SE529905C2 - Växelstyranordning och växelstyrmetod för arbetsfordon - Google Patents

Description

25 30 529 905 2 Växling från förflyttning bakåt till förflyttning framåt utförs exempelvis såsom visas i fig 6(a) genom att reducera kopplingstrycket Pt hos den bakåtdrivande kopplingen från ett inställt tryck Pl , varmed följaktligen ökar kopplingstrycket Pt hos den fram- åtdrivande kopplingen till det inställda trycket P1.

En koppling på ingångssidan (moduleringskoppling) är inrättad mellan motorn och transmissionen vid kraftöverföringsbanan hos hjullastarens motor.

Kopplingen på ingångssidan är anordnad för justering av kraften som överförs till drivlinan för att öka kraften som överförs till arbetsmaskinen utifrån arbetsför- hållandet eller för att förhindra slirning av fordonet.

Patentpublikation 1 visad nedan beskriver en uppfinning i enlighet med vilken ingreppsstorleken hos kopplingen på ingångssidan styr för att förhindra sliming av fordonet.

Patentpublikation 1: japanska patentansökan publicerad nr 2001-146928.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Problem som löses med hjälp av uppfinningen.

Under det att kopplingstrycken Pt hos både den bakåtdrivande kopplingen och den framåtdrivande kopplingen är låga, såsom visas i fig 6(a), slirar friktionsorgan hos kopplingarna mot varandra vilket resulterar i bildande av fiiktionsvänne. Linjen m i fig 6(c) indikerar en vännemängd Q som genereras i förhållande till förfluten tid.

Därutöver uppstår vridmomentföråndring när kopplingen på ingångssidan är inkopp- lad (i ingrepp) med kopplingen på utgångssidan, vilket orsakar växlingsstötar påverkande operatören eller fordonets fimdament.

Vidare driver operatören ofta växeln utan att minska fordonshastigheten eller motorns varvtal. Detta ökar ytterligare belastningen på kopplingarna. 10 15 20 25 30 529 905 3 När en stor belastning läggs på transmissionskopplingarna vid varje växling kommer slitaget snabbt uppstå vilket minskar perioden för isärtagning av transmissionen för utbyte av kopplingama. Detta kommer att orsaka flera arbetsstopp, vilket i sin tur försämrar arbetseffektiviteten. Vidare erfordrar utbytet av växelkopplingar många arbetstimmar och innebär därmed en stor kostnad. Således finns ett önskemål att minska belastningen som appliceras på växelkopplingarna samt att eliminera eller minska arbetsinsatsen för byte av kopplingar.

För detta ändamål kan man reducera belastningen som appliceras på kopplingarna, genom att minska fordonets hastighet eller varvtalet hos motom vid växling för att minska värmemängden som genereras av kopplingama och av växelstöten.

Emellertid ökas genom minskningen av fordonets hastighet eller motoms varvtal perioden för manövrering i det V-formiga förfarandet för köming, vilket försämrar arbetseffektiviteten. Särskilt då man har en krafiig motor så svarar motorn långsamt och svarsfördröjningen är stor. Därför tar det, då motorvarvtalet reduceras, en väsentlig tid för motorn att återgå till det ursprungliga höga varvtalet och således påverkas arbetseffektiviteten väsentligt.

Den föreliggande uppfinningen har åstadkommits utifrån omständighetema som beskrivits ovan. Det är således ett syfte för den föreliggande uppfinningen att minska belastningen som appliceras på kopplingarna hos en transmission genom reducering av värmemängden som genereras av kopplingarna och av växlingsstöten utan att föranleda en ökning av tidscykeln eller att försämra arbetseffektiviteten.

Patentpublikationen l som nämns ovan beskriver att ï syftet för konstruktionen är att minska slimingen hos fordonet men visar inte ändamålet hos den föreliggande upp- finningen på något sätt.

Medel för att lösa problemen En första aspekt hos uppfinningen åstadkommer en växelstyranordning för ett arbetsfordon innefattande: 10 15 20 25 30 529 905 4 en transmission inrättad vid en kraftöverfóringsbana for en motor och som har växelkopplingar; en koppling inrättad mellan motom och transmissionen vid lcraftöverfóringsbanan för motorn; växelkopplingsstyranordning för val av en växelkoppling utifrån ett växlings- kommando att växla från en växelkoppling använd fore växling till den valda växel- kopplingen som skall användas efter växlingen fór att orsaka en motorkraft att över- föras till den valda växelkopplingen for övertöringen som skall användas efter växlingen via kopplingen på ingångssida; och kopplingsstyrorgan på ingångssidan för styrning av kopplingen på ingångssidan att växla från ett kopplat läge till ett kraftöverfórbart slirläge under en tidsperiod, från när en avstängningsmanöver av växelkopplingen, använd fore det att växlingen påbörjas, till när en inkopplingsmanövrering av den valda växelkopplingen som skall användas efter det att växlingen är fullbordad.

En andra aspekt hos uppfinningen i enlighet med den första aspekten kännetecknas av att var och en av växelkopplingarna hos transmissionen innefattar en framåtdriv- ande koppling for att orsaka fordonet att förflyttas framåt och en bakâtdiivande koppling för att orsaka fordonet att fórflyttas bakåt; och växelkopplingsstyranordningen verkställer: en styrning att välja den framätdrivande kopplingen utifrån växlingskommandot att växla från den bakåtdrivande kopplingen som används före växlingen till den valda framåtdrivande kopplingen som används efter växlingen; eller en styrning att välja den bakåtdrivande kopplingen utifrån växlingskommandot att växla från den framåtdrivande kopplingen som används före växlingen till den valda bakåtdrivande kopplingen som används efter växlingen.

