SE537806C2 - Motorfordon med arrangemang för kylning av växellådsolja ochförfarande för styrning 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

Motorfordon med arranqemanq far twining av vaxelladsolia och forfarande far styrninq av ett sadant arranqemanq UPPFINNINGENS OMRADE OCH TIDIGARE TEKNIK Foreliggande uppfinning avser ett motorfordon enligt ingressen till patentkravet 1 med ett arrangemang far kylning av vaxelladsolja hos en vaxellada som är anordnad att overfora vridmoment fran en drivmotor till en drivaxel hos motorfordonet, 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.

For att reducera notningen och darigenom forlanga livslangden hos olika komponenter i en vaxellada sm6rjs dessa komponenter med hjalp av vaxelladsolja. Oljesystemet hos en vaxellada i ett motorfordon innefattar vanligtvis en oljepump i form av en depla- cementspump av rotortyp som är f6rbunden 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 oljesumpen. 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 1 reducera slitaget och darigenom forlanga deras livslangd. Den 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 smorjningsegenskaper. 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 nagon tillfreds- stallande smorjningseffekt, vilket medfor risk for mekaniska haverier och reducerad livslangd hos olika komponenter i vaxelladan. En hog oljetemperatur medfor dessutom en snabbare degradering av vaxelladsoljan. Om vaxelladsoljans temperatur blir olampligt lag kan oljans viskositet bli sa hog att friktionsfor- 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 has 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. 2 537 806 UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med fOreliggande uppfinning är att astadkomma ett nytt och fordelaktigt satt att styra kylningen av vaxelladsolja hos en vaxellada som är anordnad att overfora vridmoment fran en drivmotor till en drivaxel.

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

Det uppfinningsenliga motorfordonet innefattar ett arrangemang med: - en kylanordning for kylning av vaxelladsoljan genom varmevax- ling 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 vaxel- ladsolja att via oljeledningen matas fran oljesumpen och genom kylanordningen for att sedan stromma tillbaka till oljesumpen, - en oljepump for generering av ett flode av vaxell6dsolja genom oljeledningen, och - en elektronisk styranordning for styrning av pumpeffekten hos oljepumpen.

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

Hos det ovan angivna 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.

Det uppfinningsenliga motorfordonet kannetecknas vidare av: 4 - 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 är hogre an ett ovre gransvarde, och - att namnda ovre gransvarde ar variabelt, varvid den elektroniska styranordningen är anordnad att faststalla det ovre gransvardet i beroende av information avseende radande driftforhallanden hos motorfordonet och/eller information avseende upp- skattade framtida driftforhallanden hos motorfordonet.

I en situation nar det nuvarande kylbehovet och det i den narmaste framtiden forvantade kylbehovet hos vaxelladan ar forhallandevis lagt, exempelvis vid [corning pa hog vaxel pa en vag utan kraftiga uppforsbackar, kan man lata vaxelladsoljan ligga pa en nagot hogre temperaturniva 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 aka namnda ovre gransvarde i en situation nar det nuva- rande kylbehovet hos vaxelladan och kylbehovet hos vaxelladan i den narmaste framtiden bedoms vara forhallandevis lagt.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar arrangemanget en elektrisk motor for drivning av oljepumpen, varvid den elektroniska styranordningen är anordnad att styra pumpeffekten hos oljepumpen genom styrning av varvtalet hos den elektriska motorn. Harigenom kan den uppfinningsenliga losningen implementeras pa ett forhallandevis enkelt satt.

En annan utforingsform av uppfinningen kannetecknas av att den elektroniska styranordningen är anordnad att styra oljepumpen enligt namnda forsta styrtillstand nar den elektroniska styranordningen mottager information som indikerar att den rklande temperaturen hos vaxelladsoljan är lagre an ett nedre gransvarde.

Harigenom forhindras att vaxelladsoljan far en alltfor lag temperatur samtidigt som ingen energi forspills i onodan far drivning av oljepumpen vid de tillfallen nar vaxelladsoljan har sa lag temperatur att ingen kylning av oljan är onskvard.

En annan utforingsform av uppfinningen kannetecknas av: - att den elektroniska styranordningen utover den rklande temperaturen has vaxellklsoljan aven är anordnad att ta tecknet hos drivmotorns motormoment i beaktande vid valet av styrtill- stand, och - att den elektroniska styranordningen ar anordnad att styra oljepumpen enligt namnda tredje styrtillstand nar den elektroniska styranordningen mottager information som indikerar att driv- motorns motormoment är negativt samtidigt som den radande temperaturen has vaxelladsoljan ligger mellan namnda nedre och ovre gransvarden.

