mellankopplad friktionsskiva. Den såsom koppling utbildade drivmomentöverförande anordningen 4 är på fördelaktigt sätt självefterställande, dvs. förslitningen av friktionsbeläggen utjämnas på sådant sätt, att en konstant ringa frånkopplingskraft säkerställas. Företrädesvis kombineras uppfinningen med en friktionskoppling, såsom den särskilt är beskriven i ansökningarna DE A 42 39 291, DE A 42 39 289 och DE A 43 06 505 från sökanden. Medelst en axel 8 är fordonets hjul 12 drivna via en differential 10. För de drivna hjulen 12 är anordnade vartalssensorer 60, 61, varvid i förekommande fall även endast en varvtalssensor 60 eller 61 är anordnad, vilken alstrar en signal motsvarande hjulens 12 varvtal; dessutom eller alternativt är anordnad en sensor 52 vid annat lämpligt ställe i drivsträngen, exempelvis på axeln 8, för utrönande av växellådans utgångsvarvtal. växellådans ingångsvarvtal kan utrönas medelst en ytterligare sensor, eller även, som i föreliggande utföringsexempel, bestämmas från drivmotorvarvtalet, varvid exempelvis sålunda det i växellådan inställda utväxlingsförhållandet kan fastställas. En manövrering av friktionskopplingen 4, vilken företrädesvis trycks, i ett annat utföringsexempel på ändamålsenligt sätt även kan utföras för dragning, sker företrädesvis medelst en manöveranordning 46", såsom kopplingsställdon. För manövrering av växellådan 6 är anordnad en manöveranordning innefattande två ställdon 48 och 50, varvid ett av ställdonen genomför en urvalsmanövrering och det andra genomför en växlingsmanövrering. Kopplingsställdonet 46 och/eller växellådsställdonen 48, 50 är utförda såsom elektriska växelströmsmotorer, varvid deti ett annat utföringsexempel, särskilt när stora manöverkrafter erfordras, även kanïvara mycket ändamålsenligt att anordna ett hydrauliskt system för manövrering. Styrningen av kopplingen 4 och växellådan 6 sker genom en styranordning 44, vilken på ändamålsenligt sätt med kopplingsställdonet 46 bildar en konstruktiv enhet, varvid det i ett annat utföringsexempel tillsammans K:\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100Se\050209txt.d0c (1 l-J G\ f- en 8 även kan vara fördelaktigt att anbringa denna på ett annat ställe i fordonet. Manövreringen av kopplingen 4 och växellådan 6 kan ske automatiserat på ett automatiskt drivsätt genom styranordningen 44, eller i ett manuellt driftsätt genom en förarinmatning medelst en utväxlingsväljaranordning 60, såsom Växelspak, varvid inmatningen avkänns medelst sensor 61. I det automatiska driftsättet genomförs utväxlingsstegväxling genom en motsvarande styrning av ställdonen 46, 48 och 50 enligt karakteristikor, vilka är inlagda i ett för styranordningen 44 anordnat minne. Ett flertal-från åtminstone en karakteristika fastlagda körprogram är förhandenvarande, mellan vilka föraren kan välja, såsom ett sportkörprogram, i vilket drivmotorn 2 drivs effektoptimerat, ett ekonomiprogram, i vilket drivmotorn 2 drivs förbrukningsoptimerat eller ett vinterprogram, i vilket fordonet 1 drivs körsäkerhetsoptimerat; vidare är i det beskrivna utföringsexemplet karakteristikorna adaptivt anpassningsbara, exempelvis till förarförhållande och/eller till andra randvillkor, såsom körbanefriktion, yttertemperatur etc. En styranordning 18 styr drivmotorn 2 via upptagning av inverkan från blandningstillförsel eller sammansättning, varvid i figuren är ställföreträdande framställd en strypklaff 22, vars öppningsvinkel upptages medelst en vinkelgivare 20 och vars signal står till förfogande för styranordningen 18. \fid andra utföranden av drivmotorregleringen står för styranordningen 18, i fall det handlar om en förbränningsmotor, till förfogande en motsvarande signal, med ledning av vilken blandningssammansättningen och/eller den tillförda volymen kan bestämmas; på ändamålsenligt sätt används även signalen från en närvarande lambdasond. Vidare står styranordningen 18 i föreliggande utföringsexempel till förfogande en signal hos en från föraren manövrerad lasthävstång 14, vars ställning avkänns medelst en sensor 16, en signal via ett motorvarvtal, alstrad genom en varvtalssensor 28 till vilken motorns utgående drivaxel är anordnad, en signal hos en sugrörstrycksensor 26 samt en signal hos en kylvattentemperatursensor 24. Styranordningarna 18 och 44 kan vara utbildade l konstruktivt och/eller funktionellt skilda delområden, varvid de då på ändamålsenligt sätt är förbundna med varandra exempelvis medelst en CAN-Bus 54 eller någon annan elektrisk förbindning för datautbyte med varandra. Dock kan den även vara fördelaktigt att sammanfatta styranordnlngarnas områden speciellt emedan en tillordning av funktionerna ej alltid är entydigt möjlig och en samverkan är nödvändig. Exempelvis kan under bestämda faser av utväxllngsstegväxlingen styranordningen 44 styra drivmotorn 2 med avseende pà varvtalet och/eller momentet. Såväl kopplingsställdonet 46 som växellådsställdonet 48 och 50 alstrar signaler, från vilka ett ställdonsläge åtminstone kan avledas, vilket står till förfogande för styranordningen 44. Positions- eller lägesutrönandet sker företrädesvis inuti ställdonet, varvid används en inkrementgivare, vilken bestämmer ställdonsläget med avseende på en referens. l ett annat utföringsexempel kan det dock även vara ändamålsenligt att anordna givaren utanför ställdonet och/eller anordna en absolut positionsbestämning, exempelvis med en potentiometer. En bestämning av ställdonsläget är K:\Palent\1100-\1 1009\110096100se\050209b med hänsyn till kopplingsställdonet av stor betydelse, eftersom härigenom för kopplingens 4 grippunkt kan anordnas en bestämd tillkopplingssträcka och följaktligen ett ställdonsläge. På fördelaktigt sätt bestäms kopplingens 4 grippunkt upprepat på nytt vid i drifttagande och under drivningen, särskilt i beroende av parametrar såsom kopplingsförslitning, kopplingstemperatur osv. En bestämning av växellådans ställdonslägen är viktig med hänsyn till bestämningen av de inlagda utväxlingsförhàllandena. Vidare står för styranordningen 44 till förfogande signaler från varvtalssensorer 62 och 63 hos de ej drivna hjulen 65 och 66. För bestämning av en fordonshastighet kan det vara ändamålsenligt att ta fram genomsnittsvärdet hos varvtalssensorerna 62 och 63 resp. 60 och 61 för att utjämna varvtalsskillnader vid eventuell körning i kurva. Medelst varvtalssignalerna kan utrönas fordonshastigheten och dessutom även genomföras en slirningsavkänning. I figuren är utmatningsförbindningar hos styranordningen framställda som heldragna lnmatningsförbindningar är strecket framställda. Sensorernas 61, 62 och 63 förbindning med styranordningen är endast antydda. linjer.