En tredje aspekt hos uppfinningen i enlighet med den första aspekten kännetecknas av att arbetsfordonet har manövreringsorgan för val av den framåtdrivande kopp- lingen eller den bakåtdrivande kopplingen utifrån ett manövreringsläge. 10 15 20 25 30 529 905 5 En fjärde aspekt hos uppfinningen i enlighet med den första aspekten kännetecknas av att en trycksensor är inrättad för detektering av ett kopplingstryck hos var och en av växelkopplingarna, vari kopplingsstyrorganet på ingångssidan utför en styrning att reducera ett kopplingstryck hos kopplingen pâ ingångssidan till ett förutbestämt tryck placerat på ett kopplingstryck hos växelkopplingen som används före växling- en och/eller på ett kopplingstryck hos den valda växelkopplingen som skall använ- das efier den av trycksensorn detekterade växlingen.

En femte aspekt hos uppfinningen i enlighet med den första aspekten kännetecknas av att kopplingsstyrorganet på ingångssidan utför en styming att reducera ett kopp- lingstryck hos kopplingen på ingångssidan till ett förutbestämt tryck, baserat på en förfluten tid från en tidpunkt då en kopplingskammare hos den valda växelkopp- lingen. som skall användas efter växling, har fyllts med trycksatt olja.

En sjätte aspekt för uppfinningen i enlighet med den första aspekten kännetecknas av att kopplingsstyrorganet på ingångssidan utför en styrning att reducera ett kopp- lingstryck hos kopplingen på ingångssidan till ett förutbestämt tryck, baserat på en förfluten tid från när växlingskommandot genereras.

En sjunde aspekt for uppfinningen i enlighet med den första aspekten kännetecknas av att kopplingsstyrorganet på ingångssidan utför en styming att omkoppla kopp- lingen på ingångssidan från det kopplade läget till det kraftöverförbara slirläget, efter en tid när en kopplingskammare hos den valda växelkopplingen som skall användas efter växlingen, har fyllts med trycksatt olja.

En åttonde aspekt för uppfinningen i enlighet med den första aspekten kännetecknas av att kopplingsstyrorganet på ingångssidan återställer kopplingen på ingångssidan till ett ursprungligt kopplat läge från det kraftöverförbara slirläget efter en tid då en kopplingsmanövrering av den valda växelkopplingen som skall användas efter det att växlingen har fullbordats. l0 15 20 25 30 529 905 6 En nionde aspekt for uppfinningen, åstadkommer en växelstyrmetod for ett arbets- fordon där en koppling på ingångssidan och en transmission med växelkopplingar är arrangerade på en kraftöverföringsbana fór en motor, och en av växelkopplingarna har valts utifrån ett växlingskommando att växla från en växlingskoppling använd fore växling till den valda växelkopplingen som skall användas efter växlingen, så att en motorkraft överförs till den valda växelkopplingen for överfiâringen som skall användas efter växlingen via kopplingen på ingångssidan, metoden innefattar stegen: (a) påbörj ande av en avstängningsmanövrering av växelkopplingen som används fire växlingen; (b) omkoppling av kopplingen på ingångssidan från ett kopplat läge till ett kraft- överförbart slirläge; och (c) fullbordande av en inkopplingsmanövrering av den valda växelkopplingen som skall användas efter växlingen.

En tionde aspekt för uppfinningen i enlighet med den nionde aspekten kännetecknat av att innefatta stegen: (a) påbörj ande av avstängningsmanövreringen av växelkopplingen som används före växlingen; (b)° omkoppling av kopplingen på ingångssidan från det kopplade läget till det kraftöverfiñrbara slirläget efter en tid när kopplingskammaren hos den valda växel- kopplingen som skall användas efter det att växeln har fyllts med trycksatt olja; och (c) fullbordande av inkopplingsmanövreringen av den valda växelkopplingen som skall användas efter växlingen.

En elfte aspekt för uppfinningen i enlighet med den nionde aspekten kännetecknas av att den innefattar stegen: (a) päböij ande av avstängningsmanövreringen av växelkopplingen som används fore växlingen; (b) omkoppling av kopplingen på ingångssidan från det kopplade läget till det kraft- överförbara slirläget; (c) fullbordande av inkopplingsmanövreringen av den valda växelkopplingen som skall användas efter växlingen; och 10 15 20 25 30 529 905 7 (d) återställande av kopplingen på ingångssidan från det lcraftöverfórbara slirläget till ett ursprungligt kopplat läge efter en tid när inkopplingsmanövreringen av den valda växelkopplingen som skall användas efter växlingen har fullbordats.

I enlighet med den föreliggande uppfinningen, såsom visas i figurema 6(a) till 6(b), minskas kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan för att växla från det kopplade läget till det kraftöverfórbara slirläget vid en tid tE inom perioden från tid tA vid vilken manövreringen för att stänga av växelkopplingen som används fore växling (bakåtdrivande koppling 22) påbörjas vid tid tD då manövreringen att inkoppla den valda växelkopplingen som skall användas efter växlingen (framåtdriv- ande koppling 21) fullbordas (stegen 104 och 105 i fig 2). l enlighet med den föreliggande uppfinningen såsom visat i fig 6(c) är värmemäng- den Q som genererats av den framåtdrivande kopplingen 21 och den bakåtdrivande kopplingen 22 vid växling reducerad i förhållande till det jämförbara exemplet indi- kerat med ett skraferat område r, varmed belastningen som ligger på den framåtdriv- ande kopplingen 21 och den bakåtdrivande kopplingen 22 ävenså reduceras i sådan utsträckning. Detta åstadkoms genom att kopplingen 10 på ingångssidan är i det kraftöverförbara slirläget vid växling så att en del av belastningen på den framåtdriv- ande kopplingen 21 och den bakåtdrivande kopplingen 22 delas med kopplingen 10 på ingångssidan och vännemängden Q indikerad med det skraferade området s mot- svarande det skraferade området r alstras i kopplingen 10 på ingångssida.

Dessutom reduceras även, eftersom kopplingen 10 på ingångssidan är i det kraft- överförbara slirläget vid växling, vridmomentsfórändringen när kopplingen på ingångssidan inkopplas (kommer i ingrepp) med kopplingen på utgångssidan hos den valda framåtdrivande kopplingen 21 som skall användas efter växlingen varmed växlingsstöt reduceras.

