SE512461C2 - Förfarande och anordning för styrning av en automatiserad växellåda - Google Patents

Description

512 461 avseende på specifik bränsleförbrukning för den aktuella driftpunkten, varvid detta kan bringas att leda till så ekonomisk körning som möjligt.

Förfarandet enligt uppfinningen innebär: -att det erforderliga diivkraftbehovet F bestäms utgående från beräknat färdmotstånd vid den förevarande hastigheten och vid förevarande driftförhållanden, -att möjliga växelkombinationer för körningen bestäms, -att möjliga växelkombinationer kontrolleras med avseende på avgivet moment och tillåtet motorvaivtal, -att driftpunktema för de möjliga och tillåtna växelkombinationema bestäms, -att den specifika bränsleförbrukningen för nämnda driftpunkter bestäms, -att den växelkombination med lägst specifik bränsleförbrukning väljs, och -att en kommandosignal för växling till vald växel avges.

Det utesluts således inte att växling initieras, som innebär att en eller flera växlar hoppas över.

En föredragen aspekt av uppfinningen innebär att förfarandet initieras såsom ett ekonomiläge efter att styrenheten har detekterat att t. ex. hastigheten under en viss tidsrymd varit i det närmaste kontant eller att gaspedalläget under en viss tidsrymd legat under ett visst tröskelvärde. På detta vis kan styrenheten självständigt initiera förfarandesekvensen, innebärande ekonomiläget, och optimal specifik bränsleförbrukning erhållas.

Genom undertryckande av växling till en ny växlingskombination så att detta kan initieras först efter en viss tidsrymd undviks överdriven växling och den irritation hos föraren som frekventa växlingar innebär.

Uppfinningen avser även ett styrsystem, vilket är ägnat att genomföra förfarandet. Genom detta erhålls motsvarande fördelar. Ytterligare fördelar erhålls genom de öviiga kraven, vilket framgår av den följande detaljbeskrivningen. 10 15 20 25 30 512 461 Beskrivning av ritningar Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 avser ett flödesschema över ett förfarande enligt uppfinningen, och Fig 2 visar en anordning enligt uppfinningen i samband med drivlinan till ett tungt fordon.

Beskrivning av utföringsexempel I tig 1 avser position l sekvensens start och position 2 kontroll av kördata med avseende på om ekonomiläget kan initieras. Härvid kontrolleras t. ex. om hastigheten under en viss tidsperiod varit i det närmaste konstant, om gaspedalens nertryckning motsvarar börvärdet för det förevarande driftförhållandet m. m. Position 3 avser bestämning av erforderlig drivkraft utgående från beräknat fardmotstånd vid förevarande hastighet och förevarande driftförhällanden; Företrädesvis uppdateras kontinuerligt värdet for fardmotståndet genom utvärderande av inkommande data beträffande motor, drivlina, fordon, körväg m. m.

Position 3 indikerar bestämningen av möjliga och tillåtna växelkombinationer för det rådande körtillståndet och position 5 avser bestämning av driftpunkterna för körningen för dessa olika växelkombinationer. Position 6 avser bestämning av den specifika bränsleförbrukningen för dessa olika driftpunkter. För detta utnyttjas de uppgifter som kan hämtas ur ett s.k. musseldiagram som visar sambandet mellan motorrnoment och motorvarvtal med avseende på den specifika bränsleförbrukningen för aktuell motor.

Position 7 indikerar jämförelse av de olika driftpunkterna med avseende på specifik bränsleförbrukning, varvid den växelkombination motsvarande lägst förbrukning utväljs.

Om den valda växelkombinationen skiljer sig från den aktuella växelkornbinationen som är inlagd för tillfället kontrolleras längden av den tidsrymd som förevarits sedan den förra växlingen, varefter, om denna tidsrymd överstiger en föreskriven tidsrymd, signaler sänds till de berörda komponentema för iläggning av den valda växelkombinationen. Position 8 slutligen avser sekvensens avslutning. illili ...ill 512 461 I fig 2 visas schematiskt en anordning för styrning enligt uppfinningen, varvid med 9 betecknas en styrenhet, vilken lämpligen omfattar organ för styming enligt uppfinningen integrerat i eller ihopkopplat med det normala motorstyrsystemet. Med 16 avses ett rninne för registrering av körparametrar, fordonsvikt, körmotstånd m. m., vilket är aktuellt att beaktas i samband med föreliggande uppfinning.

I drivlinan är motorn betecknad med 10, kopplingen med ll sarnt den i detta exempel tredelade växellådan med 12, 13 och 14, varvid det kan vara frågan om en uppdelning med split-, huvud- och rangeväxellåda. En varvtalssensor för utgående varvtal är 10 betecknad med 15 och slutväxeln med l7. 15 20 25 30 Styrenheten 9 är anordnad att: -utgående från beräknat färdmotstånd vid den förevarande hastigheten och vid förevarande driftförhållanden, bestämma det erforderliga drivkraftbehovet F, -bestärrima möjliga växelkombinationer för körningen, -kontrollera möjliga växelkombinationer med avseende på avgivet moment och tillåtet motorvarvtal, -bestärnrna driftpunktema för de möjliga och tillåtna växelkombinationerna, -bestämrna den specifika bränsleförbrukningen för nämnda driftpunkter, -välja den växelkombination med lägst specifik bränsleförbrukning, och -avge en kommandosignal för växling till vald växel.

