SE537804C2 - Arrangemang för kylning av växellådsolja och förfarande förstyrning av ett sådant arrangemang - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Arrangemang for kylning av vaxelladsolja innefattande: - en kylanordning (41) for kylning av vaxelladsoljan genom 5 varmevaxling med ett kylmedium, - en oljepump (43) for generering av ett flode av vaxelladsolja genom kylanordningen, och - en elektronisk styranordning (44) for styrning av pumpeffekten hos oljepumpen. I beroende av vaxelladsoljans temperatur styrs oljepumpen enligt nagot av ett flertal olika valbara styrtillstand, vilka innefattar: - ett forsta styrtillstand, i vilket oljepumpen halls avstangd eller drivs med minimal pumpeffekt, - ett andra styrtillstand, i vilket oljepumpen drivs med en pump- effekt som motsvarar ett variabelt borvarde, och - ett tredje styrtillstand, i vilket oljepumpen drivs med en hog pumpeffekt som ger ett oljeflode for maximal kylning av vaxelladsoljan i kylanordningen. Uppfinningen avser aven ett motorfordon innefattande ett sadant 20 arrangemang samt ett forfarande for styrning av ett sadant arrangemang.

Description

Arranqemanq for kylninq av vaxelladsolja och forfarande for styrninq av ett sadant arranqemanq UPPFINNINGENS OMRADE OCH TIDIGARE TEKNIK FOreliggande uppfinning avser ett arrangemang enligt ingressen till patentkravet 1 fOr kylning av vaxelladsolja hos en vaxellada som ar anordnad att Overfc5ra vridmoment fran en drivmotor till en drivaxel, ett motorfordon innefattande ett sadant arrangemang samt ett fOrfarande for styrning av ett sadant arrangemang. Uppfinningen avser aven ett datorprogram och en datorprogramprodukt innefattande datorprogramkod for implementering av ett fOrfarande enligt uppfinningen, samt en elektronisk styrenhet.

Rir att reducera nOtningen och darigenom fOrlanga livslangden has olika komponenter i en vaxellada smOrjs dessa komponenter med hjalp av vaxelladsolja. Oljesystemet has en vaxellada i ett motorfordon innefattar vanligtvis en oljepump i form av en depla- cementspump av rotortyp som är fOrbunden med en roterande axel i vaxelladan fOr att drivas av denna, varvid oljepumpens pumprotor drivs att rotera med samma varvtal som den drivande axeln. Fran en oljesump i botten av vaxelladan sugs vaxelladsolja upp av oljepumpen fOr att matas genom oljekanaler i vaxelladan, varefter vaxelladsoljan rinner tillbaka ner i oljesum- pen. I lager och andra komponenter i en vaxellada, sasom exempelvis kugghjul, genereras friktionsvarme nar en eller flera axlar i vaxelladan roterar och dessa komponenter behover kylas for att reducera slitaget och darigenom forlanga deras livslangd. Den 1 erfordrade kylningen av olika komponenter i vaxelladan sker med hjalp av den cirkulerande vaxelladsoljan. For att fOrbattra kylformagan hos vaxelladsoljan kan vaxelladsoljan kylas i en oljekylare genom varmevaxling med ett genom oljekylaren strommande kylmedium.

Temperaturen hos vaxelladsoljan maste hallas inom ett lampligt temperaturintervall sa att vaxelladsoljan kan ge onskad kyleffekt i vaxelladan och samtidigt har en viskositet som är lamplig med avseende pa oljans smodningsegenskaper. Vaxelladsoljans viskositet är temperaturberoende och minskar med Okande temperatur. Om vaxelladsoljans temperatur blir olampligt hog kan vaxelladan bli Overhettad och samtidigt kan oljans viskositet bli sa lag att oljan blir alltfOr lattflytande och inte langre ger flagon tillfreds- stallande smarjningseffekt, vilket medfOr risk for mekaniska ha- verier och reducerad livslangd hos olika komponenter i vaxelMan. En hog oljetemperatur medfOr dessutom en snabbare degradering av vaxelladsoljan. Om vaxelladsoljans temperatur blir olampligt lag kan oljans viskositet bli sa hog att friktionsfc5r- lusterna i vaxelladan blir hogre an normalt samtidigt som det kravs en forhOjd pumpeffekt for att pumpa den trogflytande oljan genom smOrjmedelskanalerna i vaxelladan.

I det fall da vaxelladan är anordnad i ett motorfordon fOr att Over- fOra vridmoment fran en drivmotor hos motorfordonet till motorfordonets drivhjul kan oljekylaren matas med ett kylmedium i form av kylvatska i en till drivmotorn ansluten kylkrets eller omgivningsluft. I fallet med omgivningsluft genereras ett luftflOde genom oljekylaren av fartvinden och/eller med hjalp av en flakt. 2 UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med foreliggande uppfinning är att astadkomma ett nytt och fordelaktigt satt att styra kylningen av vaxelladsolja has en 5 vaxellada som ar anordnad att overfOra vridmoment fran en drivmotor till en drivaxel.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt foreliggande uppfinning uppnas namnda syfte med hjalp av ett arrangemang uppvisande de i patentkravet 1 definierade sardragen.

Det uppfinningsenliga arrangemanget innefattar: - en kylanordning for kylning av vaxelladsoljan genom varmevaxling med ett genom kylanordningen strommande kylmedium, - en oljeledning som är ansluten till en i botten av vaxelladan anordnad oljesump och till kylanordningen for att medge vaxelladsolja att via oljeledningen matas fran oljesumpen och genom kylanordningen fOr att sedan stromma tillbaka till oljesumpen, - en oljepump for generering av ett flode av vaxellAdsolja genom oljeledningen, och - en elektronisk styranordning for styrning av pumpeffekten has oljepum pen.

