SE511660C2 - Förfarande samt anordning för styrning av en förbränningsmotor - Google Patents

Description

511 660 nämnt slag genom de särdrag som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1 resp 6.

Härigenom undviks med enkla medel att den oönskade nedgången av motorvarvtalet i samband med urkoppling, varvid belastningama på och slitaget av kopplingen väsentligt kan reduceras liksom motsvarande belastning av övriga komponenter i drivlinan. Såsom ytterligare fördelar kan anges förenklad körning av ett fordon, som är utrustat i enlighet med uppfinningen samt ökad komfort, vilket är speciellt fördelaktigt i bussar men även har betydelse för andra typer av tunga fordon. Om därutöver fordonet är utrustat med en till växellådan tillkopplad hydrodynarnisk tillsatsbroms, en s k retarder, erhålls ytterligare fördelar eftersom den med motorkylningen gemensamma retarderkylningen vidmakthålls på en högre nivå genom en anordning enligt uppfinningen än vad som annars skulle vara fallet vid reducering av motorvarvtalet. Med ett system enligt uppfinningen undviks således kokningsrisk för kylvätska i retardern och möjliggörs dimensionering av kylanordningen så att denna inte behöver arbeta med överdrivna, i det närmaste momentana värmetillskott, vilka annars kan uppkomma vid avslutning av en växlingsprocedur. Det ska här närrmas att det vid norrnal körning i princip aldrig, eller åtminstone ytterst sällan, är önskvärt att motorvarvtalet reduceras ned till tomgångsvarv- talet.

Beträffande indikationen på kopplingens urläggning kan nämnas att givare för avgivande av sådana signaler är förut kända, vilka emellertid konventionellt är inrättade att t ex kommunicera med en farthållare och/eller möjliggöra omläggning av en eventuell splitväxellåda. Emellertid kan sådana konventionella givare utnyttjas vid uppfinningen.

Uppfinningen är tillämplig vid såväl rent mekaniska växellådor med mekaniskt länkage som vid servoassisterade växellådor. Ifrågavarande växellåda omfattar en huvudväxellåda och även eventuellt en split- och/eller en rangeväxellåda eller liknande.

System för styrning av motoms varvtal är i sig förut kända och kommer ej att beskrivas här.

På senare tid har avancerade styrsystem frarntagits, vilka anpassar motorvarvtalet till det ingående varvtalet till en växellådsenhet, utgående från ett flertal givare, vilka är pla- 10 15 20 25 5121 660 cerade på olika ställen i drivlinan. Dessa system tillämpas emellertid på det sättet, att kopplingen inte utnyttjas vid normal körning, och att varvtalsanpassningen är inrättad att vara så noggrann att en växelomläggning kan initieras direkt utan påverkan av kopplingen. Dylika sofistikerade styrsystem är dock relativt dyrbara eftersom de medför en mer komplex uppbyggnad såväl vad avser ingående komponenter som mjukvarumässig programmering av styrsystemen. Vid systemet enligt föreliggande uppfinning initieras emellertid vaivtalsanpassningen eller varvtalshållningen av motorn av att föraren påverkar en helt manuell eller en servoassisterad koppling, men att kopplingen i övrigt utnyttjas på konventionellt sätt. Vinsten med föreliggande uppfinning är således att den vid de konventionella systemen uppkomna nedgången av varvtalet undviks och således även de därmed föreliggande problemen. Uppfinningen kan således till en relativt låg kostnad och på ett enkelt sätt utnyttjas utan att styrsystemet blir komplext.

De kördata som kan komma i fråga för observation och registrering är bl a acceleration, fordonshastighet, motorvarvtal, gaspådrag och momentuttag. Beroende på applikation kan systemet vara inrättat att observera något av eller eventuellt samtliga av dessa körparametrar för att med utgångspunkt därifrån, vid förarens utläggning av kopplingen, estimera ett motorvarvtal, som åtminstone är i närheten av verkligt motorvarvtal efter genomförd växling.

Ytterligare fördelar erhålls genom särdragen i övriga patentkrav och kommer att beskrivas i det följande.