Fig. 2 visar schematiskt och exemplifierat en synkroniserad växlingskoppling hos en växellåda för förbindning av ett frigångskugghjul 201 med den med växeln vridfast förbundna synkronkroppen 203. Framställningen A visar därvid kopplingsmuffen 202 i neutralläget, varvid i framställningen B försynkroniseringen och i framställningen C huvudsynkroniseringen är visade. Kopplingsmuffen 202 manövreras via en växlingsgaffel 211 och är vridfast, men axiellt förskjutbar tillsammans med synkronringen 204, vilken med tryckstycken 206 och med dessa korresponderande tryckfjädrar 205 bildar synkroniseringsanordningen, förbunden med synkronkroppen 203.

Under kopplingsmuffen 202 försynkroniseringskraften FAV i riktning för frigángskugghjulet 201. Betingat av friktionen vid den koniska friktionsytan R mellan synkronringen 204 och frigångskugghjulet 201 uppbyggs ett försynkroniseringsmoment TRV, varigenom synkronringen 204 vrids fram till anslag av tryckstycken 206 mot den sidobelägna tryckstycksurtagen 210 till spärrutgångsläget. l spärrutgångsläget sker genom den axiella rörelsen av kopplingsmuffen 202 en inriktning av tandvinklarna hos slidmuffens 209 växlingstandning och frigångskugghjulets 208 växlingstandning axiellt framför varandra i område D. Vid det ytterligare förloppet åstadkommer synkroniseringskraften FAV, betingat av den rampformiga utformningen i området tryckstycke/kopplingsmuff mot fjäderkraften FD hos tryckfjädern 205 en tippning av tryckstycket 206, varigenom det blir möjligen ytterligare axiell förskjutning av kopplingsmuffen 202 och sker övergången till huvudsynkroniseringsfasen C, vid vilken tandvinklingarna hos kopplingsmuffens växlingstandning 209 samt frigångskugghjulets växlingstandning 208 träffar på varandra; denna position betecknas i föreliggande fall såsom synkronposition. I det följande anbringas via tandvinklarna den axiella synkronkraften FA och försynkroniseringsfasen B förskjuts med randen av KI\Patent\1 100-\1 1009\1 1 O096100se\050209tXt.d0c HFI f\ \_:§-\ 355 på den koniska friktionsytan mellan synkronringen 204 och frigångskugghjulet 201 synkronkona alstras friktionsmomentet TR, varigenom varvtalssynkronisationen mellan frigångskugghjulet 201 och kopplingsmuffen 202 Aàstadkoms. l ett annat utföringsexempel kan synkronanordningen även vara förbunden med frigångskugghjulet. Även en annan utformning av synkronanordningen kan vara ändamålsenligt i ett annat utföringsexempel. Eventuellt är därvid den i föreliggande fall såsom synkronposition betecknade positionen en annan, vilket emellertid ej i princip ändrar omfånget på uppfinningstanken hos föreliggande ansökan Fig. 2a visar schematiskt exemplifierat en växlingskoppling hos en växellåda för förbindning av ett frigängskugghjul 205a med den detta uppbärande axeln 201a. En kopplingsmuff 203a uppbärs i detta utföringsexempel av ett med axeln 201a axiellt och vridfast förbundet förbindningselement 202a, på vilket den är axiellt förskjutbar, dock vridfast anordnad; med frigångskugghjulet 205a är förbunden en synkroniseringsanordning 204a. l ett utgångsläge 200a är de båda delar 202a och 205a hos växlingskopplingen som skall förbindas med varandra ännu delade, varvid kopplingsmuffen 203a befinner sig i ett fullständigt frånkopplat läge A'. Om kopplingsmuffen 203a förskjuts i pilriktningen, uppnås ett läge 201a, i vilket synkroniseringsanordningen 204a träder i förbindelse med en konisk friktionsyta med en korresponderande yta hos kopplingsmuffen 203a. Betingat av friktionen och den i pilriktningen verkande tillkopplingskraften sker en tilltagande medbringning av friktionskugghjulet 205a, varvid alstras ett medbringarmoment, vilket kan utlösa en ej framställd, exempelvis på kopplingsmuffen 203a anordnad spärranordning, vilken hindrar en ytterligare tillkoppling av kopplingsmuffen 203a; detta läge betecknas som synkronposition eller synkrontröskel. När frigångskugghjulet 205a åtminstone approximativt har uppnått kopplingsmuffens 203a varvtal och följaktligenAmedbringarmomentet har fallit till åtminstone approximativt noll, öppnar spärranordningen och kopplingsmuffen 203a kan från läget B' vidare övergå till läget C”. l det fullständigt tillkopplade läget 220a är mellan kopplingsmuffen 203a och frigångskugghjulet 205a framställd en formbindning i omkretsrlktningen, så att frigångskugghjulet 205a via kopplingsmuffen 203a och elementet 202a är förbundet med axeln 201.

Fig. 3 visar schematiskt och exemplifierat ett diagram avseende initialiseringsförutsättningarna för en synkrontröskeladaption. I detta utföringsexempel kontrolleras i steg 301 huruvida fordonet befinner sig i stillestånd, på ändamålsenligt sätt kan även erfordras att fordonet sedan en förutbestämd tid befinner sig i stillestånd för att eventuellt säkerställa att snabbt roterande axlar har byggt upp sin rotationshastighet. Om detta ej är fallet genomförs ej någon synkrontröskeladaption. se block 307, i annat fall fastställs i steg 302 huruvida en fordonsbroms är manövrerad, för att säkerställa, att fordonet på grund av det för adaptionen nödvändiga ringa, till hjulen överförda momentet ej sätts i K:\Patent\1 100-\1 1009\110096100$e\050209txt.d0c to ç\ LH (51 'Z _ J (fi 11 rörelse. Vid ej manövrerad fordonsbroms genomförs ej någon synkrontröskeladaption, se block 307, i annat fall kontrolleras åter i steg303 huruvida drivmotorn befinner sig i tomgång, varigenom undviks en alltför hög varvtalsskillnad vid synkronanordningen. Endast om detta är fallet, övergås till steg 304, i annat fall genomförs ej någon synkrontröskeladaption. I steg 304 fastställs huruvida ett utväxlingssteg är inlagt, och om endast detta är fallet, fortsätts med nästa steg 305, i annat fall förgrenas till block 307. Endast när en adaption är erforderlig kontrolleras vidare i steg 306, huruvida en annan högre prioriterad adaption föreligger, vilken gör det erforderligt att gå till steg 307. Om inte någon högre prioriterad adaption föreligger, genomförs i steg 308 synkrontröskeladaptionen; om någon annan högre prioriterad adaption eller annan funktion skall genomföras, vilken skulle kollidera med genomförandet av en synkrontröskeladaption, uppskjuts synkrontröskeladaptlonen så länge, att denna andra adaption eller funktion är avslutad och därefter genomförd.

