SE532421C2

SE532421C2 - Apparatus and method for controlling the oil temperature of a gearbox and a gearbox

Info

Publication number: SE532421C2
Application number: SE0801213A
Authority: SE
Inventors: Maarten Dahlbaeck
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2010-01-19
Also published as: WO2009142593A1; SE0801213L

Description

20 25 30 532 42"! fall i motsats till de växellägen när större moment överförs via kuggväxlarna varvid god smörj ning och kylning av dessa krävs. Plasktörluster uppstår dock även i de senare nämnda växellägena, dvs att plaskförlusterna uppträder i alla växelsteg. Vidare uppkommer ytterligare släpförluster i exempelvis lager i växellådan. Släptörlusterna är varvtalsberoende. 20 25 30 532 42 "! Falls in contrast to the gear positions when larger torques are transmitted via the gears, whereby good lubrication and cooling of these is required. towing losses in, for example, bearings in the gearbox.

I motsats till släptörlusterna uppträder kuggtörlustema endast i de växellägen där större moment överförs via kuggväxlarna, dvs kuggtörluster uppträder ej vid det ovan beskrivna ”direktvâxellägefï Släpförlusterna ökar med ökning av oljans viskositet varför det är önskvärt att ha så låg viskositet som möjligt hos oljan. Lägre viskositet hos oljan är dock ett problem genom att detta ökar risken för ytskador hos kuggarna och lagren i växellådan. Lägre viskositet hos oljan leder således till bränslebesparingar samtidigt som högre viskositet hos oljan leder till längre livslängd hos kuggar och lager i växellådan altemativt till möjlighet att belasta växellådan med högre moment. Således blir valet av oljans viskositet i en växellåda en kompromiss mellan dessa två oförenliga önskemål.In contrast to the towing losses, the gear losses occur only in those gear positions where larger torques are transmitted via the gears, ie gear losses do not occur in the “direct gear position described above”. However, lower viscosity of the oil is a problem in that this increases the risk of surface damage to the teeth and bearings in the gearbox. Lower viscosity of the oil thus leads to fuel savings at the same time as higher viscosity of the oil leads to longer service life of teeth and bearings in the gearbox alternatively to the possibility of loading the gearbox with higher torques. Thus, the choice of the viscosity of the oil in a gearbox becomes a compromise between these two incompatible desires.

EP 0 736 703 Al visar en anordning vilken påverkar olj etemperatiiren i en växellåda genom att i en inledande varmkörningsfas, i syrmerhet efter en kallstart, värma oljan tills oljan uppnått en börtemperatiir för att så snabbt som möjligt värma oljan till driftstemperattir, varefter oljan omväxlande kyls och värms för att hålla oljan vid börtemperaturen.EP 0 736 703 A1 discloses a device which affects the oil temperature in a gearbox by heating the oil in an initial hot run phase, especially after a cold start, until the oil has reached a set point temperature to heat the oil to operating temperature as quickly as possible, after which the oil is alternately cooled. and heated to keep the oil at the setpoint temperature.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Problemet med att valet av olj ans viskositet i en växellåda blir en kompromiss mellan att uppnå tillräckligt låg viskositet för att minimera släpförluster i växellådan och tillräckligt hög viskositet för att maximera den tillåtna momentnivån i växellådan löses enligt uppfinningen genom en anordning för styrning av oljetemperaturen hos en växellåda enligt patentkravets 1 kännetecknande del och ett förfarande för styrning av oljetemperattrren hos en växellåda enligt patentkravets 12 kännetecknande del och en växellåda enligt patentkravets 10 kännetecknande del. 10 15 20 25 30 533 dâl Genom att en anordning enligt patentkravet 1 och ett förfarande enligt patentkravet 12 och en växellåda enligt patentkravet 10 innefattar kärmetecknen, att en kylanordning är anordnad att kyla oljan när ett växelläge är ilagt där åtminstone någon av växellådans kuggväxlar deltar i ﬁamdrivningen av fordonet, respektive att en uppvärmningsanordning är anordnad att värma oljan när ett växelläge är ilagt där huvuddelens ingående axel är direkt hopkopplad med huvuddelens utgående axel varvid dessa roterar med samma varvtal medan kuggväxlarna ej deltar i framdrivningen av fordonet, uppnås fördelen av att oljans viskositet ökas och därmed minskas risken för den skada som det över åtminstone en kuggväxel överförda momentet kan ge på växellådan respektive fördelen av att oljans viskositet minskas och därmed minskas de släpﬁirluster som uppkommer i växellådan.Brief description of the invention The problem that the choice of oil viscosity in a gearbox is a compromise between achieving a sufficiently low viscosity to minimize towing losses in the gearbox and a sufficiently high viscosity to maximize the allowable torque level in the gearbox is solved according to the invention by a control device of the oil temperature of a gearbox according to the characterizing part of claim 1 and a method for controlling the oil temperature of a gearbox according to the characterizing part of claim 12 and a gearbox according to the characterizing part of claim 10. By means of a device according to claim 1 and a method according to claim 12 and a gearbox according to claim 10, the core features comprise that a cooling device is arranged to cool the oil when a gear position is engaged in which at least one of the gearbox gears participates in the propulsion of the vehicle, or that a heating device is arranged to heat the oil when a gear position is engaged where the input shaft of the main part is directly connected to the output shaft of the main part, rotating at the same speed while the gears do not participate in the propulsion of the vehicle. increases and thus reduces the risk of the damage that the torque transmitted to at least one gear can cause to the gearbox and the benefit of reducing the viscosity of the oil and thus reducing the trailers that occur in the gearbox.

