SE525105C2 - Power units for motor vehicles - Google Patents
Power units for motor vehiclesInfo
- Publication number
- SE525105C2 SE525105C2 SE0201456A SE0201456A SE525105C2 SE 525105 C2 SE525105 C2 SE 525105C2 SE 0201456 A SE0201456 A SE 0201456A SE 0201456 A SE0201456 A SE 0201456A SE 525105 C2 SE525105 C2 SE 525105C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- torque
- engine
- gear
- input shaft
- gearbox
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
- B60W10/11—Stepped gearings
- B60W10/111—Stepped gearings with separate change-speed gear trains arranged in series
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
- F16H59/16—Dynamometric measurement of torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H61/0403—Synchronisation before shifting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2510/0614—Position of fuel or air injector
- B60W2510/0623—Fuel flow rate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2510/0657—Engine torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2510/0676—Engine temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/10—Change speed gearings
- B60W2510/1025—Input torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/10—Change speed gearings
- B60W2510/106—Output power
- B60W2510/1065—Transmission of zero torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/10—Longitudinal speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
- B60W2540/10—Accelerator pedal position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
- F16H2059/147—Transmission input torque, e.g. measured or estimated engine torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H61/0403—Synchronisation before shifting
- F16H2061/0411—Synchronisation before shifting by control of shaft brakes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2306/00—Shifting
- F16H2306/40—Shifting activities
- F16H2306/42—Changing the input torque to the transmission
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2306/00—Shifting
- F16H2306/40—Shifting activities
- F16H2306/44—Removing torque from current gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2306/00—Shifting
- F16H2306/40—Shifting activities
- F16H2306/46—Uncoupling of current gear
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Description
-25 105 2 rad stegväxlad basväxellåda och en rangeväxellåda bidrar frånvaron av synkronise- ringar till att ytterligare reducera kostnaden. Frånvaron av synkroniseringsorgan gör det möjligt att göra växellådan kortare eller alternativt att med en given längd göra kugghjulen bredare än i en synkroniserad växellåda med motsvarande längd för att därigenom möjliggöra överföring av högre moment. -25 105 2-speed continuously variable base gearbox and a range gearbox contribute to the absence of synchronizations to further reduce the cost. The absence of synchronizing means makes it possible to make the gearbox shorter or alternatively to make the gears wider with a given length than in a synchronized gearbox with a corresponding length in order thereby enabling the transmission of higher torques.
Generellt gäller att minst tre styiparametrar, nämligen motorvarvtalet, momentet på växellådans ingående axel och fordonshastigheten bestämmer när växling skall ske enligt en i en motor- och transmissionsstyrdator inlagrad växlingsstrategi. Momentet på växellådans ingående axel j ämställs här med motorrnomentet, dvs belastningen på motorn, som erhålls från givare indikerande till motorn avgiven bränslemängd, t ex en flödesmätare eller givare indikerande gaspedalläge. Vid initiering av växling- en, dvs urkoppling av befintlig växel, skall momentöverföringen mellan motorn och växellådan vara så liten som möjligt. Helst skall drivlinan vara momentlös för att helt ryckfii urkoppling skall kunna uppnås. I styrdatorn är inprogrammerade värden på hur stor avgiven bränslemängd skall vara för olika växlíngspunkter för att mo- mentet på växellådans ingående axel skall vara nära noll eller i varje fall så lågt, att befintlig växel kan läggas ur utan att besvärande ryck uppträder. Efter urläggning av växeln styr styrdatorn motorvarvtalet för synkronisering med varvtalet hos den väx- el, som skall läggas i. När varvtalen synkroniserats iläggs den nya växeln.In general, at least three control parameters, namely the engine speed, the torque on the input shaft of the gearbox and the vehicle speed, determine when shifting should take place according to a shifting strategy stored in an engine and transmission control computer. The torque on the input shaft of the gearbox is here equated with the engine torque, ie the load on the engine, which is obtained from the sensor indicating the amount of fuel delivered to the engine, for example a speedometer or sensor indicating accelerator pedal position. When initiating the gear unit, ie disengaging the existing gear unit, the torque transmission between the engine and the gearbox must be as small as possible. Ideally, the driveline should be torque-free in order to achieve a complete jerk fi in disengagement. In the control computer, values are programmed on how large the amount of fuel delivered shall be for different gear points in order for the torque on the input shaft of the gearbox to be close to zero or in any case so low that the existing gear can be disengaged without troublesome jerks. After disassembly of the gear, the control computer controls the engine speed for synchronization with the speed of the gear to be engaged. When the speeds have been synchronized, the new gear is engaged.