Harigenom kan den overskottsenergi som tillhandahallas av drivmotorn vid motorbromsning utnyttjas for att driva oljepumpen med hag pumpeffekt sa att det darigenom tillfalligt genereras en kyleffekt som är storre an det radande kylbehovet far att pa sa satt bygga upp en tillfallig kylbuffert has vaxelladsoljan. Med hjalp av denna kylbuffert kan det bli mojligt att driva oljepumpen med reducerad pumpeffekt vid ett senare tillfalle, vilket resulterar i en reducerad energiatgang for drivningen av oljepumpen. 6 Enligt en annan utforingsform av uppfinningen är den elektroniska styranordningen anordnad att styra oljepumpen enligt namnda andra styrtillstand nar den elektroniska styranordningen mottager information som indikerar att drivmotorns motormoment är positivt samtidigt som den radande temperaturen hos 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 styr- ning av oljepumpen och darigenom en ytterligare reduktion av energiatgangen for drivningen av oljepumpen.

Andra fordelaktiga sardrag has motorfordonet enligt uppfinningen 15 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 är anordnad att overfora vridmoment fran en drivmotor till en drivaxel.

Andra fordelaktiga sardrag has 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. 7 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 aver ett motorfordon enligt en forsta utforingsform av foreliggande uppfinning, Fig 2en principskiss aver ett motorfordon enligt en andra utforingsform av uppfinningen, Fig 3en principskiss aver ett motorfordon enligt en tredje utforingsform av uppfinningen, Fig 4en principskiss aver ett motorfordon enligt en fjarde utforingsform av uppfinningen, Fig en principskiss over ett motorfordon enligt en femte utforingsform av uppfinningen, 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, Fig 8ett flodesdiagram illustrerande ett forfarande enligt en alternativ utforingsform av uppfinningen, och 8 Fig 9ett flodesdiagram illustrerande ett forfarande enligt en annan 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 vaxel- ladan 4 och drivhjulen 2 och en drivmotor 6 far drivning av drivhjulen. Drivmotorn 6 kan exempelvis utgoras av en forbranningsmotor eller en elmotor. Vridmoment ar 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 ingaende 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 hos vaxelladan roterar. En oljesump 11 for mottagning av vaxelladsolja är anordnad i botten av vaxelladan 4. Oljesumpen 11 är via en oljeledning 12 ansluten till 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. 9 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 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 exempelvis glykol. En kylvatskepump 22 i form av en deplacementspump av rotortyp är inkopplad i kylkretsen 21 for cirkulering av kylvats- kan i kylkretsen. Vidare är en kylare 23, exempelvis i form av en konventionell kylvatskekylare, inkopplad i kylkretsen 21 for kylfling av namnda kylvatska. Denna kylare 23 innefattar ett kylvatskeinlopp 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 är 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 has drivmotorn 6 cirkuleras kylvatskan genom kylvatskekanaler (ej visade) inuti drivmotorn under upptagande av varme frail drivmotorn. En termostat 29 är anordnad i forbindelsepunkten mellan den forsta ledningen 26 och den tredje ledningen 28. I beroende av temperaturen has kylvatskan leder termostaten 29 den frail 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 är pa 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 är under rorelse. Det illustrerade kylsystemet 20 innefattar aven en flakt 31 som är 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 är 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 innefat- tar en kylanordning 41 for kylning av vaxelladsoljan genom varmevaxling med ett genom kylanordningen 41 strommande kylmedium. Hos den i Fig 1 illustrerade utforingsformen är kylanordningen 41 inkopplad i kylkretsen 21 och anordnad att genomstrommas av den i kylkretsen cirkulerande kylvatskan, varvid kylanordningen 41 är 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. 11 En oljeledning 42 är ansluten till oljesumpen 11 i vaxelladan 4 och till kylanordningen 41 far 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 olje- pump 43 i form av en deplacementspump av rotortyp är 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 är 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 at- anordnad att bringa oljepumpen 43 att hallas avstangd eller att drivas med minimal pumpeffekt, - ett andra styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen 44 är anordnad att bringa oljepumpen 43 att drivas med en pumpeffekt som motsvarar ett variabelt borvarde, varvid den elektroniska styranordningen 44 är anordnad att faststalla detta variabla borvarde i beroende av varden avseende det radande flodet och den radande temperaturen hos det genom kylanordningen 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 pumpeffekt som ger ett oljeflode far maximal kylning av vaxelladsoljan i kylanordningen 41. 12 Den elektroniska styranordningen 44 är anordnad att mottaga matvarden avseende den radande temperaturen hos vaxelladsoljan fran en temperaturgivare 45 som är anordnad att mata vaxelladsoljans temperatur. Denna temperaturgivare 45 kan exempelvis vara anordnad att mata temperaturen hos 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 hos 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 genom kylanordningen 41 strommande kylmediet utgaende fran denna varvtalsinformation.

