SE526348C2 - Förfarande och arrangemang för att styra vridmoment i en drivlina hos ett landfordon - Google Patents

Description

il5 20 25 526 348 2 Altemativt så är det även möjligt att begränsa motoms utgående vridmoment så att det aldrig överskrider det maximala vridmomentinmamingsvärdet vid vilket alla de valbara utväxlingsförhållandena kan fungera säkert. Detta kan åstadkommas antingen genom att välja motom med en passande arbetseffekt, eller genom att styra motom så att den aldrig överskrider växellådans vridmomentkapacitet.

[0004] Moderna motorfordon, och i syrmerhet tyngre lastvagnar, är typiskt utrustade med en motorstyrenhet som styr motorns utgående vridmoment på bas av olika parametrar som exempelvis innefattar gaspedalens motorvarvtalet, motorbelastningen, eller farthållarstatusen. Det har redan föreslagits att reglera det utgående vridmomentet hos en förbränningsmotor under drivningsförhållanden i enlighet med, bland andra parametrar, hänsynstagande till drivlinans vridmomentkapacitet. För att undvika driftßrhållanden där växellådans vridmomentkapacitet överskrids begränsar motorstyrenheten motoms utgående vridmoment till ett maximalt vridmomentvärde, vilket måste vara mindre än, eller lika stort som den nominella ingående vridmomentkapaciteten. Det har också föreslagits, såsom i EP O 833 042, att ta hänsyn till det faktum att den absoluta vridmomentkapaciteten för enskilda utväxlingsförhållanden hos en växellåda kan variera, och att då styra motoms vridmoment på bas av det rådande utväxlingsförhållandet så att motoms vridmoment aldrig överskrider den specifika vridmomentkapaciteten ßr det for närvarande inkopplade utväxlingstörhållandet. läge,

[0005] Ett ökande antal fordonsförare väljer att låta trimma sina motorer till att ge mera effekt än den fór vilken motorema ursprungligen konstruerades. Drivlinevridmoment har konventionellt förutsagts eller uppskattats på bas av uppmätta eller på annat sätt fastställda fysiska tillstånd och prestandatillstånd hos motom. På grund av trimning kan den prediktiva informationen som levereras av motorstyrenheten beträffande sådana saker som gasspjällsöppning och motoreffekt inte längre anses som lika tillförlitlig som före modifiering.

Det blir därñr praktiskt taget omöjligt att begränsa motoms utgående vridmoment på rätt sätt med ett konventionellt arrangemang för motorstyming, och drivlinekomponentema kan ta skada, resulterande i dålig hållbarhet hos drivlinan. 10 15 20 25 526 348 3

[0006] Ett annat problem uppstår när motom används för att bromsa drivlinan. Flera förfaranden för att använda motom som en last för att bromsa drivlinan är kända. I motorbromsningsdriftläget kan dock det levererade bromsmomentet som appliceras av motom ej styras exakt. Motorbromsmomentet kan därför ofla överskrida vridmomentkapaciteten för det inkopplade utväxlíngsförhållandet hos växellådan. Motorbromsmomentet under motorbromsningsdrifi torde funktion av motorkompressionsbromsamas inställning. Det applicerade bromsmomentet kan därför teoretiskt bestämmas med användning av en servotrycksigrial och en aktuell inställning av motorkompressionsbromsama, såsom föreslaget i US-patentet nr 5,92l,883. Detta kräver att en sådan funktion läggs in på förhand i motorstyrenheten. Om motom trimmas efter tillverkning blir dock den inlagda funktionen återigen otillförlitlig. vara en servotrycket eller av

[0007] Altemativt så är det även möjligt att uppskatta motoms retarderingskrafi på bas av Newtons andra lag F = m. A, där F är motoms retarderingskraft, m, är fordonets arbetsvikt, och A är motor- eller fordonsaccelerationen. Denna metod är dock ej användbar när fordonets vikt inte kan bestämmas med tillräcklig noggrannhet, såsom i fallet av en godstransporterande lastbil som kan variera avsevärt beroende på den last som transporteras.

KORTFATIAD REDoGöRELsE FOR UPPFINNINGEN

[0008] Föreliggande uppfinning tar itu med de ovannämnda bristema hos den kända tekniken.

Mera specifikt har uppfinningen för avsikt att styra krafipaketet hos ett motorfordon för att undvika skada på drivlinan, eller åtminstone styra tillstånd med övervridmoment i drivlinan till nivåer som är acceptabla för föraren.