Den elektroniska styranordningen är anordnad att, i beroende av radande temperatur has vaxelladsoljan, styra oljepumpen enligt nagot av ett flertal olika valbara styrtillstand, varvid dessa styrtillstand innefattar atminstone: 3 - ett fOrsta styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen ar anordnad att bringa oljepumpen att hallas avstangd eller att drivas med minimal pumpeffekt, - ett andra styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen 5 ãr anordnad att bringa oljepumpen att drivas med en pumpeffekt som motsvarar ett variabelt borvarde, varvid den elektroniska styranordningen ãr anordnad att faststalla detta variabla bOrvarde i beroende av varden avseende det radande flOdet och den raciande temperaturen hos det genom kylanordningen strom10 mande kylmediet och den radande temperaturen hos vaxelladsoljan, och - ett tredje styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen är anordnad att bringa oljepumpen att drivas med en hog pumpeffekt som ger ett oljeflode for maximal kylning av vaxelladsoljan i kylanordningen.

Hos det uppfinningsenliga arrangemanget regleras saledes pumpeffekten hos oljepumpen och darigenom oljeflodet genom kylanordningen i beroende av den radande oljetemperaturen och det radande flOdet och den radande temperaturen hos det genom kylanordningen strommande kylmediet. Harigenom blir det mojligt att pa ett energieffektivt satt anpassa kylningen av vaxelladsoljan i beroende av det radande kylbehovet och den kyleffekt som fOr tillfallet tillhandahalls av det genom kylanordningen strOmmande kylmediet. Kylmediet kan utgoras av vatska, exempelvis kylvatska i en till drivmotorn ansluten kylkrets, eller gas, exempelvis luft.

Uppfinningen kannetecknas av: 4 att den elektroniska styranordningen är anordnad att styra oljepumpen enligt namnda fOrsta styrtillstand nar den elektroniska styranordningen mottager information som indikerar att den radande temperaturen hos vaxelladsoljan är lagre an ett nedre gransvarde, och att den elektroniska styranordningen är anordnad att styra oljepumpen enligt namnda tredje styrtillstand nar den elektroniska styranordningen mottager information som indikerar att den radande temperaturen hos vaxelladsoljan 5r hogre an ett 'Mire gransvarde.

Harigenom fOrhindras att vaxelladsoljan far en alltfOr lag eller alltfOr hog temperatur samtidigt som ingen energi forspills i onodan fOr drivning av oljepumpen vid de tillfallen nar vaxelladsoljan har sá lag temperatur att ingen kylning av oljan är Onskvard.

Uppfinningen kannetecknas aven av: att den elektroniska styranordningen utOver den radande temperaturen hos vaxelladsoljan 5N/en ar anordnad att ta tecknet hos drivmotorns motormoment i beaktande vid valet av styrtill20 stand, och - att den elektroniska styranordningen är anordnad att styra oljepumpen enligt namnda tredje styrtillstand nar den elektroniska styranordningen mottager information som indikerar att drivmotorns motormoment är negativt samtidigt som den radande temperaturen hos vaxelladsoljan ligger mellan namnda nedre och ovre gransvarden.

Harigenom kan den overskottsenergi som tillhandahallas av drivmotorn vid motorbromsning utnyttjas for att driva oljepumpen med hog pumpeffekt sa att det darigenom tillfalligt genereras en 30 kyleffekt som är storre an det radande kylbehovet Mr att pa sa satt bygga upp en tillfallig kylbuffert hos vaxelladsoljan. Med hjalp av denna kylbuffert kan det bli mojligt att driva oljepumpen med reducerad pumpeffekt vid ett senare tillfälle, vilket resulterar i en reducerad energiatgang fOr drivningen av oljepumpen.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar arrangemanget en elektrisk motor fOr drivning av oljepumpen, varvid den elektroniska styranordningen är anordnad att styra pumpeffekten has oljepumpen genom styrning av varvtalet has den elektriska motorn. Harigenom kan den uppfinningsenliga losningen imple- menteras pa ett farhallandevis enkelt satt.

Enligt en annan utfOringsform av uppfinningen är den elektroniska styranordningen anordnad att styra oljepumpen enligt namnda andra styrtilistand nar den elektroniska styranordningen mottager information som indikerar att drivmotorns motormoment ãr positivt samtidigt som den radande temperaturen has vaxelladsoljan är lagre an namnda ovre gransvarde och hOgre an ett mellanliggande gransvarde som ligger mellan namnda nedre gransvarde och namnda ovre gransvarde. Genom att pa sa satt infora ett ytterligare gransvarde mOjliggors en mer forfinad styrning av oljepumpen och darigenom en ytterligare reduktion av energiatgangen for drivningen av oljepumpen.

Andra fordelaktiga sardrag has arrangemanget enligt uppfinningen framgar av de osjalvstandiga patentkraven och den nedan fOljande beskrivningen.

Uppfinningen avser aven ett motorfordon uppvisande de i patent- kravet 6 definierade sardragen, varvid detta motorfordon innefat- 6 tar ett arrangemang av den uppfinningsenliga typen for kylning av vaxelladsolja.

En utfOringsform av det uppfinningsenliga motorfordonet kanne- tecknas av att namnda Ovre gransvarde är variabelt, varvid den elektroniska styranordningen ar anordnad att faststalla det ovre gransvardet i beroende av information avseende radande driftforhallanden hos motorfordonet och/eller information avseendeuppskattadeframtidadriftforhallandenhos motorfordonet.

I en situation nar det nuvarande kylbehovet och det i den narmaste framtiden forvantade kylbehovet hos vaxelladan är forhallandevis lagt, exempelvis vid kOrning pa hog vaxel pa en vag utan kraftiga uppfOrsbackar, kan man 16ta vaxelladsoljan ligga pa en n6got hOgre temperaturniv6 utan att riskera overhettning av vaxelladan jamfort med en situation nar kylbehovet hos vaxelladan är eller snart kommer att bli fOrhallandevis hOgt. Energiatgangen for drivningen av oljepumpen kan reduceras genom att tillfalligt Oka namnda ovre gransvarde i en situation nar det nuva- rande kylbehovet hos vaxelladan och kylbehovet hos vaxellaclan i den narmaste framtiden beams vara forhAllandevis I6gt.

