SE521540C2 - Power units for motor vehicles - Google Patents

Power units for motor vehicles

Info

Publication number
SE521540C2
SE521540C2 SE0200845A SE0200845A SE521540C2 SE 521540 C2 SE521540 C2 SE 521540C2 SE 0200845 A SE0200845 A SE 0200845A SE 0200845 A SE0200845 A SE 0200845A SE 521540 C2 SE521540 C2 SE 521540C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
speed
engine
gear
control unit
motor
Prior art date
Application number
SE0200845A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0200845L (en
SE0200845D0 (en
Inventor
Anders Eriksson
Marcus Steen
Original Assignee
Volvo Lastvagnar Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Lastvagnar Ab filed Critical Volvo Lastvagnar Ab
Priority to SE0200845A priority Critical patent/SE521540C2/en
Publication of SE0200845D0 publication Critical patent/SE0200845D0/en
Priority to AU2003211650A priority patent/AU2003211650A1/en
Priority to PCT/SE2003/000455 priority patent/WO2003078197A1/en
Publication of SE0200845L publication Critical patent/SE0200845L/en
Publication of SE521540C2 publication Critical patent/SE521540C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • B60W10/111Stepped gearings with separate change-speed gear trains arranged in series
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W30/00Purposes 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, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/19Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50Signals to an engine or motor
    • F16H63/502Signals to an engine or motor for smoothing gear shifts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed
    • B60W2710/065Idle condition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • F16H2059/366Engine or motor speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/68Control 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 specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/682Control 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 specially adapted for stepped gearings with interruption of drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/70Control 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 specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements

Abstract

Drive unit for motor vehicles, comprising an internal combustion engine (1) and a unsynchronised stepped automated gearbox (9) connected to the engine via a clutch (3). The clutch and the gearbox are controlled by an electronic control unit (45), which communicates with an engine control unit (48) to which there are fed signals representing the selected gear from a gear selector (46) and signals representing various engine and vehicle data. The engine control unit is disposed, when the synchronization with the engine when shifting demands a lower engine speed than the engine idle speed determined by the engine control unit for the selected gear, to steer the engine speed to a lower rpm than idle rpm. The transmission control unit is disposed to engage the selected gear when the engine speed has reached a speed lower than idle speed, which is suitable for engaging the selected gear.

Description

20 25 het till lägre bränsleförbrukning. I en växellåda bestående av en osynkroniserad stegväxlad basväxellåda och en rangeväxellåda bidrar frånvaron av synkroniseringar 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. To lower fuel consumption. In a gearbox consisting of an unsynchronized step-shifted base gearbox and a range gearbox, the absence of synchronizations contributes to further reducing 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.

I en dylik växellåda sker växlingen till skillnad från i en automatväxellåda av pla- nettyp under kraftavbrott. Detta är ett skäl till att ~ om vagnslast och vägbeskaffen- het så tillåter - vid uppväxling åtminstone på de lägre växlama hoppa över några växlar, t ex gå direkt från ettans till treans eller t o m till fyrans växel. Problemet är emellertid att motorstyrenheten styr motorvarvtalet till ett lägsta varvtal, som är tomgångsvarvtalet, typiskt ca 600 rpm. Risken är då att om flera växelsteg hoppas över den valda växeln kräver ett lägre varvtal än tomgångsvarvtalet för att synkroni- sera motorvarvtalet mot varvtalet på den ingående axeln, som ju är direkt beroende av vagnshastigheten. I synnerhet vid växling i motlut är risken stor att vagnshastig- heten och därmed varvtalet på växellådans ingående axel under kraftavbrottet hinner sjunka till ett varvtal under tomgångsvarvtalet, så att det inte går att lägga i den val- da växeln utan en lägre växel i stället måste väljas.In such a gearbox, the shifting takes place unlike in a planetary automatic gearbox during a power failure. This is one reason why, if the wagon load and road conditions so allow, when shifting at least on the lower gears, skip some gears, for example go directly from one to three or even to four gears. The problem, however, is that the engine control unit controls the engine speed to a minimum speed, which is the idle speed, typically about 600 rpm. The risk is then that if fl your gear steps are skipped over the selected gear, a lower speed than the idle speed is required to synchronize the engine speed with the speed of the input shaft, which is of course directly dependent on the carriage speed. Especially when shifting in reverse, there is a great risk that the carriage speed and thus the speed of the gearbox input shaft during the power failure will have time to drop to a speed below the idle speed, so that it is not possible to load the selected gear but a lower gear must instead selected.