De beskrivna kriterierna för initialisering av en synkrontröskeladaption år exempelartade. Sålunda kan i andra utföringsexempel kriterierna kontrolleras i andra ordningsföljder, särskilt kan det vara ändamålsenligt att ställa frågan huruvida en adaption är erfordrad eller huruvida en annan högre prioriterad adaption eller funktion står i kön vid inledningen. Det kan även vara ändamålsenligt att gå runt ett eller flera kriterier, dvs. att trots en enligt figuren anordnad förgrening till steg 307 i förloppet fortsätta i riktning mot genomförande av adaptionen i steg 308, vilket i figuren antyds genom de streckat framställda förbindningarna. l andra utföringsexempel kan det vidare vara fördelaktigt att göra initialiseringen av synkrontrösklarnas adaption beroende av andra eller ytterligare kriterier.

För genomförande av synkrontröskelns adaption stängs i ett föredraget utföringsexempel igångsättningskopplingen 4, varvid det är tillräckligt att stänga kopplingen så långt, att åtminstone ett kopplingsmoment överförs, vilket är tillräckligt stort för att låta den med kopplingsmuffen förbundna spärranordningen vara verksam. I ett påföljande steg påbörjas i väljarriktningen den växel vars synkrontröskel skall adapteras, varvid exempelvis väljardrivningen 48 manövreras på sådant sätt, att ett växelfinger träder i förbindelse med den till ifrågavarande utväxlingssteg hörande växlingsgaffeln eller rör sig åtminstone till närhet av ifrågavarande växlingsgaffel. detta steg till växlingsgrändmitten såsom utgångsposition, eftersom samtliga positioner är väl uppnåbara; i modiflerade utföringsexempel kan det dock även vara mycket fördelaktigt att framskrida till ett annat läge i ifrågavarande växlingsgränd, eventuellt ett läge i väljargränden omedelbart framför växlingsgränden av en växel, vars synkrontröskel skall adapteras. Utgående från denna position - företrädesvis neutralpositionen - varifrån med säkerhet synkrontröskeln genomfares, förskjuts kopplingsmuffen endast i riktning för ändläget av det utväxlingssteg, vars synkronposition skall adapteras, varvid förfarandehastigheten i jämförelse med ett normalt växlingsförlopp är mycket långsam. Förfarandet i riktning mot ändläget sker på Företrädesvis framskrids i K'.\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100se\050209tXt.d0c 526 3:55 12 ändamålsenligt sätt vartalsreglerat med en definierad hastighet styrd via vinkelaccelerationen med en definierad acceleration, momentstyrd med en definierad kraft, via drivningens vinkelläge styrt med en definierad sträcka antingen iterativt eller med stokastisk sträckförval, medelst spänningsstyrning av drivningen eller medelst strömstyrning av drivningen. Det kan även vara fördelaktigt att använda en kombination av nämnda styrningsslag.

Vid gående motor 2 erhålls - företrädesvis vid tomgångsvarvtal - och stängd koppling 4 ett skillnadsvarvtal mellan växellàdans ingångs- och utgångsaxel. Som visas med Fig. 2 och beskrivs, sker genom medbringarmomentet på synkroniseringsanordningen en hämning av tillkopplingsrörelsen, varvid denna position hos kopplingsmuffen kan först en gång fastställas såsom synkronposition. Det utrönta värdet hos kopplingsmuffpositionen kan användas såsom råvärde eller såsom med korrigeringsvärden manipulerat värde, varvid på fördelaktigt sätt det värde som skall användas beräknas från detta på nytt utrönta värde och det gamla värdet.

En detektering av kopplingsmuffens 203 rörelsehämning sker på ändamålsenligt sätt genom observation av kopplingsmuffsträckan, kopplingsmuffhastigheten, kopplingsmuffaccelerationen, varvid denna information på fördelaktigt sätt uttages i området för slututgångsmekanism eller i området för en mekanism, som manövrerar denna; företrädesvis används en i drivningen integrerad drivare, såsom inkrementväggivare. Enligt ett ytterligare utföringsexempel nära genomföres rörelsehämningen i området kopplingsmuffen - särskilt före en eventuellt förhandenvarande kopplingselasticitet, varigenom undviks en förfalskning genom elasticiteter och/eller spel. l ett annat utföringsexempel sker detektionen av kopplingsmuffens 203 rörelsehämning medelst kraftmätning i området för den kinetiska sträckan mellan kopplingsmuffen och drivningen/drivanordningen. l fastställs ett ytterligare fördelaktigt utföringsexempel kopplingsmuffens 203 rörelsehämning via den från drivningen upptagna effekten.

Utrönandet av synkronpositionen sker vid det föredragna utföringsexemplet via vinkelläget, varvtalet eller vinkelaccelerationen hos drivmotorn, varvid på ändamålsenligt sätt kan användas en i drivanordningen integrerad inkrementväggivare. I ett annat fördelaktigt utföringsexempel sker positionsutrönandet via drivmotorspänningen eller drivmotorströmmen, varvid även ett utrönande medelst vinkelhastigheten och/eller det överförda momentet hos en eller flera drivaxlar kommer till användning i ett ytterligare fördelaktigt utföringsexempel. Enligt ett ytterligare ändamålsenligt utföringsexempel utröns kopplingsmuffrörelsens hämning medelst en kombination av de just beskrivna stegen.

För beräkningsmässig manipulation av den utrönta synkronpositionen medelst en beräkningsanordning används i det föredragna utföringsexemplet en algoritm, vilken genomför en multiplikativ och/eller additiv korrektion av den utrönta synkronpositionen. l ett annat utföringsexempel används på ändamålsenligt sätt en korrektionsalgoritm, vilken är KI\Patent\1100-\1 1009\1 100961 O0se\050209b(t.d0c “I . .J -Ä (AJ r' lf »J ( . 13 baserad på en annan matematisk regelbundenhet, såsom potens, logaritm, differential och/eller integral, varvid även en kombination med det korrigeringssätt hos algoritmen i det föredragna utföringsexemplet kan vara fördelaktig. Utvecklingen av den föredragna korrigeringsalgoritmen sker på grund av erfarenhetsvärden, försök, beräkningar medelst modellering av den kinematiska överföringssträckan, simulationer, mätningar och/eller analyser av konstruktionsritningar.

Om i det föredragna utföringsexempel den nya synkrontröskeln är bildad av den nyutrönta synkrontröskeln och den gamla, kan en exempelartad beräkningsinstruktion se ut enligt följande: SyncSchwe/leneu = (x - SyncSchwelIea/t + y - SyncSchwe/le.ermitte/t)/100, varvid faktorn x företrädesvis är mycket stor, t. ex. mellan 80 och 100 och faktorn y företrädesvis är mycket liten, t. ex. mellan O och 20.

I det föredragna utföringsexemplet genomföres en adaption av synkrontrösklarna under ovan beskrivna betingelser. l fall föraren dock t. ex. vid adaptionen ger gas under ett trafikljus, skall fordonet accelerera så snabbt som möjligt, varvid den önskade växeln därför i detta fall måste iläggas genast, så snart tomgångskopplingen och/eller fordonsbromsen ej längre manövreras. Synnerligen fördelaktigt är ett utföringsexempel hos vilket det önskade utväxlingssteget i det beskrivna fallet inläggs inom 600 ms, särskilt inom 300 till 400 ms.

De beskrivna utföringsexemplen av uppfinningen kan speciellt användas även vid avkänning av synkronpositionerna hos utväxlingsstegen vid prototyp- eller seriefordon inom ramen för en i drift tagande rutin.