Kortfattad ﬁgurförteckning Uppﬁnningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, vari: Figur 1 visar schematiskt ett längdsnitt av en växellåda med huvuddel och hög-låg växel del, Figur 2 visar schematiskt ett längdsnitt av en växellåda med huvuddel och hög-låg växel del, och med en anordning för styrning av olj etemperatttren hos en växellåda enligt en första utföringsforrn av uppfmningen, Figur 3 visar schematiskt ett längdsnitt av en växellåda med huvuddel och hög-låg växel del, och med en anordning för styrning av oljetemperaturen hos en växellåda enligt en andra utföringsfonn av uppfinningen, Figur 4 visar schematiskt ett längdsnítt av en växellåda med huvuddel och hög-låg växel del, och med en anordning för styrning av oljetemperaturen hos en växellåda enligt en tredje utföringsforrn av uppfinningen, 10 15 20 25 30 532 422 Figur 5 visar schematiskt ett längdsnitt av en växellåda med huvuddel och hög-låg växel del, och med en anordning for styrning av olj etemperaturen hos en växellåda enligt en fjärde utföringsforrn av uppﬁnningen, och Figur 6 visar schematiskt ett ﬂödesschema över ett förfarande enligt en utföringsforrn av uppfinningen.Brief list The invention will be further elucidated below with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 schematically shows a longitudinal section of a gearbox with main body and high-low gear part, Figure 2 schematically shows a longitudinal section of a gearbox with main body and high-low gear part, and with a device for controlling the oil temperature of a gearbox according to a first embodiment of the invention, Figure 3 schematically shows a longitudinal section of a gearbox with main body and high-low gear part, and with a device for controlling the oil temperature of a gearbox. gearbox according to a second embodiment of the invention, Figure 4 schematically shows a longitudinal section of a gearbox with main body and high-low gear part, and with a device for controlling the oil temperature of a gearbox according to a third embodiment of the invention, 422 Figure 5 schematically shows a longitudinal section of a gearbox with main part and high-low gear part, and with a device for steering a The oil temperature of a gearbox according to a fourth embodiment of the invention, and Figure 6 schematically shows a circuit diagram of a method according to an embodiment of the invention.

Beskrivning av föredragna utfóringsforrner Lika delar i de olika ﬁgurerna är betecknade med samma härxvisníngsbeteckningar.Description of Preferred Embodiments Like parts of the various embodiments are denoted by the same reference numerals.

Figur 1 visar schematiskt ett längdsnitt av en växellåda 2 för ett fordon l innefattande en huvuddel 4 och en hög-låg växel del 6, där växellådan 2 vidare innefattar en i huvuddelen 4 ingående axel 8 och en från huvuddelen 4 utgående axel 10, och där den till hög-låg växel delen 6 ingående axeln 12 är styvt förbunden med, och företrädesvis integrerad med, den från huvuddelen 4 utgående axeln lO. Växellådan 2 innefattar vidare en från hög-låg växel delen 6 utgående axel 14. Växellådan kan även anordnas utan hög-låg växel del.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of a gearbox 2 for a vehicle 1 comprising a main part 4 and a high-low gear part 6, where the gearbox 2 further comprises a shaft 8 included in the main part 4 and a shaft 10 extending from the main part 4, and where the shaft 12 entering the high-low gear part 6 is rigidly connected to, and preferably integrated with, the shaft 10 extending from the main part 4. The gearbox 2 further comprises a shaft 14 emanating from the high-low gear part 6. The gearbox can also be arranged without a high-low gear part.

Såsom kan ses i figuren innefattar växellådans 2 huvuddel 4 även en våtsump 16, dvs ett oljetråg, innehållande olja 18 och en sidoaxe120 på vilken ett antal kugghjul 22, 24, 26, 28 är anordnade, där åtminstone ett kugghjul 22, 24, 26, 28 är anordnat delvis nedsänkt i oljan 18 i våtsurnpen 16. På huvuddelens 4 ingående axel 8 respektive utgående axel 10 är även anordnade kugghjul 30, 32, 34, 36. Genom att på känt sätt koppla ihop huvuddelens 4 ingående axel 8, huvuddelens 4 utgående axel 10, och sidoaxeln 20 via olika kombinationer av de på dessa axlar 8; 10; 20 anordnade kugghjulen 30, 32; 34, 36; 22, 24, 26, 28 erhålles olika växellägen, dvs olika utvåxlingar, för växellådans 2 huvuddel 4 när kuggväxlarna 23, 25, 27, 29 deltar i ﬁ-amdrivníngen av fordonet 1.As can be seen in the figure, the main part 4 of the gearbox 2 also comprises a wet sump 16, i.e. an oil trough, containing oil 18 and a side axis 120 on which a number of gears 22, 24, 26, 28 are arranged, where at least one gear 22, 24, 26, 28 is arranged partly immersed in the oil 18 in the wet furnace 16. Gears 30, 32, 34, 36 are also arranged on the input shaft 8 and output shaft 10 of the main part 4, respectively. shaft 10, and the side shaft 20 via various combinations of those on these shafts 8; 10; 20 arranged gears 30, 32; 34, 36; 22, 24, 26, 28, different gear positions, ie different gears, are obtained for the main part 4 of the gearbox 2 when the gears 23, 25, 27, 29 participate in the ﬁ- propulsion of the vehicle 1.