[0009] I åtminstone en utfóringsform antar föreliggande uppfinning formen av ett förfarande fór att styra faktiskt vridmoment i en drivlina hos ett landbaserat motorfordon. Motorfordonet innefattar på ett konventionellt sätt ett drivlinesystem med ett kraftpaket som via en drivlina är hopkopplat med åtminstone ett diivhjul i markkontakt. Drivlinan innefattar åtminstone en växellåda med variabel utväxling, men innefattar företrädesvis dessutom ingående axlar och utgående axlar som arbetar i förening med växellådan. Det bör inses att kraftpaket i detta 10 15 20 25 30 (fl l J i_'¿\ (N -lš- OO 4 sammanhang används för att inbegripa inte bara en motor, vanligtvis av typen förbränningsmotor, utan även sammanhörande delsystem som samverkar med huvudmotom för att generera ett vridmoment som appliceras på drivlinan. Förfarandet innefattar att hämta ett direkt, icke-prediktivt mått på faktiskt vridmoment framkallat i motorfordonets drivlina och att bestämma en storlek hos detsamma. En sådan direkt hämtning av ett icke-prediktivt mått på faktiskt vridmoment i drivlinan beskrivs belysande i US-patentet nr. 6,487,925. Denna mätning av faktiskt vridmoment kan ställas som motsats till de prediktiva procedurerna beskrivna ovan med avseende på tidigare kända och dåliga styrsystem som är mottagliga för bristande noggrannhet, i synnerhet efter att modifieringar har gjorts på lcrafipaketet efier den ursprungliga tillverkaren, särskilt de som kallas "att trimma" motom till att ha en större uteffekt. Förfarandet tänker sig också att fastställa en storlek hos en begäran om vridmoment som ombeds införas i drivlinan. Denna vridmomentbegäran görs typiskt antingen direkt av föraren, eller för hans eller hennes räkning, exempelvis via ett farthållarsystem. I fallet av ett . direktkommando tillhandahålls detta vanligtvis via förarmanövrerbara fotpedaler. Fackmän inom området kommer dock lätt att inse att det finns en mångfald modaliteter via vilka sådana kommandon kan kommuniceras. Den fastställda storleken hos det hämtade direkta, icke- prediktiva måttet på faktiskt vridmoment jämförs med ett drivlinekonfigurationsberoende tröskelvärde för maximalt vridmoment, på bas av detta fastställs på detta sätt ett vridmomenttillstånd över tröskelvärdet i drivlinan om ett sådant tillstånd föreligger. Ett exempel som är lätt att känna igen på sådan driv]inekonfigurationsvariabilitet hittas i de olika konfigurationer som görs möjliga av växellådor med variabla utväxlingsförhållanden. I fallet av flerstegsväxellådor kan variabiliteten på ett belysande sätt förklaras genom inkopplingen av olika utväxlingsfórhållanden. I fall ett sådant vridmomenttíllstånd över tröskelvärdet detekteras specificerar denna utföringsforrn av uppfinningen att åtminstone en av flera möjliga effekter som kompenserar för vridmoment över tröskelvärdet kommer att appliceras för att Man tänker sig att kompensationsåtgärden kan väljas fi-ån flera möjligheter som innefattar att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling och/eller att reducera av krafipaketet fi-amkallat drivlinevridmoment. I det första fallet kunde omkonfiguration av växellådan innefatta att byta reducera eller minska vridmomentets överskridande del. växel hos en flerstegsväxellåda, eller att förändra konfigurationen hos en steglöst variabel 10 15 20 25 526 34-8 'S växellåda Om det av krafipaketet framkallade vridmomentet reduceras kan uteffekten reduceras i fallet av applicering av positivt vridmoment, eller motstånds- eller bromsvridmoment kan lättas i fall av påläggning av negativt vridmoment, vanligen kallat motorbromsningsdrifiläge. Det bör inses att de kompensationsåtgärder som föreskrivs här vidtas bara när vridmomenttillstånd över tröskelvärdet detekteras. Förfrågníngen efter sådana tillstånd görs fortlöpande, men korrektionsåtgärdema utnyttjas bara när det skadliga tillståndet med vridmoment över tröskelvärdet föreligger. '[00l0]I en ytterligare utföringsform av uppfmningen innefattar förfarandet att, innan omkonfiguration väljs för växellådan med variabel utväxling, fastställa att det på bas av rådande fordonsdriftförhållanden och storleken hos den begäran om vridmoment som ombeds införas i drivlinan existerar ett flertal acceptabla konfigurationer för växellådan med variabel utväxling som minskar det fastställda vridmomenttillståndet över tröskelvärdet i drivlinan. Det kommer att inses av fackmän inom området att, under förutsättning av att man har en given uppsättning av rådande fordonsfärdfórhållanden och motsvarande kraftpaketsdriftförhållanden, byten till alla de möjliga växellådekonfigurationema inte alltid kommer att vara genomförbara antingen av system- eller komfortskäl. I alla händelser kan effekten av omkonfiguration till vilken som helst och alla de möjliga drivlinekonfigurationema fastställas för de rådande fordonsfärdförhâllandena. När detta har gjorts, och en rad av möjliga omkonfigurationsval har 'fastslagits, tänker sig denna utföringsfonn av uppfinningen att man bland flertalet acceptabla konñgurationer för växellådan med variabel utväxling väljer en som ger en optimal hoppassning med föreskrivna funktionskriterier. I detta sammanhang används optimal hoppassning för att indikera en optimerad uppfyllelse av styrkriterier såsom maximerad komfort och minimerat framkallande av vridmoment över tröskelvärdet i drivlinan.

[0011] Enligt en Sammanhörande aspekt tänker sig uppfinningen, innan omkonfiguration väljs för växellådan med variabel utväxling, ett fastställande av att det på bas av rådande fordonsdriftförhållanden och storleken hos den begäran om vridmoment som ombeds införas i drivlinan existerar åtminstone en acceptabel konfiguration för växellådan med variabel utväxling som minskar det fastställda vridmomenttillståndet över tröskelvärdet i drivlinan. Det kunde vara möjligt att den mest fördelaktiga konfigurationen redan råder och att ingen fördel 10 15 20 25 526 348 6 kan uppnås genom omkonfiguration av drivlinan. Det bör inses att termen "minska", såsom den används för närvarande, inte nödvändigtvis kräver eliminering av framkallande av överskridande vridmoment, utan endast avser en minskning av den överskridande delen. Efter att de erforderliga bestämningarna har gjorts verkställs därefter omkonfigurationen av växellådan med variabel utväxling till den åtminstone ena acceptabla konfigurationen för växellådan med variabel utväxling som bestämts minska det fastställda vridmomenttillståndet över tröskelvärdet i drivlinan. i

[0012] Såsom antytt ovan utnyttjas fördelaktigt en vridmomentavkännande anordning eller sensor, placerad vid drivlinan för att mäta det faktiska vridmomentet framkallat i motorfordonets drivlina, såsom den beskriven i US-patentet nr. 6,487 ,925.

[0013] När de drivlineskyddande läroma enligt föreliggande uppfinning implementeras möjliggörs trimning av kraftpaketet, på eflermarknadsbas, och tillåter därigenom uppnående av större kapacitet hos kraftpaketet utan risk för skadlig effekt på motorfordonets drivlina.

[0014] I en altemativ utföringsforrn underlättar implementering av dessa styråtgärder hoppamingen av ett kraftpaket med överkapacitet med en drivlina med relativ underkapacitet.

