SE530828C2 - Metod och system vid ett fordon - Google Patents

Description

530 828 drivlinekomponenterna, erfordrar växlingen att det från motorn levererade momentet justeras till en lämplig nivå för att reducera det moment som överförs vid de relevanta växlarnas ingreppspunkt. Vid tidpunkten för både urkoppling av aktuell växel och inkoppling av den nya växeln är det önskvärt med en momentfri kontakt mellan växlar i växellådan. Om överskottsmomentet är högt när fordonets växellåda återansluts till motorns vevaxel, till exempel vid en växling, finns det en markant risk för att det överskjutande momentet kommer att ge upphov till ovanstående ryck, vilka i bästa fall enbart är obekväma för fordonsföraren och i värsta fall ger upphov till nötning och/eller skador i drivlinan.

Den momentfria kontakten àstadkoms vanligtvis genom att justera motormomentet mot en så kallad nollmomentnivå. Denna nollmomentnivå är dock inte helt enkel att bestämma eftersom momentet så nära som möjligt bör vara lika med momentkravet från motorn, såsom dess tröghetsmoment, dess interna vridmoment och interna förluster, såväl som momentkonsumtion från externa aggregat såsom AC-kompressor, luftkompressor, fläktar etc. Vidare kan momentet även bero på huruvida några externa till kraftuttag (PTO:er) anslutna aggregat, såsom kylenheter i kylbilar, är i drift eller inte. Karaktäristika för sådana aggregat behöver dock inte vara kända för fordonstillverkaren och därför kan en korrekt momentnivåbestämning vara svår att erhålla.

På grund av denna svårighet sätts nollmomentnivån ofta baserat på en kvalificerad gissning med den ofrànkomliga nackdelen att en gissning alltid är en gissning. Således skulle det vara högt önskvärt att korrekt estimera det moment som konsumeras av aggregat anslutna till fordonsmotorn i syfte att säkerställa att det återstående vevaxelmomentet vid växling LO 15 20 25 30 530 828 och/eller inkoppling av växellådan är så nära noll som möjligt för att säkerställa en mjuk växling.

Vad som således erfordras är en förbättrad metod för att estimera motormomentlast även i situationer där okända laster är anslutna till axeln.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en metod som löser ovanstående problem. Detta syfte uppnås genom en metod enligt den kännetecknande delen av patentkrav l.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls en metod för att estimera en last från ett aggregat som effektförsörjs av en motor i ett fordon. Fordonet inkluderar en växellåda för anslutning av en från nämnda motor utgående axel till drivaxlar för att tillhandahålla en utväxlad överföring av effekt från nämnda motor till åtminstone ett drivhjul på fordonet, varvid fordonet vidare inkluderar åtminstone ett kraftuttag (PTO) för att tillhandahålla effekt från nämnda motor till ett eller flera aggregat, där nämnda PTO är anordnat på motorsidan av nämnda växellåda. Metoden är kännetecknad av att den inkluderar organ för att estimera den last som nämnda aggregat utövar på motorn under en tidsperiod när nämnda drivaxlar är frånkopplade från motorns utgående axel.

Idén med uppfinningen att utföra estimeringen av den last som utövas på fordonsmotorn av ett aggregat när drivaxlarna är frånkopplade från motorns utgående axel har fördelen at noggranna estimeringar kan utföras med ett minimalt antal mätningar genom användning av redan existerande sensorer och genom användning av relativt enkla ekvationer. 10 15 20 25 535 B28 Förmågan att noggrant estimera lasten på motorns utgående axel har vidare fördelen att det moment som genererats av motorn i växlingsögonblick mycket noggrant kan styras så att mjuka växlingar med ett minimalt antal ryck kan åstadkommas. Sådan mjuk växling är särskilt viktig för många typer av applikationer, såsom vid varutransportbilar i städer där start och stopp är ofta förekommande, och frekvent växling därför är oundviklig, och där som konsekvens drivlinan kommer att lida mindre från plötsliga momentryck ju bättre timade och utförda växlingarna är.

Ytterligare kännetecken för föreliggande uppfinning och fördelar därav kommer att framgå ur den följande detaljerade beskrivningen av föredragna utföringsformer och de bifogade ritningarna, vilka endast ges som exempel och inte skall tolkas som begränsande på något sätt.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig. la visar ett exempel på ett fordon 100 vid vilket föreliggande uppfinning med fördel kan användas.

Fig. lb visar en del av fordonet i fig. la mer i detalj.

Fig. 2 visar ett exempel på variationen av motorhastighet och moment som levereras från motorns utgående axel under en fordonsaccelerations- och växlingsprocess.

Fig. 3 visar ett flödesdiagram enligt en exempelprocess enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Fig. la visar ett exempel på ett fordon 100 vid vilket föreliggande uppfinning med fördel kan använda. Fordonet 100 innefattar en styraxel 14 och drivaxlar ll5a, 1l5b. Fordonet 100 kan till exempel utgöras av en kylbil. 10 15 20 25 30 530 B28 Fig. 1 visar även en del av ett fordonsstyrsystem.