Syftet med föreliggande uppfinning är att lösa ovan beskrivna problem och göra det möjligt att, t ex från start av fordonet och under acceleration upp till vald marchfart, nå den valda marchfarten med färre antal växlingar än som hittills varit möjligt, för att därigenom bl a uppnå bättre komfort och högre prestanda.The purpose of the present invention is to solve the problems described above and make it possible, for example from the start of the vehicle and during acceleration up to the selected cruising speed, to reach the selected cruising speed with fewer numbers of shifts than has hitherto been possible, thereby achieving better comfort and higher performance.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att motorstyrenheten är anordnad att - då synkroniseringen med motorn vid växling kräver lägre motorvarvtal än motorns av motorstyrenheten bestämda tomgångsvarvtal för vald växel - styra motorvarvtalet mot ett varvtal lägre än tomgångsvarvtalet och att transmissionsstyrenheten är an- 10 15 20 '25 521 540 3 ordnad att lägga i den valda växeln, när motorvarvtalet har uppnått ett med den in- gående axelns varvtal synkront varvtal under tomgångsvarvtalet.This is achieved according to the invention in that the motor control unit is arranged to - when the synchronization with the motor when shifting requires lower motor speed than the idle speed determined by the motor control unit for the selected gear - control the motor speed at a speed lower than the idle speed and that the transmission control unit is 540 3 arranged to be engaged in the selected gear, when the engine speed has reached a speed synchronous with the input shaft speed below the idle speed.

Genom att möjliggöra styrning av motorvarvtalet till ett varvtal lägre än tom- gångsvarvtalet kan inte bara uppväxling under överhoppande av växelsteg ske utan dessutom kan uppväxling till en ny högre växel ske tidigare än om lägsta varvtalet är tomgångsvarvtalet. Dessutom kan säkerhetsmarginalen mot förändringar i fordonets omgivning (färdmotstånd, väglutning) ökas vid uppväxling om motorn tillåts styras till ett lägre varvtal än tomgångsvarvtalet. Detta innebär att växling kan ske som un- der normala förhållanden trots att indata skulle kunna vara osäkra.By enabling control of the engine speed to a speed lower than the idle speed, not only can shifting up during skipping gears take place, but also shifting up to a new higher gear can take place earlier than if the lowest speed is the idle speed. In addition, the safety margin against changes in the vehicle's surroundings (travel resistance, road slope) can be increased when shifting up if the engine is allowed to be steered at a lower speed than the idle speed. This means that switching can take place as under normal conditions, despite the fact that input data could be uncertain.

Uppfinningen beskrives närmare med hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringsexempel, där fig. 1 visar en schematisk framställning av en utföringsform av ett drivaggregat enligt uppfinningen, fig. 2 kopplingen och växellådan i fig. 1 i förstorad skala, fig. 3 ett diagram över motorvarvtal och växellådans ingående varvtal som funktion av tiden vid uppväxling i brant uppförsbacke, fig. 4 ett motsva- rande diagram vid uppväxling på plan mark och fig. 5 ett diagram illustrerande er- forderliga uppväxlingsvarvtal för att hamna på tomgångsvarvtal efter växling för fyra växelsteg.The invention is described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the accompanying drawings, in which fi g. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a drive unit according to the invention, fi g. 2 clutch and gearbox in fi g. 1 on an enlarged scale, fi g. 3 is a diagram of the engine speed and the input speed of the gearbox as a function of the time when shifting up a steep uphill slope, fi g. 4 a corresponding diagram for upshifting on flat ground and fi g. 5 is a diagram illustrating the required upshift speeds to end up at idle speed after shifting for four gears.

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. 10 15 20 25 30 521 540 4 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 ll 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- 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.I fi g. 1, 1 denotes a six-cylinder internal combustion engine, for example a diesel engine, the crankshaft 2 of which is connected 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. As most clearly shown in Fig. 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 the hub 14 is rotatably connected to the input shaft 14. By means of the coupling sleeve 13, a gear 15 rotatably mounted on the main shaft 10 is also lockable 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 utgångsånde 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 for 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. On the output end of the main shaft 10, a gear 31 is arranged rotatably, which forms the sun gear in a planetary type 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 planet 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.

