SE526849C2 - Förhindrande av växling - Google Patents

Description

2526 s49 Tyvärr initieras ibland en oönskad växling i alla fall, även om ett av de drivna hjulen har börjat att slira. Anledningen till detta kan vara att TCS är långsamt och meddelandet som informerar att TCS är aktiverat ankommer för sent till ECU:n för växellådan.

Sammanfattning av uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är att förbättra ett automatiskt eller halvautomatiskt växlingssystem på ett sådant sätt att det förhindrar eller åtminstone minskar antalet oönskade växlingsbyten då ett drivet hjul slirar.

Uppfinningen hänför sig till en metod för att tillfälligt förhindra automatisk växling i ett fordon, innefattande stegen att: förhindra växling så länge som ett antislirsystem indikerar att åtminstone ett drivet hjul slirar, beräkna en fordonsacceleration, beräkna ett värde på en derivata av fordonsaccelerationen eller ett värde indikerande en skillnad mellan fordonsaccelerationen och en tidigare beräknad fordonsacceleration, och förhindra växling under en förutbestämd tid, om värdet är lika med eller högre än ett förutbestämt värde.

Härmed uppnås att en begynnande hjulsliming för ett drivet hjul kan förutsägas innan antislirsystemet upptäcker att den har hänt och att en växling kan förhindras även innan ett antislirsystem har aktiverats och meddelat detta till organen för att styra växlingen.

I en utföringsform baseras beräkningen av fordonsaccelerationen på ett värde indikerande den momentana fordonsfarten och en tidigare beräknad fordonsfart. 20 25 30 526 84-9 Uppfinningen hänför sig också till ett halvautomatiskt eller automatiskt växlingssystem för ett fordon, innefattande en elektronisk styrenhet anpassad för att styra en växling i en växellåda och förhindra växling så länge som ett antislirsystem indikerar att åtminstone ett drivet hjul slirar och organ anpassade att beräkna en fordonsacceleration, organ anpassade att beräkna ett värde på en derivata av fordonsaccelerationen eller ett värde indikerande en skillnad mellan fordonsaccelerationen och en tidigare beräknad fordonsacceleration, och organ anpassade att förhindra växling under en förutbestämd tid, om värdet indikerande accelerationsskillnaden är lika med eller högre än ett íörutbestämt värde eller om antislirsystemet indikerar att åtminstone ett drivet hjul slirar.

Uppñnningen hänför sig vidare till ett datorprogram och en datorprogramprodukt för att tillfälligt förhindra automatisk växling i ett fordon, innefattande datorläsbara kodorgan, vilka då de körs av en elektronisk styrenhet i ett fordon innefattande en varvtalssensor, ett antislirsystem och ett automatiskt växlingssystem, förmår den elektroniska styrenheten att utföra metoden. Datorprogramprodukten innefattar ett datoranvändbart medium och datorprograrmnet, där datorprogrammet är inspelat på det datoranvändbara mediet.

Dessutom hänför sig uppfinningen till en elektronisk styrenhet, innefattande ett lagringsorgan och datorprogrammet, där datorprogrammet är lagrat på lagringsorganet.

I en utföringsform är den elektroniska styrenheten anpassad för att styra automatisk växling i ett fordon och att kommunicera med ett antislirsystem.

Kort beskrivning av ritningama De syfien, fördelar och effekter så väl som egenskaper med föreliggande uppfinning kommer att förstås lättare genom följande detaljerade beskrivning av en metod, system och datorprogram, så väl som andra utföringsforrner, då de läses tillsammans med de medföljande ritningarna, där: 20 25 30 ff! Ps) ON CO -ß \D Fig.l schematiskt visar ett fordon enligt uppfinningen, Fig. 2 schematiskt visar en ECU enligt uppfinningen, och Fig. 3 är ett flödesschema för en utföringsform av en metod enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av utfóringsforrner Även om uppfinningen täcker olika modifieringar och alternativa konstruktioner visas föredragna utföringsformer av uppfinningen i ritningama och kommer härefter att beskrivas i detalj. Emellertid ska det förstås att den särskilda beskrivningen och ritningarna inte är avsedda att begränsa uppfinningen till de visade, särskilda forrnema.

Tvärtom är det avsett att uppfinningens omfång enligt patentkraven inbegriper alla modifieringar och alternativa konstruktioner därav som faller inom uppfinningens andemening och omfång såsom uttryckt i de bifogade patentkraven till deras ekvivalenters hela omfång.