På så sätt minskas, även då växling utförs utan minskning av fordonets hastighet under det att motorns varvtal bibehålles högt, belastningen applicerar på växel- kopplingarna 21 och 22 hos transmissionen 20. Detta minskar utvecklingen av slitage i kopplingarna förlänger perioden att öva isärtag av transmissionen 20 for 10 15 20 25 30 529 905 8 ersättning av kopplingarna 21 och 22. Såsom ett resultat av detta minskar arbetsupp- offringen att ersätta kopplingarna 21 och 22 hos transmissionen 20. Dessutom kan arbetet att ersätta kopplingen 10 på ingångssidan eller liknande utföras enkelt efler- som det inte finns något behov av isärtagning av transmissionen 20.

I enlighet med den föreliggande uppfinningen kan därför värmemängden som gene- reras av växelkopplingama 21 och 22 hos transmissionen 20, och av växlingsstöten, reduceras, och belastningen på kopplingarna kan minskas även i fall då växling utförs utan att reducera fordonets hastighet och bibehållande motorvarvtalet högt.

Således är växling möjlig utan orsakande av förlängning av tidsperioden för, eller försämring av, arbetseffektiviteten.

BÄSTA SÄTT ATT UTFÖRA UPPFINNINGEN Utföringsfonner hos den föreliggande uppfinningen kommer nu att beskrivas nedan med hänvisning till ritningarna.

F ig l är ett blockschema för en styranordning För transmission för ett arbetsfordon i enlighet med en utföringsforrn, återgivande ett uppbyggt parti hos en hjullastare relaterad till den föreliggande uppfinningen.

Såsom visas i fig 1 är en lcraftöveríöringsbana 50 för en motor hos en hjullastare 100 inrättad med en transmission 20 med en framåtdrivande koppling 21 och bakåtdri- vande koppling 22.

Vid lcraftöveriöringsbanan 50 för motorn hos hjullastaren 100 är inrättad en kopp- ling i (moduleringskoppling) på ingångssidan mellan motorn l och transmissionen 20.

Den utgående axeln hos motorn 1 hos hjullastaren 100 är kopplad till en PTO-axel.

PTO-axeln 30 är kopplad till kopplingen 10 på ingångssidan och likaså till en hyd- raulisk pump. 10 15 20 25 30 529 905 9 Motoms 1 arbetseffekt överförs till drivhjulen 7 via kopplingen 10 på ingångssida, en drivmomentsomvandlare 2, transmissíonen 20 och en hastighetsreducerande anordning (differentialväxel) 6. Kopplingen 10 på ingångssidan är en våt hydraulisk koppling med flera lameller.

Transmissionen 20 har växelkopplingar som är våta hydrauliska kopplingar med flera lameller. Växelkopplingarna hos transmissíonen 20 består av en framåtdrivan- de koppling 21, en bakåtdrivande koppling 22, och växelkopplingar, nämligen en första växelkoppling 23 och en andra växelkoppling 24 och en tredje växelkoppling 25.

Ingreppskraften medelst friktion mellan ingångssidan och utgångssidan hos växel- kopplingarna 21 till 25 styrs genom styrning av ett hydrauliskt tryck (kopplings- tryck) Pt hos trycksatt olja matad eller utmatad från växelkopplingarna 21 till 25. Pâ liknande sätt styrs ingreppskraften medelst friktion mellan ingångssidan och ut- gångssidan hos kopplingen 10 på ingångssidan genom styrning av ett kopplingstryck Pm av trycksatt olja matad till eller utrnatad från kopplingen 10 på ingångssidan.

En Växelspak 15 för drivning framåt/bakåt är inrättad vid en förarhytt hos hjullasta- ren 100 tjänstgörande såsom manövreringsorgan för val av antingen den framåt- drivande kopplingen 21 eller den bakåtdrivande kopplingen 22 beroende på ett manövreringsläge.

En kommandosignal för växling indikerande ett manövreringsläge (framåtdrivande läge eller bakåtdrivande läge) hos omkopplaren 15 för drivning framåt/bakåt matas till en styrenhet 16.

T ransmissionen 20 har en trycksensor 5 för detektering av kopplingstryck Pt hos växelkopplingama 21 till 25. Trycksensorn 5 inkluderar en nivåsensor detekterande en signal för påfyllnad som kommer att beslnivas nedan, och en trycksensor. Kopp- lingstrycken Pt hos växelkopplingama 21 till 25 som detekteras av trycksensorn 5 matas till styrenheten 16. 10 15 20 25 30 529 905 10 Transmissionen 20 har en våxelkopplingsstyrventil 4 fór styrning av inkopplingen och avstängningsmanövreringen hos växelkopplingarna 21 till 25.

Kopplingen 10 på ingångssidan har en styrventil ll fór kopplingen på ingångssidan fór styrning av inkopplingen och avstångningsmanövreringen av kopplingen 10 på ingångssidan.

En utmatningsledning 13 hos den hydrauliska pumpen 12 står i förbindelse med växelkopplingsstyrventilen 4 och styrventilen 11 fór koppling på ingångssidan.

Utmatningsledningen 13 är inrättad med en avlastningsventil 14. Växelkopplings- styrventilen 4 år en servoventil som upptar hydraulisk olja matad från den hydrau- liska pumpen 12 och styr matningen av hydraulisk olja till växelkopplingarna 21 till 25 och utmatningen av den hydrauliska oljan från växelkopplingarna 21 till 25 i enlighet med kommandosignalen fór kopplingstryck. På liknande sätt är styrventilen 11 fór koppling på ingångssidan en servoventil som mottar hydraulisk olja utmatad från den hydrauliska pumpen 12 och styr matningen av hydraulisk olja till kopp- lingen på ingångssidan och utmatningen av hydraulisk olja från kopplingen 10 på ingångssidan i enlighet med kommandosignalen fór kopplingstryck.