Eftersom tröskelvärdet för tolererbart vridmoment kan justeras kan kunniga användare som är villiga att acceptera en överbelastning på sin drivlína göra detta för att uppnå högre effekt.

[0015] Eftersom en mätning av faktiskt vridmoment hämtas från drivlinan undviks, enligt en relaterad aspekt, kollapser vid kraftigt ökande effekt som skulle ha upplevts med tidigare kända drivlineskyddssystem. Såsom beskrivet ovan är det känt med skyddssystem som exempelvis förhindrar framkallandet av ett drivlinevridmoment över nominell kapacitet. Men om motom skulle trimmas till att utveckla högre effekt, eller motom modifierades så att prediktiva arbetsfunktioner hos motom indikerade större vridmomentutmatning än vad som faktiskt levererades, skulle de tidigare skyddssystemen, vilka var baserade på dessa karakteristika i stället för en faktisk mätning av drivlinevridmoment, fortsätta att reducera applicerad effekt i en krafiigt nedåtgående reglerslinga. motorbaserade, prediktiva 10 15 20 25

[0016] Eftersom styrarrangemanget enligt föreliggande uppfinning är en programmerbar datorkontroller kan styralgoritmema anpassas för att ge av användaren önskade egenskaper hos krafisystemet. Därför kan ytterligare tillstånd och arbetsfunktioner beaktas vid implementeringen av styrstrategin. Som ett exempel tänker sig uppfinningen att frivilligt sänka tröskelvärdet för maximalt tolererbart vridmoment på bas av ett fastställande av att drivlinan inte är helt inkörd och därför mera mottaglig för de skadliga effektema från pålagt vridmoment. Enligt en relaterad aspekt kan tröskelvärdet för maximalt vridmoment justeras på bas av drivlinans temperatur. Om den ligger under ett föreskrivet tröskelvärde ßr arbetstemperatur kommer maximalt tolererbart framkallande av vridmoment att minskas proportionellt. Detta tar i beaktande det faktum att en drivlina som inte ännu har uppnått arbetstemperatur inte tål vridmoment av samma storlek lika bra som ett fullständigt uppvärmt drivlinesystem. En liknande aspekt tar i beaktande att en drivlina i vilken difïerentialspärren är låst kommer att tåla större vridmomentbelastriingar, utan skadliga effekter, än olästa konfigurationer, därför kan tröskelvärdet för maximalt vridmoment höjas. Enligt en sammanhängande aspekt kan styrstrategin konfigureras till att inbegripa en förskjutning mot sådana låsta konfigurationer av en differential för att därigenom tillåta fi-amkallanden av större vridmoment i drivlinan.

[0017] Hittills har de utföririgsfortner av föreliggande uppfinning som beskrivits ovan i huvudsak varit fokuserade på drivlinesystem som arbetar i lcrafiläge, men uppfinningen tänker sig även utnyttjande i motorbromsningsdriftlägen. På grund av de möjliggjorda styrsuategiema kan större motorbromsningskapacitet tillåtas, med erkännande av det faktum att livslängden hos drivlinan kommer att äventyras proportionellt. Pâ motsatt sätt kan tröskelvärdet för maximalt vridmoment sänkas och därigenom minska motorbromsningskapaciteten, men öka livslängden hos drivlinan.

[0018] Såsom diskuterat ovan inses det att ett flertal acceptabla tröskelvridmomentkapaciteter kan fastställas för drivlinan, var och en beroende av diskreta och olika konfigurationer av växellådan med variabel utväxling. Bland de flera konfigurationsmöjlighetema kommer det typiskt dock att finnas en utväxlingskonfiguration som ger en minst överskridande vridmomentstorlek uppmätt på bas av en jämförelse mellan den fastställda vridmomentbegäran 10 15 20 25 526 348 8 och flertalet tröskelvridmomentkapaciteter. När väl den mest fördelaktiga konfigurationen är identifierad antas den därefter och för att därigenom ge ett minimerat vridmoment över tröskelvärdet som är tillräckligt för att uppfylla vridmomentbegärans storlek och skydda drivlinan mekaniskt.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV F IGURERNA

[0019] Andra fördelar och särdrag hos uppfinningen kommer att bli tydligare ur den efterföljande beskrivningen av specifika utföringsformer av uppfinningen som ges enbart som icke-begränsande exempel och visas i de medföljande ritningama, i vilka:

[0020] fig. 1 är en schematisk illustration av ett drivlinesystem med en anordning för drivlinesystemstyming enligt en aspekt av uppfinningen,

[0021] tig. 2 är ett flödesschema av en exemplifierande utföringsform av en programalgoritm för systemet för drivlinesystemstyming för att styra motorns vridmoment såsom illustreras schematiskti fig. 1,

[0022] tig. 3 är ett flödesschema som illustrerar en subrutin hos programrutinen i fig. 2,

[0023] fig. 4 är ett flödesschema som illustrerar en arman subrutin hos programrutinen i figur 2, och

[0024] fig. 5 är ett flödesschema som illustrerar en modifiering av en subrutin hos prograrnrutinen i fig. 2.

DBTALJERAD BESKRIVNING

[0025] Med hänvisning till figur 1 visas ett drivlinesystem 10 som inkluderar ett laaftpaket, typiskt i form av en förbränningsmotor 12, och en drivlina 14 för att överföra motoreffekt till ett drivhjulspar 16. Drivlinan 14 innefattar (inbegriper, men är ej begränsad till) en åtminstone halvautomatísk växellåda 18, en huvudkoppling 20 placerad mellan motom 12 och den automatiska växellådan 18, och en kardanaxel 22 för att överföra kraft till en tvärgående differential 24 som fördelar kraften till paret av vänster- och högerdrivhjul 16. Kraftumyttjare i form av kraftuttag kan också ingå, men visas ej i illustrationema. 10 15 20 25 526 348 “i