Andra fOrdelaktiga sardrag hos motorfordonet enligt uppfinningen framgar av de osjalvstandiga patentkraven och den nedan fOljande beskrivningen.

Uppfinningen avser aven ett fOrfarande uppvisande de i patentkravet 9 definierade sardragen for styrning av ett arrangemang for kylning av vaxelladsolja hos en vaxellada som ãr anordnad att overfOra vrid moment fran en drivmotor till en drivaxel. 7 Andra fOrdelaktiga sardrag hos forfarandet enligt uppfinningen framgar av den nedan fOljande beskrivningen.

Uppfinningen avser aven ett datorprogram uppvisande de i patentkravet 10 definierade sardragen, en datorprogramprodukt uppvisande de i patentkravet 11 definierade sardragen och en elektronisk styrenhet uppvisande de i patentkravet 12 definierade sardragen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det foljande att narmare beskrivas med hjalp av utfOringsexempel, med hanvisning till bifogade ritningar.

Det visas i: Fig 1en principskiss over ett arrangemang enligt en forsta utforingsform av foreliggande uppfinning, Fig 2en principskiss Over ett arrangemang enligt en andra utforingsform av uppfinningen, Fig 3en principskiss Over ett arrangemang enligt en tredje utforingsform av uppfinningen, Fig 4en principskiss Over ett arrangemang enligt en fjarde utfOringsform av uppfinningen, Fig en principskiss Over ett arrangemang enligt en femte utfOringsform av uppfinningen, 8 Fig 6en principskiss over en elektronisk styrenhet for imple- mentering av ett forfarande enligt uppfinningen, Fig 7ett flodesdiagram illustrerande ett forfarande enligt en utforingsform av uppfinningen, och Fig 8ett flodesdiagram illustrerande ett forfarande enligt en alternativ utforingsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFORINGSFORMER AV UPPFINNINGEN I Fig 1 illustreras mycket schematiskt ett motorfordon 1 med en uppsattning drivhjul 2, en uppsattning odrivna hjul 3, en vaxel- lada 4, en drivaxel 5 for overforing av vridmoment mellan vaxelladan 4 och drivhjulen 2 och en drivmotor 6 for drivning av drivhjulen. Drivmotorn 6 kan exempelvis utgoras av en forbranningsmotor eller en elmotor. Vridmoment är pa konventionellt satt overforbart fran drivmotorn 6 till drivhjulen 2 via vaxelladan 4 och drivaxeln 5 for framdrivning av motorfordonet 1. Med hjalp av en kopplingsanordning 7 kan en utgaende axel 8 hos drivmotorn 6 bringas i kraftoverforande forbindelse med och frankopplas fran en ingbende axel 9 hos vaxelladan 4.

Vaxelladan 4 är forsedd med olika komponenter 10, sasom exempelvis lager och kugghjul, som behover smorjas och kylas under drift nar en eller flera axlar has vaxelladan roterar. En oljesump 11 for mottagning av vaxelladsolja ar anordnad i botten av vaxelladan 4. Oljesumpen 11 är via en oljeledning 12 ansluten till 9 oljekanaler 13 i vaxelladan for att medge vaxelladsolja att matas frail oljesumpen 11 till namnda oljekanaler 13 for smorjning och kylning av namnda komponenter 10 i vaxellAdan 4. Efter sin passage genom oljekanalerna 13 rinner vaxelladsoljan tillbaka ner i oljesumpen 11.

Drivmotorn 6 styrs med hjalp av en elektronisk motorstyrenhet 14, vilken bland annat är anordnad att reglera varvtalet hos drivmotorn.

Det illustrerade motorfordonet 1 innefattar vidare ett kylsystem 20 med en kylkrets 21 fOr kylning av drivmotorn 6 medelst en i kylkretsen strOmmande kylvatska, fOretradesvis i form av vatten med eventuella fryspunktsnedsattande tillsatser sasom exempel- vis glykol. En kylvatskepump 22 i form av en deplacementspump av rotortyp är inkopplad i kylkretsen 21 for cirkulering av kylvatskan i kylkretsen. Vidare är en kylare 23, exempelvis i form av en konventionell kylvatskekylare, inkopplad i kylkretsen 21 Mr kylning av namnda kylvatska. Denna kylare 23 innefattar ett kyl- vatskeinlopp 24a som är fOrbundet med ett kylvatskeutlopp 25b hos drivmotorn 6 via en forsta ledning 26 hos kylkretsen och ett kylvatskeutlopp 24b som är fOrbundet med ett kylvatskeinlopp 25a hos drivmotorn 6 via en andra ledning 27 hos kylkretsen. I det illustrerade exemplet är kylvatskepumpen 22 anordnad i den andra ledningen 27. Den fOrsta ledningen 26 är forbunden med den andra ledningen 27 via en tredje ledning 28 hos kylkretsen. Denna tredje ledning 28 ãr anordnad att medge kylvatska att aterfOras fran drivmotorns kylvatskeutlopp 25b till drivmotorns kylvatskeinlopp 25a utan att kylvatskan passerar genom namnda kylare 23. MeIlan kylvatskeinloppet 25a och kylvatskeutloppet 25b hos drivmotorn 6 cirkuleras kylvatskan genom kylvatskekanaler (ej visade) inuti drivmotorn under upptagande av varme fran drivmotorn. En termostat 29 ãr anordnad i forbindelsepunkten mellan den forsta ledningen 26 och den tredje ledningen 28. I 5 beroende av temperaturen hos kylvatskan leder termostaten 29 den fran drivmotorn 6 utstrOmmande kylvatskan till kylaren 23 for att kylas i denna innan kylvatskan aterfors till drivmotorn 6 eller direkt tillbaka till drivmotorn 6 via den tredje ledningen 28 utan passage genom kylaren 23. En ackumulatortank 30 ar pa 10 konventionellt satt ansluten till kylkretsen 21 fOr att ta upp temperaturberoende volymforandringar hos kylvatskan.