När kopplingskarnmaren hos den framåtdrivande kopplingen 21 eller hos den bakåt- drivande kopplingen 22 är fylld med trycksatt olja (när uppfyllningen är fullbordad), kommer nivåsensorn att detektera fullbordandet av fyllning och växelkopplingsstyr- ventilen 10 ger en uppfyllnadssignal, indikerande fullbordandet av uppfyllandet, till styrenheten 16.

Styrenheten 16, vilken tjänstgör såsom växelkopplingsstyrorgan och såsom styr- organ för koppling på ingångssidan, ger en kommandosignal fór kopplingstryck till växelkopplingsstyrventilen 4 och likaså ger en kommandosignal fór kopplingstryck till styrventilen ll fór koppling på ingångssida, såsom beskrivs nedan. Kommande- signalen för kopplingstryck är en tidsvarierande struktur hos kopplingstrycket Pt.

Kopplingstrycken Pt motsvarande de respektive tiderna är inledningsvis lagrade i minnet. 10 15 20 25 30 529 905 1 1 Exempelvis väljs den framåtdrivande kopplingen 21 när styrenheten 16 mottar en kommandosignal för växling från iörflyttning bakåt till förflyttning framåt när hjullastaren 100 förflyttas bakåt. Styrenheten 16 utmatar en kommandosignal för kopplingstryck fór att reducera kopplingstrycket Pt hos den bakåtdrivande kopp- lingen 22 som används före växling i enlighet med en förutbestämd hydraulisk struktur för tryckvariation. På samma gång ökar styrenheten 16 kopplingstrycket Pt hos den valda framåtdrivande kopplingen 21 som skall användas efter växling för växling från den bakåtdrivande kopplingen 22 till den framåtdrivande kopplingen 21. Därigenom överförs kraften från motorn 1 till drivhjulen 7 via kopplingen på ingångssidan, vridmomentsomvandlaren 2, den valda framåtdrivande kopplingen 21 som skall användas efter växling av transmissionen 20, och den hastighetsreducera- de växeln 6, för drivning av drivhjulen 7. Därmed ändrar hjullastaren 100 förflytt- ningsriktning från bakåt till framåt.

(Första utföringsform) Fig 2 är ett flödesschema återgivande en växelstyrmetod i enlighet med en första utföringsforrn, illustrerande processflödet utfört av styrenheten 16.

Fig 6(a) illustrerar ett inbördes förhållande mellan en tid t och ett kopplingstryck Pt hos den framåtdrivande kopplingen 21 och den bakåtdrivande kopplingen 22 Fig 60)) illustrerar tidsvariation hos kopplingstrycket Pm för kopplingen 10 på ingångssidan användande gemensamt den abskissa axeln eller tidsaxeln i fig 6(a).

Fig 6(c) illustrerar tidsvariationen hos värmemängdema Q genererade av framåt- drivande kopplingen 21, den bakåtdrivande kopplingen 22 och kopplingen 10 på ingångssidan, under användande av den gemensamma abskissa-axeln eller tidsaxeln i fig 6(a).

I det följande kommer en beskrivning att göras, med hänvisning till fig 2 och fig 6 tillsammans, antagande ett fall där växelspaken 15 för drivning framåt/bakåt manöv- reras till det främre läget samtidigt som hjullastaren 100 förflyttas bakåt. 10 15 20 25 30 529 905 12 Styrenheten 16 bestämmer huruvida, baserad på en kommandosignal fór växling matad till styrenheten, växelspaken 15 fór drivning framåt/bakåt har manövrerats fór växling från det bakre läget till det främre läget (steg 101).

Om växelspaken 15 fór drivning framåt/bakåt har manövrerats att växla från det bakre läget till det främre läget (bestämmes med JA i steg 101), genereras en kommandosignal fór kopplingstryck för växling från förflyttning bakåt till fórflytt- ning framåt och matas till växelkopplingsstyrventilen 4.

Växelkopplingsstyrventilen 4 startar en avstängningsmanövrering av koppling vid en tid tA för att snabbt reducera kopplingstrycket Pt hos den bakåtdrivande kopp- lingen 22 från ett tryck P1 vid vilket ett fullständigt inkopplat läge upprättas till ett fórutbestämt tryck P5 vid vilket ett slirläge upprättas. Därefter reduceras gradvis kopplingstrycket Pt tills ett tryck uppnås fór etablerande av ett helt avstängt läge, eller ett tryck huvudsakligen noll, vid en tid tc (steg 102).

Därefter påbörjar, utifrån kommandosignalen fór kopplingstryck (tidsvarierande struktur hos kopplingstrycket), växelkopplingsstyrventilen 4 att mata hydraulolja till den framåtdrivande kopplingen 21 fór att uppfylla kopplingskammaren vid en tid tI som är tidigare än tid tc där kopplingstrycket Pt hos den bakåtdrivande kopplingen 22 blir huvudsakligen noll under en minimal tidsperiod Tf. När kopplingskammaren hos den framåtdrivande kopplingen 21 uppfyllts med trycksatt olja (uppfyllandet har fullbordats) vid en tid tB, matas uppfyllnadssignal till styrenheten 16 när nivåsen- som detekterar detta. Vid mottagande av uppfyllnadssignalen vid fyllnadstiden tB ökar styrenheten 16 gradvis (uppbygger) kopplingstrycket Pt från trycket P2 vid fullbordandet av uppfyllnad till det inställda trycket P1 fór att etablera det fullborda- de inkopplade läget. Kopplingstrycket P3 hos den framåtdrivande kopplingen 21 uppnår det inställda trycket Pl vid en tid tD (steg 103), varmed det fullbordade inkopplade läget har etablerats.

Styrenheten 16 utfór styrning för att reducera kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan till ett förutbestämt tryck P4 vid vilket ett kraftöverfórbart slir- 10 15 20 25 30 529 905 l 3 läge upprättas, baserat på en förfluten tid t från uppfyllnadstiden tB vid vilken kopp- lingskamrnaren hos den valda framåtdrivande kopplingen 21, som skall användas efter växling, har fyllts med trycksatt olja.

