SE538734C2 - Reglering av ett från en motor begärt moment - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande och ett systemför styrning av ett varvtal au för en motor i samband med ettglapp i en drivlina i ett fordon. Enligt föreliggandeuppfinning fastställs en nuvarande varvtalsskillnad Awwæsmellan en första ände av drivlinan, vilken roterar med ettförsta varvtal ag, och en andra ände av drivlinan, vilkenroterar med ett andra varvtal ag. Vidare fastställs envarvtalsskillnad Aamfær som skall räda mellan den första ändenoch den andra änden efter glappet. Varvtalsskillnaden Aamfærefter glappet fastställs baserat pä en fjäderkonstant krelaterad till en vekhet för drivlinan. Sedan utförsstyrningen av varvtalet au för motorn under en tidsperiod Ybmppunder vilken glappet i drivlinan föreligger. Denna styrning baseras pä den fastställda nuvarande varvtalsskillnaden Awwæs och pä den fastställda varvtalsskillnaden Aamfær efter glappet. Fig. 2

Description

lO REGLERING AV ETT FRÅN EN MOTOR BEGÃRT MOMENTTekniskt område Föreliggande uppfinning avser ett system anordnat för styrningav ett varvtal an för en motor i samband med ett glapp i endrivlina i ett fordon enligt ingressen till patentkrav l.Föreliggande uppfinning avser åven ett förfarande för styrningav ett varvtal au för en motor i samband med ett glapp i endrivlina i ett fordon enligt ingressen till patentkrav l6,samt ett datorprogram och en datorprogramprodukt, vilka implementerar förfarandet enligt uppfinningen.

Bakgrund Följande bakgrundsbeskrivning utgör en beskrivning avbakgrunden till föreliggande uppfinning, vilken dock inte måste utgöra tidigare kånd teknik.

Fordon, såsom exempelvis bilar, bussar och lastbilar, drivsframåt av ett motormoment avgivet av en motor i fordonet.Detta motormoment tillförs fordonets drivhjul av en drivlina ifordonet. Drivlinan innehåller ett antal trögheter, vekheteroch dåmpande komponenter, vilka gör att drivlinan i olikautstråckning kan ha en inverkan på motormomentet som överförstill drivhjulen. Drivlinan har alltså en vekhet/flexibilitetoch ett glapp, vilka gör att moment- och/ellervarvtalssvångningar, så kallade drivlineoscillationer, kanuppstå i fordonet då fordonet exempelvis börjar rulla ivågefter en momentbegåran från motorn. Dessa moment- och/ellervarvtalssvångningar uppstår då krafter som byggts upp idrivlinan mellan det att motorn avger moment till dess attfordonet börjar rulla frigörs då fordonet rullar ivåg.Drivlineoscillationerna kan göra att fordonet gungar i longitudinell led, vilket beskrivs mer i detalj nedan. Dessa lO gungningar av fordonet är mycket störande för en förare av fordonet.

Därför har i nägra tidigare kända lösningar för att undvikadessa drivlineoscillationer förebyggande strategier utnyttjatsvid begärandet av motormoment. Sädana strategier kan utnyttjabegränsande momentramper när motormoment begärs, där dessamomentramper har utformats sä att det begärda motormomentetbegränsas pä sä sätt att drivlineoscillationerna reduceras, eller inte ens uppstär.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen De momentramper som idag utnyttjas när motormoment begärspäför alltsä en begränsning av hur moment kan begäras avmotorn i fordonet. Denna begränsning är enligt dagens kändalösningar nödvändig för att minska de störandedrivlineoscillationerna. Att läta föraren och/eller exempelvisen farthällare fritt begära moment skulle med dagens kändasystem i mänga fall leda till betydande och störandedrivlineoscillationer, varför begränsande momentramper utnyttjas.

Dagens begränsande momentramper är vanligen statiska. Statiskamomentramper, vilka även kan benämnas statiska moment, har enfördel i dess läga komplexitet, vilket är ett av skälen tilldess stora utnyttjande. Dock har statiska momentramper ettantal nackdelar vilka är relaterade till att de inte äroptimerade för alla körfall som fordonet kan utsättas för. Förvissa körfall ger de statiska och begränsande momentrampernaen försämrad prestanda för fordonet, eftersom det begärdamomentet pä grund av momentrampen blir onödigt lägt förkörfall där mer motormoment hade kunnat begäras utan attdrivlineoscillationer hade uppstätt. För andra körfall begränsar momentrampen inte det begärda momentet tillräckligt lO mycket, vilket gör att drivlineoscillationer, och därmedgungningar av fordonet, uppstår. Alltså ger utnyttjande avmomentramper för vissa körfall icke optimerade moment, vilkakan resultera i en i onödan försämrad prestanda för fordonetoch/eller i komfortminskande gungningar orsakade av drivlineoscillationer.

Vid nedrampning eller upprampning vid till exempelväxlingsförlopp relaxeras drivlinan, det vill sägavekheterna/fjädrarna i drivlinans komponenter, inför växlingenför att sedan vridas upp igen efter den genomförda växlingen.Det finns ett antal möjliga glapp som kan ske i en drivlina,exempelvis när kugghjul i växlar, kardanknutar eller liknandeunder vissa inbördes vinklar inte griper i varandraordentligt. Dessa glapp finns alltsä i drivlinan, och det ärsvärt att veta i vilka lägen dessa ett eller flera möjligaglapp befinner sig i. Detta gör att det finns en risk attsvängningar initieras i fordonet om en momentramp begärs utan att systemet vet i vilka lägen dessa glapp befinner sig.

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning atttillhandahälla ett förfarande och ett system för styrning avett varvtal an för en motor i samband med ett glapp vilka ätminstone delvis löser ovan nämnda problem.

Detta syfte uppnäs genom det ovan nämnda system enligt denkännetecknande delen av patentkrav l. Syftet uppnäs även genomovan nämnda förfarande enligt kännetecknande delen avpatentkrav l6, samt av ovan nämnda datorprogram och datorprogramprodukt.

Föreliggande uppfinning avser styrning av ett varvtal an för enmotor i samband med ett glapp i en drivlina i ett fordon.Enligt föreliggande uppfinning fastställs en nuvarande varvtalsskillnad Aawmß mellan en första ände av drivlinan, lO vilken roterar med ett första varvtal ag, och en andra ånde avdrivlinan, vilken roterar med ett andra varvtal ag. Vidarefaststålls en varvtalsskillnad Aawfær som skall råda mellan denförsta ånden och den andra ånden efter glappet.Varvtalsskillnaden Aamfæ, efter glappet faststålls baserat påen fjåderkonstant k relaterad till en vekhet för drivlinan.Sedan utförs styrningen av varvtalet an för motorn för entidsperiod flflwm under vilken glappet i drivlinan föreligger.Denna styrning baseras på den faststållda nuvarandevarvtalsskillnaden Aawmß och på den faststållda varvtalsskillnaden Aahfæ, efter glappet.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning tillhandahålls enföråndring av motorvarvtalet an under glappet i drivlinan. Nårdrivlinan befinner sig i tidsperioden flflwm, under vilkenglappet i drivlinan föreligger, tillhandahåller motorn ingetdynamiskt vridmoment Tqflm till drivhjulen, vilket gör att detinte går att åstadkomma föråndringar av tidsderivatan Thflm fördet dynamiska vridmomentet under glappet, eftersom detdynamiska vridmomentet Tqflm våsentligen har vårdet noll (O) under glappet.

Enligt föreliggande uppfinning styrs motorvarvtalet an för attsåkerstålla att en önskad varvtalsskillnad Aamfæ, efter glappetkommer att tillhandahållas, vilket ger en ramp efter glappeten önskad lutning. Alltså tillhandahålls en låmplig initialriktning/lutning för det dynamiska vridmomentet, vilken sedankan utnyttjas som låmpliga ingångsvården för vidare regleringav dynamiska vridmomentet Tqflm. Denna låmpliga initialalutning/derivata kan genom föreliggande uppfinningtillhandahållas direkt då kuggarna går i kontakt, det vill såga griper tag i varandra, i våxellådan efter en våxling. lO Förändringar av motorvarvtalet an under glappet påverkar intefordonets drift eftersom glapp föreligger i drivlinan. Dårförkan, enligt en utföringsform av föreliggande uppfinningkraftiga föråndringar ATqdmmmd för det begårda momentetutnyttjas, exempelvis i form av momentspikar, för att styra varvtalet we.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning tillhandahålls enkontrollerad uppvridning av glappet, vilken år låmplig förutnyttjande exempelvis i anslutning till våxelval och/eller aktivering av kopplingen i fordonet.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller alltså en snabb ochkomfortabel uppvridning av drivlinan, dår full ramplutning kantillhandahållas direkt når glappet avslutas. Med tidigarekånda lösningar måste rampen efter glappet först öka långsamtför att sedan bli brantare, vilket kan undvikas med föreliggande uppfinning.

Baserat på kunskap om en fjåderkonstant k relaterad till envekhet för drivlinan kan systemet enligt föreliggandeuppfinning alltså råkna ut vilken varvtalsskillnad Aamfw, efterglappet som ska finnas i drivlinan för att glappet ska vridas upp på ett komfortabelt sått.