Kopplingshylsorna 13, 24, 25, 26 och 37 är förskjutbara såsom pilarna visar i fig. 2, varvid de i anslutning till pilarna visade våxelstegen erhålles. Förskjutningen åstad- kommes med i fig. 2 schematiskt antydda servodon 40, 41, 42, 43 och 44, som kan 10 15 20 5:25 30 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, fordons- hastighet, kopplings-och gaspedalläge samt, i förekommande fall, motorbroms till- från, när en till styrenheten 45 kopplad elektronisk växelväljare 46 står i sitt auto- matläge. När väljare står i läge för manuell växling sker växlingen på förarens kommando via växelvälj aren 46. Transmissionsstyrenheten 45 kommunicerar med en motorstyrenhet 48 och styr tillsammans med denna även bränsleinsprutningen, dvs motorvarvtalet, i beroende av gaspedalläget samt lufttillförseln till en pneuma- tisk kolv-cylinderanordning 47, medelst vilken kopplingen 3 inkopplas och fri- kopplas.The coupling sleeves 13, 24, 25, 26 and 37 are displaceable as the arrows show in fi g. 2, whereby the shift steps shown in connection with the arrows are obtained. The displacement is achieved with 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 various engine and vehicle data, which include at least engine speed, vehicle speed, clutch and accelerator pedal position and, where applicable, engine brake on, when an electronic gear selector 46 connected to the control unit 45 is in its automatic position. When the selector is in the position for manual shifting, the shift takes place at the driver's command via the gear selector 46. The transmission control unit 45 communicates with an engine control unit 48 and together with it also controls the fuel injection, ie the engine speed, depending on 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 motorn 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 flyttas 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 ll 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 starter selected by the driver, first disengage the clutch 3, then brake the intermediate shaft ll to stop with 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. 10 15 20 25 521 540 Om nästa växel som väljs - antingen direkt av föraren eller av automatiken i bero- ende av en i transmissionsstyrenheten 45 inlagrad växelvalsstrategi, som kan ta hän- syn till hur fordonets omgivning ser ut en bit in i framtiden - är två eller tre steg högre än startväxeln, kan den situationen inträffa att varvtalet på växellådans ingå- ende axel, som ju är direkt beroende av fordonets hastighet, kräver ett lägre varvtal än tomgångsvarvtalet för synkronisering med motorn. Detsamma kan inträffa vid växling till närmast högre växel, om växlingen sker i en brant uppförsbacke. I dia- grammet i fig. 3 illustreras denna situation vid växling i brant uppförsbacke, där fordonet tappar så mycket hastighet från det att växlingen initieras till dess att mo- torvarvtalet och hastigheten hos växellådans ingående axel (fordonshastigheten) är synkrona, att detta varvtal hamnar under tomgångsvarvtalet. Genom att enligt upp- finningen programmera motorstyrenheten 48, så att den i en dylik situation sänker lägsta tillåtna motorvarvtal till ett varvtal under tomgångsvarvtalet, såsom illustreras i fig. 3, t ex från ett tomgångsvarvtal på ca 600 rpm eller i förekommande fall 700 rpm vid kall motor till ett lägsta varvtal på ca 500 rpm, sker synkronisering i varv- talsområdet mellan nämnda varvtal så att synkroniseringen kan genomföras och växlingen ske utan skrap i växellådan.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, for example 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. 10 15 20 25 521 540 If the next gear selected - either directly by the driver or by the automatic system depending on a gear selection strategy stored in the transmission control unit 45, which can take into account what the vehicle's surroundings look like a bit into the future - is two or three steps higher than the starting gear, the situation may occur that the speed of the input shaft of the gearbox, which is directly dependent on the speed of the vehicle, requires a lower speed than the idle speed for synchronization with the engine. The same can occur when shifting to the nearest higher gear, if the shifting takes place on a steep uphill slope. In the diagram in fi g. 3 illustrates this situation when shifting on a steep uphill slope, where the vehicle loses so much speed from the time the shift is initiated until the engine speed and the speed of the gearbox input shaft (vehicle speed) are synchronous that this speed falls below the idle speed. By programming the motor control unit 48 according to the invention, so that in such a situation it lowers the minimum permissible motor speed to a speed below the idle speed, as illustrated in fi g. 3, for example from an idle speed of approx. 600 rpm or, where applicable, 700 rpm at a cold engine to a minimum speed of approx. 500 rpm, synchronization takes place in the speed range between said speeds so that the synchronization can be carried out and the changeover .