Detta innebär att styrenheten bestämmer huruvida en förutbestämd tidsperiod Tg har förflutit från uppfyllnadstiden tB (steg 104).

Om det har bestämts att den förutbestämda tidsperioden Tg har förflutit från fyll- nadstiden tB (bestäms med JA i steg 104), reduceras kopplingstrycket Pm hos kopp- lingen 10 på ingångssidan vid en tid tE från det inställda trycket P3, där det till fullo inkopplade läget etableras, till ett förutbestämt tryck P4 vid vilket det kraftöverför- bara slirläget är etablerat. Detta tryck P4 bibehålles efter detta (steg 105) Styrenheten 16 bestämmer, baserat på en detekteringssignal från trycksensorn 5, huruvida kopplingstrycket Pt hos den valda framåtdrivande kopplingen 21 som skall användas efter växling har uppnått det inställda trycket (maximalt tryck) Pl vid vilket det till fullo inkopplade läget är etablerat (steg 106).

Om det är bestämt vid tiden tD att kopplingstrycket Pt hos den framåtdrivande kopp- lingen 21 har uppnått det inställda trycket (maximalt tryck) P1 vid vilket det tillfullo inkopplade läget är etablerat (bestämt JA i steg 106), stiger kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan från trycket P4 till det ursprungliga inställda trycket P3 vid tiden tF efter utgången av en förutbestämd tidsperiod Th (steg 107).

En beskrivning kommer nu att göras avseende tidsvariationen för vârmemängden Q som genereras under växlingsstymingen beskriven ovan.

Linjen k i fig 6(c) indikerar en tidsvariation hos värmemängden Q som genererats av den framâtdrivande kopplingen 21 och den bakåtdrivande kopplingen 22 när styr- ningen utförs för att reducera kopplingstrycket Pm hos en till kopplingen 10 på ingångssidan i enlighet med den föreliggande utfóringsforrnen såsom visas i fig 6(b).

Linjen mi fig 6(c) indikerar, såsom ett jämförande exempel avseende utförings- 10 15 20 25 30 529 905 14 formen, en tidsvariation av värrnemängden Q som genereras av den framåtdrivande kopplingen 21 och den bakåtdrivande kopplingen 22 när styrningen enligt den före- liggande utföringsformen inte utförs (när kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan bibehålles vid det inställda trycket P3). Linjen n i ñg 6(c) indikerar en tidsvariation för värmemängden Q, som genereras av kopplingen 10 på ingångssidan när styrningen enligt utfóringsforrnen utförs.

Såsom visas i fig 6(c) är, i enlighet med den föreliggande utföringsforrnen, värme- mängden Q som genereras av den framåtdrivande kopplingen 21 och den bakåtdri- vande kopplingen 22 vid växling mindre än det jämförande exemplet, till den grad som indikeras med hjälp av det skraferade området r, varmed belastningen på den framåtdrivande kopplingen 21 och den bakåtdrivande kopplingen 22 reduceras till den omfattningen. Detta sker eftersom kopplingen 10 på ingångssidan är i det kraft- överförbara slirläget vid växlingen, varigenom belastningen på den framåtdrivande kopplingen 21 och den bakätdrivande kopplingen 22 till del upptas av kopplingen 10 på ingångssidan, varmed värmemångden Q, som indikeras medelst den skrafferade regionen 1 motsvarande den skrafferade regionen r, genereras av kopplingen 10 på ingångssidan.

Dessutom reduceras, eftersom kopplingen 10 på ingångssidan är i det laaftöverför- bara slirläget vid växling, vridmomentsvariationen när kopplingens ingångssidan och kopplingens utgångssida i den valda framåtdrivande kopplingen 21 som skall användas efter växling är inkopplade (i ingrepp) med varandra och därmed reduceras även växlingsstöten.

Härmed kan, även i fall växlingen utförs utan att reducera fordonets hastighet under det att motorns varvtal bibehålles högt, belastningen som appliceras på växel- kopplingama 21 och 22 hos transmissionen 20 reduceras för att fördröja förslit- ningsprocessen av kopplingarna och således kan perioden att behöva ta isär trans- missionens 20 interiör för att utbryta kopplingarna 21 och 22 göras längre. Detta gör det möjligt att minska på arbetsbördan avseende utbyte att kopplingarna 21 och 22 10 15 20 25 30 529 905 15 hos transmissionen 20 eller liknande. Utbytet av kopplingen 10 på ingångssidan kan utföras enkelt eftersom ingen isärtagning av transmissionen 20 behöver göras.

I enlighet med den föreliggande utföringsformen, såsom beskrivits ovan, kan, även i fall växlingen utförs utan att minska fordonets hastighet och bibehållande motorns höga varvtal, värmemängden som genereras av växelkopplingama 21 och 22 hos transmissionen 20 och växlingsstöten reduceras varmed belastningen på kopplingar- na kan reduceras. Således är det möjligt att förhindra förlängningen av tidsperioden och försänning av arbetskapaciteten.

(Andra utföringsform) Den första utföringsfonnen beskriven ovan kan produceras på olika sätt. Enligt den första utföringsformen ovan reduceras kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan (steg 105) om det är bestämt att den förutbestämda tidsperioden Tg har förflutit från uppfyllningstiden tB (bestämning JA i steg 104). Denna bestämning kan utföras av trycksensorn 5.

Särskilt kan bestämmas, såsom visas i fig 3, att den förutbestämda perioden Tg har förflutit från uppfyllningstiden tB baserat på det faktum att kopplingstrycket Pt hos den bakåtdrivande kopplingen 22 som används före växling och som detekteras av trycksensom 5 har uppnått ett förutbestämt tryck P6 (fig 6(a)) (bestämning JA i steg 204), varmed kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan kan minskas (steg 105).