RITNINGSBESKRIVNING Uppfinningen ska nu närmare beskrivas mot bakgrund av utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 schematiskt visar ett flödesdiagram över ett förfarande enligt uppfinningen, 30 Fig 2 schematiskt visar styrsystemet inkluderande ett system enligt uppfinningen vid en drivlina till ett tungt fordon, Fig 3 schematiskt visar motorvarvtalets utveckling vid en konventionell växlingssekvens, och 10 15 20 25 511 660 Fig 4 schematiskt visar motorvarvtalets förlopp vid en växlingssekvens tillämpande ett system enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Beskrivningen exemplifierar uppfinningens utnyttjande vid ett fordon, såsom en tyngre lastbil eller en buss, där en förbränningsmotor utnyttjas som drivmotor för fordonet, och där det i fordonets drivlina ingår en koppling mellan motom och en växellåda. Motom kan exempelvis utgöras av en dieselmotor.

I fig 1 visas ett flödesschema över ett forfarande enligt uppfinningen, varvid position 1 avser sekvensens start. Position 2 indikerar observation av körpararnetrar såsom accele- ration, hastighet, motorvarvtal, gaspådrag och momentuttag och position 3 avser registrering av aktuella körpararneterdata, t ex kördata under de senaste minuterrias körning, vilka kontinuerligt uppdateras i ett till systemet hörande rriinne. Position 4 avser detektering av avbrott i drivlinan, i form av t ex urkoppling av en lamellkoppling samt alstrande och avgivande av en första signal, vilken är indikativ därav. 5 avser en position för beräkning av ett önskat motorvarvtal utgående från aktuella kördata, vilka medger uppskattning av förväntad utveckling av körningen, t ex förväntad uppväxling, förväntad nedvåxling och så vidare utgående från data avseende t ex momentuttag, acceleration, fordonshastighet, motorvarv och/eller gaspådrag. Vidare alstras och avges en styrsignal, vilken beskriver sagda önskade motorvarvtal, vilken styrsignal avges till ett system för styrning av motom. Position 6 avser påverkan av motorstyrsystemet på motorn för att erhålla det önskade motorvarvtalet, såsom pådrag av gas för att nå önskat varvtal. 7 avser detektering av åter ihopkopplad drivlina och 8, slutligen, avser sekvensens avslutning.

I fig 2 visas schematiskt styrsystemet 9, vilket läinpligen omfattar såväl ett system enligt uppfinningen integrerat i eller ihopkopplat med det normala motorstyrsystemet. Med 16 avses ett minne för registrering av körparametrar, vilket är aktuellt i samband med 30 föreliggande uppfinning. I drivlinan är motom betecknad med 10, kopplingen med 11 samt den i detta exempel tredelade växellådan med 12, 13 och 14, under det att en varvtalssensor för utgående varvtal är betecknad med 15. 17 avser slutväxeln. Av figuren 10 15 20 25 51th 660 framgår att styrsystemet kommunicerar med motorn, med kopplingen, med sensorn 15 för utgående axeln samt med minnet 16.

I fig 3 visas i diagramform motorvarvtalet u) som funktion av tiden t vid ett konventionellt växlingsförlopp, varvid (01 avser motorvarvtalet före växlingen och to; varvtalet efter växlingen. Vid tidpunkten ti initieras en växlingssekvens genom att föraren trampar ned en kopplingspedal. I samband med detta släpper föraren gaspedalen, varvid, under kurvdelen 17, motorvarvtalet snabbt reduceras med A10) till ett minsta varvtalsvärde (om vid tidpunkten tm.. Vid denna tidpunkt har föraren lagt om växeln resp växlarna i växellådan och börjar att släppa upp kopplingspedalen, vilket medför att en van/talsanpassning måste utföras mellan (omm och (02, dvs längs kurvan 18 och med beloppet A20) i figuren fram till tidpunkten för avslutning, ta.

I fig 4 visas en motsvarande växlingssekvens vid ett system tillärnpande föreliggande uppfinning. På samma sätt som i fig 3 ska motorvarvtalet höjas från to; till (02, men genom systemet enligt uppfinningen har här styrsystemet utgående från aktuella kördata förutsett en varvtalsökning efter växlingen så att i idealfallet (visat med heldragen linje vid 19) vid växlingens avslutning det erhållna varvtalet är exakt det behövliga. Vanligtvis föreligger emellertid en viss avvikelse mellan det av styrsystemet önskade varvtalet och (02, vilket illustreras med streckade linjer vid 19' i fig 4, varvid en viss varvtalsskillnad Agto föreligger vid ta, växlingens avslutning.

I detta fall ska således en varvtalsanpassnin g företas mellan motom och den resterande delen av drivlinan på beloppet A360, vilket på vanligt sätt erhålls genom att föraren släpper upp kopplingspedalen.