[0026] Ett system för drivlinesystemstyming 30 används för att styra och hantera funktionen hos förbränningsmotom l2 och hos Systemet för drívlinekomponentema. drivlinesystemstyming 30 innefattar en motorstyrenhet 32 försedd med en underenhet för bränsletillförselstyrning 34 och en underenhet för motorbromsningsstyming 36, en växellådestyrenhet 38 och en styrenhet för vridmomentbegränsning 40, vilka är hopkopplade för att dela på information vid behov. Motorstyrenheten 32 är ansluten till ett förargränssnitt 42 med sensorer för att detektera läget hos en gaspedal 44, hos en växelväljarspak 46- och en eller flera motorbromsningsväljare 48. Motorstyrenheten 32 påverkas av gaspedalssensorn till att bestämma en motsvarande grundvridmomentbegäran. Systemet för drivlinesystemstyming kan dessutom innefatta en farthållarunderenhet för att fafmåiiafvfiamomenrbegafan. I leverera en

[0027] Underenheten för bränsletillförselstyming 34 styr en gasspjällsöppningsprocent hos motoms gasspjäll 50 och för att förse motorn 12 med bränsle som svar på en vridmomentbegäran levererad av motorstyrenheten.

[0028] Underenheten för motorbromsningsstyming 36 styr avgasventilsmanövreringsorgan för avgasventilema hos var och en av motoms cylindrar för att tillhandahålla motorbromsning, såsom är känt inom teknikområdet, på bas av en motorbromsningsstyrsignal. För att minska motorbromsmomentet verkar motorbromsningsstyrenheten 36 genom att styra antalet cylindrar som underkastas motorbromsningsoperationen. Om detta ej är tillräckligt så fiingerar motorbromsningsstyrenheten genom att desaktivera ett eller flera av motorns tillbehör, t.ex. lufikonditioneringen eller motorkylfläkten.

[0029] Systemet för drivlinesystemstyming 30 är också anslutet till en vridmomentsensor 52 placerad nedströms från huvudkopplingen 20, antingen mellan huvudkopplingen 20 och växellådan 18 eller på ett armat ställe hos drivlinan, till exempel på kardanaxeln 22.

[0030] Växellådestyrenheten 38 förändra utväxlingsfórhållande och att leverera information om det för närvarande inkopplade fungerar genom att växellådans utväxlingsfórhållandet. Alternativt kan systemet för drivlinesystemstyrriing fungera genom att 10 15 20 25 526 348 10 fastställa det för närvarande inkopplade utväxlingsfórhållandet på bas av ett förhållande mellan varvtalet hos växellådans utgående axel mätt av en varvtalssensor 53 och varvtalet hos växellådans ingående axel mätt av en varvtalssensor (ej visad).

[0031] Styrenheten för vridmomentbegränsning 40 innefattar ett första minne 54, vilket innehåller data i en första matris som fór varje enskilt framåt- och bakåtutväxlingsförhållande representerar en positiv vridmomentkapacitet som ej bör överskridas, och ett andra minne 56 som innehåller data i en andra matris som för varje enskilt framåt- och bakåtutväxlingsförhållande representerar en negativ vridmomentkapacitet som ej bör överskridas. För beskrivningsändamål kommer det att antas att vridmomentvärden är värden med tecken som är positiva när vridmomentet överförs från motom till fordonshjulen (drivmoment), och negativa när motom fungerar som en last och bromsar drivlinan (bromsmoment).

[0032] Ett service- eller kalibreringsverktyg 58 kan anslutas till systemet för drivlinesystemstyming via en inmamings-/utrnatningsport 60, och kan användas för att programmera eller systemet för kalibreringsdata och/eller exekverbar programvara. omprogrammera drivlinesystemstyming 30 med

[0033] Med hänvisning till figur 2 så visas nu en utföringsforrn av en programalgoritni 100 för systemet för drivlinestyming för att styra motoms vridmoment. Denna algoritm 100 bör företrädesvis upprepas en eller flera gånger per sekund. För ändamålet av att beskriva algoritmens funktion kommer det att förutsättas att algoritrnen utförs av styrenheten för vridmomentbegränsning, även om föreliggande uppfinning tänker sig att algoritmen kan utföras av vilken enhet som helst hos systemet för drivlinesystemstyming, eller att olika steg hos algoritmen kan utföras i olika enheter hos systemet för drivlinesystemstyming, under förutsättning att den lämpliga informationen delas mellan enhetema hos systemet för drivlinesystemstyrning .

[0034] Algoritmen 100 börjar vid steg 102. I steg 104 mäts olika signaler från sensorer och innefattar som exempel: ett uppmätt aktuellt drivlinevridmomentvärde TM från 10 15 20 25 526 348 11 vridmomentsensorn 52, ett begärt vridmoment, exempelvis mätt från förarstyrpedallägen via en eller flera pedallägessensorer, en signal ETR för inkopplat utväxlingsförhållande, en signal för varvtalet hos växellådans ingående axel, en signal V", för varvtalet hos växellådans utgående axel eller kardanaxeln, ett signalvärde 60 för växellådeoljans temperatur, och en signal från motorbromsningsväljaren EBSS. Varvtalet Vu, hos växellådans utgående axel kan också fastställas på bas av en rotationshastighetssignal från en drivhjulshastighetssensor. För förenklíngs skull kommer det att antas att det uppmätta aktuella drivlinevridmomentvärdet TM representerar vridmomentet på växellådans ingående axel. Om vridmomentsensom är belägen nedströms från växellådan är det nödvändigt att multiplicera vridmomentsensorsignalen med det effektiva utväxlingsförhållandet ETR för att erhålla det drivlinevridmomentvärdet TM. I steg 106 avgörs det om motom skall köras i ett motorbromsningsdrifiläge. Detta beslut fattas ßreträdesvis på bas av läget hos en förarstyrd väljare och låget hos förarpedalerna. Om gaspedalen släpps upp och en av väljarna har slagits på blir beslutet som exempel att hoppa till subrutinen för motorbromsningsdrifiläge 108, vilken kommer att diskuteras mera nedan. I annat fall hoppar algoritrnen till subrutinen för drivningsdrifiläge 110. uppmätta