Sänkningen av tomgångsvarvtalet möjliggör uppväxling i mycket branta backar, där uppväxling inte tidigare varit möjlig med tomgångsvarvtalet som lägsta varvtals- gräns utan föraren varit tvungen att ligga kvar på låg växel till slutet av backen.The reduction of the idle speed enables upshift on very steep slopes, where upshift has not previously been possible with the idle speed as the lowest speed limit but the driver has had to remain in low gear until the end of the hill.

Detta är särskilt viktigt vid start, eftersom första växlingen är den mest kritiska, då växellådans ingående axel retarderar snabbt p g a den stora utväxlingen. Momentet räcker normalt till (p g a den stora utväxlingen), vilket betyder att kan man bara växla upp första växlingen, så brukar det gå att växla upp några ytterligare steg. Om det är en lång brant backe vinner man mycket på att kunna köra på några växlar hög- IC. 10 15 20 i25 30 I diagrammet i fig. 4 visas på motsvarande sätt förloppet vid uppväxling på plan mark. Under växlingen är i princip vagnshastigheten och därmed även varvtalet på växellådans ingående axel oförändrade. Tiden från det att växlingen initierats och till dess att varvtalen hos motorn och växellådans ingående axel är synkrona, så att växlingen kan fullbordas, beror visserligen på hur snabbt motorvarvtalet faller, men det uppstår aldrig något problem med att till slut få i växeln. För att snabbt få ned motorvarvtalel kan man utnyttja befintliga motorbromsanordningar som avgasbrom- sar eller dekompressionsbromsar, som är vanligt förekommande hos motorer för tunga lastbilar.This is especially important at start-up, as the first gear is the most critical, as the input shaft of the gearbox decelerates quickly due to the large gear ratio. The torque is normally sufficient (due to the large gear ratio), which means that if you can only shift up the first gear, it is usually possible to shift up a few additional steps. If it is a long steep hill, you gain a lot from being able to drive in a few gears high-IC. In the diagram in Fig. 4, the process of upshifting on flat ground is shown in a corresponding manner. During shifting, the carriage speed and thus also the speed of the gearbox input shaft are basically unchanged. The time from the start of the shift and until the speeds of the engine and the input shaft of the gearbox are synchronous, so that the shift can be completed, depends on how fast the engine speed drops, but there is never a problem with finally getting in gear. To quickly reduce engine speed, you can use existing engine braking devices such as exhaust brakes or decompression brakes, which are common in engines for heavy trucks.

I diagrammet i fig. 5 illustreras förhållandena mellan olika motorvarvtal som krävs för att hamna på tomgångsvarvtal vid uppväxling. ”a” markerar varvtalet för att hamna på tomgångsvarvtalet vid växling till närmast efterföljande växel. ”b”, ”c” och ”d” markerar motsvarande vid överhopp av ett, två respektive tre växelsteg. Så- som framgår av diagrammet är det inte möjligt att med bibehållen varvtalsgräns för tomgångsvarvtalet direkt ta fyra växlingssteg upp, eftersom motorns maxvarvtal då måste överskridas för att tomgångsvarvtalet inte skall underskridas. Genom att i en- lighet med uppfinningen tillfälligt sänka den nedre varvtalsgränsen under tom- gångsvarvtalet vid val av en växel som kräver lägre växlingsvarvtal än tom- gångsvarvtalet kan en fyrstegsväxling ändå genomföras, såsom illustreras med den punkt-streckade stapeln i diagrammet.In the diagram in fi g. 5 illustrates the relationships between different engine speeds required to end up at idle speed when shifting up. "A" marks the speed to end up at idle speed when shifting to the next gear. "B", "c" and "d" mark the corresponding when skipping one, two and three gear steps, respectively. As can be seen from the diagram, it is not possible to directly take up four gear steps while maintaining the speed limit for the idle speed, since the maximum speed of the engine must then be exceeded in order for the idle speed not to be undershot. By temporarily lowering the lower speed limit below the idle speed in accordance with the invention when selecting a gear that requires a lower gear speed than the idle speed, a four-speed shift can still be performed, as illustrated by the dotted bar in the diagram.

Generellt gäller att låga motorvarvtal ger bättre komfort. Det är därför en fördel inte minst ur komfortsynpunkt att sänka motorvarvtalen i de fall detta är möjligt. Man kan då, jämfört med viss uppväxling utan sänkning av motorvarvtalet under tom- gångsvarvtalet, ta samma uppväxlingssteg men flytta ned växlingsvarvtalen.In general, low engine speeds provide better comfort. It is therefore an advantage, not least from a comfort point of view, to lower the engine speeds in cases where this is possible. You can then, compared with some upshift without lowering the engine speed during idle speed, take the same upshift step but fl lower the gear speed.