Om våxeln låggs in med en icke-slirande koppling, dåvarvtalsskillnaden Aamfæ, som år önskvård når glappet åruppvridet föreligger, kan rått ramplutning åstadkommas direktnår kuggarna kommer i kontakt med varandra. Glappet kommer då att passeras med en beståmd hastighet.

Då styrningen av motorvarvtalet an enligt föreliggandeuppfinning utnyttjas formas utseendet av det begårda momentet Tfldmnmm på sådant sått att det dynamiska vridmomentet Tqflm får lO ett åtminstone bitvis väsentligen jämnt och icke-oscillerandeutseende, eller för att ätminstone ge oscillationer med avsevärt lägre amplitud än tidigare kända lösningar har gett.Föreliggande uppfinning resulterar i oscillationer vilka inte negativt päverkar komforten i fordonet.

Härigenom kan drivlineoscillationer reduceras i antaloch/eller storlek för en mängd körfall där tidigareregleringar av det begärda momentet Tfldmmmd hade resulterat iproblematiska gungingar hos fordonet. Dessa körfall innefattarett päbörjande av begäran av ett moment frän motorn, sä kallad”TIPIN” och ett upphörande av begäran av ett moment fränmotorn, sä kallad ”TIPOUT”. Även vid ovan nämnda körfallinnefattande ett glapp i drivlinan, det vill säga dä tillexempel kuggarna hos tvä kugghjul i växellädan under en korttidsperiod inte greppar in i varandra för att sedan greppa ini varandra igen, vilket exempelvis kan inträffa vid enövergäng mellan släpning av motorn och pädrag/momentbegäran,vid aktivering av kopplingen, eller vid ovan nämnda växling,reducerar föreliggande uppfinning drivlineoscillationerna. Vidalla dessa körfall kan alltsä föreliggande uppfinning motverkagungning av fordonet orsakad av drivlineoscillationer, varigenom komforten för föraren ökas. Även drivlineoscillationer pä grund av yttre päverkan,exempelvis orsakade av ett gupp i vägbanan, kan snabbt reduceras och/eller dämpas ut med föreliggande uppfinning.

Dessutom ger utnyttjande av föreliggande uppfinning även ettavsevärt minskat slitage pä drivlinan i fordonet. Det minskadeslitaget som erhälls genom uppfinningen ger en förlängd livslängd för drivlinan, vilket naturligtvis är fördelaktigt. lO Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning avde bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar används för lika delar, och vari: Figur l visar ett exempelfordon, Figur 2 visar ett flödesschema för ett förfarande enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, Figur 3 visar ett en styrenhet i vilken ett förfarande enligt föreliggande uppfinning kan implementeras, Figurerna 4a-b schematiskt visar blockschema för tidigare käntbränsleinsprutningssystem respektive förbränsleinsprutningssystem innefattande ett reglersystem enligt föreliggande uppfinning; Figur 5 visar ett körfall dä en reglering enligt föreliggande uppfinning tillämpas, Figurerna 6a-c schematiskt illustrerar glapp i drivlinan.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Figur l visar schematiskt ett tungt exempelfordon lOO, säsomen lastbil, buss eller liknande, vilket kommer utnyttjas föratt förklara föreliggande uppfinning. Föreliggande uppfinningär dock inte begränsad till användning i tunga fordon, utankan även utnyttjas i lättare fordon, säsom exempelvis ipersonbilar. Det i figur l schematiskt visade fordonet lOOinnefattar ett par drivhjul llO, lll. Fordonet innefattarvidare en drivlina med en motor lOl, vilken kan vara tillexempel en förbränningsmotor, en elmotor, eller en kombination av dessa, det vill säga en sä kallad hybrid. Motorn lOl kan till exempel pä ett sedvanligt sätt, via en pä motorn lOl utgående axel 102, vara förbunden med en våxellåda 103,möjligtvis via en koppling 106 och en till växellådan 103ingående axel 109. En från våxellådan 103 utgående axel 107,åven kallad kardanaxeln, driver drivhjulen 110, 111 via enslutvåxel 108, såsom t.ex. en sedvanlig differential, ochdrivaxlar 104, 105 förbundna med nåmnda slutvåxel 108. Enstyrenhet 120 år schematiskt illustrerad såsomtillhandahållande styrsignaler till motorn 101. Såsom beskrivsnedan kan styrenheten innefatta en första 121 och en andra 122faststållandeenhet samt en varvtalstyrningsenhet 123. Dessa enheter beskriv mer i detalj nedan.

Når en förare av motorfordonet 100 ökar en momentbegåran tillmotorn 101, till exempel genom inmatning via ettinmatningsorgan, såsom en nedtryckning av en gaspedal, kandetta resultera i en relativt hastig momentföråndring idrivlinan. Detta moment hålls emot av drivhjulen 110, 111 pågrund av deras friktion mot marken samt motorfordonetsrullmotstånd. Drivaxlarna 104, 105 utsåtts hårvid för ett relativt kraftigt vridmoment.

Bland annat av kostnadsmåssiga och viktmåssiga skåldimensioneras drivaxlarna 104, 105 regelmåssigt inte så att deklarar av denna kraftiga påfrestning utan att påverkas. Medandra ord har drivaxlarna 104, 105 en relativt stor vekhet.Kardanaxeln 107 kan också ha en relativt stor vekhet. Ävenövriga komponenter i drivaxeln kan ha någon slags vekhet. Pågrund av drivaxlarnas 104, 105 relativa vekhet agerar de somtorsionsfjådrar mellan drivhjulen 110, 111 och slutvåxeln 108.På motsvarande sått agerar åven övriga vekheter i drivlinansom torsionsfjådrar mellan de olika komponenternas placeringoch drivhjulen 110, 111. Når motorfordonets rullmotstånd inte långre klarar av att hålla emot momentet från drivlinan kommer motorfordonet 100 att börja rulla, varvid den torsionsfjäderverkande kraften i drivaxlarna 104, 105 frigörs.När motorfordonet 100 rullar iväg kan denna frigjorda kraftresultera i att drivlineoscillationer uppstär, vilket gör attmotorfordonet gungar i longitudinell led, det vill säga ifärdriktningen. Denna gungning upplevs mycket obehaglig för enförare av motorfordonet. För en förare är en mjuk och behagligkörupplevelse önskvärd, och när en sädan behagligkörupplevelse ästadkoms ger det även en känsla av attmotorfordonet är en förfinad och väl utvecklad produkt. Därför bör obehagliga drivlinesvängningar om möjligt undvikas.

Föreliggande uppfinning avser reglering av ett frän motorn 101begärt moment Tfldmmmd. Motorn 101 avger ett dynamisktvridmoment Tqflm som svar pä ett av motorn begärt momentTfldmmmd, där detta dynamiska vridmoment Tqflm utgör vridmomentetvid svänghjulet vilket ansluter motorn 101 till dess utgäendeaxel 102. Det är detta dynamiska vridmoment Tqflm som med enutväxling i för drivlinan är relaterat till ett dynamiskthjulvridmoment T%Mwd som tillförs drivhjulen 110, 111 ifordonet. Utväxlingen i utgör här drivlinans totala utväxling,innefattande exempelvis växellädans utväxling för en aktuellväxel. Med andra ord resulterar ett begärt motormoment T%wmmm i ett dynamiskt hjulvridmoment T%Mwd vid fordonets drivhjul 110, 111.

Föreliggande uppfinning avser styrning av ett varvtal au för enmotor i samband med ett glapp i en drivlina i ett fordon.Enligt föreliggande uppfinning fastställs en nuvarandevarvtalsskillnad Aawmß mellan en första ände av drivlinan,vilken roterar med ett första varvtal ag, och en andra ände avdrivlinan, vilken roterar med ett andra varvtal ag. Vidarefastställs en varvtalsskillnad Aamfæ, som skall räda mellan den första änden och den andra änden efter glappet.

Varvtalsskillnaden Aamfæ, efter glappet fastställs baserat påen fjaderkonstant k relaterad till en vekhet för drivlinan.Sedan utförs styrningen av varvtalet an för motorn under entidsperiod flflwm under vilken glappet i drivlinan föreligger.Denna styrning baseras på den faststallda nuvarandevarvtalsskillnaden Aawmß och på den faststallda varvtalsskillnaden Aamfæ, efter glappet.

Styrningen av varvtalet an för motorn i samband med glappet kanutföras av ett system innefattande en första 121 och en andra 122 faststallandeenhet, samt en varvtalsstyrningsenhet 123.

Den första faststallandeenheten 121 faststaller en nuvarandevarvtalsskillnad Aawmß mellan en första ande av drivlinan,vilken roterar med ett första varvtal ag, och en andra ande avdrivlinan, vilken roterar med ett andra varvtal wz. Den andrafaststallandeenheten 122 faststaller en varvtalsskillnad Aamfæ,som skall råda mellan den första anden och den andra andenefter glappet. Varvtalsskillnaden Aamfæ, efter glappetfaststalls baserat på en fjaderkonstant k relaterad till envekhet för drivlinan. Varvtalsstyrningsenheten 123 utför sedanstyrningen av varvtalet an för motorn under en tidsperiod Ybmppnar glappet i drivlinan föreligger. Denna styrning baseras påden faststallda nuvarande varvtalsskillnaden Aawmß och på den faststallda varvtalsskillnaden Aamfæ, efter glappet.

Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon 100, till exempel en personbil, en lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett system för styrning av ett varvtal an för en motor i samband med ett glapp.

Figur 2 visar ett flödesschema för förfarandet för styrning av varvtalet an för motorn under en tidsperiod Ybmpp. 11 I ett första steg 201 fastställs, exempelvis genom utnyttjandeav en första faststållandeenhet 121, en nuvarandevarvtalsskillnad Aawmß mellan en första ånde av drivlinan,vilken roterar med ett första varvtal ag, och en andra ånde av drivlinan, vilken roterar med ett andra varvtal wz.

I ett andra steg 202 faststålls, exempelvis genom utnyttjandeav en andra faststållandeenhet 122, en varvtalsskillnad Aamfæ,som skall råda mellan den första ånden och den andra åndenefter glappet. Varvtalsskillnaden Aamfæ, efter glappetfaststålls baserat bland annat på en fjåderkonstant k relaterad till en vekhet för drivlinan.

I ett tredje steg 203 styrs, exempelvis genom utnyttjande av en varvtalsstyrningsenhet 123, varvtalet au för motorn under entidsperiod nflqm under vilken glappet i drivlinan föreligger.Denna styrning baseras på den faststållda nuvarandevarvtalsskillnaden Aawmß och på den faststållda varvtalsskillnaden Aamfæ, efter glappet.

Alltså åstadkoms genom utnyttjande av föreliggande uppfinningen föråndring av motorvarvtalet an under glappet i drivlinan.Når drivlinan befinner sig i tidsperioden flflwm under vilkenglappet i drivlinan föreligger tillhandahåller motorn 101inget dynamiskt vridmoment Tqflm till drivhjulen. Med andra ordbörjar tidsperioden Yhmpp för glappet vid en tidpunkt då motorn101 upphör att tillhandahålla ett dynamiskt vridmoment Tqflmtill drivhjulen. Slutet på tidsperioden Äflwm år svårare attexakt faststålla, eftersom det ingår ett visst mått av slumpsom avgör når våxeln kommer gå i, det vill såga når kugghjulen i våxellådan griper tag i varandra. lO l2 Ett glapp i en drivlina kan exempelvis föregå en upprampningeller en nedrampning av ett dynamiskt vridmoment Tqflm efter envåxling i en våxellåda i fordonet och/eller kan föregå enupprampning av ett dynamiskt vridmoment Tqflvefter en stångning av en koppling 106 i fordonet lOO.

Det går inte att åstadkomma föråndringar av tidsderivatan Tqflmför det dynamiska vridmomentet under glappet, eftersom detdynamiskt vridmoment Tqflm våsentligen har vårdet noll (O) underglappet. Med andra ord kan inte en önskad riktning/lutning påen kurva motsvarande tidsderivatan Thflm erhållas underglappet. Dessa problem löses av föreliggande uppfinning, vilken istållet utnyttjar styrning av motorvarvtalet au för attsåkerstålla att en önskad varvtalsskillnad Aamfæ, efter glappetkommer att tillhandahållas. Att tillhandahålla en vissvarvtalsskillnad Aamfæ, efter glappet såkerståller åven attrampen efter glappet får rått lutning, eftersom rampens lutning beror av varvtalsskillnaden Aamfær. Alltså kan genomutnyttjande av föreliggande uppfinning en låmplig initialriktning/lutning, det vill såga tidsderivata Thflm för dynamiskavridmomentet tillhandahållas, vilken sedan kan utnyttjas somlåmpliga ingångsvården för vidare reglering av dynamiska vridmomentet Tqflm.

Föråndringarna av motorvarvtalet an för det dynamiskavridmomentet kan genom föreliggande uppfinning görasvåsentligen momentana, vilket gör att regleringen avmotorvarvtalet au mot den önskade varvtalsskillnaden Aamfæ,efter glappet kan optimeras för att öka fordonets prestanda och/eller ökar förarkomforten.

Föreliggande uppfinning utnyttjar glappet på så sått att föråndringar av motorvarvtalet au inte påverkar fordonets drift lO l3 eftersom glapp föreligger i drivlinan. Alltså är det möjligtatt under glappet begära väsentligen godtyckliga förändringarAT%wmmm av frän motorn begärt moment utan att detta päverkarkomfort eller prestanda för fordonet, eftersom det begärdamomentet inte kommer att förmedlas till drivhjulen underglappet. Därför är det möjligt att utnyttja kraftigaförändringar ATqdmmmd, exempelvis i form av momentspikar, av begärt moment för att styra varvtalet we.

Tidigare känd teknik har styrt det statiska momentet ifordonet, vilket har lett till drivlinesvängningar. Genomutnyttjande av föreliggande uppfinning kan istället detdynamiska vridmomentet Tqflm styras, vilket gör attdrivlinesvängningarna kan minskas avsevärt. De minskadedrivlinesvängningarna ökar förarkomforten i fordonet. Medandra ord styrs här ett fysikaliskt moment som resulterar avbränslet som sprutas in i motorn och drivlinans svar pä grundav dess egenskaper, det vill säga det dynamiska vridmomentetTflflm. Det dynamiska vridmomentet Tqflm motsvarar alltsä detmoment som tillhandahälls växellädan lO3, vilket ocksä kanuttryckas som det moment som tillhandahälls av ett svänghjul idrivlinan, där inverkan av drivlinan, säsom motornsacceleration och dess inverkan, innefattas i det dynamiskavridmomentet Tqflm. Alltsä ästadkoms en fysikalisk reglering avdet dynamiska vridmomentet Tqflm dä föreliggande uppfinning utnyttjas.

Det dynamiska vridmomentet Tqflm kan exempelvis styras för attästadkomma specifika momentramper, säsom rampningar ned ellerupp efter växlingar i växellädan lO3. Det dynamiskavridmomentet Tqflm kan ocksä styras för att ästadkomma önskadespecifika momentvärden, vilket är användbart exempelvis vid farthällning, det vill säga vid utnyttjande av en farthällare 14 för reglering av fordonshastigheten, eller vid pedalkörning, det vill såga vid manuell reglering av fordonshastigheten.

Det dynamiska vridmomentet Tqflm, vilket avges av motorn 101till dess utgående axel 102, kan enligt en utföringsformfaststållas baserat på fördröjt begårt motormoment Tqmmmn¿ddm”motorns rotationströghet_k och rotationsaccelerationen we för motorn 101.

Det fördröjda begåra motormomentet Tfldmmmdflemy har hårfördröjts med en tid tmj det tar för att verkstålla eninsprutning av brånsle i motorn 101, det vill såga tiden frånatt insprutningen börjar till dess att brånslet antånds ochförbrånns. Denna insprutningstid tmj år typiskt kånd, men årolika lång för exempelvis olika motorer och/eller för olikavarvtal för en motor. Det dynamiska vridmomentet Tqflm kan hårfaststållas som en skillnad mellan skattade vården förfördröjt begårt motormoment Tqmmmn¿ddm,och momentvården_kd@innefattade uppmåtta vården för rotationsaccelerationen we förmotorn. Enligt en utföringsform kan det dynamiska vridmomentetTflflm dårför representeras av en skillnadssignal mellan ensignal för ett skattat fördröjt begårt motormoment Tfldmmmdflemyoch en momentsignal_hd@ innefattade uppmåtta vården för rotationsaccelerationen du för motorn.

Det fördröjda begårda motormomentet Tfldmmmdflemy kan enligt enutföringsform vara definierat som ett nettomoment, det villsåga att förluster och/eller friktioner år kompenserade för,varvid ett begårt nettomotormoment respektive ett fördröjt begårt motormoment erhålls.

Det dynamiska vridmomentet Tqflm, vilket avges av motorn 101 till dess utgående axel 102, motsvarar alltså enligt en utföringsform det fördröjda begärda motormomentet Tfldmmmdflemyminus ett moment motsvarande motorns rotationströghet_kmultiplicerad med en rotationsacceleration dn för motorn 101,det vill såga TqflN==Tfldmmmdflemy-gnán, dår det fördröjda begårda motormomentet T¶nmmm¿nmy har fördröjts med insprutningstiden tinj .

Rotationsacceleration dn för motorn 101 kan hår måtas genom atten tidsderivering av motorvarvtalet an utförs.Rotationsacceleration dn skalas sedan om till ett moment enligtNewtons andra lag genom att multipliceras med rotationströghetsmomentet je för motorn 101; jéwe.

Enligt en annan utföringsform kan det dynamiska vridmomentetTflflm som avges av motorn 101 också faststållas genomutnyttjande av en momentgivare placerad i en låmplig positionlångs fordonets drivlina. Alltså kan åven ett momentvårdeuppmått av en sådan givare utnyttjas vid återkopplingen enligtföreliggande uppfinning. Ett sådant uppmått moment somerhållits medelst en momentgivare efter svånghjulet, det villsåga någonstans mellan svånghjulet och drivhjulen, motsvarardet fysikaliska moment som det dynamiska motorvridmomentet Tqflmtillför. Om en god momentrapportering kan erhållas genomutnyttjande av en sådan momentgivare bör alltså momentgivarentillhandahålla en momentsignal motsvarande det dynamiska vridmomentet Tqflm.