Med den kända metoden att uppskatta momentet lika med noll eller nära noll mellan motorn och växellådan sker ingen återkoppling. Eftersom nivån trimmas in , så att den stämmer för någon bil, är det inte säkert att den stämmer för alla bilar. Dessut- om varierar motormomentet i beroende av motoms inre fiiktionsfórluster, som är temperaturberoende. Om tillsatsaggregat som exempelvis ett kraftuttag, tryckluft- kompressor, kylfläkt och eller AC- kompressor är inkopplade, kommer motormo- mentsignalen att indikera momentöverföring även när momentöverföringen mellan motom och växellådan är lika med noll. Även varierande bränslekvalitet (med varie- rande energiinnehåll) kommer att påverka möjligheterna att styra drivlinan till mo- 10 15 20 25 30 525 105 3 mentlöst tillstånd. Nivåema på moment till tillsatsaggregaten måste även uppskattas och inlagras i styrdatorn och motorstymingen måste ta hänsyn till om ett eller flera tillsatsaggregat är till- eller frånkopplade.With the known method of estimating the torque equal to zero or close to zero between the engine and the gearbox, no feedback takes place. Because the level is tuned so that it is correct for any car, it is not certain that it is true for all cars. In addition, the motor torque varies depending on the motor internal loss losses, which are temperature dependent. If attachments such as a power take-off, compressed air compressor, cooling fl genuine and or AC compressor are connected, the motor torque signal will indicate torque transmission even when the torque transmission between the engine and the gearbox is equal to zero. Varying fuel quality (with varying energy content) will also affect the possibilities of controlling the driveline to a mentless state. The levels of torque to the attachments must also be estimated and stored in the control computer and the engine control must take into account whether one or fl your attachments are switched on or off.
Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett drivaggregat av i inled- ningen angivet slag, vid vilket det är möjligt att alltid exakt bestämma momentlöst tillstånd i fordonets drivlina för att vid växling, oberoende av variationer i motoms egen tröghet, som beror av variationer i motortemperaturen, och oberoende av om inget eller ett eller flera tillsatsaggregat är inkopplade, möjliggöra ryckfri urkoppling av befintlig växel utan frikoppling av drivlinans koppling.An object of the present invention is to provide a drive unit of the type stated in the introduction, in which it is possible to always determine exactly torque-free condition in the vehicle's driveline so that when changing, regardless of variations in the engine's own inertia, which depends on variations in the engine temperature, and regardless of whether any or one or more of your attachments are connected, enable jerk-free disengagement of the variable gear without disengaging the driveline clutch.
Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett dylikt driv- aggregat, vid vilket det är möjligt att styra motoms varvtalssänkning resp. -ökning med stor precision for att åstadkomma snabba, exakta och ryckfria växlingar.A further object of the present invention is to provide such a drive unit, in which it is possible to control the engine speed reduction resp. increase with great precision to achieve fast, accurate and jerk-free gears.
Detta uppnås enligt uppfinningen genom att växellådans ingående axel är samord- nad med en momentgivare, som ger en av momentet på den ingående axeln beroen- de signal till nämnda styrorgan, att en givare är anordnad, som ger signal till styror- ganen indikerande om tillsatsaggregatet är tillkopplat eller frånkopplat och att styr- organen är anordnade att vid växling till en osynkroniserad växel initiera växling först, när momentgivaren indikerar att momentet på den ingående axeln är noll eller åtminstone i det nännaste noll Genom att utnyttja en momentgivare erhålls återkoppling av momentet och momen- tet i drivlinan kan styras till noll oberoende av motoms av motortemperaturen varie- rande tröghet och oberoende av driftstillståndet hos eventuella tillsatsaggregat.This is achieved according to the invention in that the input shaft of the gearbox is coordinated with a torque sensor, which gives a signal depending on the torque on the input shaft to said control means, that a sensor is arranged, which gives a signal to the control means indicating the attachment is switched on or off and that the control means are arranged to initiate shifting when switching to an unsynchronized gear first, when the torque sensor indicates that the torque on the input shaft is zero or at least in the nearest zero By using a torque sensor feedback of the torque and torque is obtained - the driveline can be controlled to zero regardless of the inertia of the motor temperature varying inertia and independent of the operating condition of any attachments.