Uppfinningen kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Sålunda kan indata för beräkningarna i någon mån varieras men företrädesvis beaktas hastighet, gaspedalläge, fordonsvikt, väglutning, bränsleförbrukningsinforrnation, utväxlingsförhållande i växellådan och eventuellt i olika delväxellådor ingående i växellådan, varvtalet saint momentkurvan för motorn. Växlingstidema kan även medtagas i beräkningarna, varvid kort växlingstid till viss växelkombination kan medföra att denna föredras.

Förfarandet enligt uppfinningen innebärande en ekonorniläget är således aktuell vid relativt konstant hastighet hos fordonet och då gaspedalläget indikerar en nedtryckningsgrad av företrädesvis max 50% samt då börvärdet för motorrnomentet 10 15 512 461 understiger en viss bestämd tröskelnivå. Vid studier som 'företagits över körning med tunga fordon har det visat sig att ekonomimoden är aktuell så frekvent som vid 70 - 80% av körtiden, vilket indikerar att det finns en väsentlig sparpotential som kan tillvaratas genom uppfinningen, även om den genom uppfinningen erhållna förbrukningsminskningen skulle stanna vid några procent.

EXEMPEL: Vid ett studerat exempel har ett fordon med totalvikt av 60 ton körts med en hastighet av 50 km/tim. Den använda växellådan var en tredelad växellåda med range-, huvud- och splitväxellåda betecknat SCANIA GRS900. Motorn var en SCANIA DSC11413 och körningen företogs på en plan horisontell vägsträcka. Härvid erhölls de resultat som framgår av nedanstående tabell Växel Momentbehov motor (Nm) Varvtal motor (rpm) Spec.br.förbr g/kWh 8 290 2070 260 9 380 1620 240 10 460 1320 230 1 1 580 1040 210 Vid ovanstående körsituation väljs växel 11 för bästa bränsleekonorni. Hade fordonet, som exempel, körts på växel 10, hade den specifika bränsleförbrukningen varit cza 9 % högre. Med förut kända styrsystem kunde mycket väl fordonet körts på denna växel, medförande, i detta enskilda fall, väsentligt högre bränsleförbrukning för driften.

Claims (8)

10 15 20 25 512 461 Patentkrav

1. l. Förfarande för styrning av en automatiserad växellåda, kännetecknat av -att det erforderliga drivkraftbehovet F bestäms utgående från beräknat färdmotstånd vid den förevarande hastigheten och vid förevarande driftförhållanden, -att möjliga växelkombinationer för körningen bestäms, -att möjliga växelkombinationer kontrolleras med avseende på avgivet moment och tillåtet motorvarvtal, -att driftpunkterna för de möjliga och tillåtna växelkombinationema bestäms, -att den specifika bränsleförbrukningen för nämnda dríftpunkter bestäms, -att den växelkombïriation med lägst specifik bränsleförbrukning väljs, och -att en kommandosignal för växling till vald växel avges.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att växlingstidema för de olika växelkombinationen beräknas och medtages vid beräkningen av den specifika bränsleförbrukningen.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att färdmotståndet och/eller fordonsvíkten beräknas under driften, utgående från kördata för fordonet.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det initieras såsom en ekonomimod efter att köming med variation av körparametrar såsom hastighet, gaspedalläge m.m. för en viss tidsperiod ligger under ett visst tröskelvärde.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att växling till ny växelkombination kan initieras först efter utgången av en viss tidsrymd. 10 15 512 461 7

6. Anordning för styrning av en automatiserad växellåda inkluderande en styrenhet, kännetecknar! av att styrenheten är anordnad att: -utgående från beräknat fárdmotstånd vid den förevarande hastigheten och vid förevarande dríftförhållanden, bestämma det erforderliga drivkraftbehovet F, -bestärrirna möjliga växelkornbinationer för kömingen, -kontrollera möjliga växelkombinationer med avseende på avgivet moment och tillåtet motorvarvtal, -bestämrna driftpunktema för de möjliga och tillåtna växelkombinationerna, -bestärnma den specifika bränsleförbrukningen för nämnda driftpunkter, -välja den växelkombination med lägst specifik bränsleförbrukning, och -avge en kommandosignal för växling till vald växel.

7. Anordning enligt krav 6, kännetecknad av att styrenheten är anordnad att beräkna växlingstidema för de olika växelkombinationen och medtaga dessa vid beräkningen av den specifika bränsleförbrukningen.

8. Anordning enligt krav 6 eller 7, kännetecknad av att styrenheten är anordnad att, utgående från kördata för fordonet, beräkna fardrnotståndet och/eller fordonsvikten under driften.