194099. lajstromszámú szabadalom • Ellenőrző berendezés jármű hajtómű-áttétel változtatásának vezérlésére a rendelkezésre álló teljesítmény figyelembe vételével
1 194.099 2 A találmány motorral többfokozatú hajtóművön keresztül hajtott járműnek a fokozatváltás optimális időpontjának meghatározására szolgáló, a váltás után szükséges hajtónyomaték rendelkezésre állását ellenőrző berendezésre és eljárásra vonatkozik, felhasználva a jármű hajtott állapotát meghatározó, észlelt jellemzőket, amilyenek pl. a motör-fordulatszám, jármű sebesség, motor-vezérlő elem, pl. gázpedál helyzet, motor üzemállapot stb. A járműnek, különösképpen a közúti tehergépkocsik sebességváltójának kézi kapcsolásakor előfordul az, hogy az újonnan beiktatott sebességfokozatban a forgatónyomaték nem elegendő ahhoz, hogy a jármű a sebességváltást megelőző sebességgel haladhasson tovább. Ezért ismét vissza kell kapcsolni. Az ilyen helyzet felmérése és előre látása a járművezetőnek nehéz és pontatlan. A helytelen sebességfokozat választása azonban azt jelenti, hogy a jármű gazdaságtalanul, különösképpen nagy üzemanyag-fogyasztással halad. A leírt helyzet automatikus működésű sebességváltó esetében is előállhat. Ezek a sebességváltók ezért olyanok, nogy csak nagy teljesítménytartalék esetében kapcsolnak. Ez ugyancsak gazdaságtalan menetüzemet jelent. A motorból és hajtóműből álló hajtóegység legkedvezőbb működési pontjának megválasztása nagyon sok tényezőtől függ. Maga a "legkedvezőbb működési pont" meghatározása is nagyon nehéz, mivel a motorjellemzők mezőjében a legkedvezőbb fogyasztás pontja rendszerint nem azonos a maximális teljesítménynek megfelelő ponttal. A követelményeknek és a külső feltételeknek megfelelően kell a különböző "kedvezőnek" ítélt működési pontok között a sebességfokozat kiválasztásának szempontjait változtatni. Ezeknek a szempontoknak a helyessége döntően az alkalmazott mennyiségek tényezőitől is függ. Amenynyiben például a motor nyomatékát határozzuk meg, akkor az egyebek között az üzemanyag sűrűségétől, az üzemelés tengerszint feletti magasságától, az üzemanyag minőségétől, a motor hőmérsékletétől, stb függ. Ha most a motor nyomatékát elméletileg, vagy kísérletileg meghatározott állandó értékekkel hasonlítjuk össze, akkor az eredmény hibás lesz a sok befolyásoló tényező egyikének eltérése esetén. Kézenfekvő megoldás tehát az, hogy lehetőleg a fontosabb befolyásoló tényezők közül sokat különálló érzékelőkkel meghatározzunk és kiértékeljünk. Ez azonban nagy ráfordítással jár. Az a pontosság is, amellyel az egyes értékeket meghatározzuk, alapvető jelentőségű a kapcsolási időpont megállapításánál, különösen nagy megrakott (üres terhelési arányok mellett üzemelő teherszállító járművek esetében. Ha például a jármű állandó sebességénél fellépő menet-ellenállást kell pontosan megállapítani, mint a légellenállási C tényező változását az áru felrakása és a levegősűruség következtében, a gumiabroncsok gördülési súrlódásának változását az úton, különböző abroncsmintázat, különböző tapadási viszonyok és útfelületek esetén stb. Ehhez járul az, hogy olyan súrlódás és a sebességváltó hatásfoka, egyáltalán nem határozható meg a sorozatban gyártottjárműveknél nagyobb ráfordítás nélkül. A találmány alapját az a feladat jelenti, hogy a jármű hajtóművének a pontos kapcsolási időpontját úgy állapítsuk meg, hogy lehetőleg kevés periféria (érzékelő) alkalmazása legyen szükséges. E mellett biztosítani kell a motor teljesítmény méréséből adódó új sebességfokozat meghatározását, amely pontosan a mindenkori menetviszonyokhoz illeszkedik. Ezt a feladatot oldja meg a találmány szerinti belendezés és eljárás. A találmány a következő feismerésből indul ki. Minden tetszés szerinti időpontban a járművet hajtó M. pillanatnyi hajtónyomaték az állandósult hájiónyomatékból, ami a jármű gyorsulás vagy lassulás nélküli tovahaladásához szükséges, továbbá a járművet gyorsító vagy lassító Mj, gyorsító nyomatékból tevődik össze. Ez azt jelenti, hogy az M tat hajtónyomaték a következők szerint számítható lei.: Mstat= MA ~ g • f (s) A számításhoz az M^, G és s mennyiségeknek rendelkezésre kell állniuk, illetve mérhetőknek kell lenriük. Az egyenletekben szereplő mennyiségek egyenkénti jelentése a következő: M tat= állandósult hajtónyomaték = piDalatnyi hajtónyomaték = gyorsító nyomaték 0 =járműtömeg s = a jármű gyorsulása. Az f (s) kifejezés azt jelenti, hogy a jármű gyorsulását megfelelő tényezővel kell figyelembevenni. Valamennyi mennyiséget a tényleges értékekből lehet levezetni. Az M$tat állandósult hajtónyomatékot fel lehet f égni a menetellenállás összegeként állandó sebességgel történő haladás közben. Ez a menetellenállás a gördülő súrlódásból, a légellenállásból és az emelkedés következtében fellépő ellenállásból tevődik össze. Mivel az M^at állandósult hajtónyomagték értékét megadó képletben a jobb oldalon álló mennyiségeket könnyen meg lehet határozni, elkerülhető az egyes menetellenállást meghatározó mennyiségek nehézségbe ütköző és pontatlan megközelítése. Az M$tat állandósult hajtóryomaték értékét megadó egyenletben a szükséges pontos jármű tömeget a jármű gyosulásából lehet meghatározni. Lényeges, hogy a pontos tömeg legyen ismert, és ne valamilyen feltételezett járműtömegből induljunk ki, amint pl. a DE-OS 30 18 032 és a DE-OS 31 01 056 számú iratokban történik. Különösképpen a DE-OS 30 18 032 számú iratban vannak a menetviszonyok egyenlettel elvileg leírva, éi felvesznek értékeket a menetellenállásra, a menetellenállás összetevőire, valamint a jármű tömegére vonatkozóan. Az olyan fizikai összefüggéseket leíró egyenletek alkalmazása, amelyekben felvett mennyiségek vannak bevezetve, lehetőséget ad ezen felvett tényezők olyan átalakítására, hogy további mennyiség-tényezők keletkezzenek, melyek bizonyos előnyöket szolgáltatnak. Ezeknek a mennyiségeknek az alkídmazási köre azonban csak bizonyos menethelyzetben lehet megfelelő, és nem általánosan érvényes. Például az olyan tehergépkocsik esetében, amelyeknél rendszerint nagy a megrakott-üres tömegarány és erősen aláméretezett motorral működnek, az ilyen kapcsolások széles körben nem vezetnek kielégítő eredményhez. Azért, hogy ésszerű, tévedés mentes szabályozó vagy vezérlő beavatkozást tudjunk tenni, ezenkívül fontos az, hogy megállapítsuk, miből ered például a ntm kielégítő járműgyorsulás. Oka lehet a jármű tö-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
