SE523469C2 - Drivaggregat för motorfordon - Google Patents

Description

lO 15 20 n o o c . 25 on »i ramo: »anar 30 523 469 2 Syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett drivaggregat av i inled- ningen angivet slag, som har en styrenhet, vilken kan styra motorn så att fordonet ges både en åtminstone i det närmaste konstant acceleration och en konstant hastig- het för ett konstant gaspedalläge.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att en andra datamatris över motormo- mentet som funktion av varvtal för olika gasreglagelägen är inlagrad i motorstyren- heten, att kurvorna för gasreglagelägena i den andra matrisens diagram har en större lutning än kurvoma i den första manisens diagram och att motorstyrenheten är an- ordnad att - vid inställning av gasreglaget som ger en acceleration överskridande en förutbestämd minirniacceleration - styra motormoment och varvtal utmed kurvorna i den första matrisens diagram och vid signal indikerande underskridande av närrmda minirniacceleration styra motorrnoment och varvtal utmed kurvorna i den andra ma- trisens diagram, så att vid en given varvtalsförändring en större momentförändring åstadkommes än vid styrning utmed kurvoma i den första matrisens diagram.

Genom utförandet enligt uppfinningen kan den första matrisen optimeras för be- kvärn ryckfii acceleration i samband med växling vid konstant gaspedalläge och den andra matrisen för konstant hastighet vid konstant gaspedalläge. När konstant has- tighet har uppnåtts efter acceleration, dvs när accelerationen har gått ned till noll eller i det närmaste till noll, skiftar styrenheten från styrning utefter gaspedalkurvor- na enligt den första matrisens diagram till styming utefter kurvan enligt den andra matrisen. Detta innebär att redan en liten minskning av varvtalet/hastigheten under inverkan av en liten ökning av körrnotståndet, t ex i ett motlut, leder till ett större momenttillskott och snabbare korrigering av hastigheten, än om den första matrisen skulle ha styrt, då motsvarande momenttillskott skulle ha erhållits först efter en vä- sentligt större minskning av varvtalet/hastigheten. Om föraren ökar gaspådraget för att accelerera skiftar styrenheten så att den första matrisen åter styr.

I en föredragen utföringsfonn av drivaggregatet enligt uppfinningen, som innefattar en till motom kopplad stegväxellåda, är lutningen på kurvorna i den första matrisens 10 15 20 .

. O '25 . Ö anng; vips; 30 2523 4e9 3 diagram så vald, att den åtminstone i det närmaste motsvarar stegningen i växellå- dan, innebärande att - vid konstant gaspedalläge - utgående moment från växellå- dan före och efter växling mellan angränsande växellägen är åtminstone i det när- maste konstant. Genom att utgående moment är lika före och efter växlingen blir det oundvikliga lilla momentavbrottet, när kopplingen mellan motorn och växellådan är frikopplad, omärkligt och accelerationen upplevs som konstant.

Uppfinningen beskrives närmare med hänvisning till på bifogade ritningar visade utforingsexempel, där fig. 1 visar en schematisk framställning av en förbrännings- motor med en anslutande koppling och växellåda, fig. 2 ett diagram över en tidigare känd gaspedahnatris, fig. 3 ett diagram över en första gaspedalmanis enligt uppfin- ningen och fig. 4 ett diagram över gaspedalmatrisen i fig. 3 tillsammans med en andra gaspedalmatiis.

Det i fig. 1 visade drivaggregatet 1 innefattar i det visade utföringsexemplet en sex- cylindrig motor 2, t ex en dieselmotor, vars vevaxel 3 är kopplad till en generellt med 4 betecknad automatiserad torrlarnellkoppling, vilken är innesluten i en kopp- lingskåpa 5. Vevaxeln 3 är ovridbart förbunden med kopplingens 4 kopplingshus 6, medan dess lamellskiva 7 är ovridbart förbunden med en ingående axel 8, som är roterbart lagrad i huset 9 generellt med 10 betecknad automatiserad stegväxlad väx- ellåda, som i det visade utföringsexemplet består av en splitdel 11, en basdel 12 och en rangedel 13. Växellådan 10 har en utgående axel 14 avsedd att drivbart kopplas till fordonets drivhjul, t ex via en kardanaxel.