Det är även möjligt att direkt koppla ihop huvuddelens 4 ingående axel 8 med huvuddelens 4 utgående axel 10 med hjälp av en kopplingsanordning 9 varvid dessa roterar med samma varvtal och i vilket växellâge de på sidoaxeln 20 anordnade kugghjulen 22, 24, 26, 28 ej överför något betydande moment då växellådans kuggväxlar 23, 25, 27, 29 endast roterar med 10 15 20 25 30 533 ﬂiâä nämnda ingående 8 och utgående 10 axlar utan att delta i framdrivningen av fordonet 1. Detta växelläge är en hög växel, dvs en växel som används vid färd i hög och relativt jämn hastighet på exempelvis motorväg och en växel som tung fjärrtrafik utnyttjar i mycket hög grad, i storleksordningen 90% av körtiden. I en traditionell växellåda kastar i detta växelläge åtminstone ett på sidoaxeln 20 anordnat kugghjul 22, 24, 26, 28 omkring olja i växellådan 2 för att smörja kuggväxlarna 23, 25, 27, 29 trots att Smörjning av kuggväxlama 23, 25, 27, 29 ej krävs i någon större utsträckning i nämnda växelläge, detta eftersom åtminstone ett av de kuggväxelkugghjul 22, 24, 26, 28 som är anordnade på våxellådans sidoaxel 20 doppar ner i våtsurnpen 16 innehållande olja 18. Denna ”onödiga” Smörjning benämns plaskförluster och ökar fordonets l bränsleförbrukning med storleksordningen upp till någon procent vilket är till nackdel i synnerhet för tung fjärrtraﬁk som i hög grad utnyttjar detta växelläge enligt vad som nänmts ovan. Åtminstone kuggflanker K hos åtminstone ett kuggväxelkugghjul 22, 24, 26, 28; 30, 32, 34, 36, företrädesvis hos alla kuggväxelkugghjul som är i ingrepp med andra kugghjul som är anordnade på våxellådans sidoaxel 20, kan således kan doppa ner i och passera genom den i våtsumpen 16 anordnade oljan 18 för erhållande av kuggväxelsrnörjning varvid en god Smörjning och kylning av kuggväxlarna är säkerställd genom att nämnda kugghjul stänker upp olja mot kuggväxlarna när det roterar. För att erhålla en god Smörjning och kylning får oljenivån ej vara för låg, men en för hög oljenivå resulterar i stora plaskförluster.It is also possible to directly couple the input shaft 8 of the main part 4 to the output shaft 10 of the main part 4 by means of a coupling device 9, these rotating at the same speed and in which gear position the gears 22, 24, 26, 28 arranged on the side shaft 20 do not transmit. any significant moment when the gearbox gears 23, 25, 27, 29 only rotate with said input 8 and output 10 axles without participating in the propulsion of the vehicle 1. This gear position is a high gear, i.e. a gear which is used when driving at high and relatively even speeds on, for example, the motorway and a switch that heavy long-distance traffic uses to a very high degree, in the order of 90% of the driving time. In a traditional gearbox, in this gear position, at least one gear 22, 24, 26, 28 arranged on the side shaft 20 throws around oil in the gearbox 2 to lubricate the gears 23, 25, 27, 29 despite Lubrication of the gears 23, 25, 27, 29 is not required to any great extent in said gear position, this because at least one of the gear gears 22, 24, 26, 28 which are arranged on the side shaft 20 of the gearbox dips into the wet furnace 16 containing oil 18. This "unnecessary" lubrication is called splash losses and increases the vehicle's l Fuel consumption with the order of up to a few percent, which is to the detriment especially for heavy distances that make great use of this gear position as mentioned above. At least gear flanks K of at least one gear gear 22, 24, 26, 28; 30, 32, 34, 36, preferably of all gears which are engaged with other gears arranged on the side shaft 20 of the gearbox, can thus be immersed in and pass through the oil 18 arranged in the wet sump 16 to obtain gear engagement whereby a good Lubrication and cooling of the gears is ensured by said gear splashing oil against the gears as it rotates. To obtain good lubrication and cooling, the oil level must not be too low, but too high an oil level results in large splash losses.