[0035] En exemplifierande utföringsform av subrutinen för drivningsdrifiläge 110 kommer att beskrivas med hänvisning till fig. 3. I steg 112 fastställs en positiv grundvridmomentbegäran TPB från föraren på ett välkänt sätt på bas av gaspedalens läge och/eller utsignalen från farthållarunderenheten. Farthållarunderenheten skall dock betraktas som helt frivillig. Steg 112 anropar företrädesvis en subrutin som utförs i motorstyrenheten och returnerar den positiva gnmdvridmomentbegäran TPB från föraren. Denna grundvridmomentbegäran TPB kan beräknas som en funktion av ett antal olika parametrar relaterade till: själva motorn (motorvarvtal, motortemperatur, avgastemperatur, tryck, gasspjällsöppning, etc.), andra komponenter hos fordonet (iläggning av huvudkopplingen, ABS-signaler, inkoppling av ett driftläge med drivning på alla såväl (antihjulspinnsreglering (ASR), fordonshastighet, detektering av en hal vägbana). I steg 114 hjulen, etc.), som omgivningsfaktorer avläser algoritmen i den första matrisen den positiva vridmomentkapaciteten Tpc som motsvarar det inkopplade utväxlingsförhållandet ETR. Det uppmätta vrídmomentvärdet TM 10 15 20 25 526 548 12 jämförs därefter med den positiva vridmomentkapaciteten Tyg i steg 115 för att fastställa om kapaciteten har överskridits eller inte. Om vridmomentkapaciteten Tpc inte har överskridits hoppar algoritmen till steg 116 och ställer in det faktiska positiva vridmomentvärdet TPA lika stort som det positiva grundvridmomentvärdet TPB innan den återgår till anropningsrutinen.

Om den faktiskt har överskridits hoppar algoritmen till steg 118 för att fastställa om det finns ett tillgängligt utväxlingsförhållande ATR som skulle vara kompatibelt både med varvtalet hos växellådans utgående axel eller kardanaxeln och med det uppmätta vridmomentvärdet TM. Om ett sådant utväxlingsförhållande kan den faktiska positiva vridmomentbegäran TpA lika stor som den positiva grundvridmomentbegâran TPB i steg 120 och algoritmen fortsätter till steg 122. En order sänds därefter till växellådestyrenheten för att koppla in det identifierade utväxlingsförhållandet. Därefter återgår subrutinen till anropningsrutinen. Om ä andra sidan inget utväxlingsförhâllande är kompatibelt med det uppmätta vridmomentvärdet TM inställs den faktiska positiva vridmomentbegäran TyA lika stor identifieras inställs som vridmomentkapaciteten Tpg i steg 124, och algoritmen återgår till anropningsrutinen.

Utförandet av algoritmen 100 fortsätter därefter till att leverera den faktiska vridmomentbegäran till underenheten för bränsletillförselstyrning 34.

[0036] Motorbromsningsdrifiläget 108 kommer nu att diskuteras med hänvisning till fig. 4.

Den negativa grundvridmomentbegäran TNB fastställs först i steg 130, åtminstone delvis på bas av väljarnas läge. Algoritmen fortsätter i steg 132 att i den andra matrisen avläsa drivlinans negativa vridmomentkapacitet TMC. Ett uppmätt vridmomentvärde TM jämförs därefter i steg 134 med den negativa vridmomentkapaciteten TNC för att fastställa om den negativa vridmomentkapaciteten har överskridits eller inte. Om vridmomentkapaciteten TNC inte har överskridits hoppar algoritmen till steg 136 och ställer in det faktiska negativa vridmomentvärdet TNA lika stort som det negativa grundvridmomentvårdet TNB innan den återgår till anropningsrutinen. Om vridmomentkapaciteten TNC faktiskt har överskridits hoppar algoritmen till steg 138 för att fastställa om det finns ett tillgängligt utväxlingsförhållande ATR som skulle vara kompatibelt både med varvtalet hos växellådans utgående axel eller kardanaxeln TM. Om ett sådant utväxlingsförhållande kan identifieras inställs den faktiska negativa vridmomentbegäran TNA och med det uppmätta vridmomentvärdet 10 _ß 20 25 526 348 15 lika stor som den negativa grundvridmomentbegäran TNB i steg 140 och algoritmen fortsätter till steg 142. En order sänds därefter till växellådestyrenheten för att koppla in det identifierade utväxlingsfórhållandet. Därefter återgår subrutínen till anropníngsrutinen. Om ä andra sidan inget utväxlingsförhållande är kompatibelt med det uppmätta vridmomentvärdet TM inställs den faktiska negativa vridmomentbegäran TNA lika stor som vridmomentkapaciteten TNC i steg 144, och algorítmen återgår till anropningsrutinen. Utförandet av algoritm 108 fortsätter till att sända den faktiska negativa vridmomentbegäian TNA till motorbromsningsstyrenheten 36.

[0037] Förutom det inkopplade utväxlingsförhållandet kan andra parametrar användas för att fastställa vridmomentkapaciteten vid motorbromsning. Vridmomentkapaciteten kan exempelvis fastställas på bas av både det inkopplade utväxlingsförhâllandet och en parameter som representerar ett ínkömingstillstând hos växellådan. lnkömingstillståndet kan bestämmas med användning av en fordonsvägmätare eller en axelvarvräknare som stegas upp fortlöpande under växellådans livslängd. Det kan även visa sig användbart att fastställa en inkömingsparameter för varje enskilt utväxlingsförhållande. I ett sådant fall kan antalet varv hos kardanaxeln räknas och lagras individuellt i en matris ßr varje utväxlíngsßrhållande.

Dessutom eller altemativt kan det också visa sig fördelaktigt att ta uppvärmningen av växellådan och av drivlinan i beaktande. Företrädesvis mäts oljetemperaturen 0 i växellådan för att bestämma växellådans uppvärmning och används som en korrektionsfaktor för fastställande av vridmomentkapaciteten. Alternativt kan en varvräknare som mäter kardanaxelns rotation användas, under förutsättning att denna räknare nollställs före varje start av fordonet.