Fig 1 visar ett schematiskt blockschema av ett fordon 1, såsom en buss och en lastbil, innefattande en motor 2 fór att framföra fordonet, såsom en förbränningsmotor, en hybridmotor och en elektrisk motor. Motorn 2 är kopplad till en ingångsaxel för en växellåda 3 via ett kopplingsarrangemang 4. Ett motormoment överförs således till en kardanaxel 5 via växellådan 3 och kardanaxeln 5 överför vidare motomiomentet till bakre, drivna hjul 6 via en differential 7 och motsvarande drivaxlar 8. Fordonet 1 innefattar också åtminstone en framaxel 9 med åtminstone två icke-drivna hjul 10. En motor-ECU 11 är anordnad for att styra motorn 2, en ECU 12 för växellådan är anordnad för att styra bl a kopplingsarrangemanget 4 och växellådan 3 och en ABS/TCS-ECU 13 är anordnad för att styra hjulbromsarna (inte visade) for var och en av de drivna hjulen 6 och icke-drivna hjulen 10. Motor-ECU:n ll, ABS/TCS-ECUIn 13 och ECU:n 12 för växellådan kan kommunicera med varandra via en fordonsintem nätverksbuss 14, t ex en buss kompatibel med CAN (Controller Area Network), TTCAN (Time-triggered Controller Area Network) och/eller F lexRay. ABSfl" CS- ECU:n 13 tillhör ett ABS och ett TCS, där TCS kan sägas vara en utökning av ABS i den mening att TCS också utnyttjar samma hårdvara som ABS: hjulhastighetssensorer 20 25 30 f fl FJ O\ OO -lä \O 15 för var och en av hjulen, hjulbromsar (icke visade) och en hydraulisk modulator (inte visad) belägen mellan ABS/TCS-ECU:n 13 och hjulbromsarna. Särskilda exempel på hårdvaran och mjukvaran för ABS och TCS så väl som deras funktioner är kända för en fackman inom teknikområdet och beskrivs därför inte mer i detalj. Det ska emellertid förstås att uppfinningen också täcker utföringsformer där TCS- datorprogrammet innefattas i en annan ECU än den ECU där AB S-datorprogrammet exekveras och utföringsforiner där det inte finns något ABS-datorprogram. Åtminstone en varvtalssensor 16 för att känna av kardanaxelns 5 rotatíonshastighet är i denna utföringsforrn ansluten till ECU:n 12 för växellådan. Ett syfte med varvtalssensorn 16 är att motta ett värde använt av ECU:n 12 för växellådan för att beräkna en fordonsfart. Fordonsfarten används sedan som en inparameter i en beräkning för att bestämma om en automatisk växling ska initieras av ECUzn 12 för växellådan. Olika beräkningsmetoder inbegripande fordonsfarten för att bestämma om en automatisk växling ska initieras är kända för en fackman inom teknikområdet och är inte som sådana del av denna uppfinning. Sådana beräkningsmetoder beskrivs därför inte mer i detalj. Varvtalssensom 16 kan självklart kopplas till en annan ECU än ECU:n 12 för växellådan så länge som ECU:n för växellådan kan hämta värdet, t ex via den fordonsintema nätverksbussen 14. Beräkningen av fordonets fart i enlighet med uppfinningen är heller inte begränsad till att behandlas av ECU:n 12 för växellådan, utan kan behandlas av en annan ECU, såsom ABS/TCS-ECU:n 13, direkt eller indirekt kopplad till den fordonsintema nätverksbussen 14. Även om det inte visas på någon ritning kan, i stället för att anordna varvtalssensorn 16 intill kardanaxeln 5,varvtalssensorn vara anordnad för att känna av rotationshastigheten för ett svänghjul, en vevaxel, en apparat driven av motom 2, såsom en alternator, och/eller ingångsaxeln för växellådan. En beräkning av fordonets fart baserad på rotationshastigheten för dessa tre element är lika beräkningen baserad på kardanaxelns 5 rotatíonshastighet och är känd för en fackman inom teknikområdet. Även om det inte visas i Fig. 1 kan andra alternativ för att ta fram värden relaterade till fordonsfarten utnyttjas enligt uppfinningen, t ex genom att hämta ett värde på 20 25 30 526 84-9 fordonets fart från ett positioneringssystem, såsom ett GPS (Global Positioning System), ett differential GPS, Orbcomrn, Gallileo och Glonas, eller ett fordonsradarsystem och/eller genom att hämta ett värde på rotationshastigheten för de drivna eller icke-drivna hjulen från ABS/TCS-ECU:n.