Kylvatskan som strOmmar genom kylaren 23 kyls medelst luft som av fartvinden blaser mot kylaren nar motorfordonet 1 ar under rorelse. Det illustrerade kylsystemet 20 innefattar aven en flakt 31 som ar anordnad att vid behov generera ett kompletterande luftflode genom kylaren 23. Denna flakt 31 kan vara kopplad till forbranningsmotorn 6 for att vid behov drivas av denna nar fartvinden ar for lag for att tillhandahalla ett med avseende pa den erfordrade kylningen av kylvatskan tillrackligt luftflOde genom kylaren 23. Nar flakten 31 är i drift beror saledes luftflodet genom kylaren 23 bade av fartvinden och av varvtalet hos flakten 31.

Motorfordonet 1 innefattar ett arrangemang 40 for kylning av vaxelladsoljan hos vaxelladan 4. Detta arrangemang 40 innefattar en kylanordning 41 for kylning av vaxelladsoljan genom varmevaxling med ett genom kylanordningen 41 strOmmande kylmedium. Hos den i Fig 1 illustrerade utforingsformen ar kyl- anordningen 41 inkopplad i kylkretsen 21 och anordnad att 11 genomstrOmmas av den i kylkretsen cirkulerande kylvatskan, varvid kylanordningen 41 ar utformad som en varmevaxlare som pa sin primarsida matas med den vaxelladsolja som ska kylas och som pa sin sekundarsida matas med namnda kylvatska. I detta fall utgOrs saledes namnda kylmedium av kylvatska.

En oljeledning 42 ar ansluten till oljesumpen 11 i vaxelladan 4 och till kylanordningen 41 for att medge vaxelladsolja att via oljeledningen 42 matas frAn oljesumpen 11, genom kylanordningen 41 fOr kylning i denna och sedan tillbaka till vaxelladan 4 dar vaxelladsoljan far stromma tillbaka ner i oljesumpen 11. En oljepump 43 i form av en deplacementspump av rotortyp ar anordnad I oljeledningen 42 fOr generering av ett flOde av vaxelladsolja genom denna. Pumpeffekten hos oljepumpen 43 styrs med hjalp av en elektronisk styranordning 44.

Den elektroniska styranordningen 44 ar anordnad att, i beroende av radande temperatur hos vaxelladsoljan, styra oljepumpen 43 enligt nagot av ett flertal olika valbara styrtillstand, varvid dessa styrtillstand innefattar atminstone: - ett forsta styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen 44 ar anordnad att bringa oljepumpen 43 att hallas avstangd eller att drivas med minimal pumpeffekt, - ett andra styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen 44 ar anordnad att bringa oljepumpen 43 att drivas med en pumpeffekt som motsvarar ett variabelt bOrvarde, varvid den elektroniska styranordningen 44 ar anordnad att faststalla detta variabla bOrvarde i beroende av varden avseende det radande flodet och den radande temperaturen hos det genom kylanord- 12 ningen 41 strOmmande kylmediet och den rAdande temperaturen hos vaxelladsoljan, och - ett tredje styrtillstAnd, i vilket den elektroniska styranordningen 44 är anordnad att bringa oljepumpen 43 att drivas med en hog 5 pumpeffekt som ger ett oljeflOde fOr maximal kylning av vaxell6dsoljan i kylanordningen 41.

Den elektroniska styranordningen 44 är anordnad att mottaga matvarden avseende den radande temperaturen has vaxellads- oljan fran en temperaturgivare 45 som är anordnad att mata vaxelladsoljans temperatur. Denna temperaturgivare 45 kan exempelvis vara anordnad att mata temperaturen has vaxelladsoljan i oljesumpen 11, sasom illustreras i Fig 1.

Den elektroniska styranordningen 44 är anordnad att mottaga matvarden avseende den radande temperaturen hos kylmediet fran en temperaturgivare 46 som är anordnad att mata kylmediets temperatur. Denna temperaturgivare 46 kan exempelvis vara anordnad att mata temperaturen hos kylmediet i ett ledningsparti hos kylkretsen 21 mellan kylvatskepumpen 22 och kylanordningen 41, sAsom illustreras i Fig 1.

Hos den i Fig 1 illustrerade utforingsformen beror flodet has det genom kylanordningen 41 strOmmande kylmediet av varvtalet hos kylvatskepumpen 22. I det fall da kylvatskepumpen 22 pa konventionellt satt drivs av drivmotorn 6, exempelvis via en drivrem, beror varvtalet hos kylvatskepumpen 22 av drivmotorns 6 varvtal. I detta fall kan den elektroniska styranordningen 44 vara anordnad att mottaga information avseende drivmotorns varvtal fran motorstyrenheten 14 och att faststalla det radande flodet hos det 13 genom kylanordningen 41 strommande kylmediet utgaende fran denna varvtalsinformation.

Hos den i Fig 1 illustrerade utforingsformen innefattar arrange- manget 40 en elektrisk motor 47 fOr drivning av oljepumpen 43, varvid den elektroniska styranordningen 44 ar anordnad att styra pumpeffekten hos oljepumpen 43 genom styrning av varvtalet hos den elektriska motorn 47.

Motorfordonet 1 kan innefatta en separat oljepump 15 for mat- ning av vaxelladsolja fran oljesumpen 11 till de ovan namnda oljekanalerna 13 i vaxelladan 4, sasom illustreras i Fig 1. Denna oljepump 15 kan exempelvis vara fOrbunden med en roterande axel 16 i vaxelladan 4 for att drivas av denna. Denna axel 16 ãr en axel som är anordnad att alltid rotera nar vaxelladans inga- ende axel och/eller utgaende axel roterar och kan exempelvis vara en sidoaxel eller huvudaxel hos vaxelladan 4. I detta fall kan sAledes det for smorjningen och kylningen av komponenterna 10 i vaxelladan 4 erfordrade flodet av vaxell6dsolja genom namnda oljekanaler 13 uppratthallas aven nar oljepumpen 43 är avstangd och den elektroniska styranordningen 44 kan foljaktligen vara anordnad att halla denna oljepump 43 avstangd i det ovan namnda fOrsta styrtillstandet.