Beroende på de redan beskrivna funktionssätten hos synkroniseringsanordningen är synkroniseringsmomentet beroende av friktionsvärdet p hos synkroniseringsanordningen, synkronkraften Fsync motsvarande inkopplingskraften och friktionsradien Rsync hos en ringformig synkroniseringsanordning, varvid tillnärmelsevis kan antas följande för synkroniseringsmomentet MSW Msync = ll ' Fsync ' RRein Synkroniseringsmomentets belopp har omedelbar inverkan på växlingskomforten, eftersom ett högt synkroniseringsmoment kan framkalla störande buller och svängningar vid drivsträngen. inverkan kan hämtas via synkronkraften Fsync.

Enligt den utformning som skall föredras av uppfinningen är anordnad en modulation av synkronkraften Fsync i sådan utsträckning, att i möjligaste mån inte uppträder något buller eller några svängningar i driftsträngen och växlingsförloppet följaktligen förlöper K2\Pate nt\1 100-\1 1009\1 1 00961 00se\050209b(t.d0c Û 7ll°w f; cs-Ü E' f.

L) U 14 komfortabelt. Modulationen av synkronkraften Fsym kan ske i beroende av en eller flera parametrar, såsom beskrivs i det följande, varvid exempelvis i Fig. 4a visas ett beroende av lasthävstångsläget och i Fig. 4b visas bildandet av en från växellådans oljetemperatur beroende förskjutning eller avvikelse (offset). l Fig. 4c visas bildandet av en synkroniseringsbörkraft från synkronkraften enligt karakteristikan och en kraftoffset.

Vid fall av ett beroende av lasthävstångsläget såsom visas i Fig. 4a, höjs i det föredragna utföringsexemplet med tilltagande lasthävstångsläge synkronkraften Fsync, varvid ökningen för varje utväxlingssteg sker enligt en egen karakteristika. Företrädesvis ökas synkronkraften Fsym utgående från bestämt värde vid lasthävstångsläge noll motsvarande en gaspedalmanövrering om ca det dubbla värdet vid en växling under full gas; vid en växling under kick-down-betingelser höjs synkronkraften Fsync ytterligare. För ett litet fordon med en motor med en slagvolym i området 1 till 1,8 I är exempelvis fördelaktig en modulation av synkronkraften Fsync om 120-310 Nm särskilt om 190-250 Nm till 420-650 Nm särskilt till 490- 560 Nm; vid större fordon moduleras anpassat synkronkraften Fsym i motsvarande grad. För backväxeln sker i det visade utföringsexemplet ingen modulation av synkronkraften Fsync.

Karakteristikornas exakta förlopp inriktas i enlighet därmed på vilken synkronkraft Fsym, som är den gynnsammaste för ett utväxlingssteg vid ett bestämt lasthävstångsläge, vilket exempelvis kan utrönas beräkningsmässigt eller genom försök. På detta sätt är möjligt ett beroende av lasthävstàngsläget för varje utväxlingssteg. Det är fördelaktigt om karakteristikornas förlopp med avseende på synkronkraften Fsym, optimalt växlingsförlopp i är väsentligen linjära, varvid det i ett annat utföringsexempel även kan vara ändamålsenligt om karakteristikorna eller områden av karakteristikorna har ett förlopp som motsvarar eller liknar en icke linjär funktion, såsom sinus-, tangens-, e-, log- eller parabelfunktion. För förenkling av styrningen kan det i ett ytterligare utföringsexempel även vara fördelaktigt att använda en enda karakteristika för samtliga utväxlingssteg eller åtminstone använda en karakteristika flerfaldigt.

I Fig. 4b visas i exemplet växellådans oljetemperatur vid förloppet av en av en parameter beroende avvikelse eller offset. I förutbestämt för en exemplet växellådeoljetemperatur under -20°C en bestämd synkronkraftoffset, vilken minskas i området -20°C till 10°C linjärt till noll, så att ovanför en oljetemperatur om 10°C någon offset ej längre är förutbestämd. Förloppet hos nämnda offset som funktion av temperaturen är naturligtvis beroende av förloppet hos växellådsoljans viskositet som funktion av temperaturen, varvid i föreliggande utföringsexempel har till grund lagts användningen av en konventionell växellådsolja av flerområdestyp. Genom nämnda offset anpassas synkronkraften till växellådsoljans viskositet, varvid en ökad kraftförlust utjämnas vid temperaturberoende mindre viskositet, så att på ändamålsenligt sätt användning av en annan olja är anordnat ett motsvarande förlopp av nämnda synkronkraftoffset. I det K1\Patent\1100-\1 1009\1 10096100se\050209txt.d0c 526 Cx! (fl V11 föredragna utföringsexemplet är förloppet linjärt, varvid det i ett annat utföringsexempel även kan vara ändamålsenligt om förloppet åtminstone i delområden motsvarar eller liknar en funktion såsom sinus-, tangens-, e-, log- eller parabelfunktion.

Som visas i Fig. 4c bestäms i utföringsexemplet synkronbörkraften från ett karakteristikafält, såsom den i Fig. 4a visade uttagna synkronkraften och en enligt en offsetfunktion såsom visad i Fig. 4b bildad offset. För bildande av synkronbörkraften är det i ytterligare fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen även ändamålsenligt att alternativt eller dessutom modulera synkronkraften på grundval av andra parametrar och/eller bilda ett annat eller ytterligare offsetvärden på grund av andra parametrar.

I ett fördelaktigt utföringsexempel av uppfinningen moduleras synkronkraften Fsym på grundval av en förarkarakteristik (Fahrerkenngrösse). Exempelvis kan denna förarkarakteristik känneteckna förartypen, varvid vid en indelning av 1 till 100, 1 står för en mycket förbrukningsorienterad förare och 100 står för en mycket effektorienterad förare.

Förartypen kan bestämmas exempelvis genom observation av lasthävstångsmanövreringen, manövreringen av bromsen och /eller växlingsfrekvensen vid det manuella driftsättet. Vid det föredragna utföringsexemplet är synkronkraften Fsync ju högre desto högre värdet för förartypen är, varvid i karakteristikafältet beroendet av synkronkraften från förartypen företrädesvis är åtminstone tillnärmelsevis linjärt. l ett annat utföringsexempel föredrages ett icke linjärt beroende av synkronkraften och åtminstone i delområden enligt en funktion som motsvarar eller liknar sinus-, tangens-, e-, log- eller parabelfunktion.

Enligt en fördelaktig vidareutveckling av uppfinningen moduleras synkronkraftens synkronkraft Fsym på grundval av en motlutkarakteristika. Exempelvis kan denna motlutkarakteristika känneteckna graden av körbanestigning, varvid vid en indelning av 1 till 100, 1 står för en plan körbana resp. i ett annat utföringsexempel för en mycket brant nedförsbacke och 100 för en mycket brant stigning. Motluts- eller bergkörningskarakteristikan kan exempelvis bestämmas på grund lasthävstångsmanövreringen, manövreringen av bromsen, växlingsfrekvensen vid det manuella driftsättet och/eller ett eller flera hjulvarvtal. l det föredragna utföringsexemplet är synkronkraften Fsym ju större desto högre värde för bergkömingskarakteristikan är, varvid i karakteristikafältet synkronkraftens beroende av bergkörningskarakteristikan på föredraget sätt är åtminstone approximativt linjärt. l ett annat utföringsexempel föredrages ett icke linjärt beroende av synkronkraften åtminstone i delområdet enligt en funktion som motsvarar eller liknar sinus-, tangens-, e-, log- eller parabelfunktion.