Företrädesvis smörjs och kyls endast kuggväxlama och deras kugghjulsﬂanker via den ovan nämnda stänksmörjningen från våtsumpen. Kuggväxlarna kan vara anordnade att driva en olj epump P som smörjer diverse axellager, t.ex. koniska nållager, i växellådan genom att från våtsumpen tillföra olja under tryck till dessa via ledningar (ej visade) på känt sätt vilket är lämpligt eftersom lagren behöver olja och inte alltid nås av stänksmöljning.Preferably, only the gears and their gear anchors are lubricated and cooled via the above-mentioned splash lubrication from the wet sump. The gears can be arranged to drive an oil epump P which lubricates various shaft bearings, e.g. conical needle bearings, in the gearbox by supplying oil under pressure from the wet sump to these via pipes (not shown) in a known manner, which is suitable because the bearings need oil and are not always reached by splashing.

Figur 2 visar schematiskt ett längdsnitt av en växellåda 2 med huvuddel 4 och hög-låg växel del 6, och med en anordning 38 för styrning av olj etemperaturen hos växellådan 2 enligt en första utföringsfonn av uppñnningen, där anordningen 38 för styrning av oljetemperaturen innefattar en kylanordning 40 anordnad att kyla oljan 18 när ett växelläge är ilagt där åtminstone någon av kuggväxlarna 23, 25, 27, 29 deltar i framdrivningen av fordonet 1, i synnerhet när mycket moment plockas ur växellådan 2 under en längre tid, för att minimera 10 15 20 25 30 532 428 den skada som det höga momentet kan ge på växellådan 2, exempelvis på dess kuggar och lager. Genom att kyla ner oljan 18 ökar oljans 18 viskositet vilket såsom nämnts ovan minskar risken för ytskador på kuggar och lager. Anordningen 38 för styrning av oljetemperaturen innefattar vidare en uppvärmningsanordning 42 anordnad att värma oljan 18 när ett växelläge är ilagt där huvuddelens 4 ingående axel 8 är hopkopplad med huvuddelens 4 utgående axel 10 varvid dessa roterar med samma varvtal i ett ”direktväxelläge” då växellådans 2 kuggväxlar 23, 25, 27, 29 ej överför något betydande moment utan endast roterar med nämnda ingående 8 och utgående 10 axlar utan att deltai ﬁamdrivningen av fordonet 1, för att minimera de släpiörluster som uppkommer i växellådan 2. Genom att värma upp oljan 18 minskar oljans 18 viskositet vilket såsom nämnts ovan minskar släpförlusterrra.Figure 2 schematically shows a longitudinal section of a gearbox 2 with main part 4 and high-low gear part 6, and with a device 38 for controlling the oil temperature of the gearbox 2 according to a first embodiment of the invention, wherein the device 38 for controlling the oil temperature comprises a cooling device 40 arranged to cool the oil 18 when a gear position is engaged where at least one of the gears 23, 25, 27, 29 participates in the propulsion of the vehicle 1, in particular when a lot of torque is picked out of the gearbox 2 for a long time, in order to minimize 20 25 30 532 428 the damage that the high torque can cause to the gearbox 2, for example to its teeth and bearings. By cooling the oil 18, the viscosity of the oil 18 increases, which, as mentioned above, reduces the risk of surface damage to teeth and bearings. The oil temperature control device 38 further comprises a heating device 42 arranged to heat the oil 18 when a gear position is engaged where the input shaft 8 of the main part 4 is coupled to the output shaft 10 of the main part 4, rotating at the same speed in a "direct gear position" when the gearbox 2 gears 23, 25, 27, 29 does not transmit any significant torque but only rotates with said input 8 and output 10 axles without participating in the propulsion of the vehicle 1, in order to minimize the drag losses which occur in the gearbox 2. By heating the oil 18 the oil 18 viscosity which, as mentioned above, reduces trailer loss.

Den olja 18 som cirkuleras i växellådan 2 är anordnad att kylas respektive uppvärmas med användning av ovan nämnda kylanordning 40 respektive uppvärrnningsanordning 42. Enligt denna uttöringsforrn leds den av pumpen P i växellådan 2 cirkulerade oljan till en värmeväxlare 44, företrädesvis en plattvärmeväxlare vilken företrädesvis är belägen utanför växellådan 2, och däreﬁer från värmeväxlaren 44 till de i växellådan 2 belägna smörjställena såsom exempelvis lager. En oljeslínga 46 är ansluten till ett inlopp 48 respektive ett utlopp 50 hos värmeväxlaren 44. Vidare är enligt denna uttöringsforrrr dessutom en temperaturmediumslinga 52 ansluten till ytterligare ett inlopp 54 respektive ytterligare ett utlopp 56 i värmeväxlaren 44 varvid temperaturen hos temperaturmediet 58 i temperaturmediurnslingan 52 kan påverka temperaturen hos oljan 18 i oljeslingan 46 på det sätt som är känt hos värmeväxlare.The oil 18 circulated in the gearbox 2 is arranged to be cooled or heated using the above-mentioned cooling device 40 and heating device 42, respectively. outside the gearbox 2, and there from the heat exchanger 44 to the lubrication points located in the gearbox 2, such as bearings. An oil loop 46 is connected to an inlet 48 and an outlet 50 of the heat exchanger 44, respectively. the temperature of the oil 18 in the oil loop 46 in the manner known in heat exchangers.