Såsom illustreras i figur 1 har drivlinans olika delar olikarotationströgheter, vilka innefattar en rotationströghet_k förmotorn 101, en rotationströghet jg för våxellådan 103, enrotationströghet_k för kopplingen 106, en rotationströghet_k för kardanaxeln, och rotationströgheter_M för respektive drivaxel 104, 105. Generellt sett har alla roterande kroppar 16 en rotationströghet j vilken beror av kroppens massa ochmassans avstånd från rotationscentrum. I figur l har avtydlighetsskål endast ovan uppråknade rotationströgheterritats in, och deras betydelse för föreliggande uppfinningkommer hårefter att beskrivas. En fackman inser dock att flertröghetsmoment ån de hår uppråknade kan förekomma i en drivlina.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning görsantagandet att rotationströgheten_ß för motorn 101 år mycketstörre ån övriga rotationströgheter i drivlinan och attrotationströgheten_k för motorn 101 dårför dominerar en totalrotationströghet j för drivlinan. Det vill såga j =3k-+h7+je+jp +2jd, men då je >>jg, je >>je, je >>jp, je >>jd så blir den totalarotationströgheten j för drivlinan ungefår lika medrotationströgheten.je för motorn 101; j ßje. Som icke-begrånsande exempel på vården för dessa rotationströgheter kannåmnas je = 4kgm2, jg = 0.2kgm2, je = 0.1kgm2, jp = 7 * 10_4kgm2, jd = 5 *10_5kgm2, vilket gör att antagandet att rotationströgheten_kför motorn 101 dominerar den totala rotationströgheten j fördrivlinan; j ßje; ståmmer, eftersom övriga delar av drivlinanår mycket låttare att rotera ån motorn lOl. De ovan angivnaexempelvårdena utgör vården på motorsidan av våxellådan,vilket gör att de kommer att variera långs drivaxeln beroendeav utnyttjad utvåxling. Oavsett vilken utvåxling som anvåndsår rotationströgheten_ß för motorn 101 mycket större ån övrigarotationströgheter och dominerar dårför den totala rotationströgheten j för drivlinan.

Då rotationströgheten_ß för motorn dominerar den totalarotationströgheten j för drivlinan; j ßje; motsvarar det dynamiska hjulvridmomentet T%Mwd det från motorn 17 tillhandahällna dynamiska vridmomentet Tqflm multiplicerat medutväxlingen för drivlinan i, TqWmæ¿==TqflM*i. Detta förenklarregleringen av det begärda momentet T%wmmm enligt föreliggandeuppfinning avsevärt, eftersom det därigenom är mycket enkeltatt fastställa det dynamiska vridmomentet T%Mwd vid hjulen.Härigenom kan regleringen av det begärda momentet T%wmmmenligt uppfinningen hela tiden adaptivt anpassas efter det till hjulen tillhandahällna dynamiska vridmomentet Tqwmwuvilket gör att drivlineoscillationer kan reduceras avsevärt,eller till och med helt undvikas. Motormoment kan dä begärasTfldwnmm sä att ett önskat dynamiskt vridmoment Tqwhæd vidhjulen hela tiden tillhandahälls, vilket gör att en jämnmomentprofil erhälls för hjulens dynamiska vridmoment Tqwmwloch att svängningar för hjulens momentprofil inte uppstär, eller har avsevärt lägre amplitud än för tidigare kända regleringar av begärt motormoment T¶wmmm.

Drivlinan kan approximeras som en relativt vek fjäder, vilkenkan beskrivas som: Tqfw = TqdemancLdelay _]ed)e I k(âe _ Ûwheel) + c(we _ wwheel), (ekv ° l) där: - Ge är en vinkel för motorns utgäende axel 102, det villsäga en total uppvridning som motorn har gjort sedan enstarttid. Exempelvis är vinkeln 981000 varv, vilketmotsvarar 1000*2n radianer, om motorn har gätt en minut med varvtalet 1000 varv/min; - ak är tidsderivatan av 68, det vill säga en rotationshastighet för axeln 102; 18 - Qwwd är en vinkel för ett eller flera av drivhjulen 110,111, det vill säga en total uppvridning som drivhjulen har gjort sedan en starttid; - cmwwd är tidsderivatan av åmwd, det vill säga en rotationshastighet för hjulen; - k är en fjäderkonstant vilken är relaterad till ett momentsom krävs för att vrida upp fjädern för att en vissvinkel skall erhällas, till exempel för att en vissskillnad A6 mellan 68 och Qmwd ska uppnäs. Ett litet värdepä fjäderkonstanten k motsvarar en vek och svajig fjäder/drivlina;- c är en dämpningskonstant för fjädern.

En derivering av ekvation 1 ger: Tqfw I k(we _ wwheel) + c-(we _ wwheel) (ekv ° 2) Det är rimligt att anta att drivlinan ofta kan ses som odämpadfjäder, det vill säga att c==0, och att fjäderkonstanten k domineras av fjäderkonstanten kmfiæ för drivaxlarna 104, 105, kdrive Lz , där i är utväxlingen. Om C==0 förenklas det vill säga k== ekvation 2 till: Tqfw = kQÛe _ wwheel) (ekV - 3) Säsom anges i ekvation 3 är kan dä alltsä derivatan, det villsäga lutningen, för det dynamiska vridmomentet Tqflm sägas varaproportionellt mot skillnaden Aw i rotationshastighet för hjulen 110, 111 wwmæloch motorn/axeln 102 we.

Detta innebär ocksä att en önskad momentramp Tqflkmw, det villsäga ett moment som har en lutning och alltsä ändrar värde över tiden, kan ästadkommas genom att päföra en skillnad Aw i 19 rotationshastighet för hjulen 110, 111 wwhæloch motorn/axeln 102 we; Aw = we -wwheelz TÛ f w_req _ wref = wwheel + k , (ekv. 4) dår ayq-år det referensvarvtal som ska begäras från motorn 101 för att momentrampen skall erhållas.

För ekvationerna 1-4 ovan har skillnaden Aw irotationshastighet beskrivits som en skillnad mellanrotationshastigheter för hjulen 110, 111 wwhæloch förmotorn/axeln an. Det skall dock inses att skillnaden Aw mergenerellt kan beskrivas som en skillnad i rotationshastighetmellan en första ånde av drivlinan, vilken roterar med enförsta rotationshastighet ag och en andra ånde av drivlinan somroterar med en andra hastighet wz; Aw==a¿-ag, dår den förstaånden exempelvis kan utgöras av en del av motorn 101 eller denut motorn utgående axeln 102 och den andra ånden exempelviskan utgöras av drivhjulen 110, 111 eller drivaxlarna 104, 105.Såsom nåmns ovan år en tidsderivata/lutning för det dynamiskavridmoment proportionell mot en nuvarande varvtalsskillnad Aawmß mellan första rotationshastigheten wl och den andra rotationshastigheten wz.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning uppstårglappet vid en våxling i våxellåda 103. Styrningen avmotorvarvtalet au enligt utföringsformen utförs då alltså ianslutning till denna våxling. Detta illustreras schematiskt ifigur 5. Figur 5 visar alltså en reglering enligt föreliggandeuppfinning för ett körfall innefattande ett glapp 513 i anslutning exempelvis till en våxling i fordonet.

I figur 5 visas varvtal vid vånstra y-axeln. Momentkurvorna har ökande vårde uppåt, vilket indikeras med pilen vid högra sidan av figuren. Momentet 0 Nm (glappet) markeras med den horisontella linjen i figuren. Tid visas vid x-axeln.

Kurvan 501 (heldragen) visar det dynamiska vridmomentet Tqflvsom resulterar av regleringen. Kurvan 502 (punktkurva) visardet begårda momentet T¶wmmm. Kurvan 503 (heldragen) visarrotationshastigheten för motorn an. Kurvan 504 (streckad) visarrotationshastigheten för hjulen ammed. Det dynamiskavridmomentet Tqflm år alltså våsentligen 0 Nm under glappet 513,under tiden 289.5-290.2 sek i figuren, och ska sedan rampas upp 512 efter glappet med en beståmd derivataNedrampningeninleds med en relativt kraftig föråndring AT¶wmam¿av det från motorn begårda momentet varefter en varvtalsskillnad Aw föreligger under nedrampningen.

Våxlingen kan ske under glappet 513, varvid en målvåxel låggsi, exempelvis styrt av ett styrsystem för våxelval, nårmotorvarvtalet an år våsentligen synkront med ett motorvarvtalwaflmwgaw för målvåxeln. Såsom nåmns ovan kan glapp intråffaexempelvis vid en övergång mellan slåpning av motorn ochpådrag/momentbegåran, vid aktivering av kopplingen, eller vidvåxling. Kugghjulens position i förhållande till varandraunder och utanför glappet illustreras schematiskt i figurerna6a-c. Vid ett första axellåge vid vridning i en förstariktning, illustrerat i figur 6a, får kuggar kugghjulenkontakt i en position motsvarande en maximal vridning bakåt. Iett andra axellåge vid en vridning i en andra riktning,illustrerat i figur 6c, får kugghjulen kontakt i en positionmotsvarande en maximal vridning framåt. Alltså, liggerkuggarna an mot varandra i båda dessa positioner (figurerna 6arespektive 6c), vilket också innebår att glappet år uppvridetbakåt respektive framåt. Glappet för drivlinan utgörs av vinkeln mellan dessa första och andra axellågen, då kuggarna 21 inte griper tag i varandra, det vill såga i en positionmotsvarande en vridningi glappet, illustrerad i figur 6b,mellan tidpunkterna tflmfßuwp och t¶u¿gmpp. Alltså överförs inget moment under glappet.