Enligt en föredragen utföringsforrn av drivaggregatet enligt uppfinningen är styror- ganen anordnade att registrera avgiven bränslemängd vid ingående växellådsmo- ment lika med noll eller i det nännaste noll och vid varvtalsanpassning under väx- 10 15 20 25 30 525 105 4 lingsförloppet styra motorn med hänsyn till det av den registrerade bränslemängden svarande motorrnomentet.According to a preferred embodiment of the drive unit according to the invention, the control means are arranged to register the amount of fuel delivered at the input gear moment equal to zero or in the nearest zero and during speed adjustment during the gearing process control the engine with regard to the engine torque corresponding to the registered fuel quantity.
Genom att utgå från den registrerade motorbelastningen vid varvtalsstymingen av motom under växlingsförloppet, då motorvarvtalet skall anpassas till nästa växel kan en snabbare och mer exakt reglering uppnås.By starting from the registered engine load during the speed control of the motor during the shift process, when the engine speed is to be adapted to the next gear, a faster and more precise control can be achieved.
Uppfinningen beskrives nämnare med hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringsexempel, där ñg. 1 visar en schematisk framställning av en utföringsform av ett drivaggregat enligt uppfinningen, fig. 2 kopplingen och växellådan i fig. 1 i förstorad skala och fig. 3 ett diagram över motorrnoment och växellådsmoment som funktion av tiden vid växling..The invention is described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the accompanying drawings, where ñg. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a drive unit according to the invention, fig. 2 the clutch and the gearbox in fi g. 1 on an enlarged scale and fi g. 3 is a diagram of engine torque and gearbox torque as a function of shifting time.
I fig. 1 betecknar 1 en sexcylindrig förbränningsmotor, t ex en dieselmotor, vars vevaxel 2 är kopplad till en generellt med 3 betecknad enskivig torrlamellkoppling, vilken är innesluten i en kopplingskåpa 4. I stället för en enskivig lamellkoppling kan en tvåskivig koppling användas. Vevaxeln 2 är ovridbart förbunden med kopp- lingens 3 kopplingshus 5, medan dess lamellskiva 6 är ovridbart förbunden med en ingående axel 7 (fig. 2), som är roterbart lagrad i huset 8 hos en generellt med 9 be- tecknad växellåda. I huset 8 är en huvudaxel 10 (fig. 2) och en mellanaxel 11 (fig. 2) roterbart lagrade.I fi g. 1, 1 denotes a six-cylinder internal combustion engine, for example a diesel engine, the crankshaft 2 of which is coupled to a single-disc dry single-clutch clutch generally designated 3, which is enclosed in a clutch housing 4. Instead of a single-disc disc clutch, a two-disc clutch can be used. The crankshaft 2 is non-rotatably connected to the coupling housing 5 of the clutch 3, while its lamella disc 6 is non-rotatably connected to an input shaft 7 (fi g. 2), which is rotatably mounted in the housing 8 of a gearbox generally designated 9. In the housing 8, a main shaft 10 (fi g. 2) and an intermediate shaft 11 (fi g. 2) are rotatably mounted.