Hos den i Fig 1 illustrerade utforingsformen innefattar arrangemanget 40 en elektrisk motor 47 far drivning av oljepumpen 43, varvid den elektroniska styranordningen 44 är anordnad att styra 13 pumpeffekten hos oljepumpen 43 genom styrning av varvtalet hos den elektriska motorn 47.

Motorfordonet 1 kan innefatta en separat oljepump 15 for mat- fling 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 far att drivas av denna. Denna axel 16 är 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 vaxelladsolja genom namnda oljekanaler 13 uppratthallas aven nar oljepumpen 43 är avstangd och den elektroniska styranordningen 44 kan foljaktli- gen 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 for smorjningen och kylningen av komponenterna 10 i vaxelladan 4 erfordrade flOdet av vaxelladsolja genom namnda oljekanaler 13 inte upp- ratthallas nar oljepumpen 43 är 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. Utforingsformen enligt Fig 2 overensstammer i ovrigt med utforings- formen enligt Fig 1. 14 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 är anslu- ten till och anordnad att drivas av en roterande axel 16 i vaxel- ladan 4. Denna axel 16 är en axel som är 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 manovreringsanordning 48, varvid den elektroniska styranordningen 44 är 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 il- lustrerade utforingsformen, med undantag for 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 är anordnad att styra pumpeffekten hos oljepumpen 43 genom att pa i sig kant satt styra inkopplingsgraden hos viskokopplingen 49. Namnda axel 16 är en axel som är 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- kopplingen 49 overfors vridmoment och effekt med hjalp av olja i smala spalter mellan en forsta kopplingsdel som är forbunden med den roterande axeln 16 hos vaxelladan 4 och en andra kopplingsdel som är forbunden med en ingaende axel hos oljepumpen 43. Genom att variera mangden olja i utrymmet mellan de tva kopplingsdelarna kan inkopplingsgraden hos viskokopp- 1 lingen 49 och darigenom det av viskokopplingen overfarda vridmomentet och varvtalet varieras.

Den i Fig 5 illustrerade utforingsformen motsvarar den i Fig 1 ii- lustrerade utforingsformen, med undantag far att kylanordningen 41' i detta fall är anordnad i anslutning till kylvatskekylaren 23 for att genomstrommas av ett kylande luftflade. Hos denna utfaringsform är 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 är under rorelse. I det illustrerade exemplet är en flakt 31 anordnad att vid behov generera ett kompletterande luftflode genom kylarvatskekylaren 23 och kylanordningen 41'. Nar flakten 31 är i drift beror saledes luftflodet genom kyl- anordningen 41' bade av fartvinden, dvs motorfordonets hastighet, och av varvtalet hos flakten 31. I detta fall är den elektroniska styranordningen 44 anordnad att mottaga information avseende motorfordonets hastighet och flaktens varvtal, exem- pelvis fran motorstyrenheten 14, och att faststalla det radande flodet hos det genom kylanordningen 41' strommande kylmediet utgaende fran denna information. Den elektroniska styranordningen 44 är vidare anordnad att mottaga matvarden avseende den radande temperaturen hos kylmediet fran en tempera- turgivare 46 som är anordnad att mata temperaturen hos omgivningsluften.

Sasom ovan namnts är den elektroniska styranordningen 44 anordnad att faststalla det ovan namnda pumpeffekt-borvardet i 30 beroende av foljande variabler: det radande flodet och den 16 radande temperaturen hos kylmediet och den radande temperaturen hos vaxelladsoljan. Detta kan ske antingen med hjalp av en forutbestarnd berakningsmodell eller med hjalp av uppslagstabeller. Berakningsmodellen eller uppslagstabellerna är sa utformade att det av den elektroniska styranordningen 44 faststallda bar- vardet motsvarar en med avseende pa namnda variabler optimerad pumpeffekt som ger en god kylning av vaxelladsoljan pa ett energieffektivt satt, far att pa sa satt undvika att oljepumpen 43, 43' drivs med en onodigt hog och energikravande pumpeffekt som ligger inom ett byre effektintervall dar en okning av pump- effekten och saledes en okning av oljeflodet genom kylanordningen 41, 41' endast ger en forsumbar okning av kyleffekten. Denna losning är baserad pa det faktum att den i kylanordningen 41, 41' genererade kyleffekten akar patagligt med okande oljeflode genom kylanordningen upp till en viss niva hos olje- flodet, varefter kyleffekten endast akar 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 atgar for drivning av oljepumpen reduceras, varigenom energi- eller bransleforbruk- ningen hos drivmotorn 6 reduceras.