Ett sått att faststålla storleken på glappvinkeln Qflwm årgenom att fysiskt vrida en axel i drivlinan, exempelvis den ivåxellådan ingående axeln 109, eller den ur våxellådanutgående axeln 107. Om den ingående axeln 109 vrids får heladrivlinans glapp med, det vill såga inkluderande glapp i allavåxlar, såsom i våxellådan, i slutvåxeln 108, och i eventuellaandra våxlar i drivlinan. Om den utgående axeln 107 istålletvrids inkluderas bara glapp i våxlarna efter våxellådan med,det vill såga att exempelvis glappet i slutvåxeln inkluderasmen att glappet i våxellådan exkluderas. Alltså ger vridningenav den i våxellådan ingående axeln 109 en mer komplett bild avglappet. Dock kan det hår noteras att slutvåxelns glapp oftadominerar glappet i drivlinan, och åven utvåxlas till motornmed våxellåget i våxellådan, varför det i vissa fall gertillråcklig noggrannhet att vrida den utgående axeln 107 då glappvinkeln faststålls.

Vid vridningen registreras når kuggarna griper tag i varandra(”max bakåt” eller ”max framåt”) respektive slåpper taget omvarandra (”i glappet”), vilket ger de första och andraaxellågena i början respektive slutet av glappet. Dennavridning och registrering av storleken Qflwm på glappvinkelnkan med fördel göras för de olika våxellågena i våxellådan.Faststållandet av storleken Qflwm på glappvinkeln kanexempelvis utföras i samband med montering av fordonet, detvill såga innan det tas i bruk, men kan åven göras efter fordonet har tagits i bruk. lO 22 När storleken Qflqm pä glappvinkeln har fastställts, exempelvisför var och en av växlarna i växellädan, kan storleken Qflqm pä glappvinkeln lagras i ett minne exempelvis i en styrenhet l2O i fordonet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning fastställsstorleken Qflwm för glappvinkeln genom beräkningar baserade päen eller flera varvtalsskillnader Aw under ett eller fleraglapp, varvid storleken Qflflm för glappvinkeln kan beräknas som en integrering, eller en motsvarande summa, av tslutglapp A0) Dennatstartglapp varvtalsskillnaden Aw över glappet; 6gmm0= storlek Qflwm kan här exempelvis beräknas flera gänger för etteller flera glapp, varefter en medelvärdesbildning, ellerliknande, av de beräknade värdena ger ett slutgiltigt värde för storleken Ûwamy Sedan styrs, exempelvis genom utnyttjande avvarvtalsstyrningsenheten l23, när iläggningen av växeln harkvitterats/bekräftats av styrsystemet för växelval,motorvarvtalet an till ett varvtal vilket resulterar i denfastställda varvtalsskillnaden Aamfæ, som har fastställts skallfinnas mellan drivlinans första ände ag och andra ände wz efterglappet. Denna styrning kan göras baserad bland annat pä ettutväxlat varvtal för ätminstone ett drivhjul ammed. Dennastyrning kan ästadkommas genom utnyttjande av en eller flerakraftiga förändringar ATqdmmmd hos det begärda momentet, säsom framgär av figuren.

Glappet övervinns sedan med varvtalsskillnaden Aamfær, varviddet dynamiska vridmomentet Tqflm svarar mot varvtalsskillnadenAamfæ, genom en upp- eller nedrampning av det dynamiska vridmomentet Tqflm. Alltsä ästadkoms härigenom en uppvridning av lO 23 glappet genom utnyttjandet av den fastställdavarvtalsskillnaden Aamfæ, som har beståmts skall råda efterglappet 5l3. Varvtalsskillnaden Aamfæ, mellanrotationshastigheten för motorn ab 503 och rotationshastigheten för hjulen wwhæd 504 efter glappet 5l3 framgår tydligt i figuren.

Såsom framgår i figuren skapas genom utnyttjande avföreliggande uppfinning en relativt kraftig föråndring AT%wmmmav det från motorn begårda momentet i slutet av glappet 5l3,vid tidpunkten 290.0 sekunder. Denna kraftiga föråndringATqdmmmd gör att motorvarvtalet aæ snabbt nårmar sigreferensvarvtalet ayfi-505 (punkt-streckad linje) som skabegåras från motorn för att momentrampen 5l2 skall erhållas.Genom detta erhåller motorn rått varvtal aæ når glappet harvridit upp och rampningen 5l2 påbörjas, det vill såga når det dynamiska vridmomentet Tqflm börjar öka och rampas uppåt 5l2.

Varvtalsskillnad Aamfæ, efter 5l3 glappet åstadkoms alltså avstyrningen av motorvarvtalet aæ. Varvtalsskillnad Aamfæ,resulterar i en rampning, i figur 5 exemplifierad som enpositiv rampning 5l2, av det dynamiska vridmomentet Tqflm, dårrampningen har en lutning, det vill såga att det dynamiskavridmomentet Tqflm har en tidsderivata, vilken år våsentligen proportionell mot varvtalsskillnaden Aamfær.

Såsom beskrivs ovan styrs motorvarvtalet aæ enligt föreliggandeuppfinning baserat på bland annat fjåderkonstanten k.Fjåderkonstanten k år relaterad till en vekhet för drivlinan. Imånga tillåmpningar domineras fjåderkonstanten k av fjåderkonstanten kmfiæ för drivaxlarna 104, l05 relaterad till 24 kdrive utväxlingen för drivlinan, det vill säga k=¥ Lz , där i är utväxlingen.

I andra tillämpningar, för vilka fjäderkonstanten k intedomineras av fjäderkonstanten kmfiæ för drivaxlarna 104, 105,eller för vilka det verkliga värdet för fjäderkonstanten k ärviktigt och inte tilläts att approximeras, bestäms en totalfjäderkonstant kw, för drivlinan, vilken innefattar vekheter för väsentligen alla komponenter i drivlinan.

Fjäderkonstant k kan fastställas baserat pä kunskap om vilkakomponenter som ingär i drivlinan och de ingäendekomponenternas vekheter, samt hur komponenterna i drivlinan ärkonfigurerade. Genom att komponenternas konfiguration ochrelation till fjäderkonstanten k är känd, exempelvis genommätningar gjorda vid konstruktion och/eller montering av drivlinan, kan fjäderkonstanten k bestämmas.

Fjäderkonstant k kan ocksä fastställas genom utnyttjande avadaptiv skattning dä fordonet körs. Denna skattning kan däutföras ätminstone bitvis kontinuerligt vid lämpligaköravsnitt. Skattningen kan baseras pä en skillnad Aw irotationshastighet för hjulen 110, 111 wwhæloch motorn/axeln102 ab under en momentramp och pä momentrampens lutning, genomatt fastställa kvoten mellan dynamiska momentets derivata och“m skillnaden Aw; k== NU För derivatan 3000 Nm/s och varvtalsskillnaden 100 var/min blir exempelvis ïïy*š%==286 Nm/rad. Skattningarna kan fjäderkonstanten dä k== med fördel utföras fler än en gäng, varefter ett medelvärde fastställs för resultaten.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är varvtalsstyrningsenheten 123 anordnad att styra varvtalet we för motorn genom att begära åtminstone en kraftig förändringAT¶wmmm av det begärda momentet. Med andra ord kan här alltsävarvtalsstyrningsenheten 123 indirekt styra motorvarvtalet wegenom att styra det begärda momentet Tfldmmmd. Motorvarvtalet we förändras alltsä dä en kraftig förändring AT%wmam1av det begärda momentet görs.

Med en kraftig förändring AT¶wmmm av det av motorn begärda momentet avses i detta dokument en förändring ATqdmmmd avmomentet med en storlek som ligger inom ett intervallmotsvarande 10% - 100% av ett totalt tillgängligt moment förmotorn, där denna förändring ATqdmmmd sker under enberäkningsperiod för en styrenhet vilken utför styrningen.Längden pä denna beräkningsperiod kan exempelvis bero pä enklockfrekvens för en processor i styrenheten. Styrenheterfastställer ofta uppdaterade styrparametrar/styrvärden med enförutbestämd frekvens, det vill säga med ett vissttidsintervall, varvid längden pä beräkningsperioden kanmotsvara ett sädant tidsintervall, ibland även kallat ett ”tick” för styrsystemet.