Ett exempel på en ECU enligt uppfinningen, i denna utföringsform ECU:n 12 fór växellådan, visas schematiskt i Fig. 2. ECU:n 12 för växellådan innefattar här ett processororgan 17 anslutet till en första port 181 för att möjliggöra kommunikation med andra ECU:er, såsom ABS/TCS-ECUm 13 via den fordonsintema nätverksbussen 14, en andra port 182 för kommunikation , antingen direkt eller indirekt via en särskild ECU för koppling (inte visad) med manövreríngsorgan (inte visat) för kopplingsarrangemanget 4, en tredje port 183 för kommunikation med manövreringsorgan (inte visade) för växellådan 3, och en fjärde port 184 för att motta signaler från varvtalssensorn 16. Processororganet är också anslutet till åtminstone en datorprogramprodukt i form av lagringsorgan 19, såsom en hårddisk, ett flash-minne, ett ROM (Read-only memory), ett EPROM (Erasable Programmable ROM) eller ett EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM). Lagringsorganet i denna utföringsforrn innefattar bl a ett datorprogram 20 för styrning av växling. Detta datorprogram 20 innefattar bestämmandeorgan i form av en programmodul 21 för att bestämma en fordonsfart och fordonsacceleration och jämförande organ i form av en programmodul 22 för att jämföra fordonsaccelerationen med ett fórutbestämt värde.

Efter att ha beskrivit utföringsformer av ett system och ett fordon, kommer nu några utföringsformer av en metod enligt uppfinningen att beskrivas i samband med Fig. 3. I ett första steg Sl mottas en fartsignal Vn från t ex varvtalssensorn 16 av ECU:n 12 för växellådan och en fordonsfart Vn så väl som en fordonsacceleration An beräknas av ECU:n 12 för växellådan genom datorprogrammet 20 baserade på mottagna fartsignaler och en tidigare fartsignal motsvarande en tidigare fart VM , t ex genom An.= (V, - V,,_,)/ At, där At är en förutbestämd uppskattning av tidsskillnaden mellan då farten V, och den tidigare beräknade farten Vn-, beräknades. Andra metoder kända 20 25 30 C71 h) (_,\ LO 4; \.O av en fackman inom teknikområdet för att beräkna/uppskatta fordonsaccelerationen kan emellertid användas i stället för eller som tillägg till beräkningen beskriven ovan.

I ett andra steg S2, beräknas ett värde AD baserat på fordonsaccelerationen beräknad i steg S1 och en tidigare beräknad fordonsacceleration An., beräknad i en föregående iterering av steg S1, d v s om Steg S1 utfördes för nzte gången kan den tidigare beräknade fordonsaccelerationen vara, men behöver inte vara, accelerationen beräknad i steg S1 under den n-l :te gången steg S1 utfördes. Värdet AD kan vara skillnaden mellan fordonsaccelerationen An och den tidigare beräknade fordonsaccelerationen An. 1 , d v s AD = An - An_1 eller An_1 - An. Altemativt kan värdet AD beräknas som en derivata av fordonsaccelerationen, t ex AD = (An - An.1)/ At, där At är t ex en förutbestämd uppskattning av tidsskillnaden mellan då fordonsaccelerationen An och den tidigare beräknade fordonsaccelerationen An_1 beräknades.

I ett tredje steg S3, jämförs värdet AD med ett törutbestämt värde. I denna utföringsforrn är det förutbestämda värdet satt som en gräns då det drivna hjulet sannolikt kommer att slira inom den närmaste framtiden. Detta förutbestämda värde kan väljas empiriskt eller beräknas genom vilken teori som helst som är känd inom teknikområdet. I utfóringsformen där värdet AD = An - An. 1 och värdet AD är större än det förutbestämda värdet anses de drivna hjulen sarmolikt slira inom den närmaste framtiden och metoden fortsätter med ett fjärde steg S4. Genom detta steg S3 är en fördetektering av hjulslirning möjlig även innan hjulslirningen har blivit så stor att TCS aktiveras för att styra de drivna hjulens hjulbromsar. Om värdet AD är mindre än det förutbestämda värdet anses det inte sannolikt att hjulen slirar inom den närmaste framtiden och metoden fortsätter med ett femte steg S5.

I steg S4 förmår datorprogrammet 20 ECU:n 12 för växellådan att inta ett tillstånd i vilket växling förhindras under en förutbestämd tid. Den förutbestämda tiden sätts som en tid under vilken ett möjligt meddelande från ABS/TCS-ECUm 13 att TCS är aktiverat, såsom en TCS-indikator i ett CAN-meddelande, måste ha mottagits, om TCS har blivit aktiverat p g a en hjulslirning som har indikerats/förutsetts i steg S3. Efter 20 25 30 526 steg S4 fortsätter metoden med ett sjätte steg S6. Alternativt kan den förutbestämda tiden vara beroende på värdet AD , så att ett stort värde ger en relativt lång förutbestämd tid och ett litet värde ger en relativt kort förutbestämd tid eller vice versa.