Den elektroniska styranordningen 44 kan vara implementerad medelst en enda elektronisk styrenhet hos motorfordonet 1, 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. 17 I Fig 7-9 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 ar lagre an ett nedre gransvarde Tnedre, och - enligt det tredje styrtillstandet med hag pumpeffekt nar den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan är hogre an ett ovre gransvarde Tovre.

Hos den i Fig 7 illustrerade utforingsformen tillampas bara de ovan nanrinda nedre och ovre gransvardena T„d,, Tovre for vaxelladsoljetemperaturen och i detta fall styr den elektroniska styr- anordningen 44 oljepumpen 43, 43' enligt det andra styrtillstan- det med optimerad pumpeffekt nar den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan ligger pa ett varde mellan det nedre gransvardet Tnedre och det ovre gransvardet Tovre • Utover den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan kan den elektroniska styranordningen 44 aven vara anordnad att ta tecknet hos drivmotorns motormoment i beaktande vid valet av styrtillstand, sasom exempelvis illustreras i flodesdiagrammen enligt Fig 8 och 9. I detta fall ar den elektroniska styranordningen 44 anordnad att mottaga information om det radande motormomentet hos drivmotorn 6 fran motorstyrenheten 14.

Hos utforingsformerna enligt Fig 8 och 9 tillampas utover de ovan namnda nedre och ovre gransvardena Tnedre, Tov„ aven ett tredje 30 gransvarde Tmellan for vaxelladsoljetemperaturen, varvid detta 18 tredje gransvarde Tmellan har ett varde som ligger mellan de nedre och ovre gransvardena Tnedre, Tovre• Hos de i Fig 8 och 9 illustrerade utforingsformerna styr den elektroniska styranordningen 44 oljepumpen 43, 43': - enligt det tredje styrtillst6ndet med hag pumpeffekt nar driv- motorns motormoment är negativt samtidigt som den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan ligger mellan de nedre och ovre gransvardena Tnedre, Tovre, - enligt det andra styrtillstandet med optimerad pumpeffekt nar 10 drivmotorns motormoment är positivt samtidigt som den radande temperaturen T hos vaxell6dsoljan ligger mellan det mellanliggande gransvardet Tmellan och det ovre gransvardet Tovre, och - enligt det forsta styrtillstandet med avstangd oljepump 43, 43' eller minimal pumpeffekt nar drivmotorns motormoment är posi- tivt samtidigt som den radande temperaturen T hos vaxelladsoljan ligger mellan det nedre gransvardet Tnedre och det mellanliggande gransvardet Tmellan• De ovan angivna gransvardena Tnedre och T mellan kan vara forut- bestamda konstanta varden som bland annat faststalls i bero- ende av egenskaperna hos den vaxelladsolja som anvands. Som ett typexempel skulle foljande varden kunna tillampas: Tnedre=90 °C och Tmellan=100 °C Det ovre gransvardet Tovre har ett variabelt varde som faststalls av den elektroniska styranordningen 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 19 aktuella fordonsekipaget och dess last), 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 far lattare drift med forhallandevis lagt forvantat kylbehov hos vaxelladan 4 inom den narmaste framtiden eller tuffare drift med forhallandevis hogt forvantat 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.

Aven ett eller flera av de ovriga gransvarden Tnedre, Tniellan som anvands skulle kunna ha ett variabelt varde som faststalls av den elektroniska styranordningen 44 i beroende av information avseenderadandeoch/elleruppskattadeframtida driftforhallanden hos motorfordonet 1.

Hos den i Fig 9 illustrerade utforingsformen tillampar den elektroniska styranordningen 44 ett variabelt ovre gransvarde Tovre, 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 motsvara lattare drift och till ett andra varde T2 vid driftforhallanden som bedoms 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 tilllampas: T/=120 °C och T2=110 °C Det är 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 upp- finningen är lampligen inkluderad i ett datorprogram som är inlas- ningsbart till internminnet hos en dator, sasom internminnet hos en elektronisk styrenhet hos ett motorfordon. Ett sadant datorprogram är lampligen tillhandahallet via en datorprogramprodukt innefattande ett av en dator lasbart datalagringsmedium, vilket datalagringsmedium har datorprogrammet lagrat darpa. Namnda datalagringsmedium är exempelvis ett optiskt datalagringsmedium 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 50 innefattande ett exekveringsmedel 51, sasom en central processorenhet (CPU), for exekvering av datorprogramvara. Exekve- ringsmedlet 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 datorprogram- 21 kod fOr implementering av ett forfarande enligt uppfinningen, exempelvis i enlighet med nagot av de i Fig 7-9 illustrerade utforingsformerna, är lagrat pa datalagringsmediet 54.