Hos den i Fig 2 illustrerade utfOringsformen är kylanordningen 41 ansluten till de ovan namnda oljekanalerna 13 i vaxelladan 4, varvid oljepumpen 43 svarar for matningen av vaxelladsolja till dessa oljekanaler. I detta fall kan saledes det f6r smOrjningen och kylningen av komponenterna 10 i vaxelladan 4 erfordrade flodet av vaxell'adsolja genom namnda oljekanaler 13 inte upp- 1 4 ratthallas nar oljepumpen 43 ar avstangd och den elektroniska styranordningen 44 maste foljaktligen vara anordnad att bringa oljepumpen 43 att drivas i samtliga styrtillstand, men dock med kraftigt reducerad pumpeffekt i det forsta styrtillstandet. Utfo- ringsformen enligt Fig 2 overensstammer i ovrigt med utforings- formen enligt Fig 1.

Den i Fig 3 illustrerade utforingsformen motsvarar den i Fig 2 illustrerade utforingsformen, med undantag for att oljepumpen 43' i detta fall är en pump med variabelt deplacement som ar anslu- ten till och anordnad att drivas av en roterande axel 16 i vaxelladan 4. Denna axel 16 ar en axel som ar anordnad att alltid rotera nar vaxelladans ingaende axel och/eller utgaende axel roterar och kan exempelvis vara en sidoaxel eller huvudaxel hos vaxelladan 4. Deplacementet hos oljepumpen 43' regleras pa i sig kant satt med hjalp av en mantivreringsanordning 48, varvid den elektroniska styranordningen 44 ar anordnad att styra pumpeffekten hos oljepumpen 43' genom att via manovreringsanordningen 48 styra deplacementet hos oljepumpen.

Den i Fig 4 illustrerade utforingsformen motsvarar den i Fig 2 illustrerade utfOringsformen, med undantag V& att oljepumpen 43 i detta fall är anordnad att drivas av en roterande axel 16 i vaxelladan 4 via en viskokoppling 49 med reglerbar inkopplingsgrad, varvid den elektroniska styranordningen 44 ar anordnad att styra pumpeffekten hos oljepumpen 43 genom att pa i sig 'cant satt styra inkopplingsgraden hos viskokopplingen 49. Namnda axel 16 ar en axel som ar anordnad att alltid rotera nar vaxelladans ingaende axel och/eller utgaende axel roterar och kan exempelvis vara en sidoaxel eller huvudaxel hos vaxelladan 4. Hos visko- 1 kopplingen 49 overfOrs vridmoment och effekt med hjalp av olja i smala spalter mellan en fOrsta kopplingsdel som ar fOrbunden med den roterande axeln 16 hos vaxelladan 4 och en andra kopplingsdel som ar forbunden med en ingaende axel hos olje- pumpen 43. Genom att variera mangden olja i utrymmet mellan de tva kopplingsdelarna kan inkopplingsgraden has viskokopplingen 49 och darigenom det av viskokopplingen overforda vridmomentet och varvtalet varieras.

Den i Fig 5 illustrerade utfOringsformen motsvarar den i Fig 1 il- lustrerade utfOringsformen, med undantag fOr att kylanordningen 41' i detta fall är anordnad i anslutning till kylvatskekylaren 23 for att genomstrommas av ett kylande luftflode. Hos denna utforingsform ar det saledes ett kylmedium i form av omgivningsluft som utnyttjas for kylning av vaxelladsoljan i kylanordningen 41'. Vaxelladsoljan som strOmmar genom kylanordningen 41' kyls saledes av luft som av fartvinden blaser mot kylanordningen 41' nar motorfordonet 1 ar under rOrelse. I det illustrerade exemplet ar en flakt 31 anordnad att vid behov generera ett komplette- rande luftflade genom kylarvatskekylaren 23 och kylanordningen 41'. Nar flakten 31 ar i drift beror saledes luftflOdet genom kylanordningen 41' bade av fartvinden, dvs motorfordonets hastighet, och av varvtalet hos flakten 31. I detta fall ar den elektroniska styranordningen 44 anordnad att mottaga information avseende motorfordonets hastighet och flaktens varvtal, exempelvis fran motorstyrenheten 14, och att faststalla det radande flodet hos det genom kylanordningen 41' strommande kylmediet utgaende fran denna information. Den elektroniska styranordningen 44 ar vidare anordnad att mottaga matvarden avse- ende den radande temperaturen hos kylmediet frail en tempera- 1 6 turgivare 46 som är anordnad att mata temperaturen has omgivningsluften.

Sasom ovan namnts är den elektroniska styranordningen 44 anordnad att faststalla det ovan namnda pumpeffekt-bOrvardet i beroende av foljande variabler: det radande flodet och den radande temperaturen hos kylmediet och den radande temperaturen hos vaxelladsoljan. Detta kan ske antingen med hjalp av en forutbestamd berakningsmodell eller med hjalp av uppslagstabel- ler. Berakningsmodellen eller uppslagstabellerna är sa utformade att det av den elektroniska styranordningen 44 faststallda bOrvardet motsvarar en med avseende pa na'mnda variabler optimerad pumpeffekt som ger en god kylning av vaxelladsoljan pa ett energieffektivt satt, fOr att pa sa satt undvika att oljepumpen 43, 43' drivs med en ontidigt hog och energikravande pumpeffekt som ligger inom ett ovre effektintervall dar en Okning av pumpeffekten och saledes en okning av oljeflOdet genom kylanordningen 41, 41' endast ger en farsumbar Okning av kyleffekten. Denna losning Ar baserad pa det faktum att den i kylanord- ningen 41, 41' genererade kyleffekten 'Aar patagligt med Okande oljeflode genom kylanordningen upp till en viss niva hos oljeflOdet, varefter kyleffekten endast (Aar mycket langsamt med ytterligare okande oljeflode. Genom att undvika att driva oljepumpen 43, 43' med en pumpeffekt som ligger i namnda ovre effektintervall kan den energimangd som algal- for drivning av oljepumpen reduceras, varigenom energi- eller bransleforbrukningen hos drivmotorn 6 reduceras.