Fordonsstyrsystem i moderna fordon består vanligtvis av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar 101 för att sammankoppla elektroniska styrenheter (ECU:er) och olika på fordonet lokaliserade komponenter. Exempel på sådana styrenheter inkluderar växellådehanteringssystem (GMS) 102, vilket styr fordonets växellàdefunktioner, fjädringshanteringssystem (SMS) 103, vilket styr fordonets fjädringsfunktioner, motorhanteringssystem (EMS) 105, anslutna till en sådan kommunikationsbuss (ej visad), vilken styr fordonets motorfunktioner och ett bromshanteringssystem (BMS) 104, som styr fordonets bromsfunktioner. Om fler än en kommunikationsbuss används kan de olika styrenheterna grupperas på olika kommunikationsbussar, till exempel baserat på kritikaliteten för de funktioner som nämnda styrenheter styr. Styrenheterna är vanligtvis spridda över ett fordon och således sträcker sig kommunikationsbussystemet över stora delar av fordonet. Sådana kommunikationsbussystem är vanligtvis av CAN (Controller Area Network) -typ även Om andra typer av tillämpliga kommunikationstekniker likaväl kan användas.

Fordonet innefattar även en drivlina, vilken visas mer i detalj i fig. lb och såsom kan ses i figuren framdrivs fordonet 100 av en motor, vilken i denna exempelutföringsform utgörs av en förbränningsmotor 118, vilken, med avseende på lastbilar och bussar, vanligtvis består av en dieselmotor.

Motorn har en utgående axel 121, vilken är ansluten till fordonets drivhjul 127, 128 via ett friktionsingreppningselement, det vill säga en koppling 119, en mekaniskt stegad växellåda, en från växellådan utgående axel 123, en differential 124 och drivaxlarna 115a, l15b.

Kopplingen 119 används för att selektivt tillhandahålla en 10 15 20 25 30 530 B28 mekanisk koppling mellan motorns utgående (vev) axel 121 och en växellådas ingående axel 126. I fig. lb visas växellådehanteringssystemet GMS 102 mer i detalj. GMS 102 innefattar organ 141 för att motta olika signaler från till exempel olika sensorer i eller i närheten av växellådan 122.

Dessa sensorer kan inkludera positionssensorer 134, 135 för att tillhandahålla signaler representerande aktuell position av växellådans interna axlar (växlar). Andra exempel på sådana sensorer inkluderar en eller flera av rotationssensorer 131, 132, 133, 136 för att mäta rotationshastigheten för drivhjulen, den från växellådan utgående axeln 123, motorns utgående axel 121 respektive växellådans ingående axel 126.

Ett ytterligare exempel utgörs av en positionssensor 137 för att avkänna positionen för till exempel en kopplingspedal.

Dessa signaler kan till exempel mottas via meddelanden som sänts på CAN-bussen 101 eller via direkta länkar från sensorerna till GMS 102. De mottagna signalerna, tillsammans med annan information såsom data som sänts från andra styrenheter kan sedan användas i en databehandlingsenhet 142.

Databehandlingsenheten 142 kan, genom användning av mottagna sensorsignaler och data, och med hjälp av ett datorprogram vilket till exempel kan lagras i en datorprogramprodukt i form av ett lagringsorgan 143 i eller anslutet till behandlingsenheten 142, utföra växellådestyrningsberäkningar för att styra operation av växellådan och generera styrsignaler för sändning till t.ex. aktuatorer för växellådefunktioner och andra styrenheter med hjälp av utmatningsorgan 144. GMS kan även användas för att utföra beräkningar enligt föreliggande uppfinning, vilken kommer att beskrivas nedan. Lagringsorganet kan till exempel bestå av en eller fler ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM, hårddisk. I stället 10 15 20 25 30 530 B28» för att implementera föreliggande uppfinning i GMS kan föreliggande uppfinning implementeras i någon tillämplig elektronisk styrenhet som är ansluten till nämnda fordonsstyrsystem.

Såsom nämnts ovan är det i växellådor viktigt att det moment som överförs från motorns utgående axel l2l till växellådans ingående axel 126 är så nära noll som möjligt vid urläggning av aktuell växel.

Växling i sådana växellådor är vanligtvis helautomatisk, det vill säga växling initieras och utförs automatiskt genom användning av fordonsstyrsystemet baserat på olika parametrar.

Alternativt kan växellådan vara försedd med manuella styrmöjligheter i vilket fall växling kan initieras manuellt genom att föraren väljer en lämplig växel, men oberoende av huruvida växling initieras automatiskt av styrsystemet eller manuellt av föraren är det dock styrsystemet som styr det faktiska utfallet av växlingen både i termer av tillämplig motorstyrning och timing av faktisk urläggning av den gamla växeln och iläggning av den nya.

För att en växling skall ske mjukt är det i allmänhet önskvärt att först reducera motormomentet till en nivå som motsvarar nollmoment i växellådan så att neutralläge kan nås. För att ändra till en ny växel justeras sedan motorhastigheten så att den matchar hastigheten för växellådans utgående axel.

Därefter ökas motormomentet till en nivå enligt vad som begärs av föraren.

En växling som initieras i en situation med felaktigt moment, till exempel på grund av att den förutbestämda nollmomentnivån inte är korrekt, resulterar i att fordonet rycker till, vilket är störande för fordonsföraren och kan åstadkomma oönskad nötning av mekaniska komponenter såsom till exempel växellådan. 10 15 20 25 530 823 Därför är det av yttersta vikt att en korrekt estimering av nollmomentnivån åstadkommes. Fordonets drivlina kan, med ingreppande koppling, modelleras enligt följande: Tcombusnon _ Jenginen _ T T =T engmelms _ aggregare Drive (1) , varvid T¿mmWn utgör det moment som teoretiskt levereras av förbränningen, T engin eloss utgör summan av interna förluster i motorn , n utgör vinkelaccelerationen, J utgör mOtOInS engine tröghetsmoment, T wwg, utgör momentuttaget från motorn från GE olika externa aggregat, T Drive utgör det moment som levereras från växellådans utgående axel och vidare till drivaxlarnas hjul.

Om alla storheter i ekvation l är kända kan det vid varje tidpunkt säkerställas att fordonsmotorn levererar ett för varje situation tillämpligt moment. Vid till exempel växling kan det moment som levereras av motorn sättas till en tillämplig nivå för att säkerställa att till exempel momentrelaterade ryck i drivlinan under växling minimeras.

Olyckligtvis innefattar dock ekvation l vanligtvis fler än en obekant, och kan därför inte användas för att utföra önskade momentberäkningar.

Termerna TL ombuxlum -J engine n-T, fihfl i ekvation l är lika med det moment som fordonets förbränningsmotor kan avge till motorns vevaxel, det vill säga, T,,,,,,,,=T -J n-T combustion engine/oss (2) engine Således utgör IW” det möjliga momentet från själva förbränningen reducerat av motorförluster såsom intern friktion, pumpförluster och förluster från olika andra aggregat som är nödvändiga i syfte att säkerställa korrekt LO 15 20 25 30 530 B28 motoroperation. Ibwk reduceras ytterligare av motorkomponenternas tröghetsmoment. Åmw uppmäts för motorns arbetsintervall under motorkalibrering i tillverkningsprocessen och kan lagras i ett minne i fordonskommunikationssystemet för användning i olika fordonsstyrsystem såsom motorstyrenheten och växellådestyrenheten. T eran/c kommer därför alltid att vara känd.

Således återstår termerna T att bestämmas. T aggregale Drive och T Drive varierar konstant beroende på aktuella körförhållanden och är därför okänd.

Iwmwæ utgör en summa av de aggregat som är direkt kopplade till motorns vevaxel, till exempel med hjälp av en kamrem.

Sådana aggregat kan till exempel, såsom kan ses i fig. lb, innefatta generator, luftkonditioneringskompressor, luftkompressor(er) för fordonets pneumatiksystem och fläktar såsom kylfläktar.

Vissa av dessa aggregat, till exempel samtliga av de ovan nämnda, sammansätts under fordonstillverkning och har därför vanligtvis kända karaktäristika, till exempel kan deras karaktäristika modelleras eller uppmätas så att tillämpliga modeller och/eller karaktäristika för sådana aggregat kan lagras i fordonsstyrsystemet för användning i beräkningar enligt ekvation l när så erfordras. Bidraget till Immyæ från sådana aggregat kommer därför också alltid att vara känt för fordonets styrsystem.

Som ett alternativ till modellering och/eller utförande av tillämpliga mätningar på ett specifikt aggregat kan aggregatet betraktas såsom innefattande så pass liten momentkonsumtion att den kan bortses från i jämförelse med större konsumenter utan noterbar effekt på resultatet av momentberäkningarna.

LO 15 20 25 30 530 B28 l0 Skulle samtliga aggregat vara av någon av de beskrivna typerna skulle därför även [Mmmm alltid vara känd.

Fordonstillverkaren förser dock vanligtvis fordonet med ytterligare kraftuttagsmöjligheter (PTO:er) än de ovan nämnda, det vill säga möjligheter att utta energi från fordonsmotorn.

Till exempel är det vanligt att kommersiella fordonstillverkare, i stället för att enbart tillhandahålla fullt utrustade fordon även tillhandahåller versioner enbart bestående chassi eller chassi och hytt vilka en kund och/eller fordonsbyggare sedan avslutar enligt deras egna specifika krav. Till exempel kan ett av en fordonstillverkare tillhandahållet chassi användas för att bygga husbilar, brandbilar, ambulanser, betongbilar, kylbilar etc. Dessa fordonstyper har ofta ytterligare krav avseende fordonsmotorns effektförsörjning.

Beroende på typ av fordon som en fordonsbyggare bygger kan kraftuttagskraven variera. Till exempel kan vissa applikationer erfordra att effekt tillhandahålls konstant när fordonsmotorn är i gång oberoende av om fordonet förflyttar sig eller inte. Exempel på sådana applikationer utgörs av betongbilar, kylenheter i kylbilar och plogsystem. Dylika PTO:er kan vara motordrivna, till exempel PTO 129 i fig. lb eller svänghjulsdrivna och ha fördelen att de är kopplingsoberoende och därför kan drivas så länge som fordonsmotorn är i gång.

I allmänhet täcker PTO-utrustning ett stort applikationsområde och kraftuttag kan utföras från olika positioner i fordonsstrukturen. Kraften kan till exempel uttas från motorn direkt enligt vad som beskrivits alternativt kan PTO vara växellâdedriven, det vill säga kopplingsberoende. Sådana PTO:er har fördelen att förhållandevis höga effekter kan uttas. Sådana PTO:er har dock nackdelen att kraftuttag endast 10 l5 20 25 30 530 823 ll kan utföras när kopplingen ingreppar. Sådana PTO:er är därför lämpliga för drivning av aggregat som inte har kravet att de' måste vara igång oberoende av huruvida lastbilen förflyttar sig eller står still.

Ofta är det under tillverkning inte möjligt att känna till den specifika användningen av ett specifikt chassi. Även om så skulle vara fallet är det ofta inte möjligt att känna till karaktäristika för till exempel en specifik kylenhet eller ett specifikt plogsystem. Vidare kan de olika aggregaten som ansluts till ett PTO förändras under fordonets livstid då chassiet till exempel kan förses med en ny eller ombyggd överbyggnad.

Således är det ofta inte möjligt att fördefiniera ett tillämpligt uppträdande och/eller modell för T i ekvation aggregate l även om uppträdandet för de av tillverkaren sammansatta aggregaten är känt eftersom Iæwgm, förutom tillverkarsammansatta aggregat även inkluderar senare sammansatta PTO-aggregat. För att säkerställa en momentavlastad växling existerar det således ett behov av en lämplig metod för att åstadkomma noggrann estimering av Támw oberoende av vilka typer av aggregat som för närvarande är aktiva. Föreliggande uppfinning tillhandahåller en sådan estimering.

Vid estimering av T wwww, kan den modelleras som en dynamisk del, Jfiæ, och en statisk del, Ãwfin), enligt följande: T flággn-Tjgg <3) aggregute Sasom nämnts ovan utgör Y¿w@m summan av alla motormonterade aggregat såsom generatorer, (kyl)fläktar, PTO:er etc. Således estimeras i denna exempellösning den totala effektkonsumtionen från alla aggregat, varefter "kända" bidrag, såsom AC- 10 15 20 25 30 530 B28 12 kompressor(er), luftkompressor(er) etc. subtraheras från den resulterande estimeringen så att en estimering av den från ett specifikt PTO eller aggregat uttagna effekten erhålls.

Naturligtvis kan det finnas fler än ett aggregat vars karaktäristika är okänd. I sådana situationer kan estimeringen till exempel utföras när endast ett av aggregaten är aktiva.

Aggregat signalerar vanligtvis till fordonskommunikationssystemet när de är aktiva och när de inte är det. Denna signalering kan till exempel åstadkommas genom att aggregatet sänder meddelanden på en fordonskommunikationsbuss, såsom en CAN-buss i fordonskommunikationssystemet där nämnda meddelanden kan inkludera information avseende huruvida ett specifikt aggregat är anslutet till systemet och huruvida det är aktivt eller inte. Alternativt kan aggregatet kommunicera att det är aktivt genom att anbringa en spänning på en ingång i fordonskommunikationssystemet. Således kommer fordonskommunikationssystemet alltid att veta vilka aggregat som är aktiverade och därmed vilket aggregat som för närvarande estimeras.

Det finns dock situationer när åtminstone ett aggregat alltid är aktivt samtidigt som andra är intermittent aktiva. I sådana situationer kan inte kraftkonsumtionen för ett intermittent arbetande aggregat estimeras på egen hand. Sådana aggregat kan i stället estimeras genom att estimera den effekt som konsumeras sammantaget av aggregaten och sedan subtrahera bidraget från det aggregat som alltid är aktivt eftersom detta aggregat kan estimeras ensamt när intermittent arbetande aggregat är inaktiva.

Under normal körning har dock ekvation l fortfarande två och T och kan därför inte HVC Gggregülß obekanta, det vill säga Ib lösas. lO 15 20 25 30 530 H28 13 Enligt föreliggande uppfinning har det dock insetts att om . kraftöverföringen från motor till drivaxlar bryts, det vill säga att kopplingen inte är i ingrepp, eller åtminstone att växellådan är i neutralposition, kommer det moment som verkar på fordonets drivhjul att vara noll, det vill säga Ybme=0, och ekvation l reduceras till T =T. uggregale Crank' Därför kan effektkonsumtion från ett specifikt aggregat estimeras genom att bestämma aktuell ÄMM och sedan subtrahera bidrag från kända aggregat såsom AC-kompressor(er), luftkompressor(er), fläktar etc.

I fig. 3 visas ett flödesdiagram 300 enligt en exempelprocess enligt föreliggande uppfinning. Processen börjar i steg 301, där det bestäms huruvida den från växellådan utgående axeln är frànkopplad från motorns utgående axel. Om det bestäms att axeln inte är frànkopplad, det vill säga en växel och kopplingen är i ingrepp förblir processen i steg 301. Om, å andra sidan, det bestäms att den från växellådan utgående axeln är frànkopplad från motorns utgående axel fortsätter processen till steg 302. Denna bestämning kan utföras på ett flertal sätt. Till exempel kan en sensor vara anordnad så att den avkänner när kopplingspedalen når en viss position där det är känt att kopplingen är urkopplad. Alternativt kan den fordonsenhet som styr kopplingen signalera, till exempel på fordonskommunikationsbussen, att kopplingen är urkopplad. Som ett ytterligare alternativ kan en växellådestyrenhet signalera att växellådan är i en neutralposition.

I steg 302 bestäms huruvida absolutbeloppet av förändringen i ön(t) är motorhastighet, , överskrider ett första tröskelvärde thresl, till exempel 50*60 r sz (varv per sz) och om så är P fallet fortsätter processen till steg 303. Anledningen till 10 15 20 25 30 SEG 828 14 inställning av detta tröskelvärde kommer att förklaras med hänvisning till fig. 2.

I fig. 2 visas ett exempel över variationen av motorhastighet och moment som levereras av motorns utgående axel under en fordonsaccelerations- och växlingsprocess.

När motorhastigheten når n=nl, vid t=tl bestäms det att en växling är önskvärd och en momentreduktion initieras, till exempel genom att reducera bränsletillförsel till motorcylindrarna. Såsom kan ses i figuren visas momentreduktionen såsom väsentligen linjär men kan i princip anta någon lämplig form. När momentet har reducerats till en önskad nivå, det vill säga en nivå som resulterar i en momentavlastad växelförbindelse, vid t=t2, urkopplas nuvarande växel och en motorhastighetsminskning påbörjas för att justera motorhastigheten för synkronisering med den nya växelns hastighet. Såsom kan ses i figuren förekommer det ett litet momenttapp vid urkoppling av växeln (på motsvarande sätt förekommer det en momentökning vid inkoppling av den nya växeln vid t=t5). Det är vid denna (växelurkoppling) som föreliggande uppfinning är tillämplig eftersom ingen växel är inkopplad i intervallet mellan t2 och t5 och således I¿We=0.

Såsom kan ses i figuren har Éëgl först ett relativt stort I konstant (negativt) värde, varefter minskar till flfl är väsentligen noll vid t=t5. I tidsintervallet mellan t2 och t3 uppfylls villkoret i 302 i fig. 3 och processen fortsätter till steg 303, där en estimering av den dynamiska delen av Ãmwyæ påbörjas. Såsom nämnts ovan kan T modelleras som aggregare Qæmwe=~Qæñ-Jäæ. Enligt en exempelutföringsform av föreliggande uppfinning som nu kommer att beskrivas antas att J A3 och Yææün är konstanta under ett visst antal sampel, det lO 15 20 530 B28 15 vill säga åtminstone tre. Detta antagande kommer bäst att ö t stämma vid tidsintervallet från t2 till t3 när -åål har ett stort relativt konstant värde och när šëgl har planat ut, det t ¿%1(t) vill säga tidsperioden från t=t4 till t=t5 där at väsentligen noll. ana) a: I tidsintervallet mellan t=t3 och t=t4 varierar dock i sådan grad att varken det dynamiska bidraget eller det statiska kan betraktas som konstant. Av denna anledning bör inga mätningar utföras i detta tidsintervall, vilket förklarar tröskelvärdena i fig. 3. Tidsintervallen t2-t3 och t4-t5 är dock vanligtvis av sådan längd att åtminstone tre eller möjligen fyra eller fem eller fler sampel kan tas i varje intervall. Såsom förstås är det faktiska antalet sampel beroende av den specifika hård- och mjukvara som används och motorhastighetens förändringshastighet.

Under ovanstående förutsättningar kan estimering utföras i steg 303 enligt följande. Ekvation l kan när den insätts i ekvation 2 skrivas som: T_m2nk0)=(j&æ)ê%åQ~+%A%(n) (4) T_crank(t-At) =(jf¿gg) +ï^',1gg (n) (5) , där j¿gg representerar en estimering av Jag OCh 7Äæ(n) representerar en estimering av T¿æUÛ, det vill säga j¿gg och TAæ(n) estimeras. Under ovanstående antagande att jjgg och 10 l5 20 530 B28 l6 T..;gg(n) är konstanta för tre sampel kan ekvation 4 och ekvation 5 skrivas som: ~ _ T_crank(t) - T_crank(t - At) Ägg _ ön(r) _ ân(t -At) är âr Ön(t) _ ân(t - At) âr ö: Denna funktion kan dock vara svår att använda på grund av förutsatt att skillnaden är tillräckligt stor. svårigheten i att uppnå ett stabilt värde på ön(t) _ ân(t - At) Ö! Öl kan vara mycket nära noll om accelerationen är väsentligen accelerationsskillnaden, det vill säga f Vilken konstant såsom visas i fig. 2. En alternativ metod för att lösa ovanstående ekvationer är därför att lösa jAgg från ekvation 4. I denna metod är dock TAgg(n) okänd. Med antagandet att Tiggüi) är lika som föregående tidssteg, det vill säga (t-At) kan ekvation 4 lösas för jAgg, det vill säga resulterande i: j _ T_crank(t) - Tagg Ägg " ann) ö: , där Taggar den senaste existerande estimeringen av det statiska bidraget. Om till exempel varje estimering viktas med föregående estimeringar, såsom kommer att beskrivas nedan, är T den senast viktade estimeringen av Tagg. agg Om förändringen i motorhastighet är liten mellan två på varandra följande sampel ön(t) ät kommer värdet på att vara litet, med konsekvensen att estimeringen av .TAgg kan nå oskäligt höga värden. Detta kan tas med i beräkningen genom att sätta ovanstående första lO 15 20 25 530 B28 17 ëb1(t) tröskelvärde på ö: enligt ovan, och om < första Eb1(t) ät tröskelvärdet sätts Û till noll. 4% A Tröghetsmomentet, Jag, kan sedan estimeras som J¿æ, men företrädesvis viktas ja med tidigare bestämda estimeringar av tröghetsmomentet genom användning av en viktningsfaktor R, det vill säga JAgg =R.1^'Agg+(1-R)JAgg01d, där viktningsfaktorn R till exempel sätts till 0,01 eller något annat lämpligt värde och där J¿gg¶d utgör den viktade estimeringen av ett antal av eller alla tidigare estimeringar. Påverkan från den senaste estimeringen av Û hålls relativt liten för att Am tillhandahålla robusthet mot temporära störningar i estimeringen. När det dynamiska momentet har estimerats enligt ovan i steg 303 fortsätter processen till steg 304, där det ß a: bestäms huruvida < ett andra tröskelvärde, thres2, till exempel 5*60 rpsz (varv per sz). Om så inte är fallet återvänder processen till steg 301, och, såsom inses, är det möjligt att utföra fler än en estimering av Jüæ innan 2% estimeras. Till exempel kan tre estimeringar utföras, såsom kan ses i fig. 2. Dessa estimeringar kan antingen viktas för att bilda en enda estimering eller alternativt kan varje estimering viktas enligt ovan med tidigare utförda estimeringar. .ÖEQ a: Om < thres2 i steg 304 fortsätter processen till steg 305 där det statiska momentet estimeras.

Det statiska momentet kan estimeras på ett liknande sätt genom användning av ekvation 4 som LO L5 530 B28 18 han) = Tfranka) -<.1,,,_,>3';§-') , där Tåg utgör den senaste existerande estimeringen av det statiska bidraget. Med avseende på estimeringen av det statiska bidraget är det, till skillnad från ovan, fördelaktigt om förändringen i motorhastighet är liten mellan två på varandra följande sampel. Detta kan tas med i beräkningen, såsom visas i steg 304, genom att sätta ovannämnda andra tröskelvärde på êšgl, och endast utföra t estimeringen av det statiska bidraget om < mindre än det Öfll a: andra tröskelvärdet. Såsom till exempel nämndes ovan kan det andra tröskelvärdet sättas till 5. Det skall dock förstås att dessa tröskelvärden endast utgör exempel och kan skilja sig markant från dessa värden. Faktum är att det kan vara möjligt att använda överlappande tröskelvärden, det vill säga att för . . _, Ön(t) _, . ett visst intervall pa -Eï- kan bade det statiska och det t dynamiska bidraget estimeras på samma gång.

Vidare, såsom nämndes ovan, kan även estimeringen av det statiska bidraget viktas med tidigare bestämda estimeringar, till exempel genom användning av en motsvarande viktningsfaktor R, det vill säga %@g=Rí¶æ+(L-RflQww- När estimeringen av Tg ag, har utförts fortsätter processen till steg 306 där det verifieras att giltiga estimeringar av J¿æ, Yèg har erhållits och om så är fallet fortsätter processen till steg 307 där estimeringen av lasten från det specifika aggregatet bestäms. Annars återvänder processen till steg 301.

Det resulterande estimeringarna av J och T utgör estimeringar av den totala lasten på motorns utgående axel. För att erhålla LO 15 20 25 530 B28 19 en estimering av en specifik PTO och/eller aggregat måste kända bidrag från andra aktiva aggregat subtraheras från de estimerade värdena, det vill säga kända bidrag från AC- kompressor(er), fläkt(ar), generator(er) och luftkompressor(er) måste subtraheras. Således kan de resulterande estimeringarna av TPTO och JPTO uttryckas som: TPr0(I1)= TAgg (IÛ-TÅLT -Táf -Tñtv -TAIR , och 'jPïfø =jAgg 'JALI'_JAC"JFAJV"J,UR ' Slutligen kan estimeringen av lasten från det specifika aggregat som uppmätts uttryckas som T = JPTOÛ + Trm (n) aggregale Jpfly betraktas som oberoende av motorhastigheten medan 1}nÅn) varierar med motorhastigheten. Estimeringarna av TEÛUÛ bör därför uppdelas i hastighetsintervall och till exempel lagras i en vektor, medan IÉUOÛ kan betraktas som konstant för hela intervallet.

Enligt föreliggande uppfinning kan en enda estimering användas. Eftersom, såsom nämnts ovan, robustheten för estimeringarna öka om värdena från ett antal på varandra följande estimeringar sammanviktas rekommenderas att viktning enligt det ovanstående utförs. Således kan det ta några växlingar innan pålitliga värden uppnås. Om det finns fler än ett aggregat som måste estimeras kan ytterligare växlingar erfordras innan Äwmwe kan vara pålitligt estimerat för alla situationer. När dock estimering har utförts enligt ovanstående kan fordonsmotorn kontrolleras mycket noggrant för att leverera precis det önskade moment som resulterar i mjuka växlingar. De utförda estimeringarna kan vidare lagras i fordonets styrsystem, vilket betyder att så fort riktiga 10 15 20 25 30 530 828 20 estimeringar har erhållits kan noggrann momentstyrning åstadkommas från första växling nästa gång fordonet tas i användning, till exempel nästa gång motorn startas, där varje växling kan användas för att ytterligare förbättra estimeringarna.

En viktig fördel med metoden enligt föreliggande uppfinning är att den gör det möjligt att erhålla en mycket noggrann bestämning av momentförbrukning från PTO-aggregat. Om den slutliga estimeringen utgör en viktad summa av ett flertal på varandra följande estimeringar kommer föreliggande uppfinning även att ta med i beräkningen förändringar i motor och aggregat över tiden, till exempel på grund av nötning eller utbyte av komponenter. Det vill säga om motorkaraktäristika förändras med tiden kommer hänsyn att tas till dessa förändringar vid aggregatestimeringar.

I ovanstående beskrivning har visats en specifik metod för att estimera momentförbrukning från PTO:er. Det skall dock förstås att andra metoder för att utföra nämnda estimering likaväl kan användas. Till exempel kan Kalman-filtrering och/eller rekursiva minsta kvadratmetoden användas för att utföra nämnda estimeringar så länge som den väsentliga egenskapen med föreliggande uppfinning, det vill säga utföra nämnda estimeringar efter frånkoppling av den från växellådan utgående axeln från motorns utgående axel är uppfyllt. Vidare har föreliggande uppfinning hittills beskrivits för ett fordon med en förbränningsmotor. Föreliggande uppfinning kan dock vara tillämplig även vid ett fordon med en annan motortyp, såsom en elmotor. I ovanstående beskrivning har föreliggande uppfinning vidare huvudsakligen beskrivits i anslutning till ett fordon med en koppling. Det skall förstås att föreliggande uppfinning är lika tillämplig vid ett fordon med en kopplingsfri växellåda.

Claims (1)

1. lO 15 20 25 30 530 B28 21 Patentkrav l. Metod för estimering av lasten från ett aggregat som effektförsörjs av en motor såsom en förbränningsmotor eller elmotor i ett fordon, där nämnda fordon innefattar en växellåda för anslutning av en från nämnda motor utgående axel till drivaxlar för tillhandahållande av utväxlad kraftöverföring från nämnda motor till åtminstone ett drivhjul för nämnda fordon, där fordonet vidare innefattar åtminstone ett kraftuttag för att tillhandahålla kraft från nämnda motor till ett eller flera aggregat, där nämnda PTO är anordnat på motorsidan av nämnda växellåda, kännetecknad av att metoden innefattar steget att estimera den last nämnda aggregat utövar på motorn under en tidsperiod när nämnda drivaxlar är frånkopplade från nämnda motors utgående axel, varvid den vidare innefattar steget att estimera nämnda aggregatlast som en dynamisk lastdel och en statisk lastdel. Metod enligt krav l, kânnetecknad av att nämnda last utgör ett på en från nämnda motor utgående axel utövat mOment . Metod enligt krav l eller 2, kânnetecknad av att den vidare innefattar steget att detektera att nämnda drivaxlar är frånkopplade från nämnda utgående motoraxel. Metod enligt krav 3, kännetecknad av att detektering utförs av någon ur gruppen: detektering av en pedalposition, där nämnda pedal styr ett friktionsingreppselement tillhandahållet för inkoppling/urkoppling av kraft överförd från motorn till nämnda hjul, mottagning av en signal representerande urkopplat friktionsingreppselement, mottagning av en signal representerande urkopplad växellåda. LO 15 20 25 10. 530 B28 22 Metod enligt krav 4, kânnetecknad av att nämnda signaler utgör datameddelanden som sänts på en fordonskommunikationsbuss. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att den vidare innefattar steget att estimera nämnda dynamiska lastdel när absoluthastighetsförändringen för motorvarvtalet E%1(t) överskrider ett första tröskelvärde. Metod enligt krav l eller 6, kännetecknad av att den vidare innefattar steget att estimera nämnda statiska lastdel när absoluthastighetsförändringen av ân(t) Ö* motorvarvtalet underskrider ett andra tröskelvärde. Metod enligt krav 6 eller 7, kännetecknad av att nämnda första tröskelvärde är i intervallet 1500-6000 rpsz, och nämnda andra tröskelvärde t.ex. är i intervallet O-600 rpsz. Metod enligt något av föregående krav, varvid ett flertal aggregat utövar last på nämnda utgående motoraxel, kännetecknad av att nämnda estimering innefattar stegen att: - estimera den totala lasten från nämnda utgående motoraxel, och - subtrahera last från aggregat för vilka lastkaraktäristika är kända. Metod enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den vidare innefattar steget att tillhandahålla en slutlig estimering, varvid den slutliga estimeringen utgör nämnda estimering viktad med föregående estimeringar av nämnda aggregatlast. L5 30 530 828 23 ll.Metod enligt något av föregående krav, kännetecknad av 12. 13 att nämnda drivaxlar utgörs av en från växellådan utgående axel. Metod enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda utgående motoraxel utgörs av en vevaxel. .System för estimering av lasten från ett aggregat som 14. 15. 16 o effektförsörjs av en motor såsom en förbränningsmotor eller elmotor i ett fordon, där nämnda fordon innefattar en växellåda för anslutning av en från nämnda motor utgående axel till drivaxlar för tillhandahållande av utväxlad kraftöverföring från nämnda motor till åtminstone ett drivhjul för nämnda fordon, där fordonet vidare innefattar åtminstone ett kraftuttag för att tillhandahålla kraft från nämnda motor till ett eller flera aggregat, där nämnda PTO är anordnat på motorsidan av nämnda växellåda, kännetecknad av att systemet innefattar organ för att estimera den last nämnda aggregat utövar på motorn under en tidsperiod när nämnda drivaxlar är frånkopplade från nämnda motors utgående axel, och att systemet vidare innefattar organ för att estimera nämnda aggregatlast som en dynamisk lastdel och en statisk lastdel. System enligt krav 13, kånnetecknad av att nämnda last utgör ett på en från nämnda motor utgående axel utövat moment. System enligt krav 13 eller 14, kännetecknad av att det vidare innefattar organ för att detektera att nämnda drivaxlar är frånkopplade från nämnda utgående motoraxel. System enligt krav 15, kännetacknad av att detektering utförs av någon ur gruppen: detektering av en pedalposition, där nämnda pedal styr ett friktionsingreppselement tillhandahållet för 530 828 24 inkoppling/urkoppling av kraft överförd från motorn till nämnda hjul, mottagning av en signal representerande urkopplat friktionsingreppselement, mottagning av en signal representerande urkopplad växellåda. 17.System enligt krav 16, kännetecknad av att nämnda signaler utgör datameddelanden som sänts på en fordonskommunikationsbuss. l8.System enligt krav 13, kännetecknad av att det vidare innefattar organ för att estimera nämnda dynamiska lastdel när absoluthastighetsförändringen för _5292 a: motorvarvtalet 19.System enligt krav 13 eller 18, kännetecknad av att den vidare innefattar organ för att estimera nämnda statiska lastdel när absoluthastighetsförändringen av 59192 à motorvarvtalet 20.System enligt krav 18 eller 19, kânnetecknad av att nämnda första tröskelvärde är i intervallet 1500-6000 rpsz, och nämnda andra tröskelvärde t.ex. är i intervallet 0-600 rpsÅ 2l.System enligt något kraven 13-20, varvid ett flertal aggregat utövar last på nämnda utgående motoraxel, kännetecknad av att nämnda estimering innefattar organ för attí - estimera den totala lasten från nämnda utgående motoraxel, och - subtrahera last från aggregat för vilka lastkaraktäristika är kända. 22.System enligt något av kraven 13-21, kännetecknad av att det vidare innefattar organ för att tillhandahålla en överskrider ett första tröskelvärde. underskrider ett andra tröskelvärde. 10 15 23. 24. 25. 26. 27. 530 B28 25 slutlig estimering, varvid den slutliga estimeringen utgör nämnda estimering viktad med föregående estimeringar av nämnda aggregatlast. System enligt något av kraven 13-22, kännetecknad av att nämnda drivaxlar utgörs av en från växellådan utgående axel. System enligt något av kraven 13-23, kânnetecknad av att nämnda utgående motoraxel utgörs av en vevaxel. Datorprogramprodukt kännetecknad av kodorgan, vilka när de körs i en styrenhet i ett fordon som är anslutet till ett internt kommunikationssystem i nämnda fordon förmår styrenheten att exekvera metoden enligt något av patentkraven l-12. Dataorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium enligt patentkrav 25, varvid kodorganet är inkluderat i det datorläsbara mediet. Fordon, kännetecknat av att det innefattar ett system enligt något av kraven 13-24.