Den ätminstone en kraftiga förändringen AT%wmmm av begärtmoment, vilken ska ge det lämpliga motorvarvtalet an, börutsträcka sig under en tid Qnmfia vilken är längre än eninsprutningstid tmj det tar för bränslesystemet att spruta inbränsle i motorn 101 och antändas; tmmTmI>tmj. Härigenomsäkerställs att en eller flera insprutningar av bränsle hinnergöras, vilket är en förutsättning för att den ätminstone enkraftiga förändringen ATqdmmmd ska kunna ske. Alltsä ska härdet begärda momentet förändras frän ett första värde Tqmmmn¿1till ett andra Värde Tqdemandjr' ATqdemand = Tqdemandj _ Tqdemandgr' och sedan behälla detta andra värde Tqmmmn¿¿ under en längre lO 26 tid än insprutningstiden tmj. När den ätminstone en kraftigaförändringen ATqdmmmd alltså motsvarar en eller fleraspikar/spräng för det begärda momentet T%wmmm sä ska dessaspikar/spräng utsträcka sig längre än insprutningstiden tmj för att den önskade regleringen säkert skall kunna ästadkommas.

Analyser har visat att drivlinan i fordonet har enegensvängning, vilken beror av de komponenter som ingär idrivlinan och dessa komponenters sammansättning/konfiguration.Denna egensvängning har en viss egenfrekvens flwwdmaßx, vilkenmotsvarar en periodtid Qwwdmapx för egensvängningen. Enligt enutföringsform av föreliggande uppfinning utnyttjas insiktenoch kunskapen om drivlinans egensvängning för att fastställaen tid Qnmfia under vilken den ätminstone en kraftigaförändringen AT¶wmmm av frän motorn begärt moment utsträckersig. Denna kraftiga förändringen AT¶wmam1av frän motorn begärt moment ska här utsträcka dig en tid Qnmfia vilken är större än . . . . H 1 . .en insprutningstid tmj och mindre an en del E av periodtidentdrivelinegosc för egensvängningen hOs drj-Vlj-Ûaní tinjection šqüwdmåßx. Alltsä ska här det begärda momentet förändras frän ett första värde T¶wmamL1till ett andra värde Tqmmmn¿2; ATqdmmmd==Tfldmmmd¿-Tfldmmmd¿; och sedan behälla detta andra .. .. 1 . .varde Tfldmmmd¿ kortare an en del E av periodtiden Qwwdüwßfl, Om denna del å väljs pä ett lämpligt sätt kan den ätminstone en kraftiga förändringen AT¶wmmm av begärt moment utföras underen del av egensvängningen vilken är väsentligen linjär.Exempelvis kan delen É utgöra en ättondedel å; QnæÜwn< 1 . . .. _. f, .šqwwdmaßx; varvid sannolikheten ar stor for att den atminstone en kraftiga förändringen ATqdmmmd utförs under en del av periodtiden Qwwdmßpx där den sinusformade egensvängningen har lO 27 en relativt rät/icke-krökt form, exempelvis i anslutning till dess nollgenomgängar.

Generellt kan sägas att regleringen blir mer exakt dä enkortare del å av periodtiden Qwwdmeex utnyttjas, det vill säga för större värden pä x, eftersom en mer linjär del av egensvängningen dä utnyttjas vid regleringen. Dock kan inte1 . . _.delen E av periodtiden Qwwdmeex goras hur kort som helst, eftersom amplitudskillnaden AT¶wmmm för det begärda momentetsom krävs för att åstadkomma förändringen av tidsderivatanAfqflvökar ju kortare delen É av periodtiden Qwwdmepx är ocheftersom det finns gränser för hur stor denna amplitudskillnad får vara ATqdemancLmin < ATqdemand < ATqdemancLmax - Enligt en utföringsform är alltsä en storlek pä förändringen av motorvarvtalet ae relaterad till en storlek för den kraftigaförändringen ATqdmmmd, det vill säga amplitudskillnaden, avfrän motorn begärt moment och av en tid qnwülew det tar att genomföra förändringen av varvtalet we.

Detta kan ses som att en area A för en yta som spänns upp avförändringen AT¶wmmm av frän motorn begärt moment och tidentmmfmywr det tar att genomföra förändringen av varvtalet we; A==AT%wmmmtmmfileW; krävs för att förändra varvtalet we.

Generellt sett kan alltsä en lika stor förändring avmotorvarvtalet ae ästadkommas med en större förändring AT%wmmmav det begärda momentet under en kortare tid Qnwüeew som fören mindre förändring ATqdmmmd av det begärda momentet under en längre tid Qnwfllew, om arean A för ytorna som dessa förändringar spänner upp är lika stora. 28 Tiden tmmfmywr det tar att förändra motorvarvtalet we ärberoende av tiden Qnmfia det tar att genomföra den kraftigaförändringen AT¶wmam1av frän motor 101 begärt moment. Eftersomdet finns begränsningar för hur storamplitudskillnaden/förändringen av begärt moment fär varaATqdmnmu¿mÜ, tmmfmjwr det tar att förändra varvtalet au ocksä blir förlängd.

Enligt en utföringsform ästadkoms styrningen av motorvarvtaletau genom ätminstone en sekvens av ätminstone tvä kraftigaförändringar AT¶wmam¿av frän motorn begärt moment, där dessaätminstone tvä kraftiga förändringar ATqdmmmd kan innefattaätminstone en negativ förändring och ätminstone en positivförändring. Att utnyttja sekvenser av kraftiga förändringarATqdmmmd, säsom momentspikar eller liknande, ger flerafrihetsgrader för styrningen. Dessutom kan ovan beskrivna areaA, vilken utnyttjas för att vrida upp glappet och även är ettmätt pä hur snabb uppvridningen kommer att vara, skapas pä ettantal olika sätt. Detta gör att en optimerad uppvridning avglappet är möjlig. Eftersom drivlinan befinner sig just iglappet spelar det även mindre roll vilka formermomentförändringarna, säsom momentspikar eller liknande, har,eller vilka tecken de har, eftersom momentet ändä inte kommeratt nä drivhjulen. Alltsä kan här olika kombinationer avmomentförändringar ATqdmmmd väljas väsentligen godtyckligt,utan att en ansenlig hänsyn behöver tas till fordonets framförande, varvid stora möjligheter till en snabb, eller i lO 29 något annat avseende optimal, uppvridning av drivlinan kan tillhandahållas.

Regleringen enligt föreliggande uppfinning kan ske mot enönskad lutning/föråndring/derivata Tqflkæq för det dynamiskavridmomentet, vilken motsvarar varvtalsskillnaden Aamfæ, efterglappet. Den önskade derivatan Tqflkmq för det dynamiskamomentet kan vara relaterad till en körmod utnyttjad ifordonet. Ett flertal sådana körmoder finns definierade förfordon, exempelvis en ekonomisk körmod (ECO), en kraftfullkörmod (POWER) och en normal körmod (NORMAL). Körmodernadefinierar till exempel hur aggressivt fordonet ska uppförasig och vilken kånsla fordonet ska förmedla når det framförs, varvid denna aggressivitet år relaterad till derivatan TqflMfm för det dynamiska vridmomentet.

Den önskade derivatan Tqflkmq motsvarande varvtalsskillnadenAamfæ, efter glappet kan vara relaterad till en kalibrering avåtminstone en parameter vilken år relaterad till en risk förryckighet för drivlinan. Exempelvis kan ett maximalt vårdeTqflkmqflmx för den önskade derivatan kalibreras till ett vårdevilket motverkar ryck i drivlinan når relativt stora föråndringar i begårt moment sker, exempelvis då en gaspedal vid pedalkörning trycks ned eller slåpps upp relativt hastigt.

Den önskade derivatan Tqflkmq motsvarande varvtalsskillnadenAamfæ, efter glappet kan vara relaterad till och kan ge en nedrampning efter våxling i våxellådan.

Den önskade derivatan Tqflkmq motsvarande varvtalsskillnadenAamfæ, efter glappet kan vara relaterad till och kan ge en upprampning efter stångning av kopplingen lO6. l0 Fackmannen inser att ett förfarande för styrningen av ettvarvtal au för en motor i samband med ett glapp enligtföreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ettdatorprogram, vilket når det exekveras i en dator åstadkommeratt datorn utför metoden. Datorprogrammet utgör vanligtvis endel av en datorprogramprodukt 303, dår datorprogramprodukteninnefattar ett låmpligt digitalt lagringsmedium på vilketdatorprogrammet år lagrat. Nåmnda datorlåsbara medium bestårav ett låmpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-OnlyMemory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (ErasablePROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 3 visar schematiskt en styrenhet 300. Styrenheten 300innefattar en beråkningsenhet 30l, vilken kan utgöras avvåsentligen någon låmplig typ av processor eller mikrodator,t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital SignalProcessor, DSP), eller en krets med en förutbeståmd specifikfunktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).Beråkningsenheten 30l år förbunden med en, i styrenheten 300anordnad, minnesenhet 302, vilken tillhandahållerberåkningsenheten 30l t.ex. den lagrade programkoden och/ellerden lagrade data beråkningsenheten 30l behöver för att kunnautföra beråkningar. Beråkningsenheten 30l år åven anordnad attlagra del- eller slutresultat av beråkningar i minnesenheten 302.

Vidare år styrenheten 300 försedd med anordningar 3ll, 3l2,3l3, 3l4 för mottagande respektive såndande av in- respektiveutsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehållavågformer, pulser, eller andra attribut, vilka avanordningarna 3ll, 3l3 för mottagande av insignaler kandetekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av beråkningsenheten 30l. Dessa signaler lO 31 tillhandahålls sedan beråkningsenheten 30l. Anordningarna 3l2,3l4 för såndande av utsignaler år anordnade att omvandlaberåkningsresultat från beråkningsenheten 30l till utsignalerför överföring till andra delar av fordonets styrsystemoch/eller den/de komponenter för vilka signalerna år avsedda, exempelvis till motorn.

Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottaganderespektive såndande av in- respektive utsignaler kan utgörasav en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss(Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media OrientatedSystems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.

En fackman inser att den ovan nåmnda datorn kan utgöras avberåkningsenheten 30l och att det ovan nåmnda minnet kan utgöras av minnesenheten 302.

Allmånt består styrsystem i moderna fordon av ettkommunikationsbussystem bestående av en eller flerakommunikationsbussar för att sammankoppla ett antalelektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, ocholika på fordonet lokaliserade komponenter. Ett dyliktstyrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, ochansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler ånen styrenhet. Fordon av den visade typen innefattar alltsåofta betydligt fler styrenheter ån vad som visas i figur l och 3, vilket år vålkånt för fackmannen inom teknikområdet.

Föreliggande uppfinning år i den visade utföringsformenimplementerad i styrenheten 300. Uppfinningen kan dock åvenimplementeras helt eller delvis i en eller flera andra vidfordonet redan befintliga styrenheter eller i någon för föreliggande uppfinning dedikerad styrenhet. lO 32 Figur 4a-b visar schematiskt blockscheman för ett tidigarekänt bränsleinsprutningssystem (figur 4a) respektive för ettbränsleinsprutningssystem innefattande ett reglersystem enligt föreliggande uppfinning (figur 4b).

För att bestämma hur mycket bränsle som ska sprutas in imotorn utnyttjas sedan länge i fordon information/indikationerför önskat moment, säsom exempelvis signaler och/ellermekaniska indikationer, frän exempelvis en förarstyrdgaspedal, en farthällare och/eller ett växlingssystem. Baseratpä informationen/indikationerna beräknas sedan en mängdbränsle som ska sprutas in i motorn. Med andra ord görs endirekt omtolkning/konvertering av informationen/indikationernatill en motsvarande mängd bränsle. Detta bränsle sprutas sedani motorns cylindrar för att driva motorn. Detta kändatillvägagängssätt visas schematiskt i figur 4a. Alltsä erhällsoch utnyttjas enligt tidigare känd teknik en direkt överföringav informationen/indikationerna frän exempelvis gaspedalentill det statiska momentet som ästadkoms avbränsleinsprutningen. Med andra ord blir här exempelvis indikationen frän gaspedalen Tqfl¶m¿w¿m¶m direkt omräknad till det begärda mømentet Tqdemandï Tqdemand :Tqfromflcgpedal- Dä föreliggande uppfinning utnyttjas ibränsleinsprutningssystemet införs, säsom illustreras i figur4b, en regulator/reglersystem, det vill säga systemet enligtföreliggande uppfinning, vilket är anordnat för reglering avett frän en motor i ett fordon begärt moment Tfldmmmd, mellangaspedalen, farthällaren och/eller växlingssystemet ochomräkningen av momentet till bränsle. Alltsä innefattas idetta system regulatorn/reglersystemet enligt föreliggandeuppfinning, vilken ästadkommer det begärda/önskadebeteendet/utseendet för det dynamiska momentet. Det är sedan detta dynamiska moment som omräknas/konverteras till den mängd lO 33 bränsle som ska sprutas in i motorn vid dess förbränning. Medandra ord blir här exempelvis indikationen frän gaspedalenTqflwmflauædm först omvandlad till en momentbegäran för detdynamiska momentet exempelvis genom utnyttjande av enekvation, med indikationen frän gaspedalen Tqflwmflauædm införd . . Tqfrorrgacgpedal-Tqfwpresl ekVa-tj-Onen: Tqdemand = Tqfw_preg + tdelayjïotal r 1varvid bränsle motsvarande denna momentbegäran T¶wmmm kommeratt sprutas in i motorn. Här är Tqflmpmsdäinuvarande värdet fördet dynamiska vridmomentet. Den totala fördröjningstidenQæmyflnm, motsvarar en tid det tar frän ett fastställande avätminstone ett parametervärde till dess att en förändring avdet dynamiska vridmomentet Tqflvbaserad pä det fastställdaätminstone ett parametervärdet är genomförd.Kalibreringsparametern I är relaterad till en insvängningstidför regleringen/regulatorn och har dimensionen tid.Kalibreringsparametern I kan väljas till ett mindre värde om ensnabbare insvängning är önskvärd och till ett större värde om en längsammare insvängning är önskvärd.

Pä motsvarande sätt hade andra reglerekvationer ocksä kunnatutnyttjas, säsom inses av fackmannen. Detta gör att detnuvarande dynamiska momentet TqflMpms enligt föreliggandeuppfinning regleras in mot indikationen frän gaspedalenTqflwmflauædm. Dä föreliggande uppfinning utnyttjas kan alltsägaspedalen, farthällaren, växlingssystemet, eller en annanmöjlig momentbegärare utnyttjas för att begära och/ellertillhandahälla ett dynamiskt moment, istället för det statiska moment som begärdes i tidigare kända system (figur 4a).

I detta dokument beskrivs ofta enheter som att de är anordnadeatt utföra steg i förfarandet enligt uppfinningen. Dettainnefattar även att enheterna är anpassade och/eller inrättade för att utföra dessa förfarandesteg. 34 Föreliggande uppfinning ar inte begränsad till de ovanbeskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser ochinnefattar alla utföringsformer inom de bifogade sjalvstandiga kravens skyddsomfång.

Claims (32)

1. System för styrning av ett varvtal au för en motor(101) i samband med ett glapp i en drivlina i ett fordon(100), kännetecknat av: - en första faststallandeenhet (121), anordnad förfaststallande av en nuvarande varvtalsskillnad Aawmß mellan enförsta ande av namnda drivlina i namnda fordon (100), vilkenroterar med ett första varvtal ag, och en andra ande av namndadrivlina, vilken roterar med ett andra varvtal wz; - en andra faststallandeenhet (122), anordnad förfaststallande av en varvtalsskillnad Aamfæ, som skall rådamellan namnda första ande och namnda andra ande efter namndaglapp, dar namnda varvtalsskillnad Aamfæ, efter namnda glappfastställs baserat på en fjaderkonstant k relaterad till envekhet för namnda drivlina; - en varvtalsstyrningsenhet (123), anordnad för styrning avnamnda varvtal an för namnda motor (101) under en tidsperiodYbmpp då namnda glapp i namnda drivlina föreligger, dar namndastyrning av namnda varvtal an för namnda motor (101) baseras på namnda nuvarande varvtalsskillnad Aawmß, och på namnda faststallda varvtalsskillnad Aamfæ, efter namnda glapp.

2. System enligt patentkrav 1, varvid namnda förstavarvtal ah motsvarar ett varvtal au för namnda motor (101); (Ûlïffle.

3. System enligt något av patentkrav 1-2, varvid namndaandra varvtal ag motsvarar ett utvaxlat varvtal för åtminstone ett drivhjul ammed i namnda fordon (l00); aë =

4. System enligt något av patentkrav 1-3, varvid namnda fjaderkonstant k ar en i gruppen av: 36 - en fjäderkonstant kmfiæ för drivaxlar (104, 105) i nämndafordon (100) ) relaterad till en utväxling i för nämndadrivlina, vilken dominerar nämnda fjäderkonstant k för nämndadrivlina; och - en total fjäderkonstant kwt för nämnda drivlina.

5. System enligt nägot av patentkrav l-4, varvid nämndasystem innefattar en tredje fastställandeenhet, anordnad förfastställande av nämnda fjäderkonstant k genom en eller flera igruppen: - en beräkning baserad pä en konfiguration av en eller flerakomponenter i nämnda drivlina, där en relation till nämndafjäderkonstant k är känd för nämnda en eller flera komponenter;och - en ätminstone delvis kontinuerlig adaptiv skattning, vilkenskattar nämnda fjäderkonstant k under framförande av nämnda fordon (100).

6. System enligt nägot av patentkrav l-5, varvidföljande steg utförs i samband med en växling i en växelläda inämnda fordon (100): - iläggning av en mälväxel när nämnda varvtal aæ för nämndamotor (101) är väsentligen synkront med ett motorvarvtalwaflmwgaw för nämnda mälväxel; - styrning av nämnda varvtal an för nämnda motor (101) till ettvarvtal vilket resulterar i nämnda varvtalsskillnad Aamfær somskall räda efter nämnda glapp; och - uppvridning av nämnda glapp genom utnyttjande av nämnda varvtalsskillnad Aahfær som skall räda efter nämnda glapp.

7. System enligt nägot av patentkrav l-6, varvid nämndavarvtalsskillnad Aawfær som skall räda mellan nämnda första ände och nämnda andra ände av nämnda drivlina efter nämnda lO 37 glapp tillhandahålls efter nåmnda glapp av nåmnda styrning avnåmnda varvtal aæ för nåmnda motor (lOl), varigenom en rampningav ett dynamiskt vridmoment Tqflm vilket nåmnda motor (lOl)avger till dess utgående axel (lO2) åstadkoms, dår nåmndarampning har en lutning som år våsentligen proportionell mot nåmnda varvtalsskillnad Aahfær.