Temperaturmediet 58 är företrädesvis en vätska, men kan även vara en gas vilket dock ger lägre verkningsgrad hos värmeväxlaren.The temperature medium 58 is preferably a liquid, but can also be a gas, which, however, gives a lower efficiency of the heat exchanger.

Temperaturen hos temperaturmediet 58 kan vara lägre eller högre än temperaturen hos oljan 18 beroende på om man avser kyla ner eller värma upp oljan i oljeslingan 46.The temperature of the temperature medium 58 may be lower or higher than the temperature of the oil 18 depending on whether it is intended to cool or heat the oil in the oil loop 46.

Enligt denna utföringsforrn är ternperaturmediumslingan 52 anordnad med en omkopplingsventil 60 där man genom omkoppling av ventilen 60 kan koppla temperaturmediumslingan 52 antingen till en kylanordning 40 eller en 10 15 20 25 30 EEE ßlEfi uppvärrnningsanordning 42 eller steglöst till både kylanordningen 40 och uppvärmningsanordningen 42 beroende på vilken temperatur man önskar hos temperaturmediet 58. Uppvärmningsanordriingen 42 utvinner företrädesvis värme ur fordonsmotoms 43 avgaser via exempelvis en värmeväxlare placerad i avgasröret eller grenröret då man företrädesvis önskar öka temperaturen över kylarvätsketemperaturen, och kylanordningen 40 utvinner företrädesvis kyla ur fordonets vanliga kylpaket 41 vilket exempelvis innefattar motorkylare, intercooler och vilken företrädesvis är en luftoljekylare eller tvåstegsvattenkylare.According to this embodiment, the temperature medium loop 52 is provided with a switching valve 60 where by switching the valve 60 the temperature medium loop 52 can be connected either to a cooling device 40 or an EEE ßlEfi heating device 42 or steplessly to both the cooling device 40 and the heating device 42. temperature of the temperature medium 58. The heating device 42 preferably extracts heat from the exhaust gases of the vehicle engine 43 via, for example, a heat exchanger placed in the exhaust pipe or manifold when it is desired to increase the temperature above the coolant temperature, and the cooling device 40 preferably extracts cooling from the vehicle. intercooler and which is preferably an air oil cooler or two-stage water cooler.

En styrenhet 62 är anordnad att styra inkoppling och urkoppling av kylanordningen 40 respektive uppvärmningsanordningen 42 beroende av aktuellt växelläge genom att emottaga insignal från en växellägesavkännare 64 och skicka styrsignal till åtminstone en omkopplingsenhet 60 för kylanordning 40 och uppvärmningsanordning 42, där omkopplingsenheten 60 exempelvis kan vara en ventil.A control unit 62 is arranged to control the connection and disconnection of the cooling device 40 and the heating device 42, respectively, depending on the current gear position by receiving an input signal from a gear position sensor 64 and sending control signal to at least one switching unit 60 for cooling device 40 and heating device 42. valve.

Figur 3 visar schematiskt ett längdsnitt av en växellåda 2 med huvuddel 4 och hög-låg växel del 6, och med en anordning 38 för styrning av oljetemperaturen hos växellådan 2 enligt en andra utföríngsforrn av uppﬁnningen vilken skiljer sig från den i figur 2 visade genom att temperaturmediumslingan är ersatt av två till värmeväxlaren 44 anslutna temperaturmedieslingor 51, 53 med varsin omkopplingsenhet i form av ﬂödeskontrollventiler 59, 61 där den ena temperaturrnedimnslingan 5l är ansluten till kylanordningen 40 och där den andra temperaturmediumslingan 53 är ansluten till uppvärrnningsanordningen 42.Figure 3 schematically shows a longitudinal section of a gearbox 2 with main part 4 and high-low gear part 6, and with a device 38 for controlling the oil temperature of the gearbox 2 according to a second embodiment of the invention which differs from that shown in figure 2 by the temperature medium loop is replaced by two temperature medium loops 51, 53 connected to the heat exchanger 44, each with a switching unit in the form of fate control valves 59, 61, where one temperature down loop 51 is connected to the cooling device 40 and the other temperature medium loop 53 is connected to the heating device 42.

Uppvärmningsanordningen 42 utvinner företrädesvis värme ur fordonsmotorns 43 avgaser via exempelvis en värmeväxlare placerad i avgasröret eller grenröret då man företrädesvis önskar öka temperaturen över kylarvätsketemperaturen, och kylanordningen 40 utvinner företrädesvis kyla ur fordonets vanliga kylpaket 41 vilket exempelvis innefattar rnotorkylare, intercooler och vilken företrädesvis är en luftoljekylare eller tvåstegsvattenkylare. En styrenhet 62 är anordnad att styra inkoppling och urkoppling av kylanordningen 40 respektive uppvärmningsanordningen 42 beroende av aktuellt växelläge genom att emottaga insignal från en växellägesavkärmare 64 och skicka styrsígnal till åtminstone en omkopplingsenhet 59, 10 15 20 25 30 532 421 61 för kylanordning 40 och uppvärmningsanordning 42, där omkopplingsenheten 59, 61 exempelvis kan vara en ventil enligt vad som nämns ovan.The heating device 42 preferably extracts heat from the exhaust gases of the vehicle engine 43 via, for example, a heat exchanger placed in the exhaust pipe or manifold when it is desired to increase the temperature above the coolant temperature, and the cooling device 40 preferably extracts cooling from the vehicle's or two-stage water cooler. A control unit 62 is arranged to control the switching on and off of the cooling device 40 and the heating device 42, respectively, depending on the current gear position by receiving an input signal from a gear position sensor 64 and sending control signal to at least one switching unit 59, cooling device 40 and heating device 40. 42, where the switching unit 59, 61 may for example be a valve as mentioned above.