Såsom tydligast framgår av fig. 2 är ett kugghjul 12 roterbart lagrat på den ingående axeln 7 och låsbart på axeln med hjälp av en med synkroniseringsorgan försedd kopplingshylsa 13, vilken är ovridbart men axiellt förskjutbart lagrad på ett med den ingående axeln ovridbart förbundet nav 14. Med hjälp av kopplingshylsan 13 är även ett på huvudaxeln 10 roterbart lagrat kugghjul 15 låsbart relativt den ingående axeln 7. Kugghjulen 12 och 15 ingriper med kugghjul 16 resp. 17, som är ovridbart förbundna med mellanaxeln 11. På mellanaxeln 11 är ytterligare kugghjul 18, 19 och 20 vridfast anordnade, vilka ingriper med på huvudaxeln 10 roterbart lagrade kugghjul 21, 22 resp. 23, som är låsbara på huvudaxeln med hjälp av kopplingshyl- 10 15 20 25 30 525 105 5 sor 24 resp. 25, vilka i det visade utföringsexemplet saknar synkroniseringsanord- ningar. På huvudaxeln 10 är ett ytterligare kugghjul 28 roterbart lagrat och ingriper med ett på en separat axel 29 roterbart lagrat mellankugghjul 30, vilket i sin tur in- griper med mellanaxelkugghjulet 20. Kugghjulet 28 är låsbart på sin axel med hjälp av en kopplingshylsa 26.As most clearly shown by fi g. 2, a gear 12 is rotatably mounted on the input shaft 7 and lockable on the shaft by means of a coupling sleeve 13 provided with synchronizing means, which is rotatably but axially displaceably mounted on a hub 14 inextricably connected to the input shaft. By means of the coupling sleeve 13 also a gear 15 rotatably mounted on the main shaft 10 lockably relative to the input shaft 7. The gears 12 and 15 engage with gears 16 and 16, respectively. 17, which are non-rotatably connected to the intermediate shaft 11. On the intermediate shaft 11, further gears 18, 19 and 20 are rotatably arranged, which engage with gears 21, 22 and 22, respectively, rotatably mounted on the main shaft 10. 23, which are lockable on the main shaft by means of coupling sleeves 24 resp. 25, which in the exemplary embodiment shown do not have synchronizing devices. On the main shaft 10, a further gear 28 is rotatably mounted and engages with an intermediate gear 30 rotatably mounted on a separate shaft 29, which in turn engages with the intermediate shaft gear 20. The gear 28 is lockable on its shaft by means of a coupling sleeve 26.
Kugghjulsparen 12, 16 och 15, 17 samt kopplingshylsan 13 bildar en splitväxel med ett lågväxelsteg LS och ett högväxelsteg HS. Kugghjulsparet 15, 17 bildar även till- sammans med kugghjulsparen 21, 18, 22, 19, 23, 20 och 28, 30 en basväxellåda med fyra växlar framåt och en backväxel. På huvudaxelns 10 utgångsände är ett kugghjul 31 vridfast anordnat, vilket bildar solhjulet i en med 32 betecknad, tvåväxlad range- växel av planettyp, vars planethjulsbärare 33 år vridfast förbunden med en axel 34, som bildar växellådans utgående axel. Rangeväxelns 32 planethjul 35 ingriper med ett ringhjul 36, som med hjälp av en kopplingshylsa 37 är låsbart relativt växellåds- huset 8 för lågrange LR och relativt planethjulsbäraren 33 för högrange HR. Kopp- lingshylsan 37 har även ett mellan växellägena LR och HR liggande neutralläge NR, i vilket den utgående axeln 34 är frikopplad från huvudaxeln 10.The gear pairs 12, 16 and 15, 17 and the clutch sleeve 13 form a split gear with a low gear stage LS and a high gear stage HS. The pair of gears 15, 17 together with the pair of gears 21, 18, 22, 19, 23, 20 and 28, 30 also form a basic gearbox with four forward gears and a reverse gear. At the output end of the main shaft 10, a gear 31 is rotatably arranged, which forms the sun gear in a planetary type two-speed gearbox designated 32, whose planet gear carrier 33 is rotatably connected to a shaft 34 which forms the output shaft of the gearbox. The planetary gear 35 of the range gear 32 engages with a ring gear 36, which by means of a coupling sleeve 37 is lockable relative to the gearbox housing 8 for low-range LR and relative to the planetary gear carrier 33 for high-range HR. The coupling sleeve 37 also has a neutral position NR lying between the gear positions LR and HR, in which the output shaft 34 is disengaged from the main shaft 10.