Claims (4)

10 15 20 25 30 BIN 540 Patentkrav10 15 20 25 30 BIN 540 Patent claims 1. Drivaggregat för motorfordon, innefattande en förbränningsmotor (1) och en via en lamellkoppling (3) med motoms vevaxel (2) förbunden ingående axel (7) till en stegväxlad växellåda (9), som har minst en i ett hus lagrad mellan- axel (1 1), vilken uppvisar minst ett kugghjul (16,l7) i ingrepp med ett kugghjul (12,15) på den ingående axeln, en i huset lagrad huvudaxel (10) med kugghjul (15,21,22,23), som ingriper med kugghjul (17,18, 19,20) på mellanaxeln, varvid åt- minstone det ena kugghjulet i varje par med varandra ingripande kugghjul på mel- lanaxeln och huvudaxeln är roterbart lagrat på sin axel och låsbart medelst kopp- lingsorgan (13,24,25), av vilka åtminstone kopplingsorganen för några framåtväxlar saknar synkroniseringsfunktion, samt med kopplingsorganen samverkande manö- verorgan (40,41 ,42), som är styrda av med en växelväljare (46) förbundna styrorgan (45,48) med transmissionsstyrfunktion och motorstyrfunktion, i vilka inmatas sig- naler representerande vald växel samt olika motor- och fordonsdata, som åtminstone innefattar motorvarvtal, varvtal på ingående axel, fordonshastighet, kopplingsläge och gaspedalläge, kännetecknat av att nämnda styrorgan (45,48) är anordnade att - då synkronisering med motorn vid växling kräver lägre motorvarv än motoms av styrorganen bestämda tomgångsvarv för vald växel - styra motorvarvtalet mot ett varvtal lägre än tomgångsvarvtalet och att styrorganen är anordnade att lägga i den valda växeln, när motorvarvtalet har uppnått ett för den valda växelns iläggning lämpligt varvtal under tomgångsvarvtalet.Motor drive unit, comprising an internal combustion engine (1) and an input shaft (7) connected via a vane coupling (3) to the engine crankshaft (2) to a stepped gearbox (9), having at least one intermediate housing mounted in a housing shaft (1 1), which has at least one gear (16, 17) in engagement with a gear (12,15) on the input shaft, a main shaft (10) mounted in the housing with gears (15,21,22,23) , which engages gears (17, 18, 19, 20) on the intermediate shaft, wherein at least one gear in each pair of interlocking gears on the intermediate shaft and the main shaft is rotatably mounted on its shaft and lockable by means of coupling means ( 13, 24, 25), of which at least the coupling means for some forward gears have no synchronizing function, and operating means (40, 41, 42) cooperating with the coupling means, which are controlled by control means (45, 48) connected to a gear selector (46) with transmission control function and motor control function, in which signals representing the selected gear and o equal engine and vehicle data, which includes at least engine speed, input shaft speed, vehicle speed, clutch position and accelerator pedal position, characterized in that said control means (45,48) are arranged that - when synchronization with the motor when shifting requires lower engine speed than the motor determined by the control means idle speed for the selected gear - steer the engine speed to a speed lower than the idle speed and that the control means are arranged to be engaged in the selected gear, when the engine speed has reached a speed suitable for loading the selected gear during the idle speed. 2. Drivaggregat enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda styrorgan (45,48) inne- fattar en transmissionstyrenhet (45) och en motorstyrenhet (48) som kommunicerar med varandra.Drive unit according to claim 1, characterized in that said control means (45, 48) comprise a transmission control unit (45) and a motor control unit (48) which communicate with each other. 3. Drivaggregat enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att det av motorstyrenheten (48) bestämda tomgångsvarvtalet är ca 600 rpm och att motorstyrenheten är anord- nad att under nämnda förutsättningar vid växling sänka lägsta motorvarvtalet till ca 500 rpm.. .. .nu 521 540Drive unit according to Claim 1 or 2, characterized in that the idle speed determined by the motor control unit (48) is approximately 600 rpm and in that the motor control unit is arranged to lower the minimum motor speed to approx. 500 rpm ... 521 540 4. Drivaggregat enligt krav 3, kännetecknat av att motorstyrenheten (48) är anord- nad att under vissa omständigheter, t ex vid kall motor, styra motorvarvtalet mot ett förhöjt tomgångsvarvtal, t ex ca 700 rpm, och vid växling under nämnda förutsätt- ningar sänka lägsta tillåtna motorvarvtalet till ett varvtal under det ursprungliga tomgångsvartalet.Drive unit according to Claim 3, characterized in that the motor control unit (48) is arranged to control the motor speed at certain conditions, for example in the case of a cold engine, at an increased idle speed, eg about 700 rpm, and when shifting under said conditions. lower the minimum permissible engine speed to a speed below the original idle speed.
SE0200845A 2002-03-20 2002-03-20 Power units for motor vehicles SE521540C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0200845A SE521540C2 (en) 2002-03-20 2002-03-20 Power units for motor vehicles
AU2003211650A AU2003211650A1 (en) 2002-03-20 2003-03-18 Motor vehicle drive unit
PCT/SE2003/000455 WO2003078197A1 (en) 2002-03-20 2003-03-18 Motor vehicle drive unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0200845A SE521540C2 (en) 2002-03-20 2002-03-20 Power units for motor vehicles