Figur 4 visar schematiskt ett längdsnitt av en växellåda 2 med huvuddel 4 och hög-låg växel del 6, och med en anordning 38 for styrning av oljetemperaturen hos växellådan 2 enligt en tredje utföringsforrn av uppfinningen vilken skiljer sig från den i figur 2 visade genom att temperaturmediumslingan 52 är anordnad att passera oljan 18 i våtsumpen 16 vilket dock ger lägre verkningsgrad eftersom olj eﬂödet förbi de ytor som kyls respektive uppvärms av temperaturmediet 58 blir mindre. Temperaturmediumslingan 52 fungerar som en primitiv värmeväxlare där den passerar igenom oljan 18 i våtsumpen 16. Altemativt kan en värmeväxlare 44 vara anordnad i våtsumpen 16.Figure 4 schematically shows a longitudinal section of a gearbox 2 with main part 4 and high-low gear part 6, and with a device 38 for controlling the oil temperature of the gearbox 2 according to a third embodiment of the invention which differs from that shown in figure 2 by the temperature medium loop 52 is arranged to pass the oil 18 in the wet sump 16, which, however, gives lower efficiency since the oil flow past the surfaces which are cooled or heated by the temperature medium 58 becomes smaller. The temperature medium loop 52 functions as a primitive heat exchanger where it passes through the oil 18 in the wet sump 16. Alternatively, a heat exchanger 44 may be arranged in the wet sump 16.

Uppvârrnningsanordníngen 42 utvinner företrädesvis värme ur fordonsmotorrrs 43 avgaser via exempelvis en värmeväxlare placerad i avgasröret eller grenröret då man företrädesvis önskar öka temperaturen över kylarvätsketemperatiireri, och kylanordningen 40 utvirmer företrädesvis kyla ur fordonets vanliga kylpaket 41 vilket exempelvis innefattar motorkylare, intercooler och vilken företrädesvis är en luftoljekylare eller tvåstegsvattenlqlare. En styrenhet 62 är anordnad att styra inkoppling och urkoppling av kylanordningen 40 respektive uppvärmningsanordníngen 42 beroende av aktuellt växelläge genom att emottaga insignal från en växellägesavkärmare 64 och skicka styrsigrial till åtminstone en omkopplingsenhet 60 för kylanordning 40 och uppvärmningsanordning 42, där omkopplingsenheten 60 exempelvis kan vara en ventil.The heating device 42 preferably extracts heat from the exhaust gases of the vehicle engine 43 via, for example, a heat exchanger placed in the exhaust pipe or manifold when it is desired to increase the temperature above coolant temperature, and the cooling device 40 preferably comprises cooling from the vehicle. or two-stage water heater. A control unit 62 is arranged to control the connection and disconnection of the cooling device 40 and the heating device 42, respectively, depending on the current gear position by receiving an input signal from a gear position sensor 64 and sending control signal to at least one switching unit 60 for cooling device 40 and heating device 42. valve.

Figur 5 visar schernatískt ett längdsnitt av en växellåda 2 med huvuddel 4 och hög-låg växel del 6, och med en anordning 38 för styming av oljetemperaturen hos växellådan 2 enligt en fjärde utfóringsforrn av uppfinningen vilken skiljer sig från den i figur 5 visade genom att temperaturrnediumslingan är ersatt av två temperaturmedieslingor 51 , 53 med varsin omkopplingsenhet i form av flödeskontrollventiler 59, 61, där temperaturmedieslingoma 51, 53 är anslutna till kylanordningen 40 respektive uppvärmningsanordningen 42 vilka temperaturmedieslíngor 51, 53 är anordnade att passera oljan 18 i våtsumpen 16 vilket dock ger lägre verkningsgrad eftersom oljeflödet förbi de ytor som kyls respektive uppvärrns av temperaturmediet 58 blir mindre. Temperaturmedieslingorna 51, 53 fungerar som primitiva 10 15 20 25' 30 533 43% värmeväxlare där de passerar igenom oljan 18 i våtsumpen 16. Alternativt kan en värmeväxlare 44 vara anordnad i våtsulnpen 16.Figure 5 schernatically shows a longitudinal section of a gearbox 2 with main part 4 and high-low gear part 6, and with a device 38 for controlling the oil temperature of the gearbox 2 according to a fourth embodiment of the invention which differs from that shown in figure 5 by the temperature medium loop is replaced by two temperature media loops 51, 53 with each switching unit in the form of flow control valves 59, 61, where the temperature media loops 51, 53 are connected to the cooling device 40 and the heating device 42 respectively, which temperature media loops 51, 53 are arranged to pass the oil 18 in the wet sump 16. lower efficiency because the oil flow past the surfaces that are cooled and exerted by the temperature medium 58 becomes smaller. The temperature media coils 51, 53 function as primitive heat exchangers where they pass through the oil 18 in the wet sump 16. Alternatively, a heat exchanger 44 may be arranged in the wet sump 16.