Kopplingshylsoma 13, 24, 25 , 26 och 37 är förskjutbara såsom pilarna visar i fig. 2, varvid de i anslutning till pilarna visade växelstegen erhålles. F örskjutningen åstad- kommes med i fig. 2 schematiskt antydda servodon 40, 41, 42, 43 och 44, som kan vara pneumatiskt manövrerade kolv-cylinderanordningar av den typ, som utnyttjas i en växellåda av ovan beskrivet slag, vilken marknadsförs under beteckningen Gear- tronic®. Servodonen styrs av en elektronisk transmissionsstyrenhet 45 (fig. 1), inne- fattande en mikrodator, i beroende av i styrenheten inmatade signaler representeran- de olika motor- och fordonsdata, som omfattar åtminstone motorvarvtal, fordonshas- tighet, kopplings-och gaspedalläge samt, i förekommande fall, motorbroms till-från, när en till styrenheten 45 kopplad elektronisk växelväljare 46 står i sitt automatläge.The coupling sleeves 13, 24, 25, 26 and 37 are displaceable as the arrows show in fi g. 2, whereby the gear steps shown in connection with the arrows are obtained. The displacement is effected in fi g. 2 schematically indicated servos 40, 41, 42, 43 and 44, which may be pneumatically actuated piston-cylinder devices of the type used in a gearbox of the type described above, which is marketed under the name Geartronic®. The servo unit is controlled by an electronic transmission control unit 45 (fi g. 1), comprising a microcomputer, depending on signals input into the control unit representing different engine and vehicle data, which includes at least engine speed, vehicle speed, clutch and accelerator pedal position and, where applicable, engine brake on-off, when an electronic gear selector 46 connected to the control unit 45 is in its automatic position.
När väljare står i läge för manuell växling sker växlingen på förarens kommando via växelvälj aren 46. Transmissionsstyrenheten 45 kommunicerar med en motorstyren- 10 15 20 25 30 525 105 6 het 48 och styr tillsammans med denna även bränsleinsprutningen, dvs motorvarvta- let, i beroende av gaspedalläget samt lufttillförseln till en pneumatisk kolv- cylinderanordning 47, medelst vilken kopplingen 3 inkopplas och frikopplas.When the selector is in the position for manual shifting, the shifting takes place at the driver's command via the shift selector 46. The transmission control unit 45 communicates with an engine control unit 48 and together with this also controls the fuel injection, ie the engine speed, depending of the accelerator pedal position and the air supply to a pneumatic piston-cylinder device 47, by means of which the coupling 3 is engaged and disengaged.
Transmissionsstyrenheten 45 är på känt sätt programmerad, så att den håller kopp- lingen 3 inkopplad, när fordonet står stilla och växelvälj aren 46 ligger i neutralläget.The transmission control unit 45 is programmed in a known manner so that it keeps the clutch 3 engaged when the vehicle is stationary and the gear selector 46 is in the neutral position.
Detta betyder att motom driver den ingående axeln 7 och därmed också mellanax- eln, medan den utgående axeln 34 är frikopplad. Eventuella av mellanaxeln drivna tillsatsaggregat, t ex en oljepump för växellådans Smörjning, drivs i detta läge. Styr- enheten 45 är vidare programmerad att, då fordonet står stilla och växelväljaren flyt- tas från neutralläget till ett växelläge, antingen till ett läge för automatväxling eller till ett läge med av föraren vald startväxel, först frikoppla kopplingen 3, sedan bromsa mellanaxeln 11 till stopp med hjälp av den i fig. 2 antydda mellanaxelbrom- sen 50, som kan vara en i och för sig känd, av styrenheten 45 styrd bromsanordning.This means that the motor drives the input shaft 7 and thus also the intermediate shaft, while the output shaft 34 is disengaged. Any attachments driven by the intermediate shaft, such as an oil pump for gearbox lubrication, are operated in this position. The control unit 45 is further programmed to, when the vehicle is stationary and the gear selector fl is moved from the neutral position to a gear position, either to a position for automatic transmission or to a position with the starting gear selected by the driver, first disengage the clutch 3, then brake the intermediate shaft 11 to stop using it in fi g. 2, which may be a per se known brake device controlled by the control unit 45.