Vidare kan åstadkommas en modulation av synkronkraften Fsync i fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen på grundval av en momentfordran på drivmotorn, varvid en hög momentfordran åstadkommer en ökning av synkronkraften, på grundval av målvarvtalet hos det nya utväxlingssteget vid en utväxlingsstegväxling, varvid motsvarande K:\Patent\1 1 00-\1 1009\1 1 0096100se\O50209tXt.d0c 16 ett högt målvarvtal synkronkraften ökas, på grund av den varvtalsskillnad som skall övervinnas och på grund av synkroniseringen, varvid en hög varvtalsskillnad åstadkommer en högre synkronkraft, på grund av friktionsförhållandet hos synkroniseringsanordningen, varvid ett högt friktionsvärde hos synkroniseringsanordningen åstadkommer en ökad synkronkraft och/eller på grundval av det genom målväxeln betingade på synkroniseringsanordningen reducerade tröghetsmomentet, varvid ett starkt reducerat tröghetsmoment framkallar en ökning av synkronkraften.

Det är vidare mycket fördelaktigt om i synkronförioppets utveckling synkronkraften moduleras, särskilt när mot avslutningen av synkronförloppet synkronkraften återtages, varigenom bland komfort synkronförloppet kan exempelvis detekteras på grund av den därvid ringa varvtalsskillnaden mellan de axlar som skall synkroniseras, varvid varvtalsskillnaden kan mätas direkt eller bestämmas inuti styranordningen medelst en matematisk modell.

En ytterligare uppfinningstanke avser 'framskridandet till synkronpositionen. Såväl annat växlingsförloppets förbättras. Avslutningen av framskridandet till synkronpositionen samt även synkronkraftsuppbyggnaden genomföres kraftstyrt. På detta sätt kan uppnås en snabbare och från en i ett för styranordningen 18, 44 anordnat minne inlagd i exakt synkronposition oberoende synkronkraftuppbyggnad, varigenom hela styrningen av växelmanövreringen blir robustare gentemot spridningar av synkronpositionen. Det eftersträvas precis vid den tidpunkt vid vilken kopplingsmuffen 202 kommer till stillestånd vid en tillkopplingsrörelse vid synkrontröskeln C, att styra drivningen pà sådant sätt, att därvid precis alstras den önskade synkronkraften FA, vilket i ett föredraget utföringsexempel sker på grundval av det av drivning uträttade arbetet under användning av en arbete-kraft-karakteristika. Synkronkraften anges för detta ändamål utgående från satsen om energins oförstörbarhet såsom funktion av det av drivningen uträttade mekaniska arbetet. l Fig. 3a framställs schematiskt och exemplifierat en drivning eller drivanordning 301a och en kopplingsmuff 304a med en förbindande mekanism 305a, vilken innefattar en elasticitet 302a samt en dämpare 303a. Målet är att bringa slidmuffen 304a så snabbt som möjligt till synkronpositionen och där så snabbt som möjligt och exakt inställa den önskade synkronkraften. Drivningen sker därvid utgående från drivmotorn under mellankoppling av en mekanism, vilken innefattar elasticiteten 302a och dämparen 303a, varvid elasticiteten är sammansatt av å ena sidan konstruktionsberoende andelar av den kinematiska sträckan och å andra sidan av en anordnad egen fjäderanordning, vilken tillhandahåller huvudandelen av den totala elasticiteten. i i I Denna fjäderanordning är i en föredragen utföringsform bildad av två gentemot varandra vridbara element, vilkas tryckfiädrar är mellankopplade, mot vilkas motstånd de båda elementen vrids mot varandra. Motstånds- resp. fläderkraften stiger med ökande vridningsvinkel, varvid stigningen över hela vridningsområdet på ändamålsenligt sätt K2\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100se\050209tXt.d0c iïfëf uid.. uppvisar olika stigningar, varvid ett exemplifierat förlopp visas med Fig. 4d. För alstrande av detta förlopp är flera trycktjädrar med olika karakteristikor anordnade i serie- och/eller parallellkoppling. l ett annat utföringsexempel kan det emellertid även vara ändamålsenligt om karakteristikan över hela rörelseområdet uppvisar samma stigning. Enligt en ytterligare uppfinningstanke används såsom elasticitet en elastomer plast, vars eIasticitetskarakteristika efter önskan inställs genom ett motsvarande materialval och/eller en motsvarande materialbehandling, exempelvis tillsats av ämnen som påverkar elasticiteten eller användning av tillverknings- eller behandlingsförfaranden som påverkar elasticiteten. Även här är det fördelaktigt om den elastomera plasten uppvisar varierande stigningar hos karakteristikan över pàkänningsområdet. I ett andra utföringsexempel är det emellertid att föredra om karakteristikan över hela rörelseområdet uppvisar samma stigning.

Bestämningen av elasticitetens svarströskel sker i det föredragna utföringsexemplet genom en förspänd inbyggnad av de elastiska elementen, varvid denna förspänning i enlighet med den önskade svarströskeln ligger i området om 50 - 450 N, i området om 200 - 600 N eller i området om 400 - 1000 N. I ett synnerligen föredraget utföringsexempel ligger förspänningen i området om 150 - 350 N.

Enligt ett ytterligare föredraget utföringsexempel tillses att elasticiteten fördelas, dvs anordnas flera separata elasticiteter, vilkas totala verkan uppnår den önskade effekten. Även användningen av elasticiteter, vilka belastas i axiell riktning, är anordnad i ett ytterligare utföringsexempel. Vid föreliggande växellåda är elasticiteterna anordnade inuti mekanismen mellan drivning och kopplingsmuff, varvid med drivning i detta sammanhang är betecknad det egentliga drivelementet. exempelvis en drivmotors ankaraxel. Konstruktivt integreras en elasticitet på fördelaktigt sätt inuti ett hus, vilket omsluter drivningen och ett efter efterföljande växellådssteg.

Med 303a anges mekanismens dämpare, varvid dämpningen kan bero av konstruktionsbetingad friktion eller inställbart dämpningselement. l det visade utföringsexemplet föredrages om för styrning av kopplingsmuffens 304a drivning 301a genom styranordningen 18, 44 i Fig. 1 vid ett tillkopplingsförlopp kopplingsmuffen 304a framskridningshastighetsstyrt mot synkrontröskeln, varvid då vid genom spärrningen av den ytterligare tillkopplingsrörelsen genom den med Fig. 2 beskrivna mekanismen avkända motkraften sker en övergång till kraftstyrning och kraften vid denna tidpunkt på grund av den i elasticitet 302a lagrade energin redan åtminstone tillnärmelsevis motsvarar förkraften vid synkronpositionen. Avgörande är härvid en noggrann avstämning mellan elasticitet 302a à ena sidan och tillkopplingshastigheten till synkronpositionen å andra sidan. även av ett ytterligare, eventuellt Framskridandet till synkronpositionen sker hastighetsstyrt. Hastigheten regleras under medtagande av karakteristiken hos den mekanism 305a som förbinder drivningen KI\Pate nt\1 100-\1 1009\1 1 00961 00Se\050209b .fl Q :'\ (ßl C71 C71 18 301a och kopplingsmuffen 304a beroende av den erfordrade synkronbörkraften till ett bestämt värde. l ett föredraget utföringsexempel ligger framskridningshastigheten till synkrontröskeln i området 25 - 200 mm/s, motsvarande en erfordrad synkronbörkraft om 250 - 1000 N. Vid en trefaldig stigning av den erfordrade synkronbörkraften ökas även vid användning av elasticitet med en i Fig. 4 med 401a visad och beskriven karakteristika framskridningshastigheten mot synkrontröskeln alltså ungefär femfaldigt.