Den elektroniska styranordningen 44 kan vara implementerad 30 medelst en enda elektronisk styrenhet hos motorfordonet 1, 17 sasom illustreras i Fig 1-5. Den elektroniska styranordningen 44 skulle dock alternativt kunna vara implementerad medelst tva eller flera inbordes samverkande elektroniska styrenheter hos motorfordonet.

I Fig 7 och 8 visas flodesdiagram som illustrerar olika utfOringsformer av ett fOrfarande enligt foreliggande uppfinning. Hos samtliga illustrerade utforingsformer styr den elektroniska styranordningen 44 oljepumpen 43, 43': - enligt det forsta styrtillstandet med avstangd oljepump eller minimal pumpeffekt nar den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan är lagre an ett nedre gransvarde Tnedre, och - enligt det tredje styrtillstandet med hog pumpeffekt nar den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan är h6gre an ett Ovre gransvarde Tovre.

Uttiver den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan är den elektroniska styranordningen 44 aven anordnad att ta tecknet hos drivmotorns motormoment i beaktande vid valet av styr- tillstand, sasom exempelvis illustreras i flOdesdiagrammen enligt Fig 7 och 8. I detta fall ãr den elektroniska styranordningen 44 anordnad att mottaga information om det radande motormomentet hos drivmotorn 6 fran motorstyrenheten 14.

Hos utforingsformerna enligt Fig 7 och 8 tillampas utover de ovan namnda nedre och Ovre gransvardena Tnedre, Tovre aven ett tredje gransvarde T„zellan for vaxelladsoljetemperaturen, varvid detta tredje gransvarde T mellan har ett varde som ligger mellan de nedre och Ovre gransvardena Tnedre, Tovre. Hos de i Fig 7 och 8 illustre- 1 8 rade utfOringsformerna styr den elektroniska styranordningen 44 oljepumpen 43, 43': - enligt det tredje styrtillstandet med hog pumpeffekt nar drivmotorns motormoment är negativt samtidigt som den radande 5 temperaturen T hos vaxelladsoljan ligger mellan de nedre och ovre gransvardena Tnedre, Tovre, enligt det andra styrtillstandet med optimerad pumpeffekt nar drivmotorns motormoment är positivt samtidigt som den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan ligger mellan det mellanlig10 gande gransvardet T „ellan och det Ovre gransvardet Tovre, och enligt det forsta styrtillstandet med avstangd oljepump 43, 43' eller minimal pumpeffekt nar drivmotorns motormoment är positivt samtidigt som den radande temperaturen T hos vaxell6dsoljan ligger mellan det nedre gransvardet Tnedre och det mellanlig- gande gransvardet Tmellan• De ovan angivna gransvardena Tnedre, Trnellan, Tovre kan vara forutbestamda konstanta varden som bland annat faststalls i beroende av egenskaperna hos den vaxell6dsolja som anvands. Som 20 ett typexempel skulle foljande varden kunna tillampas: Tnedre=90 °C, Tmellan=100 °C och Tovre=110 °C.

Ett eller flera av de gransvarden Tnedre, Trnellan, Tovre som anvands, och sarskilt det Ovre gransvardet Tovre, skulle alternativt kunna ha ett variabelt varde som faststalls av den elektroniska styranord- ningen 44 i beroende av information avseende radande och/eller uppskattade framtida driftforhallanden hos motorfordonet 1. Denna information kan exempelvis avse omgivningstemperatur, motoreffekt hos drivmotorn 6, vaxellage i vaxelladan 4, tagvikt (dvs vikten hos det aktuella fordonsekipaget och dess last), 19 topografi etc. Topografin kan faststallas med hjalp av lutningsgivare hos motorfordonet 1 eller med hjalp av kartdata och ett positionsbestamningssystem, sasom exempelvis GPS (GPS = Global Positioning System). Den elektroniska styranordningen 44 kan exempelvis vara anordnad att utgaende fran denna information och baserat pa i forvag faststallda kriterier faststalla huruvida driftforhallandena motsvarar driftforhallanden for lattare drift med forhallandevis lagt forvantat kylbehov hos vaxelladan 4 inom den narmaste framtiden eller tuffare drift med forhallandevis hOgt for- vantat kylbehov hos vaxelladan 4 inom den narmaste framtiden. I en situation med lattare drift kan en hOgre temperatur hos vaxelladsoljan tillatas jamfort med en situation med tuffare drift.

Hos den i Fig 8 illustrerade utfOringsformen tillampar den elektroniska styranordningen 44 ett variabelt Ovre gransvarde TOvrel varvid den elektroniska styranordningen 44 i beroende av information avseende radande och/eller uppskattade framtida driftfOrhallanden hos motorfordonet 1 satter det ovre gransvardet Tovre till ett forsta varde Ti vid driftfOrhallanden som bedoms mot- svara lattare drift och till ett andra varde T2 vid driftforhallanden som beams motsvara tuffare drift. Det forsta vardet Ti är hogre an det andra vardet T2 och storleken pa dessa varden Ti, T2 valjs i beroende av egenskaperna hos den vaxelladsolja som anvands. Som ett typexempel skulle foljande varden kunna till- lampas: T/=120 °C och T2=110 °C Det ãr naturligtvis aven mojligt att anvanda fler gransvarden och fler styrtillstand an vad som beskrivits ovan for att pa sa satt astadkomma en annu noggrannare styrning av pumpeffekten hos oljepumpen 43, 43'.

