SE537144C2 - Skattning av en tröghet för ett tillstånd i ett fordon - Google Patents

Skattning av en tröghet för ett tillstånd i ett fordon Download PDF

Info

Publication number
SE537144C2
SE537144C2 SE1251366A SE1251366A SE537144C2 SE 537144 C2 SE537144 C2 SE 537144C2 SE 1251366 A SE1251366 A SE 1251366A SE 1251366 A SE1251366 A SE 1251366A SE 537144 C2 SE537144 C2 SE 537144C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
actual
vehicle
inertia
constitutes
vehicle system
Prior art date
Application number
SE1251366A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1251366A1 (sv
Inventor
Martin Evaldsson
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1251366A priority Critical patent/SE537144C2/sv
Priority to PCT/SE2013/051414 priority patent/WO2014088491A2/en
Priority to DE112013005495.7T priority patent/DE112013005495T5/de
Publication of SE1251366A1 publication Critical patent/SE1251366A1/sv
Publication of SE537144C2 publication Critical patent/SE537144C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/12Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to parameters of the vehicle itself, e.g. tyre models
    • B60W40/13Load or weight
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/10Determining the moment of inertia
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/12Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to parameters of the vehicle itself, e.g. tyre models
    • B60W40/13Load or weight
    • B60W2040/1353Moment of inertia of a sub-unit
    • B60W2040/1361Moment of inertia of a sub-unit the component being the engine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031Mathematical model of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0037Mathematical models of vehicle sub-units
    • B60W2050/0039Mathematical models of vehicle sub-units of the propulsion unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0037Mathematical models of vehicle sub-units
    • B60W2050/0041Mathematical models of vehicle sub-units of the drive line
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0062Adapting control system settings
    • B60W2050/0075Automatic parameter input, automatic initialising or calibrating means
    • B60W2050/0083Setting, resetting, calibration
    • B60W2050/0088Adaptive recalibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

537 144 Sammandrag Ett forfarande och ett system for skattning av en troghet / for ett tillstand i ett fordon presenteras, dar fordonet innefattar atminstone en regulator anordnad att reglera atminstone ett faktiskt tillstandsvarde Sacr mot atminstone ett respektive motsvarande referensvarde S„f. Enligt fOreliggande uppfinning innefattar systemet: en bestamningsenhet anordnad att bestamma atminstone ett faktiskt insvangningsforlopp Strans actfor namnda atminstone ett faktiska tillstandsvarde Sact mot namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref; en jamforelseenhet anordnad att utfora atminstone en jamfOrelse av namnda atminstone ett faktiska insvangningsforlopp Strans act med atminstone ett respektive motsvarande forvantat insvangningsforlopp Strans_exp ; och en skattningsenhet anordnad att skatta namnda treghet / baserat pa namnda atminstone en jamforelse.

Description

537 144 SKATTNING AV EN TRoGHET FOR ETT TILLSTAND I ETT FORDON Tekniskt omnide Foreliggande uppfinning avser ett forfarande for skattning av en traghet / for ett tillstand i ett system enligt ingressen till patentkrav 1. Foreliggande uppfinning avser Oven ett skattningssystem anordnat for skattning av en troghet / for ett tillstand i ett system enligt ingressen till patentkrav 38, samt ett datorprogram och en datorprogramprodukt, vilka implementerar forfarandet enligt uppfinningen.
Bakgrund Foljande bakgrundsbeskrivning utgar en beskrivning av bakgrunden till foreliggande uppfinning, vilken inte maste utgora tidigare kand teknik.
Reglersystem innefattande en eller flera regulatorer utnyttjas idag fOr styrning av en star mangd olika typer av system, exempelvis i ett fordon. Styrningen innefattar ofta att ett tillstand styrs mot ett referensvarde for tillstandet.
Manga av de system som ska styras av sadana reglersystem har en trOghet /, sasom exempelvis en masstroghet, en termisk troghet K eller ett troghetsmoment J. Med troghet menas har och I detta dokument ett motstand mot forandring, exempelvis mot en rorelseforandring eller mot en temperaturforandring, vilket gor att forandringar inte sker momentant, det vill saga att forandringen sker Over en tidsperiod.
Ett farthallningssystem Or ett exempel pa ett fordonssystem innefattande en troghet / relaterad till en fordonsmassa in, i vilket en eller flera regulatorer utnyttjas fOr att reglera en faktisk hastighet vaa fOr fordonet. Ett motorsystem är ett annat exempel pa ett system med en troghet / relaterad till ett 1 537 144 trOghetsmoment J for motorn i fordonet, i vilket en eller flera regulatorer utnyttjas fOr att reglera ett faktiskt varvtal waa fOr motorn.
Ett annat exempel Or ett temperaturregleringssystem med en termisk trOghet K, ddr en faktisk temperatur Tact fOr en begrdnsad volym regleras genom utnyttjande av en eller flera regulatorer. Ett annat exempel är ett system fOr accelerationsbegrdnsning for ett fordon med en trOghet I relaterad till en fordonsmassa m, genom vilket en faktisk acceleration clact fOr fordon regleras av de en eller flera regulatorerna. I ett system for bromsning av ett fordon med en trOghet I relaterad till fordonsmassan m regleras den faktiska hastigheten vact for fordonet med de en eller flera regulatorerna.
Ett annat system Or ett system for kraftuttag vid Oppen drivlina i ett fordon, ddr motorvarvtalet for en motor i fordonet regleras, men ddr trOgheten I är relaterad ocks6 till utrustning som ansluts till kraftuttaget i fordonet. Sddan utrustning kan exempelvis innefatta pumpar, kranar eller annan utrustning som drivs via fordonets kraftuttag.
Styrsystem utnyttjar, och Or ddrfOr beroende av tillgang till, ett antal parametrar fOr att kunna styra olika funktioner pd ett korrekt och effektivt sdtt. Exempel pa sddana parametrar, pd vilka styrsystemen baserar sina styrfunktioner, innefattar fordonsmassan iii, trOghetsmomentet J for motorn, den termiska trOgheten K for en begrdnsad volym och ett totalt trOghetsmoment _hot fOr motor och kraftuttag.
I detta dokument kommer bakgrunden och uppfinningen till relativt stor del att beskrivas sdsom implementerad i ett fordon. Dock Or foreliggande uppfinning generellt tilldmpbar 2 537 144 pa vdsentligen alla system i vilka ett tillstand med en troghet ska regleras mot ett referensvdrde, vilket inses av en fackman pa omradet.
En vikt in has ett system, sasom en fordonsvikt, ddr fordonet kan utgoras av ett fordonstdg, utgor en viktig parameter i manga funktioner i ett fordons styrsystem. Fordonets vikt pdverkar fordonet avsevdrt i manga situationer, varfor det är mycket viktigt att korrekt kunna skatta denna vikt. Fordonets vikt ingar typiskt i modeller av fordonet, vilka anvdnds for diverse berdkningar och styrningar i fordonet.
For ett fordon vilket kan transportera stora laster, sasom bussar, vilka kan transportera ett start antal mdnniskor, eller lastbilar, vilka kan transportera olika typer av laster med stora vikter, kan vikten variera avsevdrt. Till exempel vdger en olastad lastbil avsevdrt mindre an samma lastbil ndr den är maximalt lastad. En tom buss har ocksd avsevdrt mindre massa an samma buss ndr den är full med passagerare. For till exempel en personbil är variationerna for massan mindre an for fordon avsedda att transportera stora laster, men dven hdr kan skillnaden mellan en tom och en fullastad personbil, ddr den fullastade personbilen dven kan innefatta ett pdkopplat och lastat slap, vara relativt stora i forhdllande till personbilens laga vikt.
Fordonsmassan m pdverkar ett kOrmotstand fOr fordonet, vilket gor att fordonets vikt är en viktig parameter till exempel for automatiskt vdxelval. Automatiskt vdxelval gOrs till exempel i en automatvdxlad manuell vaxellada, for vilken det är viktigt att kunna bestdmma ett aktuellt kOrmotstdnd och ddrmed vilken vdxel som skall vdljas vid ett aktuellt tillfdlle. Aven troghetsmomentet J for motorn är en viktig parameter vid vdxelval. 3 537 144 Hur en topografi fir ett vdgavsnitt piverkar fordonet dr aven starkt beroende av fordonets vikt, det viii saga av fordonets massa, eftersom vikten är avgorande fir hur mycket fordonet accelereras respektive retarderas av en nedfors- respektive uppforsbacke. Fordonets vikt dr ddrfor en viktig parameter aven i farthallare vilka tar hansyn till topografin fir ett vdgavsnitt, si kallade Look-Ahead-farthillare, dar storleken pi ett begirt motormoment vid ett tillfalle ar beroende av hur kommande vdgavsnitts topografi kommer att piverka fordonets hastighet. Naturligtvis ar fordonets vikt m och treghetsmomentet J fir motorn viktiga parametrar dven vid konventionell farthillning.
Den termiska trogheten K dr en viktig parameter avseende vdsentligen alla typer av temperaturreglering, vilka piverkar exempelvis forar- och passagerarkomfort, samt sdkerhet i ett fordon. Bide forare av ett fordon och passagerare, exempelvis i en buss, bor slippa storas och kraftiga och icke inskade temperaturvariationer. Dessutom är det i sdkerhetsavseende viktigt att en av foraren Onskad hyttemperatur hills, di exempelvis hojd temperatur kan paverka en trotthet has fOraren. Fir kylutrymmen exempelvis i fordon ddr lasten skall forvaras och/eller transporteras vid en viss temperatur, exempelvis livsmedelstransporter, hr dven den termiska trogheten K avgbrande att erhilla en korrekt skattning av fir att en exakt temperaturreglering ska kunna tillhandahallas.
Fir fordon ddr ett kraftuttag ska kunna tillhandahillas är det viktigt att den utrustning som ansluts till kraftuttaget i fordonet kan drivas av kraftuttaget, det viii saga att en motor i fordonet kan hilla ett vdsentligen konstant varvtal under kraftuttagskorningen. 4 537 144 Kortfattad beskrivning av uppfinningen Harefter beskrivs tidigare losningar och problem med dessa framst for skattning av fordonsvikten ni. Fackmannen inser att motsvarande problem finns for tidigare skattningar av massan for andra system an just fordon, samt for troghetsmomentet J for motorn, fOr den termiska trogheten K och fOr det totala troghetsmomentet Jtot som kravs for att driva utrustning ansluten till kraftuttaget, det vill saga for alla de trogheter / vilka skattas av foreliggande uppfinning.
Det finns idag flera metoder vilka tillampas fOr att skatta fordonsmassan iii, det vill saga fordonets vikt in. En sadan metod utnyttjar information fran ett luftfjadringssystem i fordonet. Luftfjadringssystemet mater axeltryck pa alla axlar som har luftfjadring, och rapporterar denna last till en styrenhet, vilken baserat pa dessa laster kan berakna fordonets massa. Denna metod fungerar bra om alla axlar är luftfjadrade. Dock fungerar metoden otillfredsstallande, eller inte alls, om en eller flera axlar saknar luftfjadring. Denna metod är till exempel sarskilt problematisk i fordonstag innefattande slap eller trailers, vilka inte rapporterar axelbelastning. Detta kan relativt ofta forekomma da mer eller mindre okanda slap ofta kopplas pa fordonstaget vid nyttjande av fordonet. Denna metod är ocksa problematisk under drift av fordonet, eftersom axeltrycken varierar dá fordonet kor over ojamnheter i vagbanan, vilket kan leda till att viktskattningen blir felaktig pa grund av de skiftande axe ltrycken.
Andra kanda metoder fOr masskattning utgOrs av accelerationsbaserade masskattningar. Dessa utnyttjar att man kan rakna ut massan utifran en kraft motorn tillfor fordonet och en acceleration denna kraft resulterar i. Kraften fran 537 144 motorn är kdnd i fordonet, men for dessa metoder behover accelerationen mdtas eller skattas.
Enligt en metod skattas accelerationen genom att utfora en derivering av fordonets hastighet. Denna metod fungerar bra vid hoga accelerationer, det viii saga pd laga vdxlar i relativt laga farter, men det är en nackdel med metoden att den paverkas av vdglutningen, vilken nodvdndiggOr deriveringen, eftersom vdglutningen är en okdnd parameter for systemet.
Enligt en annan metod skattas accelerationen med hjdlp av en accelerometer. Den accelerometerbaserade metoden har en fordel i att accelerationen mats direkt. Dock innefattar endast en begrdnsad mdngd av dagens fordon en accelerometer, vilket gor att denna metod inte är generellt applicerbar pa alla fordon.
Den nuvarande accelerometerbaserade metoden lider ocksa av att accelerometersignalen är brusig, vilket minskar noggrannheten for metoden.
Enligt en annan metod skattas accelerationen under vdxling. Denna metod utnyttjar antagandet att kormotstandet är ofOrdndrat under en vdxling och jdmfOr ddrfor fordonets acceleration fore under och efter vdxling for att bestdmma fordonet vikt. Denna metod resulterar i mycket otillfredsstdllande skattningar av fordonsmassan.
De accelerationsbaserade masskattningarna har generellt nackdelar i att vissa korforutsdttningar maste vara uppfyllda fer att en god skattning skall kunna utforas. Det är inte alls sdkert att dessa forutsdttningar uppfylls under en korning, varfOr en god masskattning da inte är mojlig. Till exempel krdver de accelerationsbaserade masskattningarna en fullgasacceleration pa laga vdxlar for att ge ett tillforlitligt resultat. Da en sadan fullgasacceleration inte 6 537 144 alltid intraffar under en korning, sasom am fordonet startar korningen i en nedforsbacke, till exempel fran en tankstation vid en pafart till en motorvag, och da med hjalp av nedforsbacken kan accelerera relativt lugnt for att sedan halla vasentligen en konstant hastighet under resten av farden, ger dessa metoder ofta inte en god skattning av fordonsvikten.
Saledes är de tidigare kanda metoderna for masskattning inte alltid mojliga att tillampa och/eller tillhandahaller inte tillforlitliga skattningar for alla korningar.
Aven tidigare kanda losningar for skattning av den termiska trogheten K och av det totala troghetsmomentet J0 relaterat till kraftuttag är bristfalliga. Det totala troghetsmomentet _hot for kraftuttagettypiskt okant, eftersom utrustning av skiftande typ kan anslutas till detta kraftuttag, dar fordonet inte kan kanna till eller vara forberett for all denna okanda utrustning av skiftande typ. Dessa ger undermaliga skattningar och/eller skattningar vilka kraver ett start tillskott i komplexitet i fordonet.
Det är ett syfte med foreliggande uppfinning att tillhandahalla ett forfarande och ett system for skattning av trogheter vilket loser ovan namnda problem med tidigare kanda skattningar.
Detta syfte uppnas genom det ovan namnda forfarandet enligt den kannetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnas aven genom ovan namnda system enligt kannetecknande delen av patentkrav 38, samt av ovan namnda datorprogram och datorprogramprodukt.
Genom foreliggande uppfinning utnyttjas en analys av ett faktiskt insvangningsforlopp Strans actfor atminstone ett 7 537 144 faktiskt tillstandsvarde Sact mot atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sw for att skatta en troghet / for ett tillstand i ett system. Genom att jamfara utseendet far detta atminstone ett faktiska insvangningsforlopp S trans _act med atminstone ett respektive motsvarande forvantat insvangningsforlopp Strans_expl Vilket har ett utseende som forutsatter korrekta skattningar av tillstandet, kan alltsa enligt fareliggande uppfinning tragheten / for tillstandet skattas.
Detta ger en mycket exakt skattning av tillstandet, vilken Oven Or robust eftersom systemen pa vilken skattningen baseras Or val definierade. Skattningen kan implementeras med ett mycket litet tillskott i kostnad och komplexitet for systemet.
Enligt en utforingsform kan troghetsskattningen enligt foreliggande uppfinning utnyttjas for att skatta en massa in relaterad till systemet, sasom exempelvis en fordonsmassa. Harigenom erhalls tillforlitliga skattningar av massan exempelvis av fordonsmassan i ett fordon, vilka kommer kunna utnyttjas av en star mangd system och funktioner i fordonet, sasom vid exempelvis farthallning och vaxelval. Harigenom kan bransleforbrukningen for fordonet minskas och/eller prestandan far fordonet Okas, eftersom val underbyggda och valgrundade val kan goras i dessa system, vilka totalt sett kan sanka bransleforbrukningen och/eller Oka prestandan.
Enligt en utforingsform kan troghetsskattningen enligt foreliggande uppfinning utnyttjas for att skatta en motors troghetsmoment J, varigenom exempelvis bransleforbrukningen for ett fordon kan minskas och/eller prestandan for fordonet kan okas, eftersom val underbyggda och valgrundade val kan goras i dessa system far exempelvis farthallning och vaxelval. 8 537 144 Enligt en utforingsform kan troghetsskattningen enligt foreliggande uppfinning utnyttjas for att skatta termisk treghet K for avgransade volymer, varigenom temperaturstyrning av exempelvis en kontorslokal, ett kylrum, en fOrarhytt eller ett lastutrymme kan regleras mycket exakt baserat pa kunskapen om den termiska trogheten K. Okad komfort for kontorspersonal och fOrare samt saker transport av exempelvis livsmedel kan hOrigenom sakerstallas.
Enligt en utferingsform kan treghetsskattningen enligt foreliggande uppfinning utnyttjas for att skatta det totala trOghetsmomentet hot vid ett kraftuttag. Enligt fOreliggande uppfinning skattas det totala troghetsmomentet [ tot vilket innefattar bade motorns troghetsmoment J och kraftuttagets treghetsmoment I PTO Lot = I + JPTO • HOrigenom erhalls en skattning av det totala troghetsmomentet J tOt vilket kan utnyttjas for att reglera varvtalet hos motorn sa att tillrOcklig och vOsentligen konstant kraft for att driva utrustningen ansluten i kraftuttaget kan tillhandahallas, eftersom denna reglering underlOttas av en kunskap om det totala troghetsmomentet itot • Alltsa kan med foreliggande uppfinning mer eller mindre okOnd utrustning av skiftande typ drivas via ett standigt vOldimensionerat kraftuttag i fordonet, vilket tidigare har varit mycket svart. Regulatorn kan Oven kalibrera sig automatiskt mot en bOttre skattning av det totala treghetsmomentet I Jtot, sd att den alltid är ins-Land pa raft regulatoraggressivitet.
Foreliggande uppfinning kan enligt en utforingsform utnyttjas for system dOr en styrning av systemet Or baserad pa en modell vilken innefattar en kraftekvation eller en annan ekvation som Or relaterad till systemet som ska regleras. Alltsa utgar styrningen av tillstanden cid fran systemen vilka innefattar 9 537 144 respektive tillstand. Med andra ord regleras systemen baserat pa systemen sjalva, eftersom regleringen av systemen utfors baserat pa modeller av systemen som ska regleras. Harigenom finns en god kannedom om systemen som ska regleras mom regleralgoritmen, vilket gor att skattningen blir robust.
Foreliggande uppfinning kan enligt en utforingsform aven utnyttjas fir system dar en styrning av systemet utfors av en PID-regulator eller av en differentiell PI-regulator. Troghetsskattningen enligt foreliggande uppfinning kan darfor tillampas di en stor mangd olika reglersystem utnyttjas fir att styra system i fordon.
Kortfattad figurforteckning Uppfinningen kommer att belysas narmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, dar lika hanvisningsbeteckningar anvands fir lika delar, och van: Figur 1 visar ett flodesschema fir ett forfarande enligt uppfinningen, Figur 2 visar ett exempel pa insvangningsforlopp mot ett referensvarde, Figur 3 visar ett exempel pa insvangningsforlopp mot ett referensvarde, Figurer 4a och 4b visar ett exempel pa massbestamning av ett fordon, och Figur 5 visar en styrenhet.
Beskrivning av fOredragna utforingsformer Foreliggande uppfinning hanfor sig enligt en aspekt till ett ferfarande fir skattning av en treghet I fir ett tillstand i ett system. Tillstanden, fir vilka enligt foreliggande 10 537 144 uppfinning en troghet / kan skattas, har ett motstand mot fordndring for tillstandet, till exempel ett motstand mot en rerelsefOrdndring eller mot en temperaturferdndring. Fordndringar for tillstanden sker ddrfor Over en tidsperiod och vdsentligen inte momentant.
Foreliggande uppfinning forutsdtter att dtminstone en regulator är anordnad att reglera dtminstone ett faktiskt tillstAndsvdrde Sact i systemet mot atminstone ett respektive motsvarande referensvdrde Sref.
Figur 1 visar ett flodesschema for ett forfarande enligt fOreliggande uppfinning.
I ett forsta step 101 av forfarandet bestdms atminstone ett faktiskt insvdngningsfOrlopp Strans actfOr det Atminstone ett faktiska tillstandsvdrdet Sact mot det Atminstone ett respektive motsvarande referensvdrdet Sref. Dd det dtminstone ett faktiska tillstandsvdrdet Sact regleras mot det Atminstone ett respektive motsvarande referensvdrdet Sref uppstdr atminstone ett faktiskt insvangnings forlopp Strans act'ddr detta atminstone ett faktiskt insvdngningsfarlopp Strans actbeskriver hur det atminstone ett faktiska tillstandsvdrdet Sact ndrmar sip och svdnger in mot det dtminstone ett respektive motsvarande referensvdrdet Sref. Utseendet for detta dtminstone ett faktiska insvdrigningsforlopp Strans actberor bland annat av trogheten / has tillstAndet.