Under den hastighetsstyrda framskridningen till synkronpositionen är redan överlagrad en kraftbegränsning, vars nivå först hålls låg, för att kompensera för den i mekanismen närvarande friktionen, men vilken därpå dock ökas över en bestämd tillkopplingshastighet, för att hindra en tillbakavridning av drivningen vid snabbt stigande motkraft. Det föredrages att kraftbegränsningen ökas från en tillkopplingshastighet om 3 - 40 mm/s, särskilt från 5 - 25 mm/s. För kompensation av friktionen vid låg tillkopplingshastighet medelst överlagrad kraftbegränsning är det ändamålsenligt att reglera kraften beroende av de friktionsorsakande storheterna, såsom exempelvis växellådsoljetemperaturen, så att alltid den erfordrade tillkopplingshastigheten upprätthålls. Vid större friktion sker en hög kompensation, vid ringa förblivande friktion nedsätts kompensationen i motsvarande grad. Övergången till kraftstyrning sker vid synkronpositionen, vid vilken tillkopplingsrörelsen av kopplingsmuffen hämmas, elasticiteten under omvandling av den kinetiska energin omvandlas till potentiell energi och sålunda uppbyggs en kraft, vilken åtminstone tillnärmelsevis motsvarar den önskade synkronkraften; en kompensation av friktionen i manövermekanismen sker genom den i drivningen återverkande drivkraften. Vid användning av en elmotor för drivning sker avkänningen av rörelsehämningen på grund av det stigande energibehovet hos motorn och/eller hastighetsfallet.

I det ytterligare förloppet begränsas resp. inställs kraften till värdet för den erfordrade synkronkraften, varvid hädanefter endast en förhållandevis ringa ändring är nödvändig, eftersom redan den genom elasticiteten framkallade kraften åtminstone tillnärmelsevis motsvarar den önskade synkronkraften. l det föredragna utföringsexemplet ligger denna i området 100 - 1000 N, varvid en synkronisation i regel äger rum i området om 200 - 600 Nm och endast om en synnerligen snabb synkronisation erfordras. Synkronkrafter upp till ca 1000 N tillåts.

Vid övergång till kraftstyrning används vid användning av en elmotor för drivning av kopplingsmuffen 304a drivmotorns spänning och varvtal för bestämningen av börkraften, varigenom den faktiskt verkande friktionen exakt kompenseras inom kraftbegränsningsfasen.

Det föredragna förfarandet erbjuder enligt en ytterligare uppfinningstanke möjligheten att använda en förenhetligad växlingselasticitet för olika utväxlingssteg och/eller växellådor och uppbygga synkronkraften via en motsvarande styrning av framskridningshastigheten till synkrontröskeln.

KI\Patent\1 1 00-\1 1009\1 1 009610OSe\050209tXt.d0C i 'i l ~ .3 (A (axl ( Fl Cn 19 l föreliggande utföringsexempel uppnås genom att elasticiteten 302a målinriktat inkluderas i det totala synkroniserade tillkopplingsförloppet bland annat en utslagsgivande tidsfördel. I samband med kopplingselasticiteten 302a hänvisas till de tyska ansökningarna DE 197 34 023 A1 och DE 197 13 423 A1 från sökanden, vilkas offentliggöranden uttryckligen även tillhör innehållet som offentliggörs med föreliggande ansökan. inom ramen för den föredragna styrningen av det synkroniserade tillkopplingsförloppet är det även synnerligen ändamålsenligt om i ett för styranordningen 18, 44 anordnat minne lagras den i möjligaste mån exakta positionen hos synkrontröskeln och om detta värde aktualiseras i regelbundna avstånd.

Fig. 4d visar i diagrammet 401a exemplifierat en karakteristika av en av mekanismen 305a omfattad växlingselasticitet, varvid den vid en bestämd kraft alstrad avlänkningen är framställd. Efter genomlöpande av det i mekanismen föreliggande spelet Sp inställer sig en med en urkopplingskraft F överensstämmande avlänkning, vilken fram till punkt 1 följer en karakteristika a, därpå fram till punkt 2 en karakteristika b med en tydligt mindre stegning och därefter fram till änden av avlänkningsområdet en karakteristika c med en åter tydligt större stigning. Elasticitetens svarströskel, dvs. den kraft, vid vilken sker en märkbar avlänkning, ligger under de vid ett synkroniserat tillkopplingsförlopp uppträdande krafterna i det övre området av karakteristikans del A. l föreliggande utföringsexempel föredrages en växlingselasticitet för vars avlänkning med ca 3,5 mm erfordras en kraft om ca 1300 N.

Enligt en ytterligare uppfinningstanke föreslås i föreningen med växellådan hos föreliggande fordon att anordna en elektromaskin, vars rotor exempelvis är förbunden med en fritt roterbar svängmassa, vilken på fördelaktigt sätt medelst åtminstone en koppling kan isoleras från drivenheten såsom förbränningsmaskin och från drivaxeln till svängmassan (Schwungnutz), respektive bildar denna, så att medelst dessa arrangemang är möjliga hydrauliska drivanordningar. Växellådan möjliggör enligt denna utformning ett omfattande utnyttjande av elektromaskinen exempelvis såsom startenhet för förbränningsmaskinen, strömgeneratorn, deldrivanordningen, fulldrivanordningen samt såsom enhet för omvandling av kinetisk energi till elektrisk energi eller till kinetisk rotationsenergi undre användning av rotorn såsom svängmassa vid fördröjningsförlopp hos fordonet vid frånkopplad förbränningsmaskin (rekuperation).