Det ska noteras att uppfinningen är tillämplig vid såväl uppväxling som nerväxling och att den är värdefull vid alla typer av växlingsförlopp. I fig 4 visas således två exempel på varvtalshöjning genom styrsystemet och detta föredrages vid nedväxling, men även en konstanthållning av varvtalet vid det detekterade avbrottet i drivlinan är fördelaktigt, med 30 hänvisning till fig 3, varvid i så fall endast en varvtalsanpassning motsvarande skillnaden mellan (02 och (01 skulle behöva ombesöijas av kopplingen. l|l illlllll I l HIIH l lllh 511 660 För att medge varvtalssänkning av motom t ex vid ett kortare eller längre stopp, är systemet tillämpande förfarandet enligt uppfinningen lämpligen inrättat att avkärina att inget normalt växlingsförfarande föreligger, och av denna anledning låta varvtalet gå ner, tex till torngångsvarvtalet. Detta kan realiseras genom med en tidskrets, vilken kopplar ur 5 systemet och tillser att motorvarvet reduceras efter utgången av en förutbestämd tidsrymd.

Uppñnningen kan i alternativa utföringsformer modifieras helt eller delvis från vad som angivits i ovanstående exempel. Även om uppfinningen uppvisar de största fördelarna vid 10 utnyttjande i tyngre fordon är detta ingen nödvändighet för att kunna utnyttja den.

Sålunda kan uppfinningen tillämpas vid andra typer av fordon, exempelvis vid vanliga personbilar, och motom kan utgöras av annan känd typ, exempelvis av en ottomotor. .fl

Claims (10)

10 15 20 25 5 1 i à 5 o PATENTKRAV

1. Förfarande för styrning av motorvarvtalet till en förbränningsmotor (10) till ett fordon vid växling av en mekanisk växellåda (12,13,14), varvid en manuellt påverkbar koppling (11) ingår i drivlinan mellan motorn och växellådan, kännetecknat av -att körparameterdata för driften observeras och registreras, -att avbrott i drivlinan vid urläggnin g av kopplingen (11) detekteras och en första signal, indikativ därav, alstras, -att ett önskat motorvarvtal, vilket ska råda vid växlingens avslutning, bestäms, initierat av den första signalen, och utgående från nämnda körparameterdata, och -att en styrsignal alstras, vilken påverkar motorstyrningen så att motorvarvtalet styrs mot nämnda önskade varvtal.

2. Förfarande i enlighet med krav 1, kännetecknat av att nämnda körparameterdata är tagna ur gruppen bestående av: acceleration, hastighet, motorvarvtal, gaspådrag och momentuttag.

3. Förfarande i enlighet med krav l eller 2, kännetecknat av att växlingen är en nerväxling och att motorvarvtalet ökas.

4. Förfarande i enlighet med krav 1 eller 2, kännetecknat av att växlingen är en uppväxling och att motorvarvtalet kontrollerat reduceras.

5. Förfarande i enlighet med krav 1 eller 2, kännetecknat av att växlingen är en nerväxling och att motorvarvtalet hålles väsentligen konstant.

6. Anordning för styming av motorvarvtalet till en förbränningsmotor (10) till ett fordon vid växling av en mekanisk växellåda (12,l3,14), varvid en manuellt påverkbar koppling (1 1) ingåri dtivlinan mellan motorn och växellådan, kännetecknad av 30 -ett styrsystem (9), vilket är inrättat att observera och registrera körparameterdata för driften, -organ för att detektera avbrott i dtivlinan vid urläggning av kopplingen och för att alstra en första signal, indikativ därav, 511 660 -att styrsystemet (9), initierat av nämnda första signal, är anordnat att bestämma ett önskat motorvarvtal, vilket ska råda vid växlingens avslutning, utgående från nämnda körparameterdata, och -att styrsystemet (9) är anordnat att alstra en styrsignal, vilken är inrättad att påverka 5 motorstymingen så att motorvarvtalet styrs mot nämnda önskade varvtal.

7. Anordning enligt krav 6, kännetecknad av att nämnda körparameterdata är tagna ur gruppen bestående av: acceleration, hastighet, motorvarvtal, gaspådrag och momentuttag. 10

8. Anordning i enlighet med krav 6 eller 7, kännetecknad av att växlingen är en nerväxling och att motorvarvtalet är anordnat att ökas.

9. Anordning i enlighet med krav 6 eller 7, kännetecknad av att växlingen är en uppväxling och att motorvarvtalet är anordnat att kontrollerat reduceras. 15

10. Anordning i enlighet med krav 6 eller 7, kännetecknad av att växlingen är en nerväxling och att motorvarvtalet är anordnat att hållas väsentligen konstant.