Arrangemanget och forfarandet enligt uppfinningen är sarskilt avsedda att anvandas hos ett tungt motorfordon, sasom exempelvis en buss, ett dragfordon eller en lastbil.

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 (4)

537 806 PATENTKRAV 1. 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) for overforing av vridmoment mellan vaxelladan (4) och drivhjulen (2), - en drivmotor (6), varvid vridmoment är overforbart fran driv- motorn (6) till namnda drivhjul (2) via vaxelladan (4) och driv- axeln (5) far framdrivning av motorfordonet (1), och - ett arrangemang for kylning av vaxelladsolja hos vaxelladan (4), vilket arrangemang (40) innefattar: 1. en kylanordning (41; 41') for kylning av vaxelladsoljan genom varmevaxling med ett genom kylanordningen (41; 41') strommande kylmedium, 2. en oljeledning (42) som är ansluten till den i botten av vaxelladananordnadeoljesumpen(11)ochtill 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, 3. 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'), kannetecknat darav: - att den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att, i beroende av radande temperatur hos vaxelladsoljan, styra 23 oljepumpen (43; 43') enligt nagot av ett flertal olika valbara styrtillstand, varvid dessa styrtillstand innefattar atminstone: 4. 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, 5. 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 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 hag pumpeffekt som ger ett oljeflode far maximal kylning av vaxelladsoljan i kylanordningen (41; 41') 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 (Tor och ve - att namnda ovre gransvarde (Tor) är variabelt, varvid den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att faststalla det ovre gransvardet (Tor) i beroende av information avseende radande driftforhallanden hos motorfordonet (1) och/eller information avseende uppskattade framtida driftforhallanden hos motorfordonet (1). 24 2. Motorfordon 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. Motorfordon 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. Motorfordon 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. Motorfordon enligt nagot av kraven 1-4, kannetecknat darav, 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 (Tnedre). 6. Motorfordon enligt krav 5, kannetecknat darav: - att den elektroniska styranordningen (44) utover den radande temperaturen hos vaxelladsoljan aven ar 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 (Tnedre, Tovre). 7. Motorfordon enligt krav 6, kannetecknat darav, att den elektroniska styranordningen (44) är anordnad att styra olje- pumpen (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 ar lagre an namnda ovre gransvarde (Tor) och hogre an ett mellanlig- ve gande gransvarde (T„,ellan som ligger mellan namnda nedre gransvarde (Tnedre) och namnda ovre gransvarde 8. Motorfordon enligt nagot av kraven 1-7, 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 ar anordnad att overfora vridmoment fran en drivmotor (6) till en drivaxel (5) hos ett motorfordon (1), dar arrangemanget (40) innefattar: 26 - 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 vaxel- ladsolja genom oljeledningen (42), och - en elektronisk styranordning (44) for styrning av pumpeffek- ten 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:

1. ett forsta styrtillstand, i vilket den elektroniska styranordningen (44) bringar oljepumpen (43; 43') att hallas avstangd eller att drivas med minimal pumpeffekt,

2. 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 vari- abla 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

3. ett tredje styrtillstand, i vilket den elektroniska styranord- ningen (44) bringar oljepumpen (43; 43') att drivas med en 27 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 tredje styrtillstand nar den elektroniska styranordningen (44) mottager information som indikerar att den radande temperaturen hos vaxelladsoljan är hogre an ett variabelt ovre gransvarde (To), och vre - att den elektroniska styranordningen (44) faststaller det ovre gransvardet (To vie)beroende av information avseende radande driftforhallanden hos motorfordonet (1) och/eller information avseende uppskattade framtida driftforhallanden hos motorfordonet (1). 10. Datorprogram innefattande datorprogramkod for att bringa en dator att implementera ett forfarande enligt krav 9 nar datorprogrammet exekveras pa datorn. 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 datalag- ringsmedium (54), varvid datorprogramkoden hos ett datorpro- gram enligt krav 10 är lagrad pa namnda datalagringsmedium (54). 28 Vg s"T'N —15 r-6 b ciS 0') c2/g C 1- — c- - 3••• td) 0 • II II II II II I1 , -r- rn . '1:24) 4-1 rs:41.4 Cri e-C 5/g ("1 fZ) •••■ kr) II

4. II I vy CI) r'‘ ••••., Gie