Uppvärmningsanordningen 42 utvinner företrädesvis värme ur fordonsmotorns 43 avgaser via exempelvis en värmeväxlare placerad i avgasröret eller grenröret då man företrädesvis önskar öka temperaturen över kylarvätsketemperattiren, och kylanordningen 40 utvinner företrädesvis kyla ur fordonets vanliga kylpaket 41 vilket exempelvis innefattar motorkylare, intercooler och vilken företrädesvis är en luftolj ekylare eller tvåstegsvattenkylare. En styrenhet 62 är anordnad att styra inkoppling och urkoppling av kylanordningen 40 respektive uppvärrnningsanordningen 42 beroende av aktuellt växelläge genom att emottaga insignal från en växellägesavkärmare 64 och skicka styrsignal till åtminstone en omkopplingsenhet 59, 61 för kylanordning 40 och uppvärmningsanordning 42, där omkopplingsenheten 59, 61 exempelvis kan vara en ventil enligt vad som nämns ovan.The heating device 42 preferably extracts heat from the exhaust gases of the vehicle engine 43 via, for example, a heat exchanger placed in the exhaust pipe or manifold when it is desired to increase the temperature above the coolant temperature, and the cooling device 40 preferably extracts cooling from the vehicle's usual cooling package 41. cooler or two-stage water cooler. A control unit 62 is arranged to control the switching on and off of the cooling device 40 and the heating device 42, respectively, depending on the current gear position by receiving an input signal from a gear position sensor 64 and sending control signal to at least one switching unit 59, 61 for cooling device 40 and heating device 42, where for example, may be a valve as mentioned above.

Figur 6 visar schematiskt ett ﬂödesschema över ett förfarande enligt en utföringsforrn av uppfinningen. Förfarandet innefattar stegen, att: - koppla in kylanordningen 40 för att kyla oljan när ett växelläge läggs i där åtminstone någon av kuggväxlarna 23, 25, 27, 29 deltar i framdrivningen av fordonet 1, för att öka oljans viskositet och därmed minska risken för den skada som det över åtminstone en kuggväxel 23, 25, 27, 29 överförda momentet kan ge på växellådan, och att - koppla in uppvärmningsanordningen 42 för att värma oljan när ett växelläge läggs i där huvuddelens 4 ingående axel 8 är direkt hopkopplad med huvuddelens 4 utgående axel 10 varvid dessa roterar med samma varvtal medan kuggväxlarna 23, 25, 27, 29 ej deltar i framdrivriingen av fordonet 1, för att minska oljans viskositet och därmed minska de släpförluster som uppkommer i växellådan.Figure 6 schematically shows a fate diagram of a method according to an embodiment of the invention. The method comprises the steps of: - engaging the cooling device 40 to cool the oil when a gear position is engaged in which at least one of the gears 23, 25, 27, 29 participates in the propulsion of the vehicle 1, in order to increase the viscosity of the oil and thereby reduce the risk of it damage which the torque transmitted over at least one gear 23, 25, 27, 29 can cause to the gearbox, and - switching on the heating device 42 to heat the oil when a gear position is engaged where the input shaft 8 of the main part 4 is directly connected to the output of the main part 4 shaft 10, these rotating at the same speed while the gears 23, 25, 27, 29 do not participate in the propulsion of the vehicle 1, in order to reduce the viscosity of the oil and thereby reduce the towing losses which occur in the gearbox.

Uppﬁnníngen innefattar en anordning för styrning av oljetemperaturen där antingen oljan i växellådan leds ut från växellådan för kylning respektive uppvärmning av oljan, eller där ett temperaturmedium leds in i växellådan för kylning respektive uppvärmning av oljan, eller där dessa medier överför kyla respektive värme genom växellådans vägg, t.ex. genom att en vârmeväxlare är anordnad vid växellådans vägg.The invention comprises a device for controlling the oil temperature where either the oil in the gearbox is led out of the gearbox for cooling and heating the oil, or where a temperature medium is led into the gearbox for cooling and heating the oil, or where these media transfer cooling and heat through the gearbox wall. , e.g. in that a heat exchanger is arranged at the wall of the gearbox.