(Tredje utföringsfonn) I enlighet med den första utföringsformen beskriven ovan, om det har bestämts vid tiden tD att kopplingstrycket Pt hos den framåtdrivande kopplingen 21 har uppnått det inställda trycket (maximalt tryck) P1 vid vilket det fullbordade inkopplade läget är etablerat (bestämning JA i steg 106), ökas kopplingstrycket Pm på kopplingen 10 « på ingångssidan från trycket P4 till det ursprungliga inställda trycket P3 när den för- utbestämda tidsperioden Th (steg 107) har förflutit. Denna bestämning kan utföras med hjälp av tidsstyrning utan användande av trycksensorn. 10 15 20 25 30 529 905 16 Särskilt kan, såsom visas i fig 4, bestämmas att trycket har blivit det inställda trycket (maximalt tryck) P1 vid tiden tD varmed det fiillbordade inkopplade läget etableras utifrån det faktum att den förbestämda tidsperioden Tj har förflutit eñersom väx- lings-kommandot har genererats (fig 6(a)), eller den förbestämda tidsperioden Tp har förflutit från uppfyllningstiden tB (fig 6(a)) (bestämning JA i steg 206), och kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan kan ökas från trycket P4 till det ursprungliga inställda trycket P3 efter utgång av den förutbestämda tidsperioden Th (steg 107).

I enlighet med den tredje utföringsformen finns inget behov av att använda tryck- sensorn för att detektera kopplingstrycket Pt hos den framåtdrivande kopplingen 21 och den bakåtdrivande kopplingen 22. Således kan trycksensorn avlägsnas från arrangemanget.

(Fjärde utföringsfonn) På liknande sätt, såsom visas i fig 5, kan det bestämmas att den förutbestämda tids- perioden Tg har förflutit från uppfyllningstiden tB baserat på det faktum att kopp- lingstrycket Pt hos den bakåtdrivande kopplingen 22 som används före växling detekterad av trycksensom 5 har uppnått det förutbestämda trycket P6 (fig 6(a)) (bestämning JA i steg 204), varmed kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan kan minskas (steg 105). Det kan bestämmas vid tiden tD att trycket har uppnått det inställda trycket (maximalt tryck) P1, vid vilket det fullbordade inkopplade läget är etablerat, baserat på det faktum att den förutbestämda tidsperio- den tj har förflutit eftersom växlingskommandot har genererats (fig 6(a)), eller för att den förutbestämda tidsperioden Tp har förflutit från uppfyllningstiden P3 (fig 6(a)) (bestämning JA i steg 206), varmed kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan kan höj as från trycket P4 till det ursprungliga inställda trycket P3 efter utgången av den förutbestämda tidsperioden Th (steg 107).

(Femte utföringsform) I enlighet med utföringsformerna beskrivna ovan minskas kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan för att växla från det inkopplade läget till det kraft- 10 15 20 25 30 529 905 17 överforingsbara slirläget vid tiden tE efter det att uppfyllningstiden tB, vid vilken kopplingskammaren hos den valda framåtdrivande kopplingen 21, som skall använ- das efter växling, har fyllts med trycksatt olja (steg 104, 105), varmed sedan kopp- lingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan ökas for att återställa det ursprungliga inkopplade läget från det kraftöverförbara slirläget, vid en tid tF efier tiden tD vid vilken inkopplingsmanövreringen av den valda framåtdrivande kopp- lingen 21 som skall användas efter växling har fullbordats (stegen 106 och 107).

Emellertid är val av tidpunkt för att reducera eller höja kopplingstrycket Pm hos kopplingen på ingångssidan inte begränsad till ovanstående. Valet av tidpunkt for att reducera kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan kan inställas vid vilken tid som helst under perioden från det när avstängningsmanövreringen av den bakåtdrivande kopplingen 22 som används fore växling har påbörjats vid tiden tA till när inkopplingsmanövreringen av den valda fiarnåtdrivande kopplingen 21 som skall användas efter växling har fullbordats vid tiden tD.

Fig 7(a) och 7(b) är diagram motsvarande fig 6(a) och 6(b); vilka illustrerar valet av tidpunkten for att reducera och höja kopplingstrycket hos kopplingen 10 på ingångs- sidan i enlighet med den femte utforingsfonnen.

Såsom visas i fig 7(a) och 7(b) kan kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan reduceras vid tiden tA när avstängningsmanövreringen av den bakåt- drivande kopplingen 22 påbörjas (vid en tidpunkt fore uppfyllningstiden tB vid vilken kopplingskammaren hos den valda framåtdrivande kopplingen 21, som skall användas efter växling, uppfyllts med trycksatt olja), och varmed kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan kan höjas efter tid tD när inkopplingsmanöv- reringen av den framåtdrivande kopplingen 21 har fiillbordats.

(Sjätte utfóringsforrn) Fig 8(a) och 8(b) är diagram motsvarande fig 6(a) och 6(b), vilka illustrerar valet av tidpunkten för att reducera och höja kopplingstrycket hos kopplingen 10 på ingångs- sidan i enlighet med den sjätte utfóringsformen. 10 15 20 25 30 529 905 1 8 Såsom visas i fig 8(a) och 8(b) kan kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan reduceras vid en tidpunkt efter uppfyllningstiden tB vid vilken kopp- lingskammaren hos den valda framåtdrivande kopplingen 21, som skall användas efter växling, har fyllts med trycksatt olja, och höjts vid en tid tu före tiden tD vid vilken inkopplingsmanövreringen av den framåtdrivande kopplingen 21 har fullbor- dats.

(Sjunde utföringsforrn) Fig 9(a) och 9(b) är diagram motsvarande fig 6(a) och 6(b) och illustrerar valet av tidpunkten för att reducera och höja kopplingstrycket hos kopplingen 10 på ingångs- sidan i enlighet med den sjunde uttöringsfornien.