8. System enligt något av patentkrav l-7, varvid nåmndaglapp föregår en eller flera av: - en upprampning eller en nedrampning av ett dynamisktvridmoment Tqflvvilket nåmnda motor (lOl) avger till dessutgående axel (lO2) efter en våxling i en våxellåda (lO3) inåmnda fordon (lOO); och - en upprampning av ett dynamiskt vridmoment Tqflvvilket nåmndamotor (lOl) avger till dess utgående axel (lO2) efter en stångning av en koppling (lO6) i nåmnda fordon (lOO).

9. System enligt något av patentkrav l-8, varvid nåmndastyrning av nåmnda varvtal an för nåmnda motor (lOl) åstadkomsgenom åtminstone en kraftig föråndring AT¶wmmm av från nåmnda motor (lOl) begårt moment. lO. System enligt patentkrav 9, varvid nåmnda varvtal we för nåmnda motor (lOl) indirekt styrs av nåmnda begårda moment

10. Tqdemand -

11. ll. System enligt något av patentkrav l-lO, varvid nåmndastyrning av nåmnda varvtal an för nåmnda motor (lOl) åstadkomsgenom åtminstone en sekvens av åtminstone två kraftiga föråndringar AT¶wmam1av från nåmnda motor (lOl) begårt moment.

12. l2. System enligt patentkrav ll, varvid nåmnda åtminstone en åtminstone två kraftiga föråndringar ATqdmmmd innefattar 38 åtminstone en negativ förändring och åtminstone en positiv förändring.

13. System enligt något av patentkrav 9-12, varvid varoch en av nåmnda en åtminstone en kraftig föråndring AT%wmmmhar en storlek inom ett intervall motsvarande 10% - 100% avett totalt tillgångligt moment för nåmnda motor (101) under enberåkningsperiod för en styrenhet vilken utför nåmnda styrning.

14. System enligt något av patentkrav 9-13, varvid varoch en av nåmnda åtminstone en kraftiga föråndring AT¶wmmm avfrån nåmnda motor (101) begårt moment utstråcker sig en tid Qnmfia, vilken år långre ån en insprutningstid.tmj och årH 1 . . Ukortare an en del E av en periodtid Qwwdmapx for en H . ,, . . 1egensvangning hos namnda drivlina; Qnj

15. System enligt något av patentkrav 1-14, varvid nåmndatidsperiod flflqm under vilken nåmnda glapp i nåmnda drivlinaföreligger börjar vid en tidpunkt då nåmnda motor (101) upphöratt tillhandahålla ett dynamiskt vridmoment Tqflm till dess utgående axel (102).

16. Förfarande för styrning av ett varvtal au för en motor(101) i samband med ett glapp i en drivlina i ett fordon (100), kännetecknat av: - ett faststållande av en nuvarande varvtalsskillnad Awwæsmellan en första ånde av nåmnda drivlina i nåmnda fordon (100), vilken roterar med ett första varvtal ag, och en andraånde av nåmnda drivlina, vilken roterar med ett andra varvtalwz; - ett faststållande av en varvtalsskillnad Aamfæ, som skall råda mellan nåmnda första ånde och nåmnda andra ånde efter lO 39 nämnda glapp, där nämnda varvtalsskillnad Aamfær efter nämndaglapp fastställs baserat pä en fjäderkonstant k relaterad tillen vekhet för nämnda drivlina; - en styrning av nämnda varvtal aæ för nämnda motor (lOl) underen tidsperiod Äflwm dä nämnda glapp i nämnda drivlinaföreligger, där nämnda styrning av nämnda varvtal aæ för nämndamotor (lOl) baseras pä nämnda nuvarande varvtalsskillnad Awwæw och pä nämnda fastställda varvtalsskillnad Aamfær efter nämnda glapp-

17. l7. Förfarande enligt patentkrav l6, varvid nämnda förstavarvtal ah motsvarar nämnda varvtal au för nämnda motor (lOl); (Ûlïffle.

18. l8. Förfarande enligt nägot av patentkrav l6-l7, varvidnämnda andra varvtal ag motsvarar ett utväxlat varvtal för ätminstone ett drivhjul ammed i nämnda fordon (lOO); ag =

19. l9. Förfarande enligt nägot av patentkrav l6-l8, varvidnämnda fjäderkonstant k är en i gruppen av: - en fjäderkonstant kmfiæ för drivaxlar (lO4, lO5) i nämndafordon (lOO), relaterad till en utväxling i för nämndadrivlina, vilken dominerar nämnda fjäderkonstant k för nämndadrivlina; och - en total fjäderkonstant kwt för nämnda drivlina.

20. Förfarande enligt nägot av patentkrav l6-l9, varvidnämnda fjäderkonstant k fastställs genom en eller flera igruppen: - en beräkning baserad pä en konfiguration av en eller flerakomponenter i nämnda drivlina, där en relation till nämndafjäderkonstant k är känd för nämnda en eller flera komponenter; och - en åtminstone delvis kontinuerlig adaptiv skattning, vilkenskattar nämnda fjåderkonstant k under framförande av nåmnda fordon (100).

21. Förfarande enligt något av patentkrav 16-20, varvidföljande steg utförs i samband med en våxling i en våxellåda(103) i nåmnda fordon (100): - ilåggning av en målvåxel når nåmnda varvtal aæ för nåmndamotor (101) år våsentligen synkront med ett motorvarvtalwmwjwwflmw för nåmnda målvåxel; - styrning av nåmnda varvtal aæ för nåmnda motor (101) till ettvarvtal vilket resulterar i nåmnda varvtalsskillnad Aamfæ, somskall råda efter nåmnda glapp; och - uppvridning av nåmnda glapp genom utnyttjande av nåmnda varvtalsskillnad Aamfæ, som skall råda efter nåmnda glapp.

22. Förfarande enligt något av patentkrav 16-21, varvidnåmnda varvtalsskillnad Aamfæ, som skall råda mellan nåmndaförsta ånde och nåmnda andra ånde efter nåmnda glapptillhandahålls efter nåmnda glapp av nåmnda styrning av nåmndavarvtal aæ för nåmnda motor (101), varigenom en rampning av ettdynamiskt vridmoment Tqflm vilket nåmnda motor (101) avger tilldess utgående axel (102) åstadkoms, dår nåmnda rampning har enlutning som år våsentligen proportionell mot nåmnda varvtalsskillnad Aamfær.

23. Förfarande enligt något av patentkrav 16-22, varvidnåmnda glapp föregår en eller flera av: - en upprampning eller en nedrampning av ett dynamisktvridmoment Tqflvvilket nåmnda motor (101) avger till dessutgående axel (102) efter en våxling i en våxellåda (103) inåmnda fordon (100); och - en upprampning av ett dynamiskt vridmoment Tqflvvilket nåmnda 41 motor (101) avger till dess utgående axel (102) efter en stängning av en koppling (106) i nåmnda fordon (100).

24. Förfarande enligt något av patentkrav 16-23, varvidnåmnda styrning av nåmnda varvtal an för nåmnda motor (101)åstadkoms genom åtminstone en kraftig föråndring AT¶nmmm av från nåmnda motor (101) begårt moment.

25. Förfarande enligt patentkrav 24, varvid nåmndavarvtal an för nåmnda motor (101) indirekt styrs av nåmnda begårda moment T¶nmmm.

26. Förfarande enligt något av patentkrav 16-25, varvidnåmnda styrning av nåmnda varvtal an för nåmnda motor (101)åstadkoms genom åtminstone en sekvens av åtminstone tvåkraftiga föråndringar AT%nmmm av från nåmnda motor (101) begårt moment.

27. Förfarande enligt patentkrav 26, varvid nåmndaåtminstone två kraftiga föråndringar ATqdmmmd innefattaråtminstone en negativ föråndring och åtminstone en positiv föråndring.

28. Förfarande enligt något av patentkrav 24-27, varvidvar och en av nåmnda en åtminstone en kraftig föråndringAT¶nmmm har en storlek inom ett intervall motsvarande 10% -100% av ett totalt tillgångligt moment för nåmnda motor (101)under en beråkningsperiod för en styrenhet vilken utför nåmnda styrning.

29. Förfarande enligt något av patentkrav 24-28, varvidvar och en av nåmnda åtminstone en kraftiga föråndring AT%nmmmav från nåmnda motor (101) begårt moment utstråcker sig en tid qnmfia, vilken år långre ån en insprutningstid.tmj och år 42 H 1 . . Ukortare an en del E av en periodtid Qwwdmapx for en H , __ , , 1egensvangning hos namnda drivlina; Qn¿

30. Förfarande enligt något av patentkrav 16-29, varvidnåmnda tidsperiod Ybmpp under vilken nåmnda glapp i nåmndadrivlina föreligger börjar vid en tidpunkt då nåmnda motor(101) upphör att tillhandahålla ett dynamiskt vridmoment Tqflm till dess utgående axel (102).

31. Datorprogram innefattande programkod, vilket nårnåmnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nåmnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav 1-30.

32. Datorprogramprodukt innefattande ett datorlåsbartmedium och ett datorprogram enligt patentkrav 31, varvidnåmnda datorprogram år innefattat i nåmnda datorlåsbara medium.