Claims

1. 0 15 20 25 30 BEÄE åâï 10 Patent claims. An oil temperature control device of a gearbox (2), the device (38) comprising a cooling device (40) and a heating device (42) which are thermally connected to the oil (18) of the gearbox (2) via at least one temperature down loop ( 51, 52, 53), characterize! in that the gearbox (2) comprises at least one main part (4) with input shaft (8), output shaft (10), side shaft (20) and gears (23, 25, 27, 29) which can connect the input shaft ( 8) and the output shaft (10) via the side axle (20), and that the cooling device (40) is arranged to cool the oil when a gear position is engaged where at least one of the gears (23, 25, 27, 29) participates in the propulsion of the vehicle (1), in order to increase the viscosity of the oil and thereby reduce the risk of the damage which the torque transmitted by at least one gear (23, 25, 27, 29) can cause to the gearbox, and that the heating device (42) is arranged to heat the oil when a gear position is engaged where the input shaft (8) of the main part (4) is directly coupled to the output shaft (10) of the main part (4), these rotating at the same speed while the gears (23, 25, 27, 29) do not participate in the propulsion of the vehicle (I), to reduce the viscosity of the oil and thereby reduce the towing losses that occur in the gearbox. . Oil temperature control device according to claim 1, characterized in that the oil circulated in the gearbox (2) is arranged to be led in an oil loop (46) to a heat exchanger (44), and then from the heat exchanger (44) to those in the gearbox ( 2) the lubrication points and that a temperature medium loop (52) is connected to the heat exchanger (44) and to the cooling device (40) and the heating device (42) whereby the temperature of the temperature medium (58) in the temperature lowering ring (52) can affect the temperature of the oil (18). in the oil loop (46). . Oil temperature control device according to claim 2, characterized in! in that the temperature medium loop (52) is provided with a switching unit (60) where, by switching the switching unit (60), the temperature medium loop (52) can be connected to the cooling device (40) or the heating device (42). 10 15 20 25 30 532 saa ll 4. An apparatus for controlling oil temperature according to claim 1, characterized in! that the oil circulating in the gearbox (2) is arranged to be led in an oil loop (46) to a heat exchanger (44), and then from the heat exchanger (44) to the lubrication points located in the gearbox (2) and that a temperature medium loop ( 51) is connected to the heat exchanger (44) and to the cooling device (40) and that a further temperature medium loop (53) is connected to the heat exchanger (44) and to the heating device (42), the temperature of the temperature medium (58) in the respective temperature medium loop (51, 53) can affect the temperature of the oil (18) in the oil loop (46). . Oil temperature control device according to claim 1, characterized in that a temperature medium loop (52) is connected to the cooling device (40) and the heating device (42), and that the temperature medium loop (52) is arranged to pass the oil (18) in the wet sump (16). wherein the tempering medium loop (52) acts as a heat exchanger where it passes through the oil (18) in the wet sump (16) ... Oil temperature control device according to claim 1, characterized in that a temperature medium loop (51) is connected to the cooling device (40) and that a further temperature medium loop (53) is connected to the heating device (42) which temperature medium loops (51, 53) are arranged to pass the oil (18) in the wet sump (16), the temperature diesel dies (51, 53) acting as heat exchangers where they pass through the oil (18) in the wet sump (16). . Oil temperature control device according to one of the preceding claims, characterized in that a control unit (62) is arranged to control the switching on and off of the cooling device (40) and the heating device (42), respectively, depending on the current gear position by receiving an input signal from a gear position sensor. (64) and send control signal to at least one switching unit (59, 60, 61) for cooling device (40) and rewinding device (42). . Device for controlling oil temperature according to one of the preceding claims, characterized in! of the heating device (42) extracting heat from the vehicle engine 10 15 20 25 10. 11. 12. 53 :? å21 12 (43) exhaust gases, and that the cooling device (40) extracts cooling from the vehicle's standard cooling package (41). Oil temperature control device according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature drop (58) is a liquid or a gas. Gearbox, characterized in that the gearbox (2) comprises a device for controlling the oil temperature of a gearbox (2) according to any one of the above patent laws. Gearbox according to claim 10, characterized in that the gearbox (2) comprises a main part (4) and a high-low gear part (6). A method for controlling the oil temperature of a gearbox (2), wherein a device (38) for controlling the oil temperature of a gearbox (2) comprises a cooling device (40) and a heating device (42) which are thermally connected to the oil (18). ) in the gearbox (2) via at least one temperature meditation loop (51, 52, 53), the gearbox (2) comprising at least one main part (4) with input shaft (8), output shaft (10), side shaft (20) and gears ( 23, 25, 27, 29) which can connect the input shaft (8) and the output shaft (10) via the side shaft (20), and further characterized by the steps of: - connecting the cooling valve (40) to cool the oil when a gear position is engaged in which at least one of the gears (23, 25, 27, 29) participates in the propulsion of the vehicle (1), in order to increase the viscosity of the oil and thereby reduce the risk of damage to it over at least one gear (23, 25 , 27, 29) the transmitted torque can give on the gearbox, and to - switch on the heating device (42) to ma the oil when a gear position is engaged where the input shaft (8) of the main part (4) is directly coupled to the output shaft (10) of the main part (4), these rotating at the same speed while the gears (23, 25, 27, 29) do not participate in the propulsion of the vehicle (1), in order to reduce the viscosity of the oil and thereby reduce the towing losses which occur in the gearbox (2).