Med mellanaxeln 11 bromsad till stopp eller i varje fall åtminstone i det närmaste till stopp initierar styrenheten 45 nu växling i basväxellådan till en startväxel, som ges av automatiken eller av föraren vald totalväxel. När föraren efter iläggning av vald startväxel, t ex ettans växel, ger gas, fungerar gaspedalen som en omvänd kopplingspedal, vilken via transmissionsstyrenheten successivt ökar kopplingsin- greppet med ökande gaspådrag.With the intermediate shaft 11 braked to a stop or in any case at least almost to a stop, the control unit 45 now initiates shifting in the base gearbox to a starting gear, which is given by the automatic or by the driver selected total gear. When the driver after acceleration of the selected starting gear, eg one gear, gives gas, the accelerator pedal functions as a reverse clutch pedal, which via the transmission control unit gradually increases the clutch engagement with increasing throttle.
Vid växling - initierad antingen direkt av föraren eller av automatiken i beroende av en i transmissionsstyrenheten 45 inlagrad växelvalsstrategi, som kan ta hänsyn till hur fordonets omgivning ser ut en bit in i framtiden - styr transmissionsstyrenheten 45 först motorstyrenheten 48 att reglera bränsletillförseln till motorn, så att moment- löst eller i det närmaste momentlöst tillstånd skapas i fordonets drivlina, dvs mo- mentöverforingen från motoms 1 vevaxel 2 till växellådans 9 ingående axel 7 skall vara noll eller åtminstone i det närmaste noll. Transmissionsstyrenheten 45 får kon- tinuerlig information om och registrerar aktuellt motormoment via insprutad bräns- lemängd samt aktuellt moment på den ingående axeln 7 via en med axeln samord- 10 15 20 25 525 105 7 nad vridmomentmätare 60, som kan vara av en i och för sig känd, hittills i laborato- riesammanhang använd typ. Vridmomentet kan exempelvis beräknas med ledning av uppmätt torsion i axeln 7. Vid registrerat moment lika med noll eller i det när- maste noll på den ingående axeln 7 läggs aktuell växel ur.When shifting - initiated either directly by the driver or by the automatic depending on a gear selection strategy stored in the transmission control unit 45, which can take into account what the vehicle's environment looks like a bit into the future - the transmission control unit 45 first controls the engine control unit 48 to regulate fuel supply to the engine. that torque-free or almost torque-free condition is created in the vehicle's driveline, ie the torque transmission from the engine 1 crankshaft 2 to the input shaft 7 of the gearbox 9 must be zero or at least almost zero. The transmission control unit 45 receives continuous information about and registers the current engine torque via injected fuel quantity and the current torque on the input shaft 7 via a torque meter 60 coordinated with the shaft, which may be of an in-between known, hitherto used in laboratory contexts type. The torque can, for example, be calculated on the basis of measured torsion in the shaft 7. If the torque is registered equal to zero or almost zero on the input shaft 7, the current gear is switched off.
Med utgångspunkt från registrerad bränslemängd, som indikerar aktuell motorbe- lastning vid detta tillfälle, styr transmissionsstyrenheten 45 motorstyrenheten 48 att reglera bränslemängden till motom för varvtalssynkronisering med växellådans varvtal för den nya växeln, varefter den nya växeln läggs i. Med 61 betecknas gene- rellt ett tillsatsaggregat, som kan vara ett motordrivet/motonnonterat kraftuttag, som kan kopplas in eller kopplas ur med hjälp av ett till motorstyrenheten 48 anslutet, av föraren manövrerat reglage 62. Om ett eller flera tillsatsaggregat 61 är inkopplade via det av föraren manövrerat reglaget 62 blir motorbelastningen större och större bränslemängd krävs för synkroniseringen än om inget tillsatsaggregat är inkopplat.Based on the registered amount of fuel, which indicates the current engine load at this time, the transmission control unit 45 controls the engine control unit 48 to regulate the amount of fuel to the motor for speed synchronization with the gearbox speed for the new gear, after which the new gear is engaged. attachment, which may be a motor / motor-mounted power take-off, which may be engaged or disconnected by means of a control 62 operated by the driver control unit 48 connected to the engine control unit 48. If one or more of the attachments 61 are connected via the driver-operated control 62, the engine load larger and larger amount of fuel is required for the synchronization than if no additive is connected.