Datorprogramkod for implementering av ett fOrfarande enligt uppfinningen är lampligen inkluderad i ett datorprogram som är inlasningsbart till internminnet hos en dator, sasom internminnet hos en elektronisk styrenhet hos ett motorfordon. Ett sadant dator- program är lampligen tillhandah'allet via en datorprogramprodukt innefattande ett av en dator lasbart datalagringsmedium, vilket datalagringsmedium har datorprogrammet lagrat darpa. Namnda datalagringsmedium är exempelvis ett optiskt datalagrings- medium i form av en CD-ROM-skiva, en DVD-skiva etc, ett magnetiskt datalagringsmedium i form av en harddisk, en diskett, ett kassettband etc, eller ett Flashminne eller ett minne av typen ROM, PROM, EPROM eller EEPROM.

Fig 6 illustrerar mycket schematiskt en elektronisk styrenhet innefattande ett exekveringsmedel 51, sasom en central processorenhet (CPU), fOr exekvering av datorprogramvara. Exekveringsmedlet 51 kommunicerar med ett minne 52, exempelvis av typen RAM, via en databuss 53. Styrenheten 50 innefattar aven datalagringsmedium 54, exempelvis i form av ett Flashminne eller ett minne av typen ROM, PROM, EPROM eller EEPROM. Exekveringsmedlet 51 kommunicerar med datalagringsmediet 54 via databussen 53. Ett datorprogram innefattande datorprogramkod for implementering av ett forfarande enligt uppfinningen, exempelvis i enlighet med flagon av de i Fig 7 och 8 illustrerade utforingsformerna, är lagrat pa datalagringsmediet 54.

Arrangemanget och forfarandet enligt uppfinningen är sarskilt avsedda att anvandas hos ett tungt motorfordon, sasom exem- pelvis en buss, ett dragfordon eller en lastbil, men de skulle aven 21 kunna anvandas hos ett fartyg, en kraftstation eller annan anläggning.

Uppfinningen är givetvis inte pa nagot satt begransad till de ovan beskrivna utfOringsformerna, utan en mangd mOjligheter till modi- fikationer darav torde vara uppenbara for en fackman pa omradet, utan att denne for den skull avviker fran uppfinningens grundtanke sadan denna definieras i bifogade patentkrav. 22

Claims (9)

NYA PATENTKRAV 1. Arrangemang for kylning av vaxelladsolja hos en vaxellada (4) som är anordnad att overfora vridmoment fran en drivmotor (6) till en drivaxel (5), vilket arrangemang (40) innefattar: - en kylanordning (41; 41') for kylning av vaxelladsoljan genom varmevaxling med ett genom kylanordningen (41; 41') strommande kylmedium, - en oljeledning (42) som är ansluten till en i botten av vaxel- ladan anordnad oljesump (11) och till kylanordningen (41; 41') for att medge vaxelladsolja att via oljeledningen (42) matas fran oljesumpen (11) och genom kylanordningen (41; 41') for att sedan stromma tillbaka till oljesumpen, - en oljepump (43; 43') for generering av ett flode av vaxelladsolja genom oljeledningen (42), och - en elektronisk styranordning (44) for styrning av pumpeffek- ten hos oljepumpen (43; 43'), kannetecknat darav: - att den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att, i beroende av radande temperatur hos vaxelladsoljan, styra oljepumpen (43; 43') enligt nagot av ett flertal olika valbara styrtillstand, varvid dessa styrtillstand innefattar atminstone:

1. ett forsta styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att bringa oljepumpen (43; 43') att hallas avstangd eller att drivas med minimal pumpeffekt, 2. ett andra styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att bringa oljepumpen (43; 43') att drivas med en pumpeffekt som motsvarar ett variabelt barvarde, varvid den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att faststalla detta variabla borvarde i beroende 23 av varden avseende det radande flodet och den radande temperaturen hos det genom kylanordningen (41; 41') strommande kylmediet och den radande temperaturen hos vaxelladsoljan, och • ett tredje styrtillstand, i vilket den elektroniska styranord- ningen (44) är anordnad att bringa oljepumpen (43; 43') att drivas med en hog pumpeffekt som ger ett oljeflode for maximal kylning av vaxell6dsoljan i kylanordningen (41; 41'), att den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att styra oljepumpen (43; 43') enligt namnda forsta styrtillstand nar den elektroniska styranordningen (44) mottager information som indikerar att den radande temperaturen hos vaxelladsoljan är lagre an ett nedre gransvarde (T,,dre), - att den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att styra oljepumpen (43; 43') enligt namnda tredje styrtillstand nar den elektroniska styranordningen (44) mottager information som indikerar att den radande temperaturen hos vaxelladsoljan är hogre an ett ovre gransvarde (To 1 vre - att den elektroniska styranordningen (44) utover den radande temperaturen hos vaxelladsoljan aven är anordnad att ta tecknet hos drivmotorns motormoment i beaktande vid valet av styrtillstand, och - att den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att styra oljepumpen (43; 43') enligt namnda tredje styrtillstand nar den elektroniska styranordningen (44) mottager information som indikerar att drivmotorns motormoment är negativt samtidigt som den radande temperaturen hos vaxelladsoljan ligger mellan namnda nedre och ovre gransvarden (Tnecire, Tovre)• 24

2. Arrangemang enligt krav 1, kannetecknat darav, att arrangemanget (40) innefattar en elektrisk motor (47) for drivning av oljepumpen (43), varvid den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att styra pumpeffekten hos oljepumpen (43) genom styrning av varvtalet hos den elektriska motorn (47).

3. Arrangemang enligt krav 1, kannetecknat darav, att oljepumpen (43') är en pump med variabelt deplacement som är ansluten till och anordnad att drivas av en roterande axel (16) i vaxelladan (4), varvid den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att styra pumpeffekten hos oljepumpen (43') genom styrning av deplacementet hos oljepumpen (43').

4. Arrangemang enligt krav 1, kannetecknat darav, att olje- pumpen (43) är anordnad att drivas av en roterande axel (16) i vaxelladan (4) och ansluten till denna axel via en viskokoppling (49) med reglerbar inkopplingsgrad, varvid den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att styra pump- effekten hos oljepumpen (43) genom styrning av inkopplings- graden hos viskokopplingen (49).