Såsom visas i fig 9(a) och 9(b) kan kopplingstrycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan reduceras vid en tidpunkt före tiden tA vid vilken avstängningsmanöv- reringen av den bakåtdrivande kopplingen 22 påbörjats (vid en tidpunkt före upp- fyllningstiden tB när kopplingskammaren hos den valda framåtdrivande kopplingen 21, som skall användas efter växlingen, har fyllts med trycksatt olja), och kopplings- trycket Pm hos kopplingen 10 på ingångssidan kan höj as vid tiden tu före tiden tD vid vilken inkopplingsmanövreringen av den framåtdrivande kopplingen 21 har full- bordats.

Beskrivningen av utföringsformerna ovan har presenterats i termer i fallet där växel- spaken 15 för drivning framåt/bakåt manövreras till det främre läget under det att hjullastaren 100 förflyttas bakåt, dvs när växelkopplingen som används före växling är den bakåtdrivande kopplingen 22 och den valda växelkopplingen som skall användas efter växling är den framåtdrivande kopplingen 21. Emellertid är den före- liggande uppfinningen på liknande sätt användbar vid fallet där växelspaken 15 för drivning framåt/bakåt manövreras till det bakre läget under det att hjullastaren 100 förflyttas framåt, ersättande den bakåtdrivande kopplingen 22 såsom växelkopp- lingen som används före växling i enlighet med utföringsformerna ovan med den framåtdrivande kopplingen 21 och ersättande den framåtdrivande kopplingen 21 10 15 20 25 30 529 905 19 såsom växelkopplingen som skall användas efter växling i enlighet med utförings- fonnerna ovan med den hakåtdrivande kopplingen 22.

Vidare har beskrivningen av utföringsforniema beskrivna ovan presenterats med föresatsen av fallet där växlingen uträttas från den framåtdrivande kopplingen 21 till den bakåtdrivande kopplingen 22. Emellertid är den föreliggande uppfinningen på liknande sätt användbar i fallet där växlingen utförs vid annan växelkoppling bildande transmissionen 20.

Särskilt är den föreliggande uppfinningen på liknande sätt användbar genom ersätt-- ande av växlingen från den bakåtdrivande kopplingen 22 till den framåtdrivande kopplingen 21 i enlighet med utföringsforrnerna med växlingen från den första växelkopplingen 23 till den andra växelkopplingen 24, växlingen från den första växelkopplingen 23 till den tredje växelkopplingen 25, växlingen från den andra växelkopplingen 24 till den tredje växelkopplingen 25, växlingen från den andra j växelkopplingen 24 till den första växelkopplingen 23, växlingen från den tredje växelkopplingen 25 till den första växelkopplingen 23 eller växlingen från den tredje växelkopplingen 25 till den andra växelkopplingen 24.

Trots det att beskrivningen av utföringsformerna har presenterats med föresatsen att arbetsfordonet är en hjullastare är den föreliggande uppfinningen på liknande sätt användbar vid andra arbetsområden så länge som arbetsfordonet har en koppling på ingångssidan (moduleringskoppling) som komplement till växelkopplingarna hos transmissionen.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA F ig 1 är ett blockschema för en styranordning för transmission för ett arbetsfordon i enlighet med en utföringsform, visande ett parti av uppbyggnaden av en hjullastare relaterad till den föreliggande uppfinningen; fig 2 är ett flödesschema av en växelstyrmetod, visande flödet för processen utförd av en styrenhet; 10 15 529 905 20 fig 3 är ett flödesschema motsvarande fig 2, men âtergivande flödet för processen i enlighet med en annan utfiàringsforrn; fig 4 är ett flödesschema motsvarande fig 2, men återgivande flödet för processen i enlighet med en annan utföringsfonn; fig 5 är ett flödesschema motsvarande fig 2, men återgivande flödet för processen i enlighet med en annan utföringsforrn; fig 6(a) är ett diagram återgivande förhållandet mellan tid och kopplingstryck hos den frarnåtdrivande och bakåtdrivande kopplingen, fig 6(b) är ett diagram återgivan- de tidsvariation hos kopplingstrycket hos kopplingen på ingångssidan under använd- ande av abskissa axeln fig 6(a) gemensamt såsom tidsaxeln, och fig 6(c) är ett diagram återgivande tidsförändring hos värmemängdema som genereras i den fram- åtdrivande kopplingen, bakåtdrivande kopplingen och kopplingen på ingångssidan under användande av abskissa-axeln i fig 6(a) gemensamt såsom tidsaxeln; fig 7(a) och 7(b) är diagram för förklarande av en ytterligare utföringsform och mot- svarar fig 6(a) och 6(b); fig 8(a) och 8(b) är diagram för förklarande av ytterligare utföringsform motsvar- ande fig 6(a) och 6(b); och fig 9(a) och 9(b) är diagram för förklarande av ytterligare utföringsforrn motsvaran- de fig 6(a) och 6(b).

Claims (11)

10 15 20 25 30 529 905 ft \ PATENTKRAV

1. Växelstyranordning för ett arbetsfordon (100), innefattande: - transmission (20) inrättad vid en kraftöverfóringsbana (50) för en motor (1) och som har växelkopplingar; - koppling (10) på ingångssida inrättad mellan motorn (1) och transmissionen (20) vid kraftöverfóringsbanan (50 för motorn (1); - växelkopplingsstyranordning för val av en växelkoppling utifrån ett växlings- kommando att växla från en växelkoppling (21, 22) använd före växling till den valda växelkopplingen (21, 22) som skall användas efter växlingen för att orsaka en motorkraft att överföras till den valda växelkopplingen för överföringen som skall användas efter växlingen via kopplingen (10) på ingångssida; och - kopplingsstyrorgan på ingångssidan för styrning av kopplingen på ingångssidan att växla från ett kopplat läge till ett kraftöverförbart slirläge så att ett kopplings- tryck hos kopplingen på ingångssidan börjar reduceras under en tidsperiod från när en avstängningsmanövrering av växelkopplingen (21, 22), använd före det att väx- lingen påbörjas, tills en inkopplingsmanövrering av den valda växelkopplingen (21, 22), som skall användas efter växlingen, är fullbordad.