För detta ändamål beräknas av styranordningen 18, 44 kontinuerligt, kvasikontinuerligt, i ett annat utföringsexempel på ändamålsenligt sätt även diskret, det momentana värdet hos det mekaniska arbetet. Detta sker i det föredragna utföringsexemplet medelst en rutin, såsom denna är framställd i Fig. 5a. Vid en första genomgång, se frågan i steg 502, initialiseras räkningsförloppet och börarbetet beräknas, steg 507. l ytterligare förlopp, fråga i steg 502, beräknas i steg 503 det aktuella ställdonsarbetet. Därefter fastställs K:\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100se\O50209bd.d0c f) Z 4 r) (Ti »i en (f: i steg 504, huruvida den aktuella kopplingsmuffpositionen ligger tillräckligt nära målpunkten - vid synkrontröskeln. Om detta är fallet bestäms utträdesvillkoren - börkraft lika med synkronkraft - i steg 505, och rutinen lämnas, i annat fall sker i ett nästa steg 503 beräkningen av börkraften utgående från den aktuella positionen med avseende på den avlänkande kurvan i hastighets-arbets-diagrammet 510, visat i Fig. 5c, under hänsynstagande till kraft-arbets-karakteristikan, vilken företrädesvis är bestämd genom försök, varvid i ett annat utföringsexempel beräknas på ändamålsenligt sätt med ledning av detta sätt beräkningsgenomgång utgående från det aktuella läget - punkt i hastighets-arbets- mekanismens elasticitetskarakteristlka. På bestäms med vafle diagrammet 510 i Fig. 5c - börkraften för nästa steg, så att den önskade avlänkande kurvan 511 följs på bästa möjliga sätt. I i .i Fig. 5b visar ett hastighets-arbets-diagram, i vilket är framställda olika löpbanor för uppnående av börpositionen (synkronpositionen) under anbringande av börkraften motsvarande börarbetet Aso”. Fältets gränser är i figuren framställda med prickade linjer, varvid upptill bestäms genom den maximala strömmen och den maximala spänningen hos drivningen, mycket långsamma löpbanor, såsom löpbanan a, är på grund av den erfordrade tiden för synkronkraftuppbyggnaden ofördelaktigt, varigenom fältet nedtill begränsas. Vid tillkopplingen eftersträvas att följa en snabb löpbana, såsom löpbanan c; förloppet hos en gynnsam löpbana visas i diagrammet 510 i Fig. 5c.

I ett ytterligare utföringsexempel av uppfinningen sker en styrning för inställning av den önskade synkronkraften (synkronbörkraft) utan användning av någon information avseende positionen hos synkrontröskeln. Själva synkroniseringsförloppet och på ändamålsenligt sätt även framskridandet till synkronpositionen genomförs kraftstyrt, varvid det i ett annat utföringsexempel även kan vara ändamålsenligt att framskrida hastighetsstyrt still synkronpositionen. För kraftstymingen uppskattas i utföringsexemplet kontinuerligt, kvasikontinuerligt, i ett annat utföringsexempel på ändamålsenligt sätt även diskret, den till drivningen motsatta kraften. För detta ändamål sker genom styrningen en beräkning under hänsynstagande till styvheten hos den kinematiska sträckan mellan drivningen och kopplingsmuffen samt drivningens kinetiska energi, varigenom uppnås en mycket snabb och noggrann inställning av synkronbörkraften utan översvängningar. Speciellt undviks att drivkraften därvid behöver kompenseras vid uppnådd synkronposition, för att kompensera för en felaktig framskridnlngshastighet.

Som framställs i Fig. 6, uppskattas enligt en föredragen utformning den till drivningen motstående kraften genom observation av drivhastigheten, se steg 601 och denna motkraft framtages för den förvalda kraftangivelsen. l överensstämmelse med kontrollen i steg 602 och förgreningen med 604 genomförs beräkningen av börkraften så länge att antingen den önskade synkronkraften Fsynch inställs enligt sambandet IFSWC - K.'\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100se\050209b fÉ-ÜÉÖ 555 21 F,»| I eller också faller drivhastigheten I v,-| under ett värde vem., Vid uppnående av ett av dessa kriterier sätts i steg 603 utgångsvillkoren, genom att sollkraften Es” för nästa steg sätts lika med den önskade synkronkraften Fsynch.

Ett ytterligare föredraget utföringsexempel av uppfinningen möjliggör framskridandet till synkronpositionen under användning av en konstgjord dämpning i drivningen, genom att framskridandet till synkronpositionen och synkronkraftsuppbyggnaden genomförs kraftstyrt utgående från den i Fig. 2 med A betecknade positionen, varvid som förlaga för bördrivkraften F,-s°” hos drivningen sambandet F,-s°” = Fm, - kv. kommer till användning. Fm, beräknas med Fm, = Fsync h; + Foffsefi varvid med Fsym, betecknas den önskade synkronkraften vid kopplingsmuffen, med n betecknas drivningens verkningsgrad, med v,~ betecknas framskridningshastigheten och med Pam, k betecknas parametrar. Även i detta utföringsexempel inställs den önskade synkronkraften snabbt och utan översvängningar, varvid särskilt valet av parametern k, vilken även kan betecknas som dämpningskonstant, har väsentligt inflytande och i motsvarande inställning av denna parameter måste följa de andra storheterna.

Hos växellådor vilkas utväxlingssteg växlas medelst växlingskopplingar, är det nödvändigt att inlägga växelslutlägena eller synkrontrösklarna i ett för styranordningen anordnat minnet för att säkerställa ett friktionsfritt förlopp hos växlingsförloppen. På grund av driftsbetingade förändringar i området för kinematiken mellan kopplingsmuff och drivning, såsom exempelvis förslitning, kan erhållas avvikelser mellan de i minnet inlagda och de faktiska positionerna, varför det är nödvändigt att adaptera positionerna på nytt; en adaption sker företrädesvis upprepat under driften. Mellan bestämda positioner finns ett samband, dvs. en förskjutning på grund av driftsbetingade förändringar inverkar på dessa positioner likformigt eller också finns åtminstone ett proportionellt samband.

Enligt ett utföringsexempel av uppfinning framställs nu åtminstone tidvis en koppling mellan positioner, så att adaptionen för en position även används för korrigering av en annan position. Exempelvis kan adaptionen av växeländlägena vara förbunden med adaptionen av synkrontröskelpositionen i sådan utsträckning, att vid en genomförd adaption för ett våxeländläge korrigeras även tillhörande synkrontröskelposition i motsvarighet därtill. På ändamålsenligt sätt är den koppling av positionerna ej permanent utan verksam endast tidvis. Exempelvis kan positionerna för en adaption efter utlöpande av en förbestämd tid samkopplas med varandra. Ändamålsenliga i detta sammanhang är tider i området 40 till 200 timmar, särskilt 80 till 100 timmar. l ett annat utföringsexempel kan det dock även vara opportunt att framställa kopplingen oftare, exempelvis i avstånd om flera timmar eller även flera gånger per timme. l ytterligare ett utföringsexempel är kopplingen beroende av antalet KZ\Patent\1 100-\1 1009\1 10096100Se\050209bd.d0C Ik) 6 3 22 G1 fn LT! genomförda växeländlägesadaptioner. En koppling sker på ändamålsenligt sätt efter ett förutbestämt antal växeländlägesadaptioner, exempelvis efter 15 till 80, särskilt efter 40 till 60 växeländlägesadaptioner. Även en koppling av positioner för gemensam adaption på grundval av andra händelser, eventuellt fordonsstarten eller vid fordonsstillestånd t. ex. vid ett trafikljus kan vara ändamålsenligt.

I ett ytterligare utföringsexempel vid en växellåda, hos vilken positionerna för växeländlägena är inlagt i ett för styranordningen anordnat minne, adapteras under driften dessa växeländlägespositioner.