5. Arrangemang enligt nagot av kraven 1-4, kannetecknat darav, att den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att styra oljepumpen (43; 43') enligt namnda andra styrtillstand nar den elektroniska styranordningen (44) mottager information som indikerar att drivmotorns motormoment är positivt samtidigt som den radande temperaturen hos vaxelladsoljan är lagre an namnda ovre gransvarde (Tor) och hogre an ett mellanlig- ve gande gransvarde (T k nz e Ila n som ligger mellan namnda nedre gransvarde (Tnedre) och namnda ovre gransvarde (Tovre).

6. Motorfordon innefattande: - en uppsattning drivhjul (2), - en vaxellada (4) med en i botten av vaxelladan anordnad oljesump (11) for mottagning av vaxelladsolja, - en drivaxel (5) far overforing av vridmoment mellan vaxel!Man (4) och drivhjulen (2), och - en drivmotor (6), varvid vridmoment är overforbart fran driv- motorn (6) till namnda drivhjul (2) via vaxelladan (4) och drivaxeln (5) for framdrivning av motorfordonet (1), kannetecknat darav, att motorfordonet (1) innefattar ett arrangemang (40) enligt nagot av kraven 1-5 for kylning av vaxelladsoljan.

7. Motorfordon enligt krav 6, kannetecknat darav: - att namnda ovre gransvarde (Tovr 1 är variabelt, varvid den e, elektroniska styranordningen (44) är anordnad att faststalla det ovre gransvardet (Tovre ) i beroende av information avse- ende radande driftforhallanden hos motorfordonet (1) och/eller information avseende uppskattade framtida driftforhallanden hos motorfordonet (1).

8. Motorfordon enligt krav 6 eller 7, kannetecknat darav, att namnda kylmedium utgors av kylvatska i en till drivmotorn (6) ansluten kylkrets (21) eller av omgivningsluft. 9. Forfarande for styrning av ett arrangemang (40) for kylning av vaxelladsolja hos en vaxellada (4) som är anordnad att 26 overfora vridmoment fran en drivmotor (6) till en drivaxel (5), dar arrangemanget (40) innefattar: - en kylanordning (41; 41') for kylning av vaxelladsoljan genom varmevaxling med ett genom kylanordningen (41; 41') strom- mande kylmedium, - en oljeledning (42) som är ansluten till en i botten av vaxel!Man anordnad oljesump (11) och till kylanordningen (41; 41') for att medge vaxelladsolja att via oljeledningen (42) matas fran oljesumpen (11) och genom kylanordningen (41; 41') for att sedan stromma tillbaka till oljesumpen, - en oljepump (43; 43') for generering av ett flode av vaxelladsolja genom oljeledningen (42), och - en elektronisk styranordning (44) for styrning av pumpeffekten hos oljepumpen (43; 43'), varvid forfarandet är kannetecknat darav: - att den elektroniska styranordningen (44), i beroende av radande temperatur hos vaxelladsoljan, styr oljepumpen (43; 43') enligt nagot av ett flertal olika valbara styrtillstand, varvid dessa styrtillstand innefattar atminstone: • ett forsta styrtillstand, i vilket den elektroniska styranord- ningen (44) bringar oljepumpen (43; 43') att hallas avstangd eller att drivas med minimal pumpeffekt, 1. ett andra styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen (44) bringar oljepumpen (43; 43') att drivas med en pumpeffekt som motsvarar ett variabelt borvarde, varvid den elektroniska styranordningen (44) faststaller detta variabla borvarde i beroende av varden avseende det radande flodet och den radande temperaturen hos det genom kylanordningen (41; 41') strommande kylmediet och den radande temperaturen hos vaxelladsoljan, och 27 2. ett tredje styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen (44) bringar oljepumpen (43; 43') att drivas med en hog pumpeffekt som ger ett oljeflode for maximal kylning av vaxelladsoljan i kylanordningen (41; 41'), - att den elektroniska styranordningen (44) styr oljepumpen (43; 43') enligt namnda forsta styrtillstand nar den elektroniska styranordningen (44) mottager information som indikerar att den radande temperaturen hos vaxelladsoljan är lagre an ett nedre gransvarde (Tnedre), - att den elektroniska styranordningen (44) styr oljepumpen (43; 43') enligt namnda tredje styrtillstand nar den elektroniska styranordningen (44) mottager information som indikerar att den radande temperaturen hos vaxelladsoljan ar hogre an ett ovre gransvarde (To vre), - att den elektroniska styranordningen (44) utover den radande temperaturen hos vaxelladsoljan aven tar tecknet hos drivmotorns motormoment i beaktande vid valet av styrtillstand, och - att den elektroniska styranordningen (44) styr oljepumpen (43; 43') enligt namnda tredje styrtillstand nar den elektroniska styranordningen (44) mottager information som indikerar att drivmotorns motormoment är negativt samtidigt som den radande temperaturen hos vaxelladsoljan ligger mellan namnda nedre och ovre gransvarden (Tnedre, To vre). 10. Datorprogram innefattande datorprogramkod for att bringa en dator att implementera ett forfarande enligt krav 9 nar datorprogrammet exekveras pa datorn. 28 11. Datorprogramprodukt innefattande ett datalagringsmedium som är lasbart av en dator, varvid datorprogramkoden hos ett datorprogram enligt krav 10 är lagrad pa datalagringsmediet. 12. Elektronisk styrenhet hos ett motorfordon innefattande ett exekveringsmedel (51), ett till exekveringsmedlet anslutet minne (52) och ett till exekveringsmedlet anslutet datalagringsmedium (54), varvid datorprogramkoden hos ett datorprogram enligt krav 10 är lagrad pa namnda datalagringsmedium (54). 29 I/7 C f■21 4- 15. ••• (4.) c2/7_ C) ri I i i 1 1 1 1 1 1 1 - - N 4. 1 I I I I I I J 0 k-- c-6 (v1 0 rn I L I -K EDL }

9. 2 i 22- Ro ( vs 0 vs I/ A ' vy J 3/ - HI 1/ lE