[0038] En subrutin som tar i beaktande både uppvärmnings- och inkörningsförhållandena hos växellådan visas i fig. 5. Denna subrutin är ett alternativ till steg 114 i figur 3. Subrutinen börjar vid steg 170. I steg 172 beräknar subrutinen en uppvärmningskorrektionsfalctor Fe, vilken är en kvot mellan den uppmätta temperaturen 0 och en märktemperatur 60. Subrutinen går därefter till steg 174 för att avläsa värdet N hos en axelvarvräknare som stegas upp fortlöpande under växellådans livslängd och beräknar en inkömingskorrektionsfaktor FB, vilken är lika stor som kvoten mellan axelvarvräknarens värde N och ett fast varvantal NO som indikerar när en motor anses vara inkörd. I 176 avläses därefier en teoretisk positiv 10 15 20 25 526 348 IL: vridmomentkapacitet Tyg; i en första matris. Den positiva vridmomentkapaciteten Tyg beräknas därefter i steg l78 på bas av det teoretiska positiva vridmomentvärdet Tyg-f multiplicerat med uppvärmnings-korrektionsfalttom P9 och med inkömingskorrektionsfaktorn FB. En liknande rutin kan naturligtvis användas för motorbromsningsdriftläget, varvid steg 132 i fig. 4 byts ut. I detta fall lagras teoretiska negativa vridmomentvärden TNCfi den andra matrisen, och den negativa vridmomentkapaciteten är lika stor som det teoretiska negativa vridmomentvärdet TNCf multiplicerat med uppvärmningskorrektionsfalctom Fe och med inkörníngskorrektionsfaktom FE

[0039] Parametrama hos algoritmen, det vill säga vrídmomentkapacitetema TNC, Tpg eller TNCf, Tpcf, såväl som märktemperaturen 90 och det fasta varvantalet Ng, kan bestämmas i förväg genom simuleringar. Dessa värden kan företrädesvis programmeras eller omprogrammeras via service- eller kalibreringsverktyget 58. De data i matrisema som representerar vridmomentkapaciteterna för de olika växlarna kan ersättas med en förutbestämd ekvation eller funktion som för varje utväxlingsförhållande ger en vridmomentkapacitet. I de flesta fall kommer de data som matas in att väljas ßr att säkerställa en lång livslängd. Under vissa förhållanden kan dock kunden vilja ha data skräddarsydda vid fabriken ñr att säkerställa mera effekt, med tillåtande av endast en begränsad livslängd för vâxellådekomponenterna.

Likaså är det även möjligt att få data skräddarsydda för att öka växellådans hållbarhet, medan endast begränsad effekt och bromsning tillåts.

[0040] Det bör understrykas att förfarandet är iterativt, så att det uppmätta drivlinevridmomentet TM från en iteration är resultatet av den faktiska vridmomentbegäran TM eller TpA applicerad som ett resultat av den föregående iterationen. Algoritmen som helhet är sådan att det faktiska vridmomentet aldrig överskrider vrídmomentkapaciteten.

[0041] Även om föredragna utföringsformer av uppfinningen har beskrivits måste det förstås av fackmän inom området att uppfinningen naturligtvis inte är begränsad till dessa utföringsformer. Många variationer är möjliga: 10 15 20 526 348 15

[0042] Styrenheten för vridmomentbegränsning kan utelämnas, och minnena 54, 56 för att lagra utväxlingsförhållandenas vridmomentkapaciteter kan vara belägna på ett annat ställe i systemet för drivlinesystemstyming, medan de olika stegen hos förfarandet utförs av olika enheter hos systemet för drivlinesystemstyming. Styrenheten för vridmomentbegränsning kan även vara en underenhet hos en av de andra enhetema hos systemet, t.ex. hos växellådestyrenheten.

[0043] Om motorn innefattar ett turboaggregat kan turboaggregatets laddningstryck styras för att reducera av kraftpaketet fi-amkallat vridmoment.

[0044] Även om vridmomentkapacitetema har beskrivitsmed avseende på växellådan tänker sig uppfinningen också att fastställa vridmomentkapacitetema pâ bas av både vridmomentkapacitetema för utväxlingsfórhållandet och vridmomentkapaciteterna för de drivlinan. Av särskilt vridmomentkapaciteten för kardanaxeln, för diiïerentialen och fór den drivna axeln i motorbromsningsdriflläget. Det kan även visa sig fördelaktigt att ta i beaktande vridmomentbegränsningar beroende på krafiuttag som är inkopplade. andra komponentema i detta avseende är intresse i

[0045] Även om både ett drivningsdrifiläge och ett motorbromsningsdriñläge har beskrivits så är det också möjligt att implementera vridmomentbegrânsningen bara i ett driftläge hos drivlinesystemet. i

[0046] Uppfinningen kan tillämpas både på framhjuls- och bakhjulsdrivna fordon, och även på fordon med drivning på alla hjulen. Växellådan kan vara en manuell, en halvautomatisk eller en automatisk växellåda. Den kan också vara en steglöst variabel växellåda. Stegen 118 till 122 och 138 till 142 är frivilliga.

[0047] För fórenklings skull har det antagits att alla erforderliga signaler avläses i steg 104 av algoritmen. Det är dock även möjligt att avläsa var och en av signalema precis när den behövs. 526 348 lb

[0048] Mera allmänt har förfarandet för att styra vridmomentet beskrivits genom hänvisning till programvara. Det är dock uppenbart att samma förfarande kan implementeras med en analog integrerad krets.