Motom 2 är styrd av en elektronisk motorstyrenhet 15, som kan innefatta en mikro- processor, i beroende av signaler från en med ett gasreglage 16, t ex en gaspedal, förbunden lägesgivare 17. Växellådan 10 är styrd av en transmissionsstyrenhet 18, som kan innefatta en mikroprocessor, i beroende dels av läget hos en manuell växel- väljare 19 och dels avi styrenheten 18 inmatade styrparametrar innefattande gaspe- dalläge och motorvarvtal. Transmissionsstyrenheten 18 kommunicerar även med motorstyrenheten 15. Växelväljare 19 har ett neutralläge N och två automatkörlägen 10 15 20 gun rsuoo an» n annas I o nu» a 523 469 4 D (fram) och R (back) samt eventuellt även andra lägen, så att föraren manuellt kan välja växel. I lägena R och D väljer transmissionsstyrenheten 18 växel automatiskt vid start och körning.

Diagrammet i fig. 2 illustrerar hur tidigare kända motorstyrenheter vanligen varit programmerade för styrning av motormomentet som funktion av varvtalet för olika gaspedallägen. I diagrammet är gaspedalkurvor A representerande 10% t o m 90% av fullt gaspådrag inritade. Med B markeras motoms fullastkrirva. Såsom framgår av diagrammet erhålles inget extra momenttillskott mellan ca 80% och 100% gaspå- drag, eftersom man då ligger utanför fullastkurvan. Vid punkten C på kurvan A re- presenterande 50 % gaspådrag är varvtalet 1600 rpm och momentet ca 200 Nm. Om utväxlingen på den aktuella växeln är1,25:l erhålles ett moment på ca 250 Nm på växellådans utgående axel. Efter uppväxling till en växel med utväxling 1:1 och konstant gaspådrag, dvs fortfarande 50 %, sjunker varvtalet till 1280 rpm och mo- mentet stiger till 850 Nm, såsom framgår vid punkten D. Momentet på växellådans utgående axel och därmed även på drivhjulen ökar således mer än tre gånger. Med den visade lutningen på gaspedalkurvoma leder en varvtalsreduktion från ca 1600 rpm till ca 1500 rpm (före växling) till att momentet ökar till knappt 400 Nm, vilket innebär att, om körrnotståndet ökar exempelvis i ett motlut, farten sjunker kännbart innan momenttillskottet räcker för att bromsa fartminskningen.

I fig. 3 visas ett diagram över en datamatris enligt uppfinningen for styrning av mo- mentet som fimktion av varvtalet för olika gaspedallägen under acceleration. I dia- grammet är gaspedalkurvor A representerande 20 % t o m 100 % av fullt gaspådrag inritade. Med B markeras liksom ovan motorns fullastkurva. Vid punkten C på kur- van A representerande 40 % gaspådrag är varvtalet 1600 rpm och momentet 820 Nm. Med en utväxling som ovan på1,25:l på den aktuella växeln erhålles ett mo- ment på växellådans utgående axel på 1025 Nm. Efter uppväxling till en växel med utväxling 1:1 och konstant gaspådrag, dvs fortfarande 40 %, sjunker varvtalet till 1280 rpm samtidigt som momentet på växellådans utgående axel stiger till 1025 Nm, alltså samma moment som före växlingen. w ß m fnß runs: . ' '30 I I 523 469 5 I fig. 4 visas diagrammet i fig. 3 med gaspedalkurva G för styrning av momentet som funktion av varvtalet vid körning med konstant fart. Under acceleration med 40 % gaspådrag styrs momentet och varvtalet utmed motsvarande kurva A. Vid C antas konstant eller i det närmaste konstant fart ha uppnåtts. När så har skett kopplar transmissionsstyrenheten 18 om motorstyrenheten 15 till att styra momentet som funktion av varvtalet utmed kurvan G, som företrädesvis är så brant som möjligt för att bättre kunna hålla konstant hastighet. Kurvan G kan dock inte vara hur brant som helst. I huvudsak kan kurvan G sägas följa y=k> x=varvtal och m bestämmer var utmed 40% kurvan som G skall ritas in , dvs där ac- celerationen är ca noll. m är allså målhastighetsstyrt (vald konstant hastighet). Lut- ningen på G (dvs k) är i första hand varvtalsberoende. I förekommande fall kan det vara önskvärt med en mindre brant lutning på låga varvtal än på höga varvtal, dvs om accelerationen är noll vid 800 rpm och 20% nedtiyckt gaspedal, så kommer inte kurvan G genom denna punkt att ha lika stark lutning som då den skär genom punkten C. Den mindre lutningen väljs här för att det är större risk för att drivlinan kommer i självsvängning vid lägre varvtal. Mindre lutning vid låga varval gör sy- stemet mindre känsligt/ryckigt. Självsvängning kan utlösas t ex om man kör över ett gupp. Självsvängningstendenser i drivlinan är kopplade till drivlinans elasticitet, styvhet, irifästriing samt vilken växel som är ilagd vid det aktuella tillfället. En ut- planing av kurvan G vid låga moment (under 200 Nm) liknande kurvorna i fig. 2 är även tänkbar.