2. Växelstyranordning för ett arbetsfordon (100) enligt krav 1, vari var och en av växelkopplingarna (21, 22) hos transmissionen (20) innefattar en framåtdrivande koppling (21) för att orsaka fordonet (100) att förflyttas framåt och en bakåtdrivande koppling (22) för att orsaka fordonet (100) att förflyttas bakåt; och växelkopplingsstyranordningen verkställer: - en styrning att välja den framåtdrivande kopplingen (21) utifrån växlingskomman- dot att växla från den bakåtdrivande kopplingen (22) som används före växlingen till den valda framåtdrivande kopplingen (21) som används efter växlingen; eller - en styrning att välja den bakåtdrivande kopplingen (22) utifrån växlingskomman- dot att växla från den frarnåtdrivande kopplingen (21) som används fore växlingen till den valda bakåtdrivande kopplingen (22) som används efter växlingen. 10 15 20 25 529 905 31%

3. Växelstyranordning för ett arbetsfordon (100) enligt krav 1, vari arbetsfordonet (100) har manövreringsorgan för val av den frarnätdrivande kopplingen (21) eller den bakåtdrivande kopplingen (22) utifrån ett manövreringsläge.

4. Växelstyranordning för ett arbetsfordon (100) enligt krav l, innefattande en trycksensor (5) för detektering av ett kopplingstryck hos var och en av växel- kopplingarna (21 , 22), vari kopplingsstyrorganet för ingångssidan utför en styrning att reducera ett kopplingstryck hos kopplingen (10) på ingångssida till ett förutbe- ståmt tryck baserat på ett kopplingstryck hos växelkopplingen (21, 22) som används före växling och/eller på ett kopplingstryck hos den valda växelkopplingen (21, 22) som skall användas efter den av trycksensorn (5) detekterade växlingen.

5. Växelstyranordning för ett arbetsfordon (100) enligt krav 1, vari kopplingsstyr- organet för ingångssidan utför en styrning att reducera ett kopplingstryck hos kopp- lingen (10) på ingångssidan till ett förutbestämt tryck baserat på en förfluten tid från en tidpunkt då en kopplingskammare hos den valda växelkopplingen (21, 22), som skall användas efter växlingen, har fyllts med trycksatt olja.

6. Växelstyranordning fór ett arbetsfordon (100) enligt krav 1, vari kopplingsstyr- organet för ingångssidan utför en styrning att reducera ett kopplingstryck hos kopp- lingen (10) på ingångssida till ett förutbestämt tryck baserat på en förfluten tid från när vâxlingskommandot genererats.

7. Växelstyranordning för ett arbetsfordon (100) enligt krav 1, vari kopplingsstyr- organet för ingångssidan utför en styrning att omkoppla kopplingen (10) på ingångs- sida från det kopplade läget till det laaftöverfórbara slirläget efter en tid när en kopplingskammare hos den valda växelkopplingen (21, 22), som skall användas efter växling, har fyllts med trycksatt olja. 10 15 20 25 529 905 åtrå

8. Växelstyranordning för ett arbetsfordon (100) enligt krav l, vari kopplingsstyr- organet för ingångssidan återställer kopplingen (10) på ingångssida till ett ursprung- ligt kopplat läge från det kraftöverfórbara slirläget efter en tid då en kopplings- manövrering av den valda växelkopplingen (21, 22), som skall användas efter det att växlingen har fullbordats.

9. Växelstynnetod för ett arbetsfordon (100), där en koppling (10) på ingångssida och en transmission (20) med växelkopplingar (21, 22) är arrangerade i en kraft- överfóringsbana (50) för en motor (1), och en av växelkopplingama (21, 22) har valts utifrån ett växlingskommando att växla från en växelkoppling använd före växling till den valda växelkopplingen (21, 22) som skall användas efter växlingen, så att en motorkraft överförs till den valda växelkopplingen (21, 22) hos transmis- sionen som skall användas efter växlingen via kopplingen (10) på ingångssida, var- vid metoden innefattar stegen: a) päbörjande av en avstängningsmanövrering av växelkopplingen (21, 22) som används före växling; b) påböij ande av en reducering av ett kopplingstryck hos kopplingen på ingångssi- dan; c) omkoppling av kopplingen (10) på ingångssidan från ett kopplat läge till ett kraftöverförbart slirläge; och d) fullbordande av en inkopplingsmanövrering av den valda växelkopplingen (21, 22) som skall användas efter växling.

10. Växelstynnetod för ett arbetsfordon (100) enligt krav 9, innefattande stegen: a) påbörj ande av avstängningsmanövreringen av växelkopplingen (21, 22) som an- vänds före växlingen; b) pâböij ande av en reducering av kopplingstrycket hos kopplingen på ingångssi- dan efter en tid när en kopplingskammare hos den valda växelkopplingen (21, 22) som skall användas efter växlingen har fyllts med trycksatt olja; 10 15 529 905 :ll-i c) omkoppling av kopplingen (10) på ingångssidan från det kopplade läget till det kraftöverfórbara slirläget; och d) fullbordande av inkopplingsmanövreringen av den valda våxelkopplíngen som skall användas efter växlingen.

11. Växelstyrmetod för ett arbetsfordon (100) enligt krav 9, innefattande stegen: a) påbörjande av avstängningsmanövreringen av växelkopplingen (21, 22) som används före växlingen; b) påbörjande av en reducering av kopplingstrycket hos ingångskopplingen; c) omkoppling av kopplingen (10) på ingångssidan från det kopplade läget till det kraftöverförbara slirläget; d) fullbordande av inkopplingsmanövreringen av den valda växelkopplingen (21, 22), som skall användas efter växlingen; och e) återställande av kopplingen (10) på ingångssidan från det lcraftöverfórbara slirlä- get till det ursprungliga kopplade läget efter en tid när inkopplingsmanövreringen av den valda växelkopplingen (21, 22), som skall användas efter växlingen, har full- bordats.