Claims (33)

10 l5 20 25 526 548 I? PATENTKRAV

1. l. Förfarande för att styra faktiskt vridmoment i en drívlina hos ett landbaserat motorfordon, motorfordonet innefattande ett drivlinesystem med ett kraftpaket som via en drívlina är hopkopplat med åtminstone ett drivhjul i markkontakt, drivlínan innefattande åtminstone en växellåda med variabel utväxling, förfarandet innefattande stegen av: att hämta ett direkt, icke-prediktivt mått på faktiskt vridmoment framkallat i motorfordonets drívlina och fastställa en storlek hos detsamma, att fastställa en storlek hos en begäran om vridmoment som ombeds införas i drivlinan, att jämföra den fastställda storleken hos det hämtade direkta, icke-prediktiva måttet på faktiskt vridmoment med ett drivlinekonfigurationsberoende tröskelvärde för maximalt vridmoment och därigenom på bas av detta fastställa ett vridmomenttillstånd över tröskelvärdet i drivlinan, och att applicera åtminstone en effekt som kompenserar för vridmoment över tröskelvärdet vald från gruppen innefattande (a) att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling och (b) att reducera det av krattpaketet framkallade drivlinevridmomentet.

2. Förfarande enligt patentkrav l, dessutom innefattande: att innan omkonfiguration väljs för växellådan med variabel utväxling fastställa att det, på bas av rådande fordonsdrififörhållanden och storleken hos den begäran om vridmoment som ombeds införas i drivlinan, existerar ett flertal acceptabla konfigurationer för växellådan med variabel utväxling som minskar det fastställda vridmomenttillståndet över tröskelvärdet i drivlinan, och att bland flertalet acceptabla konfigurationer för växellådan med variabel utväxling välja en som ger bästa hoppassning med föreskrivna funktionskríteríer.

3. Förfarande enligt patentkrav l, dessutom innefattande: att innan omkonfiguration väljs för växellådan med variabel utväxling fastställa att det, på bas av rådande fordonsdrififörhållanden och storleken hos den begäran om vridmoment 10 15 20 25 30 526 548 18 som ombeds införas i drivlinan, existerar åtminstone en acceptabel konfiguration för växellådan med variabel utväxling som minskar det fastställda vridmomenttillståndet över tröskelvärdet i drivlinan.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, dessutom innefattande: att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling till den åtminstone ena acceptabla konfigurationen för växellådan med variabel utväxling för att minska det fastställda vridmomenttillståndet över tröskelvärdet i drivlinan.

5. Förfarande enligt patentkrav 1, dessutom innefattande: att utnyttja en vridmomentsensor placerad vid drivlinan för att mäta det faktiska vridmomentet framkallat i motorfordonets drivlina.

6. Förfarande enligt patentkrav 5, dessutom innefattande: att trimma kraftpaketet, på eftermarknadsbas, för att därigenom uppnå större kraftpaketkapacitet utan risk för skadlig effekt på motorfordonets drivlina.

7. Förfarande enligt patentkrav 5, dessutom innefattande: att underlätta hoppamingen av ett kraftpaket med överkapacitet med en drivlina med relativ underkapacitet.

8. Förfarande enligt patentkrav 5, dessutom innefattande: att underlätta hopparningen av ett kraftpaket som har en kapacitet för att producera vridmoment av större storlek än vad en hopparad drivlina kan ta emot.

9. Förfarande enligt patentkrav 5, dessutom innefattande: att förhindra felaktig detektering av vridmomentförhållanden över tröskelvärdet i drivlinan för att därigenom undvika skadliga minskningar av kraflpaketkapacítet när de ej behövs. 10 15 20 25 526 348 19

10. Förfarande enligt patentkrav 1, dessutom innefattande: att sänka det drivlinekonfiguratíonsberoende tröskelvärdet för maximalt vridmoment på bas av ett fastställande av att drivlinan inte är helt inkörd.

11. 1 1. F örfarande enligt patentkrav 1, dessutom innefattande: att sänka det drivlinekonfigurationsberoende tröskelvärdet fór maximalt vridmoment på bas av ett fastställande av att en temperatur hos drivlinan ligger under en föreskriven arbetstemperatur.

12. Förfarande enligt patentkrav l, dessutom innefattande: att justera det drivlinekonfigurationsberoende tröskelvärdet fór maximalt vridmoment på bas av en låst status hos en differential hopkopplad med drivlinan.

13. Förfarande enligt patentkrav l, dessutom innefattande: att höja det drivlinekonfigurationsberoende tröskelvärdet fór maximalt vridmoment för att därigenom möjliggöra större motorbromsningskapacitet och minska drivlinans livslängd.

14. Förfarande enligt patentkrav 1, dessutom innefattande: att sänka det drivlinekontigurationsberoende tröskelvärdet fór maximalt vridmoment för att därigenom minska motorbromsningskapacitet och öka drivlinans livslängd.

15. Förfarande enligt patentkrav l, varvid steget av att välja en effekt som kompenserar för vridmoment över tröskelvärdet innefattar att välja att omkonfigurera utväxlingsfórhållandet hos växellådan med variabel utväxling.

16. Förfarande enligt patentkrav 1, dessutom innefattande: att fastställa ett flertal tröskelvridmomentkapaciteter fór drivlinan, var och en beroende av diskreta och olika konfigurationer av växellådan med variabel utväxling, 10 15 20 25 30 526 348 20 att bestämma vilken utväxlingskonfiguration som skulle ge en minst överskridande vridmomentstorlek på bas av en jämförelse mellan den fastställda vridmomentbegäran och flertalet tröskelvridmomentkapaciteter, och att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling till den bestämda utväxlingskonflgurationen fór att därigenom ge ett minimerat vridmoment över tröskelvärdet som är tillräckligt för att uppfylla vridmomentbegärans storlek och skydda drivlinan mekaniskt.

17. Förfarande enligt patentkrav 1, dessutom innefattande: att utföra nämnda hämtning av ett direkt, icke-prediktivt mått på faktiskt vridmoment framkallat i motorfordonets drivlina och fastställa en storlek hos detsamma när ett fárdinbromsande vridmoment på drivlinan av kraftpaketet som är i ett läggs motorbromsningsdriftläge.

18. Förfarande enligt patentkrav 17, dessutom innefattande: att fastställa en storlek hos en motorbromsningsbegäran och en hastighet hos motorfordonet, att bestämma om växellådan med variabel utväxling innefattar en utväxlingskonfiguration kompatibel med den fastställda hastigheten hos motorfordonet som kommer att ge en icke-överskridande vridmomentstorlek i drivlinan, och att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling till den kompatibla utväxlingskonfigurationen som ger den icke-överskridande vridmomentstorleken för att därigenom skydda drivlinan mekaniskt.