Om körrnotståndet ökar samtidigt som föraren bibehåller konstant gaspådrag erhål- les ett väsentligt mycket större momenttillskott vid en given famninskning, vilket framgår vid en järntörelse i diagrammet i fig. 4. Med ett körmotstånd som leder till att varvtalet på motom sjunker från 1600 rpm till 1500 rpm följer en momentökning från 820 Nm till ca 1250 Nm vid styrning utmed kurvan G. För att motorn skall ge samma moment vid styrning utmed kurvan A måste varvtalet sjunka till punkten H, dvs ända ned till knappt 1100 rpm. .annan >;a|a 10 523 469 6 Så snart föraren ändrar läget på gaspedalen kopplar motorstyrenheten om till att styra momentet utmed kurvoma A. Styrenheten 15 är emellertid företrädesvis pro- grammerad att bortse från sådana smärre pedalrörelser, som kan orsakas av fjäd- ringsrörelser vid körning över ojämnheter. Vad gäller omställningen för moment- styrning enligt den ena eller den andra modellen så behöver accelerationen inte vara absolut noll för att omställning för styrning utmed kurvan G skall ske utan styren- heten kan vara anordnad att göra omställningen, när accelerationen underskrider ett förutbestämt inlagrat rnininlivärde.

Uppfinningen har i det föregående beskrivits med hänvisning till reglering av gaspå- draget med en gaspedal, men givetvis gäller motsvarande för handmanövrerade reg- lage, tex sådana som utnyttjas för att höja eller sänka den med en farthållare inställ- da hastigheten.

Claims (3)

10 15 20 .. .25 . III . . . . H 30 . :vara 523 469 7 Patentkrav

1. Drivaggregat för ett motorfordon, innefattande en förbränningsmotor (2), ett ma- nuellt inställbart gasreglage (16) och en för styrning av motormoment och varvtal anordnad elektronisk motorstyrenhet (19), till vilken gasreglaget är elektriskt anslu- tet och i vilken en första datamatris över motormoment som fimktion av varvtal för olika gasreglagelägen är inlagrad, som i ett diagarn har en första lutning på kurvor- na (A) för gasreglagelägena, kännetecknat av att en andra datamatris över motor- momentet som funktion av varvtal för olika gasreglagelägen är inlagrad i motorstyr- enheten (15), att kurvorna (G) för gasreglagelägena i den andra matrisens diagram har en större luming än kurvorna (A) i den första matrisens diagram och att motor- styrenheten är anordnad att - vid inställning av gasreglaget (16) som ger en accele- ration överskridande en förutbestämd minimiacceleration - styra motormoment och varvtal utmed kurvorna (A) i den första matrisens diagram och vid signal indikeran- de underskridande av närrmda minimiacceleration styra motormoment och varvtal utmed kurvorna i den andra matrisens diagram (G), så att vid en given varvtalsför- ändring en större momentförändring åstadkommes än vid styrning utmed kurvoma i den första matrisens diagram.

2. Drivaggregat enligt krav 1, irmefattande en till motorn kopplad stegväxellåda (10), kännetecknat av att lutningen på kurvorna (A) i den första matrisens diagram är så vald, att den åtminstone i det närmaste motsvarar stegningen i växellådan, vil- ket innebär att - med konstant gasreglageläge - utgående moment fiån växellådan före och efter växling mellan angränsande växellägen är åtminstone i det närmaste konstant.

3. Drivaggregat enligt krav 2, kännetecknat av att stegväxellådan (10) är en auto- matiserad växellåda, som är styrd av en elektronisk styrenhet (18), vilken vid in- ställning av en växelväljare (19) i ett automatläge väljer växel i beroende av olika parametrar innefattande motorvarvtal och gasreglageläge, och att växellådans styr- enhet bestämmer val av matris i motorstyrenheten.