Genom att registrera och utgå från den verkliga motorbelastningen vid momentlös drivlína kan en snabb och ryckfri växling uppnås.By registering and starting from the actual engine load at torque-free driveline, a fast and jerk-free shift can be achieved.
Transmissionsstyrenheten 45 är även anordnad att vid körning, när växling ej sker, registrera vilket/vilka tillsatsaggregat 61, som är inkopplade (helt eller delvis), till- sammans med skillnaden mellan motonnomentet och momentet på växellådans in- gående axel. Ett antal olika kombinationer registreras. Styrenheten 45 är härvid an- ordnad att beräkna respektive tillsatsaggregats belastning på motom.The transmission control unit 45 is also arranged to, when driving, when shifting does not take place, register which attachment unit (s) 61 are connected (in whole or in part), together with the difference between the motor torque and the torque on the input shaft of the gearbox. A number of different combinations are registered. The control unit 45 is in this case arranged to calculate the load of the respective attachment unit on the motor.
I fig. 3 visar styrningen i samband med växling i växellådan där kurvan ”a” illuste- rear motonnomentet vid momentavdrag i samband med växling och inkopplat till- satsaggregat 61, medan kurvan ”b” illustrerar momentet på växellådans ingående axel 7 under samma period. Såsom framgår av figuren sammanfaller aldrig motor- momentet med momentet på den ingående axeln 7, eftersom ett moment måste upp- rätthållas för att driva tillsatsaggregatet/-aggregaten. Såsom även framgår av figuren 10 525 1os 8 blir ingående axeln 7 momentlös först en tid efter att motonnomentet nått sitt mini- mllm.I fi g. 3 shows the control in connection with shifting in the gearbox where curve “a” illustrates the motor torque at torque deduction in connection with shifting and connected attachment 61, while curve “b” illustrates the torque on the gearbox input shaft 7 during the same period. As can be seen from the fi gear, the motor torque never coincides with the torque on the input shaft 7, as one torque must be maintained to drive the attachment (s). As can also be seen from the 10 clock 10 525 1os 8, the input shaft 7 becomes torque-free only some time after the motor torque has reached its minimum.
Transmissionsstyrenheten 45 är anordnad att även vid körning, när växling ej sker, registrera motorns inre friktion som funktion av motortemperaturen genom att regi- strera skillnaden mellan motonnomentet och momentet på växellådans ingående axel.The transmission control unit 45 is arranged to register the internal friction of the engine as a function of the engine temperature even when driving, when shifting does not take place by registering the difference between the engine torque and the torque on the input shaft of the gearbox.
Transmissionsstyrenheten 45 är även anordnad att styra motorstyrenheten 48 att vid reglering av bränsletillförseln till motom under växlingsfórloppet med ledning av motonnomentet, momentet på den ingående axeln 7 och motortemperaturen kom- pensera for variationer av motorns inre friktion orsakade av temperaturvariationer .The transmission control unit 45 is also arranged to control the engine control unit 48 to compensate for variations in the internal friction of the engine caused by temperature variations when controlling the fuel supply to the engine during the shifting process, guided by the engine torque, the torque on the input shaft 7 and the engine temperature.