I steg S5 bestäms det om TCS är aktiverat genom att t ex kontrollera TCS-indikatom i ett senaste meddelande från ABS-TCS-ECU:n 13. Om TCS-indikatom visar att TCS inte är aktiverat fortsätter metoden med ett sjunde steg S7, annars fortsätter metoden med ett åttonde steg S8.

I steg S6 bestäms det om den förutbestämda tiden har nåtts. Om svaret är ”ja', d v s den förutbestämda tiden har uppnåtts fortsätter metoden med steg S7 . Om svaret är ”nej” fortsätter metoden med ett nionde steg S9.

I steg S7 bestämmer ECU:n l2 för växellådan att växlingen inte ska förhindras p g a slirande, drivna hjul, eftersom ingen indikering att TCS för närvarande är aktiverat har mottagits från ABS/TCS-ECU:n 13. Initiering av ett växelbyte kan självklart förhindras p g a andra omständigheter och kriterier kända inom teknikområdet, såsom kriterier direkt beroende av fordonets fart, tillryggalagt avstånd efler att TCS har deaktiverats och en befintlig växel, men sådana kriterier och omständigheter tillhör inte som sådana denna uppfinning och är därför inte beskrivna i detalj. Efter steg S7 återvänder metoden till steg S1.

I steg S8 förhindras växling, t ex genom att indikera förhinder genom en indikator kontrollerad av en växlingskriterier-kontrollerande modul av datorprogrammet 20. Ett annat sätt att förhindra växling är att tillfälligt och drastiskt höja värdena för motorvarvtalsintervaller för varje växel, så att motorvarvtalet som normalt anses vara för högt för en särskild växel tillfälligt anses vara lämplig för den växeln och därför initieras ingen växling. Efier steg S8 återvänder/fortsätter metoden till steg S5.

Steg S9 liknar steg S5, d v s det bestäms om TCS är aktiverat genom att kontrollera TCS-indikatom i ett senaste meddelande från ABS/TCS-ECU:n 13. Om TCS- 526 849 indikatom visar att TCS inte är aktiverat återvänder metoden till steg S6, annars fortsätter metøden med steg S8.

Claims (7)

20 25 30 l0 Patentkrav

1. Metod för att tillfälligt förhindra automatisk växling i ett fordon, innefattande steget att förhindra växling så länge som ett antislirsystem indikerar att åtminstone ett drivet hjul slirar och i kännetecknad av stegen att: beräkna en fordonsacceleration, beräkna ett värde på en derivata av fordonsaccelerationen eller ett värde indikerande en skillnad mellan fordonsaccelerationen och en tidigare beräknad fordonsacceleration, och förhindra växling under en förutbestämd tid, om värdet är lika med eller högre än ett förutbestämt värde.

2. Metod enligt patentkrav l, där beräkningen av fordonsaccelerationen baseras på ett värde indikerande den momentana fordonsfarten och en tidigare beräknad fordonsfart.

3. Halvautomatiskt eller automatiskt växlingssystem för ett fordon, innefattande en elektronisk styrenhet anpassad för att styra en växling i en växellåda och förhindra växling så länge som ett antislirsystem indikerar att åtminstone ett drivet hjul slirar och kännetecknat av organ anpassade att beräkna en fordonsacceleration, organ anpassade att beräkna ett värde på en derivata av fordonsaccelerationen eller ett värde indikerande en skillnad mellan fordonsaccelerationen och en tidigare beräknad fordonsacceleration, och organ anpassade att förhindra växling under en förutbestämd tid, om värdet indikerande accelerationsskillnaden är lika med eller högre än ett förutbestämt värde eller om antislirsystemet indikerar att åtminstone ett drivet hjul slirar.

4. Datorprogram för att tillfälligt förhindra automatisk växling i ett fordon, innefattande datorläsbara kodorgan, vilka då de körs av en elektronisk styrenhet i ett fordon innefattande en varvtalssensor, ett antislirsystem och ett automatiskt Cï 26 849 ll växlingssystem, förmår den elektroniska styrenheten att utföra metoden enligt patentkrav 1.

5. Datorprogramprodukt innefattande ett datoranvändbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 4, där datorprogrammet är inspelat på det datoranvändbara mediet.

6. Elektronisk styrenhet innefattande ett lagringsorgan och ett datorprogram enligt patentkrav 4, där datorprogrammet är lagrat i lagringsorganet.

7. Elektronisk styrenhet enligt patentkrav 6, där den elektroniska styrenheten är anpassad for att styra automatisk växling i ett fordon och att kommunicera med ett antislirsystem.