Enligt en ytterligare uppfinningstanke föreslås i förening med växellådan hos föreliggande fordon anordnandet av en elektromaskin, vars rotor, exempelvis är förbunden med en fritt roterbar svängmassa, vilken på fördelaktigt sätt medelst en koppling kan isoleras från drivenheten såsom förbränningsmaskin och från den utgående drivaxeln till svängmassan, respektive bildar denna, så att medelst dessa arrangemang hybriddrivningar är möjliga. Växellådan möjliggör enligt denna utformning ett omfattande utnyttjande av elektromaskinen exempelvis såsom startenhet för förbränningsmaskinen, strömgenerator, deldrivning, fulldrivning samt såsom enhet för omvandling av kinetisk energi över till kinetisk rotationsenergl under användning av rotorn såsom svängmassa vid fördröjningsförlopp hos fordonet vid bortkopplad förbränningsmaskin (rekuperation).

De med ansökan ingivna patentkraven är formuleringsförslag utan prejudikat för uppnående av vittomfattande patentskydd. Sökanden förbehåller sig att definiera vidare, tidigare endast i beskrivning och/eller ritningar offentliggjorda särdragskombinationer för patentskydd.

I underkraven använda tillbakahänvisningar hänvisar till den ytterligare utbildningen av föremålet för huvudkravet genom särdragen i förhandenvarande underkrav; de skall ej förstås som en avträdelse från uppnåendet av ett självständigt, motsvarande skydd för särdragskombinationerna hos de tillbakahänvisade underkraven.

Eftersom föremålen för underkraven med hänsyn till teknikens ståndpunkt på prioritetsdagen kan bilda egna och oberoende uppfinningar, förbehåller sig sökanden att göra föremål av oberoende patentkrav eller delningsförklaringar. De kan vidare även innehålla självständiga uppfinningar, vilka uppvisar en från föremålet för föregående underkrav oberoende utformning.

Utföringsexemplen är ej att förstå såsom begränsande av uppfinningen. Snarare är inom ramen för föreliggande offentliggörande möjliga talrika ändringar och modifikationer, särskilt sådana varianter, element och kombinationer och/eller material, vilka exempelvis genom kombination eller modifikation av enskilda i förbindelse med de i den allmänna beskrivningen och utföringsformerna samt i kraven beskrivna och på ritningarna innehållna särdragen resp. elementen eller förfarandestegen för fackmannen med avseende på K:\Patent\1 1 00-\1 1 009\1 10096100se\050209txt.d0c (_ fl l' (fx C; 4 C “i (f: 23 lösningen av uppgiften kan framtagas ochegenom kombinerade särdrag leder till ett nytt föremål eller till förfarandesteg resp. förfarandestegföljder, även i den utsträckning de avser framställnings-, kontroll- och arbetsförfaranden.

KI\Patent\1 100-\1 1009\1 100961 O0Se\050209b

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 CH .r-l. jx s! L fi (f: Patentkrav

1. Motorfordon (1) med en drivmotor (2), en vridmomentöverförande anordning (4) med en första manöveranordning (46), en växellåda (6) med en ingående axel och en utgående axel och en andra manöveranordning (48, 50), varvid växellådan (6) uppvisar ett flertal kugghjulssatser bildande utväxlingssteg, vilka kugghjulssatser var och en är bildade av ett med en axel fast förbundet växlingskugghjul (202a) och ett med en axel förbundet frigàngskugghjul (205a) och en styranordning (18, 44), varvid den första och den andra manöveranordningen (46, 48, 50) förberett genom styranordningen (18, 44) är automatiserat manövrerbara genom att i ett första driftsätt en manövrering av styranordningen (18, 44) initieras automatiskt på grund av ett flertal ingångsstorheter eller i ett andra driftsätt inleds en manövrering genom en inmatning av föraren, och varvid en förbindning av ett frigàngskugghjul (205a) hos åtminstone ett utväxlingssteg med en detta uppbärande axel (201a) sker medelst ett slututgångselement med en synkroniseringsanordning (204a), vilken under anbringande av en synkronkraft under tillkopplingen framställer en åtminstone approximativ varvtalslikhet mellan kugghjulen (202a, 205a) som skall förbindas och möjliggör en fullständig tillkoppling först vid fullbordat synkroniseringsförlopp vid åtminstone approximativ varvtalslikhet, k ä n n e t e c k n at av att en position hos en synkrontröskel för åtminstone ett utväxlingssteg är inlagd i ett för styranordningen (18, 44) anordnat minne.

2. Motorfordon enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att synkrontröskelns position är adapterbar hos nämnda åtminstone ett utväxlingssteg.

3. Motorfordon enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att en adaption av synkrontrösklarna genomförs då -fordonet (1) befinner sig åtminstone tillnärmelsevis l stillestånd, - drivmotorn (2) äri drift, i i - en fordonsbroms är manövrerad, 'och - en begäran om adaption av synkrontröskelns position föreligger.

4. Motorfordon (1) enligt något av kraven 2 eller 3, vid vars växellåda (6) manövreras utväxlingssteg genom den andra manöveranordningen (48, 50), vilken manöveranordning innefattar organ för utväljande och manövrering av slutmanöverelement, k ä n n e t e c k n at av att en adaption av synkrontröskelpositionen innefattar stegen - slutning av den vridmomentöverförande anordningen (4) medelst den första manöveranordningen (46), - framskridande till en position medelst den andra manöveranordningen (48, 50) åtminstone till närhet av ett läge, varifrån ett slututgångselement, för vilket är anordnat utväxlingssteg vars synkrontröskelposition skall adapteras, kan manövreras, KI\Patent\1100-\1 1009\110096100se\O50209tXt.d0C 10 15 20 25 25 - utgående från en position, varifrån synkrontröskeln med säkerhet genomfars vid manövrering av en slututgángsmekanism, så att slututgångselementet förflyttas i riktning mot sitt ändläge, - utrönande av en synkrontröskelposition pà grundval av en hämning av slututgångselementets tillkopplingsrörelse vid synkrontröskeln, på grund av otillräcklig synkronisering,.

5. Motorfordon enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att en adaption av synkrontröskelpositionen vidare innefattar stegen - beräkningsmässig manipulation av den utrönta synkrontröskelpositionen genom en för styranordningen anordnad beräkningsanordning för direkt användning eller för - utrönande av en ny synkrontröskelposition på grundval av denna samt den gamla synkrontröskelpositionen. I

6. Motorfordon enligt krav 2, hos vilket växeländlägenas positioner är inlagda i ett för styranordningen (18,44) anordnat minne och att dessa positioner adapteras under driften, k ä n n e t e c k n a t av att en bestämning av synkrontröskelpositionen sker åtminstone tidvis på grundval av de adapterade växeländlägen.

7. Motorfordon enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att efter förflytande av en förutbestämd tid sker åtminstone en gång bestämningen av synkrontröskelpositionen på grundval av de adapterade växeländlägena.

8. Motorfordon enligt krav 7, k ä n n e t e c k n at av att den förutbestämda tiden ligger i området 40 till 200 timmar, särskilt i området 80 till 120 timmar.

9. Motorfordon enligt krav 8, k ä n n e t e c k n at av att efter ett förutbestämt antal av oberoende adaptionsförlopp sker åtminstone en gång bestämningen av synkrontröskelpositionen på grundval av de adapterade växeländlägena.

10. Motorfordon enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att det förutbestämda antalet ligger mellan 15 och 80. särskilt mellan 40 och 60 adaptionsförlopp. K3\Patent\11 00-\1 1009\110096100se\O50209tXt.d0C