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0200845D0 SE0200845D0 (en) 2002-03-20
SE0200845L SE0200845L (en) 2003-09-21
SE521540C2 true SE521540C2 (en) 2003-11-11

Family

ID=20287327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0200845A SE521540C2 (en) 2002-03-20 2002-03-20 Power units for motor vehicles

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003211650A1 (en)
SE (1) SE521540C2 (en)
WO (1) WO2003078197A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004027597A1 (en) * 2004-06-05 2005-12-22 Zf Friedrichshafen Ag Method for controlling an automated manual transmission
US7165530B2 (en) 2005-06-01 2007-01-23 Caterpillar Inc Method for controlling a variable-speed engine
FR3042003B1 (en) * 2015-10-01 2017-11-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa DEVICE FOR CONTROLLING THE TRIGGERING OF A REGULATION OF A IDLING REGIME

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1240391B (en) * 1990-07-10 1993-12-10 Iveco Fiat AUTOMATED MOTOR-DRIVER GROUP FOR AN INDUSTRIAL VEHICLE.
US5498195A (en) * 1994-11-10 1996-03-12 Cummins Electronics Company, Inc. Apparatus and method for verifying gear engagement in controlling the automatic shifting of a manual-automatic transmission
US5638271A (en) * 1995-01-04 1997-06-10 Cummins Engine Company, Inc. Apparatus and method for assisting gear engagement in controlling the automatic shifting of a manual-automatic transmission
US5582558A (en) * 1995-07-27 1996-12-10 Rockwell International Corporation Combined system for assisting shifting of manual transmission

Also Published As

Publication number Publication date
SE0200845L (en) 2003-09-21
AU2003211650A1 (en) 2003-09-29
WO2003078197A1 (en) 2003-09-25
SE0200845D0 (en) 2002-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7544149B2 (en) Shift control apparatus and shift control method of automatic transmission of vehicle
KR100314604B1 (en) System and method for decreasing ratio changing time in electronically enhanced powertrain systems
US7318788B2 (en) Gearshift procedure for vehicles with engaged clutch-dependent power take-off
EP1960698B1 (en) A method for gear selection during driving of a vehicle in a heavy uphill drive condition
US7740559B2 (en) Shift control device of vehicular automatic transmission
US7549946B2 (en) Shift control apparatus and shift control method of automatic transmission of vehicle
KR100189713B1 (en) Smooth upshift control method/system
US7077024B2 (en) Procedure for upshifting gear in a motor vehicle and a power plant unit for a motor vehicle
US7278950B2 (en) Stage-geared gearbox for motor vehicles
CN100480530C (en) Control device and method for vehicle automatic clutch
EP1507678B1 (en) Procedure for upshifting gear in a motor vehicle and a power plant unit for a motor vehicle
EP0468033B1 (en) Transmission for a vehicle
US20060162475A1 (en) Drive means for motor vehicles
US7121979B2 (en) Powertrain for motor vehicle
SE521540C2 (en) Power units for motor vehicles
JPH10131778A (en) Controller for automatic transmission
EP1366311A1 (en) Motor vehicle drive unit
JP3035928B2 (en) Transmission control device for automatic transmission
EP1532014B1 (en) Drive means for motor vehicles
JP2004197772A (en) Transmission controller
WO2003095258A1 (en) Drive means for motor vehicles
JPS62171554A (en) Change gear controlling method for automatic transmission

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed