SE536272C2 - Förfarande och system för styrning av en koppling vid ett fordon - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande förstyrning av en medelst ett fordonsstyrsystem styrd kopplingvid ett fordon, varvid namnda fordon innefattar en motor, ochvarvid en förare av namnda fordon begar en framdrivningskraftfrån namnda motor. Nar en av namnda förare begard förstaframdrivningskraft överförs via namnda koppling, bestamshuruvida namnda koppling slirar vid överföring av namndaförsta framdrivningskraft. Nar namnda koppling slirar vidnamnda överföring av namnda första framdrivningskraft ökas denav namnda koppling överförda framdrivningskraften. Uppfinningen avser aven ett system och ett fordon. Fig. 3

Description

25 536 272 styrd koppling vid upp-/nedväxling, varvid föraren således endast behöver tillgång till gaspedal och bromspedal.

I princip behöver kopplingen endast användas för start av fordonet från stillastående, då övrig växling kan utföras av fordonets styrsystem utan att kopplingen överhuvudtaget används genom att växlingarna istället utförs ”momentlöst”.

Det är också möjligt att den automatiskt styrda kopplingen endast nyttjas för vissa växlingssteg, eller enbart vid viss upp- eller nedväxling.

Många gånger används dock av komfortskäl den automatiskt styrda kopplingen vid samtliga eller väsentligen samtliga upp- och nedväxlingar.

När det gäller automatväxellädor av den typ som ofta förekommer i personbilar är verkningsgraden många gånger för låg för att vara motiverad annat än för användning vid t.ex. stadsbussar och distributionsbilar i städer, där frekventa starter och stopp är vanligt förekommande. Även beträffande fordon såsom stadsbussar och distributionsbilar i städer blir det dock allt vanligare att en styrsystemstyrd växling av manuella växellådor tillämpas istället för att en konventionell automatväxellåda används.

Styrning av den automatiskt styrda kopplingen åstadkoms genom att med hjälp av fordonets styrsystem styra en kopplingsaktuator. Kopplingsaktuatorn kan t.ex. bestå av en eller flera pneumatiskt styrda och på en hävarm verkande kolvar, varvid kopplingen öppnas/stängs genom att medelst nämnda kolvar åstadkomma en hävarmsrörelse. Kopplingsaktuatorn kan även vara av elektrisk typ. 10 15 20 25 30 535 272 En manuell koppling aktiveras normalt i lägre utsträckning jämfört med det utnyttjande som koppling/kppplingsakutator utsätts för vid automatisk styrning med hjälp av fordonets styrsystem. T.ex. kan fordonets styrsystem slira på kopplingen under förhållandevis långa perioder, t.ex. för att åstadkomma en så pass komfortabel växling som möjligt, eller vid start på relativt hög startväxel frän stillastående.

Samanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande för styrning av en medelst ett fordonsstyrsystem styrd koppling vid ett fordon Detta syfte uppnås med ett förfarande enligt patentkrav 1.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för styrning av en medelst ett fordonsstyrsystem styrd koppling vid ett fordon, varvid nämnda fordon innefattar en motor, och varvid en förare av nämnda fordon begär en framdrivningskraft från nämnda motor. När en av nämnda förare begärd första framdrivningskraft överförs via nämnda koppling, bestäms huruvida nämnda koppling slirar vid överföring av nämnda första framdrivningskraft. När nämnda koppling slirar vid nämnda överföring av nämnda första framdrivningskraft ökas den av nämnda koppling överförda framdrivningskraften.

Fordon med en automatiskt styrd koppling uppträder vid framförande i mycket stor utsträckning likartat ett fordon utrustat med konventionell automatväxellåda. Detta betyder att en förare av ett fordon utrustat med automatiskt styrd koppling inte säkert vet vilken typ av fordon som framförs, och kanske framförallt kommer fordonet att framföras på ett sätt som helt eller i stor utsträckning överensstämmer med det sätt pá vilket fordonet skulle framföras om det faktiskt var utrustat med en konventionell automatväxellàda. 10 15 20 25 30 536 272 Det existerar dock situationer där ett framförande med en konventionell automatväxellàda är helt ofarligt ur slitagehänseende, men där ett framförande i motsvarande situation med ett fordon där drivlinan innefattar en automatiskt styrd koppling kan vara mycket skadlig ur slitagehänseende. Ett exempel på när sådana situationer kan uppstä är när fordonet framförs pä ett sàdant sätt att kopplingen är delvis, men inte helt, stängd samtidigt som en vridmomentöverföring pågår.

Nämnda drivkraft kan t.ex. begäras av fordonets förare med hjälp av ett förarstyrbart accelerationsorgan, varvid storleken av nämnda framdrivningskraftbegäran styrs av nämnda förare med hjälp av nämnda accelerationsorgan.

Vid dylika situationer kan stora delar av den av fordonets motor genererade kraften övergå i friktionsvärme med oönskat slitage som följd. Dylika problem löses enligt föreliggande uppfinning genom att vid sådana situationer med hjälp av fordonets styrsystem öka den av nämnda koppling överförda framdrivningskraften, där den av nämnda koppling överförda framdrivningskraften kan ökas genom att med hjälp av nämnda fordonsstyrsystem manövrera nämnda koppling på ett sådant sätt att en gradvis större del av den av motorn avgivna kraften överförs via kopplingen. Genom att förfara på detta sätt kommer fordonets förare att uppmärksammas genom att fordonet börjar förflytta sig med en högre hastighet än väntat, eller börjar förflytta sig fràn stillastående vid t.ex. situationer där föraren begär precis så mycket drivkraft att fordonet precis står still, t.ex. vid ett trafikljus i en uppförslutning.

När fordonet börjar förflytta sig pá ett för föraren oväntat sätt kommer detta antingen att tillåtas av föraren, varvid kopplingen kan stängas helt, eller förhindras av föraren, 10 15 20 25 30 536 272 t.ex. genom att denne aktiverar ett bromssystem eller avbryter drivkraftbegäran, varvid istället kopplingen öppnas. I båda fallen undviks således ytterligare slitage på grund av delvis öppen (slirande) koppling.

Ytterligare kännetecken för föreliggande uppfinning och fördelar därav kommer att framgå ur följande detaljerade beskrivning av exempelutföringsformer och de bifogade ritningarna.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1A visar en drivlina i ett fordon vid vilket föreliggande uppfinning med fördel kan användas.

Fig. 1B visar en styrenhet i ett fordonsstyrsystem.

Fig. 2 visar schematiskt ett förfarande enligt en exempelutföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 3 visar ett exempel pá en ökning av den av kopplingen överförda drivkraften med tiden.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Fig. 1A visar schematiskt en drivlina i ett fordon 100 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Det i fig. 1A schematiskt visade fordonet 100 innefattar endast en axel med drivhjul 113, 114, men uppfinningen är tillämplig även vid fordon där fler än en axel är försedd med drivhjul, liksom även vid fordon med en eller flera ytterligare axlar, såsom en eller flera stödaxlar. Drivlinan innefattar en förbränningsmotor 101, vilken pà ett sedvanligt sätt, via en pá förbränningsmotorn 101 utgående axel, vanligtvis via ett svänghjul 102, är förbunden med en växellåda 103 via en koppling 106.

Kopplingen 106 utgörs av en automatiskt styrd koppling och är i denna utföringsform av en typ där ett med en första 10 15 20 25 30 536 272 växellådedel, såsom t.ex. växellådans 103 ingående axel 109, förbundet friktionselement (t.ex. en lamell) 110 ingreppar selektivt med motorns svänghjul 102 för överföring av drivkraft från förbränningsmotorn 101 till drivhjulen 113, 114 via växellådan 103. Kopplingen kan t.ex. vara av torrlamelltyp. Friktionselementets 110 ingrepp med motorns utgående axel 102 styrs med hjälp av en tryckplatta 111, vilken är förskjutbar i sidled med hjälp av t.ex. en hävarm 112, vars funktion styrs av en kopplingsaktuator 115.

Kopplingsaktuatorns 115 påverkan på hävarmen 112 styrs i sin tur av fordonets 100 styrsystem via en styrenhet 116.

En från växellådan 103 utgående axel 107 driver sedan drivhjulen 113, 114 via en slutväxel 108, såsom t.ex. en sedvanlig differential, och drivaxlar 104, 105 förbundna med nämnda slutväxel 108.

Såsom nämnts ovan uppträder, ur ett förarperspektiv, ett fordon med en automatiskt styrd koppling mycket likartat ett fordon utrustat med konventionell automatväxellåda. Såsom också nämnts existerar det situationer där ett framförande av ett fordon med automatiskt styrd koppling kan medföra ett mycket stort slitage på kopplingen om det framförs på samma sätt som ett fordon med konventionell automatväxellåda. I synnerhet gäller detta situationer där fordonet är stillastående, eller nästan stillastående, och då framförs på ett sådant sätt att kopplingen är delvis stängd med en pågående vridmomentöverföring, dvs. förbränningsmotorns utgående axel kommer att ha en annan (oftast högre) hastighet jämfört med friktionselementet 110 och därmed växellådans ingående axel 109. I detta fall kommer den del av förbränningsmotorns utvecklade kraft som inte överförs till fordonets drivhjul via kopplingen istället att övergå i värmeutveckling via friktionselementet 110. Ju större kraft 10 15 20 25 30 536 272 som övergår i värme över kopplingen, desto större kommer slitaget av kopplingen att vara, och i ogynnsamma fall kan kopplingsslitaget vara mycket stort, med utnötning av friktionselementet och i värsta fall även andra komponenter i förtid. Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls dock ett förfarande för att minska dylika problem.

Ett exempelförfarande 300 enligt föreliggande uppfinning visas i fig. 2. Uppfinningen kan vara implementerad i någon tillämplig styrenhet, såsom t.ex. den i fig. 1A visade styrenheten 117.

Allmänt består styrsystem i moderna fordon vanligtvis av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika på fordonet anordnade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler än en styrenhet.

För enkelhetens skull visas i fig. 1A endast styrenheterna 116, 117, 118, men fordon 100 av den visade typen innefattar ofta betydligt fler styrenheter, vilket är välkänt för fackmannen inom teknikomràdet.

Styrenheten 116 styr kopplingen 106 (kopplingsaktuatorn 115), liksom även växellådan 103. Föreliggande uppfinning är i den visade utföringsformen implementerad i styrenheten 117, vilken kan utgöra en för föreliggande uppfinning dedikerad styrenhet, men föreliggande uppfinning kan även implementeras helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet 100 redan befintliga styrenheter, sásom t.ex. styrenheten 116 och/eller styrenheten 118, vilken här styr fordonets 100 motor 101.

Styrenhetens 117 (eller den/de styrenheter vid vilken/vilka föreliggande uppfinning är implementerad) styrning av kopplingen 106 (via styrenheten 116) enligt föreliggande 10 15 20 25 30 536 272 uppfinning kommer sannolikt att bero av signaler som mottas från styrenheten 116 samt från den/de styrenhet(er) som styr motorfunktioner, dvs. i föreliggande exempel styrenheten 118.

Styrenheten 117 sannolikt kommer sannolikt även att motta signaler fràn andra vid fordonet anordnade och ej visade styrenheter, och/eller information från t.ex. olika vid fordonet anordnade givare/sensorer. Allmänt gäller att styrenheter av den visade typen normalt anordnade att ta emot sensorsignaler från olika delar av fordonet 100. T.ex. kan styrenheten 116 motta sensorsignaler representerande friktionselementets och/eller hävarmens position. Styrenheten 116 kan vidare motta signaler representerande rotationshastigheter för motorns utgående axel respektive växellàdans ingående axel, varvid en rotationsskillnad över kopplingen, s.k. kopplingsslip, kan bestämmas.

Styrenheter av den visade typen är likaså vanligtvis anordnade att avge styrsignaler till olika fordonsdelar och - komponenter. I föreliggande exempel avger styrenheten 117 signaler t.ex. till styrenheten 116 för att begära/beordra styrning av kopplingen enligt uppfinningen nedan.

Styrningen styrs ofta av programmerade instruktioner. Dessa programmerade instruktioner utgörs typiskt av ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator eller styrenhet åstadkommer att datorn/styrenheten utför önskad styrning, såsom förfarandesteg enligt föreliggande uppfinning.

Datorprogrammet utgör vanligtvis del av en datorprogramprodukt, där datorprogramprodukten innefattar ett tillämpligt lagringsmedium 121 (se fig. lB) med datorprogrammet 109 lagrat på nämnda lagringsmedium 121.

Nämnda digitala lagringsmedium 121 kan t.ex. utgöras av någon ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM 10 15 20 25 30 535 272 (Electrically Erasable PROM), en hárddiskenhet, etc., och vara anordnat i eller i förbindelse med styrenheten, varvid datorprogrammet exekveras av styrenheten. Genom att ändra datorprogrammets instruktioner kan således fordonets uppträdande i en specifik situation anpassas.

En exempelstyrenhet (styrenheten 117) visas schematiskt i fig. 1B, varvid styrenheten i sin tur kan innefatta en beräkningsenhet 120, vilken kan utgöras av t.ex. någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Beräkningsenheten 120 är förbunden med en minnesenhet 121, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 120 t.ex. den lagrade programkoden 109 och/eller den lagrade data beräkningsenheten 120 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 120 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 121.

Vidare är styrenheten 117 försedd med anordningar 122, 123, 124, 125 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 122, 125 för mottagande av insignaler kan detekteras som information för behandling av beräkningsenheten 120. Anordningarna 123, 124 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat från beräkningsenheten 120 till utsignaler för överföring till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalerna är avsedda. Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-bus (Controller 10 15 20 25 30 536 272 10 Area Network bus), en MOST-bus (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning. Åter till fig. 2 bestäms i steg 201 huruvida kopplingen är stängd. Sá länge som kopplingen är stängd kvarstär förfarandet i steg 201. Om kopplingen däremot inte är stängd fortsätter förfarandet till steg 202. Denna bestämning kan t.ex. utföras av styrenheten 116 genom att jämföra rotationshastigheterna på respektive sida om kopplingen enligt nedan.

I steg 202 bestäms om kopplingen är helt öppen, dvs. friktionselementet gär helt fritt från motorns 101 svänghjul 102. Denna bestämning kan t.ex. utföras genom att bestämma en position för friktionselementet (hävarmen), Om så är fallet sker ingen vridmomentöverföring över kopplingen, varför heller inga friktionsförluster uppstår. Enligt föreliggande uppfinning avslutas därför förfarandet med övergång till steg 203 när kopplingen är öppen. Alternativt kan förfarandet återgå till steg 201 för ny bestämning huruvida kopplingen är stängd eller inte (indikerat med streckad linje).

Om det i steg 202 bestäms att kopplingen är endast delvis öppen fortsätter förfarandet till steg 204. Huruvida kopplingen är delvis öppen kan t.ex. bestämmas genom att bestämma en rotationshastighet nw för växellådans ingående axel, varvid denna bestämda rotationshastighet nfl sedan jämförs med förbränningsmotorns 101 rotationshastighet nm. Om det föreligger en skillnad i rotationshastighet mellan dessa två rotationshastigheter är kopplingen åtminstone delvis öppen.

Huruvida kopplingen är delvis öppen kan även bestämmas med hjälp av t.ex. hävarmens position. Den fysiska position vid vilken friktionselementet 110 precis kontakterar svänghjulet, 10 15 20 25 30 535 272 11 och därmed kan börja överföra vridmoment mellan motor 101 och resten av drivlinan, kallas kontaktpunkten.

Vid fordon av visad typ sker vanligtvis med jämna mellanrum en styrsystemstyrd uppskattning av denna kontaktpunkt (i den kända tekniken finns ett flertal exempel på hur denna kontaktpunktbestämning kan utföras) varvid styrsystemet således kan ha en god uppfattning om kontaktpunktens position.

Genom att jämföra hävarmens aktuella position i förhållande till kontaktpunkten kan det därmed också bestämmas huruvida hävarmen befinner sig i en position mellan kontaktpunkten och stängd koppling, och kopplingen således är delvis öppen.

Kontaktpunkten kan utgöras av en godtycklig tillämplig representation av friktionselementets 110 fysiska position när det precis kontakterar svänghjulet, dvs. kontaktpunkten kan utgöras av t.ex. hävarmens och/eller kopplingsaktuatorns position när friktionselementet precis kontakterar svänghjulet. Huruvida kopplingen är delvis öppen kan även fastställas på annat tillämpligt sätt.

Anledningen till att kopplingen är delvis öppen kan bero på flera olika orsaker. T.ex. kan fordonet befinna sig mitt i en växling frán en växel till en annan. Vid dylika situationer sker normalt öppning/stängning av kopplingen på ett helt kontrollerat sätt, varvid inget annat än vid växling normalt slitage heller sker. I steg 204 fastställs därför huruvida kopplingen är delvis öppen på grund av att fordonet utför en start.

Detta kan t.ex. fastställas genom att fastställa huruvida förbränningsmotorns 101 rotationshastighet nm överstiger rotationshastigheten n@_för växellådans ingående axel. Om så är fallet är fordonets hastighet VF således lägre än vad hastigheten skulle vara vid stängd koppling vid rådande förbränningsmotorvarvtal, vilket indikerar att fordonets 10 15 20 25 30 536 272 12 hastighet är avsedd att öka, t.ex. från stillastående, varvid fordonet anses utföra en start (således behöver fordonet inte nödvändigtvis stå helt stilla för att en start ska anses utföras, även om detta enligt en utföringsform kan utgöra ett krav). Enligt en utföringsform används enbart denna bestämning som indikation på att fordonet utför en start.

Enligt en annan utföringsform används nämnda rotationshastigheter tillsammans med ytterligare styrsystemdata för att fastställa huruvida fordonet anses utföra en start. Enligt en utföringsform kan data avseende fordonets hastighet VF kombineras med nämnda rotationshastigheter, varvid t.ex. start kan anses vara sannolik om nämnda rotationshastighet nfl är lägre än rotationshastigheten nm samtidigt som fordonets hastighet VF understiger någon tillämplig hastighet. Enligt en utföringsform används enbart bestämningen huruvida förbränningsmotorns 101 rotationshastighet nm överstiger rotationshastigheten nm för växellådans ingående axel för att en start ska anses pågå enligt föreliggande uppfinning, och enligt en utföringsform bestäms även huruvida rotationshastigheten nW_för växellådans ingående axel understiger någon tillämplig hastighet, alternativt överhuvudtaget inte roterar i förbränningsmotorns rotationsriktning. Så länge som kriteriet i steg 204 inte är uppfyllt återgår förfarandet till steg 201.

Enligt en utföringsform bestäms i steg 204 huruvida fordonets hastighet VF understiger en första hastighet V1. Denna första hastighet kan t.ex. vara satt till en hastighet som är lika med eller större än den minsta hastighet fordonet kan framföras med när lägsta växel är ilagd och kopplingen är stängd. Så länge som fordonets rådande hastighet VF är högre än denna första hastighet V1 kan anledningen till att kopplingen 10 15 20 25 30 536 272 13 är öppen anses bero på att en växling pågår. Även i detta fall återgår därför förfarandet i en utföringsform till steg 20l för ny bestämning.

Enligt en utföringsform bestäms inte enbart huruvida fordonets ràdande hastighet VF överstiger hastigheten vid stängd koppling pà lägsta växel. Istället bestäms huruvida fordonets rådande hastighet VF överstiger lägsta hastighet på aktuell växel, eller åtminstone för närmast lägre växel jämfört med aktuell växel, varför hastigheten V1 i stället kan sättas till ett sådant värde. En anledning till detta är att fordonets förare kan ha valt en startväxel som inte utgörs av den lägsta växeln, utan en växel som ligger ett eller flera växelsteg upp för att undvika frekvent växling vid start av fordonet. I dessa fall är det således inte tillräckligt att fordonets hastighet VF överstiger hastigheten vid stängd koppling på lägsta växel, utan fordonshastigheten VF måste överstiga en högre hastighet för att kopplingen ska kunna vara öppen pga. växling och inte av annan anledning.

Om det således i steg 204 fastställs att fordonet anses utföra en start fortsätter förfarandet till steg 205, där förfarandet enligt denna utföringsform väntar en första tid tl innan förfarandet fortsätter till steg 206 för att kontrollera huruvida kopplingen är stängd. Tiden tl kan t.ex. sättas till en tid inom vilken växling normalt hinner utföras, och den kan även t.ex. vara olika för olika växlingssteg. Tiden kan även utgöras av någon tillämplig tid som föraren tillåts slira på kopplingen, såsom t.ex. 1 sekund, 2 sekunder, 3 sekunder eller annan tillämplig tid. Om kopplingen är stängd när förfarandet när steg 206, dvs. efter tiden tl, avslutas förfarandet i steg 203. Alternativt återgår förfarandet till steg 201. Om kopplingen fortfarande inte är stängd efter tiden tl kan det däremot antas att kopplingen är delvis öppen av annan orsak, 10 15 20 25 30 536 272 14 varför förfarandet istället fortsätter till steg 207. När förfarandet når steg 207 kan det således antas att kopplingen är delvis öppen, samtidigt som en drivkraftöverföring sker, varför det således sker en oönskad energiförlust i form av värme som kan ge upphov till oönskat slitage.

Såsom nämnts ovan kan denna kopplingsslirning bero på att fordonet står stilla i en uppförslutning, där föraren istället för att hålla fordonet stilla genom att aktivera färdbromssystemet, t.ex. genom att nedtrycka en bromspedal, håller fordonet stilla genom att med hjälp av ett accelerationsorgan såsom ett gasreglage, t.ex. en gaspedal, begära precis så stor drivkraft från förbränningsmotorn 101 att drivkraften på drivhjulen precis motsvarar rådande körmotstånd. I denna situation kommer således förbränningsmotorns utgående axel att rotera med rådande motorvarvtal, medan växellådans ingående axel 109, och därmed friktionselementet 110, kommer att vara stillastående. I denna situation råder således en stor eller mycket stor hastighetsskillnad mellan friktionselement 110 och svänghjul 102, vilket också innebär att en stor eller mycket stor del av den av förbränningsmotorn genererade drivkraften (det genererade vridmomentet) kommer att övergå i friktionsvärme istället för att bidra till fordonets framdrivning. Ju större mängd energi som förbrukas genom friktion, desto större slitage kommer kopplingen (friktionselementet) att utsättas för. Kopplingen kan även vara delvis öppen pga. att föraren t.ex. krypkör i en kö med lägre hastighet än fordonets lägsta hastighet på lägsta eller vald växel.

Vid en motsvarande situation med en konventionell automatväxellåda klarar momentomvandlaren av att hantera överskottsenergin, t.ex. genom att pumpa runt olja, varvid heller inget skadligt slitage uppstår. 10 15 20 25 30 536 272 15 I syfte att stoppa oönskad energiomvandling via friktion påbörjas därför i steg 207 en ökning av den av kopplingen överförda kraften, vilket företrädesvis sker genom att den av kopplingen överförda framdrivningskraften ökas genom att styrt av styrsystemet manövrera kopplingen så att en större framdrivningskraft överförs, dvs. friktionen mellan friktionselement och t.ex. svänghjul ökas, t.ex. genom att friktionselementet manövreras i en riktning mot svänghjulet varvid den överförbara kraften ökas, och varvid således även en större del av den av förbränningsmotorn 101 avgivna kraften överförs via kopplingen till efterföljande drivlina istället för att förbrukas som friktionsenergi. Ökningen av kraftöverföring över kopplingen kan utföras på nàgot tillämpligt sätt. T.ex. skulle ökningen kunna vara linjär, dvs. ökningen av överförd kraft per tidsenhet skulle kunna vara konstant. Enligt föreliggande uppfinning utförs dock ökningen av överförd kraft per tidsenhet icke-linjärt, dvs. ökningen per tidsenhet förändras allteftersom den av kopplingen överförda drivkraften förändras. Ökningen av kraftöverföringen kan t.ex. utföras som en kontinuerligt/stegvis ökande funktion, sàsom t.ex. en exponentialfunktion eller annan tillämplig icke-linjär funktion där den av kopplingen överförda drivkraften ökas med en allt högre ökning per tidsenhet i takt med att kopplingen stängs. Enligt en utföringsform ökas således kraftöverföringen långsamt i början för att sedan ökas allt fortare, t.ex. till dess att en viss högsta ökning per tidenhet har uppnåtts. Ökningen av den medelst kopplingen överförbara framdrivningskraften kan t.ex. styras så att nämnda högsta ökning per tidsenhet understiger något tillämpligt värde för att förändringen i fordonshastighet inte ska bli alltför stor 10 15 20 25 30 536 272 16 och föraren därmed onödigt överraskad. Ökningen kan t.ex. styras av någon tillämplig beräkningsmodell.

Den i början långsamma ökningen har fördelen att en långsammare ökning ger föraren tid att reagera t.ex. när fordonet pga. den ökade drivkraftöverföringen börjar att förflytta sig vid en situation där föraren förväntar sig att fordonet ska vara stillastående. Den ökning som aktiveras i steg 207, dvs. den hastighet med vilken kopplingen stängs, bör vara sådan att föraren ges tid att reagera när fordonets hastighet förändras i syfte att undvika risk för att farliga situationer uppstår på grund av att kopplingen stängs alltför hastigt.

Istället för att ökningen av den av kopplingen överförda drivkraften ökas med allt högre hastighet allteftersom kopplingens stängs kan omvänt ökningen vara som störst i början, varvid ökningen per tidsenhet sedan avtar. Denna lösning har fördelen att föraren hastigt blir uppmärksammad på vad som håller på att ske, varvid ökningen av drivkraft per tidsenhet sedan kan avta för att inte riskera alltför kraftfull fordonsrörelse innan föraren hinner reagera. I detta fall kan ökningen av drivkraft per tidsenhet minskas till någon tillämplig ökning per tidsenhet, vilken t.ex. kan vara mindre än den största ökning per tidsenhet som tillämpas när den av kopplingen överförda drivkraften ökas med en allt högre ökning per tidsenhet när kopplingen stängs. Vidare kan den ökning per tidsenhet som enligt denna utföringsform tillämpas i början av ökningen av den av kopplingen överförda drivkraften vara densamma som eller större eller mindre än den största ökning per tidsenhet som tillämpas när den av kopplingen överförda drivkraften ökas med en allt högre ökning per tidsenhet när kopplingen stängs. 10 15 20 25 30 536 272 l7 Ett exempel på en uppfinningsenlig ökning av kraftöverföringen visas i fig. 3, i vilken den kraft som överförs av kopplingen visas som funktion av tiden. Figuren visar även rådande körmotstånd, samt fordonets hastighet. Förfarandet börjar vid t=t0, och vid tiden t=tl påbörjas ökning av den av kopplingen överförda kraften. Såsom kan ses ökas den överförda kraften långsamt i början för att sedan öka exponentiellt. Vid t=t2 har den överförda kraften uppnått fordonets körmotstànd enligt nedan, varvid fordonet börjar förflytta sig, indikerat genom att fordonshastigheten Vr ökar.

Såsom kan ses i figuren uppgår den av kopplingen överförda drivkraften först vid tiden t=t2 till fordonets körmotstånd.

Fram till tiden t=t2 kommer fordonet därför ännu inte att börja förflytta sig. Enligt en utföringsform utförs därför först t.ex. linjär eller annan godtycklig tillämplig ökning fram till dess att den överförda kraften uppnår fordonets körmotstànd, dvs. situationen vid tiden t=t2. Från tiden t=t2 kan drivkraften sedan vara anordnad att förändras icke-linjärt enligt ovan, såsom med allt större ökning av drivkraft per tidsenhet, allteftersom kopplingen stängs.

Vidare kan ökningen vara anordnad att ökas till dess att ökningen per tidsenhet uppgår till något tillämpligt maximalt värde, åter i syfte att undvika alltför hastiga fordonsrörelser. Ökningen per tidsenhet kan även vara anordnad att först öka till något tillämpligt värde för att sedan börja avta.

Förutom kännedom om nämnda kontaktpunkt har styrsystemet normalt även kännedom om kopplingens karakteristik, dvs. hur mycket kraft som kan överföras i förhållande till friktionselementets position, varför en ökning av den överförda kraften enligt det i fig. 3 visade exemplet också i 10 15 20 25 30 536 272 18 praktiken kan utföras med god överensstämmelse med förväntad ökning.

Vid styrningen enligt uppfinningen kan allmänt någon godtycklig tillämplig representation av den av kopplingen överförda framdrivningskraften tillämpas, såsom t.ex. en representation av kopplingens (hävarmens) position, vilken med hjälp av kopplingens karaktäristik alltså kan användas för att fastställa en representation av överförd framdrivningskraft.

När således en ökning den av kopplingen överförda kraften har påbörjats i steg 207 fortsätter förfarandet till steg 208 för att fastställa huruvida kopplingen är stängd, vilket t.ex. kan fastställas genom att jämföra rotationshastigheterna på respektive sida om kopplingen eller genom att fastställa huruvida fordonets hastighet överstiger lägsta möjliga hastighet vid stängd koppling vid aktuell växel. I en utföringsform fastställs huruvida fordonets hastighet överstiger lägsta möjliga hastighet vid stängd koppling vid aktuell växel och aktuellt motorvarvtal. Om fordonets hastighet är lika med eller överstiger denna hastighet, alternativt att ”stängd koppling" indikeras på annat sätt, t=t3, i fig. 3, avbryts förfarandet och avslutas i steg 203, alternativt återgår förfarandet till steg 201 eftersom kopplingen har stängts och risken för oönskat slitage därmed undvikits. Bestämning huruvida kopplingen är stängd eller inte kan även bestämmas t.ex. med hjälp av kopplingens (hävarmens) position.

Sá länge som kopplingen inte är stängd återgår förfarandet tills steg 207 för ytterligare ökning av den av kopplingen överförda kraften genom stängning av kopplingen.

Vid bestämningen av en ökning av framdrivningskraft i steg 207 kan även fordonets körmotstånd användas. Genom att estimera 10 15 20 25 30 536 272 19 fordonets körmotstånd, dvs. den kraft på fordonets drivhjul som måste övervinnas för att hastighetsförändring ska ske (indikerad i fig. 3), vilket kan utföras på något tillämpligt sätt där ett flertal finns beskrivna i den kända tekniken, och jämföra det estimerade körmotstàndet med den framdrivningskraft på fordonets drivhjul som den av kopplingen överförda kraften motsvarar, kan det bestämmas hur stor kraft som mäste överföras med hjälp av kopplingen för att fordonet ska börja förflytta sig i färdriktningen. Så länge som den av kopplingen överföra kraften understiger den kraft som erfordras på fordonets drivhjul kan den med hjälp av kopplingen överförda framdrivningskraften ökas så att den på fordonets drivhjul verkande drivkraften säkert övervinner nämnda körmotstånd, t.ex. i någon tillämplig utsträckning, och föraren därmed säkert blir uppmärksammad.

I steg 208 kan även ytterligare bestämningar utföras. T.ex. kan det övervakas huruvida fordonets förare fortfarande begär en positiv framdrivningskraft med hjälp av t.ex. en gaspedal.

Om föraren inte längre begär en positiv framdrivningskraft, t.ex. pga. av att föraren har lyft foten från gaspedalen och/eller aktiverat ett bromssystem, såsom t.ex. fordonets färdbromssystem, fortsätter förfarandet till steg 209 för att omedelbart öppna kopplingen eftersom föraren har begärt en minskning av framdrivningskraft. Dvs. den av kopplingen överförda framdrivningskraften ökas successivt genom stängning kopplingen endast så länge som den av föraren begärda framdrivningskraften inte minskar eller upphör.

Förfarandet avslutas sedan i steg 203, alternativt återgår förfarandet till steg 201 för ny bestämning.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller således ett förfarande som stänger kopplingen när denna är delvis öppen. Detta innebär att fordonet, vid stillastàende när stängningen av 10 15 20 25 30 535 272 20 kopplingen påbörjas, kommer att börja förflytta sig framåt ”av sig själv", varvid föraren antingen kommer att tillåta detta, varvid kopplingen stängs, alternativt motverka förflyttningen, genom att t.ex. släppa en gaspedal eller aktivera ett bromssystem såsom att trycka på en bromspedal. Oavsett förarens agerande kommer kopplingen således att helt öppnas eller stängas, varvid skadligt slitage kan minskas.

Uppfinningen medför också att fordonet (kopplingen) kommer att utsättas för ett jämnare slitage oberoende av vilken förare som framför fordonet eftersom utdragen slirning på kopplingen inte tillåts, vilket således jämnar ut skillnader i körsätt mellan olika förare.

Enligt en utföringsform utförs även ytterligare bestämning i steg 208. T.ex. kan en representation av åtminstone ett drivhjuls grepp mot fordonets underlag bestämmas, vilket t.ex. kan utföras genom att jämföra drivhjulets eller drivhjulens rotationshastighet med fordonets hastighet. Om hastighetsskillnaden överstiger något tillämpligt värde, vilket indikerar att åtminstone ett drivhjul slirar på grund av försämrat grepp mot underlaget, t.ex. pga. snö, is eller löst grus, kan ökningen av den av kopplingen överförda framdrivningskraften avbrytas för att inte försvåra för en förare som t.ex. försöker manövrera fordonet vid en situation med dåligt grepp mot underlaget.

Vidare är uppfinningen tillämplig både vid växlar för färd framåt respektive vid växlar för backning med fordonet. Det kan dock vid vissa tillfällen vara fördelaktigt att endast aktivera uppfinningen för färd i en framåtriktning för att minska risken kollision med bakomvarande hinder vid t.ex. backning. Vidare kan det vara fördelaktigt att den uppfinningsenliga funktionen t.ex. selektivt kan avstängas vid viss manövrering, såsom vid t.ex. framförande av fordonet i en 10 15 535 272 21 rangeringsmod/manövreringsmod där föraren ofta framför fordonet med en mycket låg hastighet vid t.ex. angöring av t.ex. en lastkaj eller fickparkering.

Vidare har uppfinningen ovan exemplifierats för en situation där föraren begär en drivkraft via ett förarstyrbart accelerationsorgan såsom en gaspedal. Uppfinningen är dock tillämplig även där föraren begär drivkraft på annat sätt, såsom via något förarassisterande system eller tillämplig styrenhet.

Ytterligare utföringsformer av förfarandet och systemet enligt uppfinningen återfinns i de bilagda patentkraven. Det skall också noteras att systemet kan modifieras enligt olika utföringsformer av förfarandet enligt uppfinningen (och vice versa) och att föreliggande uppfinning alltså inte på något vis är begränsad till ovan beskrivna utföringsformer av förfarandet enligt uppfinningen, utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfång.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 536 2?2 22 Patentkrav 1. Förfarande för styrning av en medelst ett fordonsstyrsystem styrd koppling (106) vid ett fordon (100), (100) (101), varvid nämnda fordon innefattar en motor (100) en framdrivningskraft från nämnda motor (101), och varvid en förare av nämnda fordon begär kännetecknat av stegen att, när en av nämnda förare begärd första framdrivningskraft överförs via nämnda koppling (106), - bestämma huruvida nämnda koppling (106) slirar vid överföring av nämnda första framdrivningskraft, och - när nämnda koppling (106) slirar vid nämnda överföring av nämnda första framdrivningskraft, öka den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften, varvid nämnda ökning av den medelst nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften styrs så att ökningen per tidsenhet förändras i beroende av en representation av (106) den av nämnda koppling överförda framdrivningskraften. Förfarande enligt krav l, varvid nämnda ökning av den medelst nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften styrs så att ökningen per tidsenhet ökas i beroende av en representation av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften. Förfarande enligt krav l eller 2, varvid nämnda ökning per tidsennet ökas med ökad överförd framdrivningskraft. Förfarande enligt krav l eller 2, varvid nämnda ökning per tidsenhet minskas med ökad överförd framdrivningskraft. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid den medelst nämnda koppling (106) överförda 10 15 20 25 30 536 272 23 framdrivningskraften styrs så att ökningen per tidsenhet utförs som en kontinuerligt/stegvis ökande funktion. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid den medelst nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften styrs så att ökningen per tidsenhet ökas i beroende av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften till dess att en första ökning per tidsenhet har uppnåtts. Förfarande enligt något av kraven 1, 2, 4, vidare innefattande att: - vid nämnda ökning av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften, styra nämnda ökning på så sätt att ökningen per tidsenhet är högst i början av nämnda ökning av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften, varvid den medelst nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften styrs så att ökningen per tidsenhet utförs som en kontinuerligt/stegvis minskande funktion. Förfarande enligt något av kraven 1, 2, 4, 7, vidare innefattande att: - vid nämnda ökning av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften, styra nämnda ökning på så sätt att ökningen per tidsenhet är högst i början av nämnda ökning av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften, varvid den medelst nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften styrs så att ökningen per tidsenhet minskas med ökad framdrivningskraft till dess att en andra ökning per tidsenhet har uppnåtts. Förfarande enligt något av kraven 1-8, varvid nämnda fordon vidare innefattar åtminstone ett förarstyrbart accelerationsorgan för begäran av en framdrivningskraft 10 15 20 25 30 10 11. 12. 13. 14. 536 272 24 från nämnda motor (101), varvid nämnda framdrivningskraftbegäran styrs av nämnda förare med hjälp av nämnda accelerationsorgan. .Förfarande enligt något av kraven 1-9, varvid den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften ökas genom att med hjälp av nämnda fordonsstyrsystem manövrera nämnda koppling (106) på så sätt att den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften ökas. Förfarande enligt något av kraven 1-10, vidare innefattande att fastställa huruvida fordonet (100) utför en start. Förfarande enligt något av kraven 1-11, vidare innefattande att bestämma huruvida fordonets (100) hastighet (VF) understiger en första hastighet (V1), och - öka den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften när fordonets hastighet (Vfl understiger nämnda första hastighet (Vfl. Förfarande enligt något av kraven 1-12, varvid nämnda fordon (100) vidare innefattar en växellåda (103), vidare innefattande att: - öka den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften när förbränningsmotorns (101) rotationshastighet (nm) överstiger rotationshastigheten (nfl) för växellådans (103) ingående axel (109). Förfarande enligt krav 13, varvid den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften ökas när rotationshastigheten (nw) för växellådans (103) ingående axel (109) understiger en första rotationshastighet. 15.Förfarande enligt något av kraven 1-14, vidare innefattande att: - bestämma ett körmotstând för nämnda fordon (100), och 536 2?2 25 - när den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften motsvarar en på fordonets (100) drivhjul verkande drivkraft som understiger nämnda körmotstånd, öka den medelst nämnda kopplingf(l06) överförda framdrivningskraften så att den på fordonets (100) drivhjul verkande drivkraften övervinner nämnda körmotstånd. l6.Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda ökning av den medelst nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften styrs så att ökningen per tidsenhet understiger ett första värde. l7.Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda ökning av den medelst nämnda koppling (106) överförda kraften utförs enligt en beräkningsmodell. 18.Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att, när nämnda koppling (106) slirar vid nämnda överföring av nämnda första framdrivningskraft: - öka den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften först när en första tid har förflutit. 19.Förfarande enligt krav 18, varvid uppräkning av nämnda första tid påbörjas då en framdrivningskraft begärs. 20. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att bestämma huruvida den av nämnda förare begärda framdrivningskraften minskar, och - öka av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften så länge som den av nämnda förare begärda framdrivningskraften inte minskar. 21. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att öka den av nämnda koppling (106) 10 15 20 25 30 535 272 26 överförda framdrivningskraften så länge som nämnda koppling (106) slirar. 22. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda ökning av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften avbryts när nämnda framdrivningskraftbegäran avbryts. 23.Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att, efter en ökning av nämnda medelst nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraft: - öppna nämnda koppling (106) helt vid en minskning av den av nämnda förare begärda framdrivningskraften. 24. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda fordon innefattar åtminstone ett drivhjul, vidare innefattande att: - bestämma en representation av åtminstone ett drivhjuls grepp mot fordonets (100) underlag, och - avbryta nämnda ökning av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften om greppet mot underlaget understiger ett första grepp. 25.Förfarande enligt krav 24, varvid nämnda bestämning av en representation av åtminstone ett drivhjuls grepp mot fordonets (100) underlag innefattar en bestämning huruvida rotationshastigheten för nämnda drivhjul motsvarar en fordonshastighet (VF) som överstiger rådande fordonshastighet (VF) med mer än en första hastighet. 26.Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav l-25. 27.Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 26, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium. 535 272 27 28.System för styrning av en medelst ett fordonsstyrsystem styrd koppling vid ett fordon (100), varvid nämnda fordon (100) innefattar en motor (101) och varvid en förare begär en framdrivningskraft från nämnda motor (101), kännetecknat av systemet innefattar: - organ för att bestämma huruvida nämnda koppling (106) slirar vid överföring av nämnda första framdrivningskraft, och - organ för att, när nämnda koppling (106) slirar vid nämnda överföring av nämnda första framdrivningskraft, öka den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften, varvid nämnda ökning av den medelst nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften styrs så att ökningen per tidsenhet förändras i beroende av en representation av den av nämnda koppling (106) överförda framdrivningskraften. 29.System enligt krav 28, kännetecknat av att nämnda koppling (106) innefattar en första respektive en andra kopplingsdel, varvid nämnda första kopplingsdel är fast förbunden med nämnda motor (101), och varvid nämnda första respektive andra kopplingsdel selektivt sammankopplas för överföring av kraft från nämnda motor (101) till nämnda andra kopplingsdel. 30.System enligt krav 28 eller 29, kännetecknat av att nämnda koppling (106) slirar när en rotationshastighetsskillnad mellan nämnda första och andra kopplingsdel råder. 31.Fordon (100), kännetecknat av att det innefattar ett system enligt något av kraven 28-30. 32. Fordon (100) enligt kraven 31, kännetecknat av att det vidare innefattar åtminstone ett förarstyrbart accelerationsorgan för begäran av en framdrivningskraft 535 272 28 från nämnda motor, varvid nämnda framdrivningskraftbegäran är anordnad att styras av nämnda förare med hjälp av nämnda accelerationsorgan.