19. Förfarande enligt patentkrav 17, dessutom innefattande: att fastställa en storlek hos en motorbromsningsbegäran och en hastighet hos motorfordonet, att bestämma om växellådan med variabel utväxling innefattar en utväxlingskonfiguration kompatibel med den fastställda hastigheten hos motorfordonet som kommer att ge en minst överskridande vridmomentstorlek i drivlinan, och 10 15 20 25 526 348 21 att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling till den kompatibla utväxlingskonfigurationen som ger den minst överskridande vridmomentstorleken för att därigenom skydda drivlinan mekaniskt.

20. Förfarande enligt patentkrav 17, dessutom innefattande: att fastställa en storlek hos en motorbromsningsbegäran, att av alla möjliga utväxlingskonfigurationer för växellådan med variabel utväxling bestämma vilken utväxlingskonfiguration som skulle ge en minst överskridande vridmomentstorlek i motorfordonets drivlina, och att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling till den bestämda utväxlíngskonfigurationen för att därigenom producera tillräckligt motorbromsmoment och skydda drivlinan mekaniskt.

21. Förfarande enligt patentkrav 17, dessutom innefattande: att fastställa en storlek hos en motorbromsningsbegäran och att bestämma en motsvarande begäran om vridmoment som måste framkallas i drivlinan för att ge nämnda storlek hos motorbromsningsbegäran, att fastställa ett flertal tröskelvridmomentkapaciteter för drivlinan, var och en beroende av diskreta och olika konfigurationer av växel lådan med variabel utväxling, att bestämma vilken utväxlingskonfiguration som skulle ge en minst överskridande vridmomentstorlek på bas av en jämförelse mellan den bestämda vridmomentbegäran och flertalet tröskelvridmomentkapaciteter, och att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling till den bestämda utväxlingskonfigurationen för att därigenom ge ett minimerat motorbromsmoment över tröskelvärdet som är tillräckligt för att uppfylla vridmomentbegärans storlek och skydda drivlinan mekaniskt. 10 15 20 25 30 526 348 22.

22. Förfarande enligt patentkrav l7, dessutom innefattande: att fastställa en storlek hos en motorbromsningsbegäran och bestämma en motsvarande begäran om vridmoment som måste framkallas i drivlinan fór att ge nämnda storlek hos nämnda motorbromsningsbegäran, att fastställa ett flertal tröskelvridmomentkapaciteter fór drivlinan, var och en beroende av diskreta och olika konfigurationer av växellådan med variabel utväxling, att bestämma vilken utväxlingskonfiguration som skulle ge en minst underskridande vridmomentstorlek på bas av en jämförelse mellan den bestämda vridmomentbegäran och flertalet tröskelvridmomentkapaciteter, och att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling till den bestämda utväxlingskonñgurationen fór att därigenom ge ett minimerat motorbromsmoment under tröskelvärdet och skydda drivlinan mekaniskt.

23. Förfarande enligt patentkrav l7, dessutom innefattande: att fastställa en storlek hos en motorbromsningsbegäran och bestämma en motsvarande begäran om vridmoment som måste framkallas i drivlinan fór att ge nämnda storlek hos motorbromsningsbegäran, att fastställa ett flertal tröskelvrídmomentkapaciteter för drivlinan, var och en beroende av diskreta och olika konfigurationer av växellådan med variabel utväxling, att bestämma vilken utväxlingskonfiguration som skulle ge en minst annorlunda vridmomentstorlek på bas av en jämförelse mellan den bestämda vridmomentbegäran och flertalet tröskelvridmomentkapaciteter, och den bestämda utväxlingskonfigurationen för att därigenom ge tillräckligt motorbromsmoment och skydda att omkonfigurera växellådan med variabel utväxling till drivlinan mekaniskt.

24. Förfarande enligt patentkrav 23, dessutom innefattande: att vid nämnda fastställande av flertalet tröskelvrídmomentkapaciteter fór drivlinan beakta ett funktionstillstånd hos drivlinan som är variabelt. 10 15 20 25 30 526 348 23

25. Förfarande enligt patentkrav 24, dessutom innefattande: att välja nämnda variabla funktionstillstånd hos drivlinan till att vara en uppmätt aktuell drifiperiod hos drivlinan.

26. Förfarande enligt patentkrav 24, dessutom innefattande: att välja nämnda variabla funktionstillstånd hos drivlinan till att vara en uppmätt arbetstemperatur hos drivlinan.

27. Förfarande enligt patentkrav 24, dessutom innefattande: att välja nämnda variabla funktionstillstånd hos drivlinan till att vara en uppmätt livslängd hos drivlinan.

28. Förfarande enligt patentkrav 27, dessutom innefattande: att basera mätningen av drivlinans livslängd på en signal från en sensor vald från en grupp bestående av: en ödometer, en axelvarvräknare, en fordonshastighetssensor, en hastighetssensor för ett drivet hjul, en drivhjulshastighetssensor.

29. Styranordning för ett drivlinesystem hos ett landfordon, innefattande en processor och avläsbart medium konfigurerade och programmerade för utföra förfarandena enligt patentkraven 1-28.

30. Landfordon, med ett drivlinesystem och en styranordning för detsamma, styranordningen innefattande en processor och avläsbart medium konfigurerade och programmerade för utföra förfarandena enligt patentkraven l-28.

31. Ett datoravläsbart medium innefattande programkod anordnad för att, vid exekvering på en dator, utföra förfarandena enligt patentkraven 1-28.

32. Datorprogramprodukt, innefattande programkod på ett datoravläsbart medium för att utföra förfarandena enligt något av patentkraven 1-28 när exekverad på en dator. 526 348 24

33. Datorprogramprodukt som kan laddas in direkt i intemminnet hos en digital dator, innefattande prøgramkodpartier fór att utföra förfarandena enligt något av patentkraven 1-28 när exekverade på en dator.