Claims (6)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0201456A SE525105C2 (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Power units for motor vehicles |
| AU2003234375A AU2003234375A1 (en) | 2002-05-13 | 2003-05-12 | Drive means for motor vehicles |
| PCT/SE2003/000765 WO2003095258A1 (en) | 2002-05-13 | 2003-05-12 | Drive means for motor vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0201456A SE525105C2 (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Power units for motor vehicles |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0201456D0 SE0201456D0 (en) | 2002-05-13 |
| SE0201456L SE0201456L (en) | 2003-11-14 |
| SE525105C2 true SE525105C2 (en) | 2004-11-30 |
Family
ID=20287860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0201456A SE525105C2 (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Power units for motor vehicles |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2003234375A1 (en) |
| SE (1) | SE525105C2 (en) |
| WO (1) | WO2003095258A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE525372C2 (en) * | 2004-04-22 | 2005-02-08 | Volvo Lastvagnar Ab | Drive unit for motor vehicles, includes sensor for gearbox input torque and control unit for compensating for torque loss |
| DE102005011271A1 (en) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Method and device for controlling ratio change processes of an automatic transmission |
| SE535764C2 (en) * | 2011-04-18 | 2012-12-11 | Scania Cv Ab | Gearbox and a method of connecting an optional equipment via the gearbox |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5582558A (en) * | 1995-07-27 | 1996-12-10 | Rockwell International Corporation | Combined system for assisting shifting of manual transmission |
| US5735771A (en) * | 1996-04-30 | 1998-04-07 | Eaton Corporation | Semi-automatic shift implementation |
| JP3345576B2 (en) * | 1998-01-08 | 2002-11-18 | モトール自動車株式会社 | Speed change control device for prime mover |
| US6126570A (en) * | 1999-07-06 | 2000-10-03 | Zf Meritor | Shift synchronization using decaying torque |
| DE10020643C2 (en) * | 2000-04-27 | 2002-02-28 | Daimler Chrysler Ag | Arrangement for the torque-free shifting of a transmission |
-
2002
- 2002-05-13 SE SE0201456A patent/SE525105C2/en unknown
-
2003
- 2003-05-12 AU AU2003234375A patent/AU2003234375A1/en not_active Abandoned
- 2003-05-12 WO PCT/SE2003/000765 patent/WO2003095258A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003095258A1 (en) | 2003-11-20 |
| AU2003234375A1 (en) | 2003-11-11 |
| SE0201456D0 (en) | 2002-05-13 |
| SE0201456L (en) | 2003-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE524662C2 (en) | Changeover procedure for vehicles with coupled coupling dependent power take-off | |
| US7992458B2 (en) | Utility vehicle having a drive motor and a shifting claw transmission with an electric motor | |
| CN102287530B (en) | The method of control upshift in vehicle transmission | |
| EP1439975B1 (en) | Motor vehicle having an automated transmission | |
| US7992459B2 (en) | Shifting claw transmission and shifting method therefor | |
| CN103119339B (en) | Method for controlling shifts in a vehicle transmission | |
| US9211880B2 (en) | Method for adapting a characteristic curve of clutches in a partial double-clutch transmission of a motor vehicle | |
| CN103154581B (en) | Method for controlling shifting of a partial dual clutch transmission | |
| SE520400C2 (en) | Cruise control in motor vehicles | |
| SE523670C2 (en) | Stepper gearbox for motor vehicles | |
| SE519085C2 (en) | Power units for motor vehicles | |
| SE525770C2 (en) | A method for controlling the rotational speed of a clutch independent power take-off | |
| SE516751C2 (en) | Gearbox for motor vehicles | |
| SE522166C2 (en) | Procedure for gearing up in motor vehicles and drive units in motor vehicles | |
| SE522591C2 (en) | Power units for motor vehicles | |
| SE524661C2 (en) | Procedure for starting gearbox assembly at vehicle gearbox | |
| SE516707C2 (en) | Power units for motor vehicles | |
| SE525105C2 (en) | Power units for motor vehicles | |
| SE518960C2 (en) | Power units for motor vehicles | |
| SE518332C2 (en) | Power units for motor vehicles | |
| SE521788C2 (en) | Power units for motor vehicles | |
| SE524144C2 (en) | Automatic switch-on / switch-off method and device for controlling a switch-dependent power take-off | |
| SE524016C2 (en) | Automatic switch-on / switch-off procedure of a switch-dependent power take-off | |
| SE528127C2 (en) | Drive unit for motor vehicle, has internal combustion engine equipped with coupling unit and crosspiece, and control unit for controlling internal combustion engine, and synchronization motor connected with automatic transmission | |
| SE522474C2 (en) | Power units for motor vehicles |