I ett andra step 102 av forfarandet utfors Atminstone en jdmforelse av det dtminstone ett faktiska insvangningsforloppet Sans actmed dtminstone ett respektive motsvarande fervdntat insvdngningsforlopp Strans_exp• Detta forvdntade insvdngningsforlopp Strans_exp har ett utseende vilket 11 537 144 skulle ha blivit resultatet for det faktiska insvangningsforloppet Samsact am regiersystemet hade haft tillgang till ett korrekt varde fOr trOgheten I. Om till exempel trogheten I Or relaterad till fordonsmassan m och am reglersystemet har tillgang till en korrekt skattning av fordonsmassan m sa kommer det faktiska insvangningsforloppet Strans actvara identiskt med det forvantade insvangningsforloppet Strans_exp • PA motsvarande satt motsvarar utseendet has det forvantade insvangningsforloppet Strans_exp ett faktiskt insvangningsforlopp Strans actbaserat pa korrekta skattningar av traghetsmomentet J, den termiska trogheten K, eller det totala troghetsmomentet [ Jtot vid ett kraftuttag.
Dock skiljer sip det faktiska insvangningsforloppet Strans actofta fran det motsvarande forvantade insvangningsforloppet Strans_exp eftersom fullstandigt korrekta skattningar sallan finns att tillga, vilket utnyttjas av foreliggande uppfinning.
I ett tredje step 103 av forfarandet skattas tragheten I baserat pa den atminstone en jamforelsen av det atminstone ett faktiska insvangningsforloppet Strans actmed det atminstone ett respektive motsvarande forvantade insvangningsforloppet Strans_exp • Alltsa utnyttjas enligt fereliggande uppfinning insvangningsforloppet Sans actfor det atminstone ett faktiska tillstandsvardet Sact mot det atminstone ett respektive motsvarande referensvardet Sref for att bestamma trogheten I has tillstandet. Harigenom kan en mycket tillforlitlig skattning av exempelvis massan rn, motorns troghetsmoment J, eller den termiska trogheten K for exempelvis forarhytten erhallas. 12 537 144 Manga system har inbyggda trogheter for sina tillstand. Vasentligen alla sddana trbgheter kan skattas genom utnyttjande av foreliggande uppfinning. Ett par utforingsformer av fOreliggande uppfinning kommer att beskrivas nedan. Dock inser en fackman pd omradet att fbreliggande uppfinning generellt kan tillampas pa vasentligen alla system dar systemens tillstdnd har nagon slags motvilja till att fbrandras, det viii saga nagon slags troghet.
Styrningen av det dtminstone ett tillstandet i systemet som ska regleras av regulatorn är enligt en utfbringsform av uppfinningen modellbaserat. Modellen vilken har tilldmpas är relaterad till systemet som ska regleras genom att modellen innefattar en kraftekvation eller en annan ekvation som är relaterad till detta system och innefattar det dtminstone ett faktiska tillstandsvdrdet Sact. Alltsa tas en modell av systemet fram dtminstone derv-is genom att en kraftekvation eller en annan ekvation stalls upp for atminstone en del av systemet.
Vidare utfors vid regleringen av systemet styrningen av tillstandet genom utnyttjande av en styrsignal, varvid den modellbaserade styrningen gor att en storlek hos denna styrsignal är proportionell mot en forandring fbr det atminstone ett tillstdndet, det viii saga mot en fbrdndring hos namnda Atminstone det faktiska tillstandsvardet Sact. Alltsa tillhandahdller en styrenhet styrsignalen baserat pa modellen sa att dess storlek är proportionell mot en forandring hos tillstandet.
Med ett sadant reglersystem kan, d det implementeras i ett temperaturreglersystem, exempelvis en faktisk temperatur Tact styras mot ett temperaturreferensvarde Tref. I ett motorreglersystem i ett fordon kan ett faktiskt varvtal waa styras mot ett referensvarvtal wref. I ett farthdllarsystem i 13 537 144 ett fordon kan en faktisk fordonshastighet vaa styras mot en referenshastighet v„f. I ett reglersystem for accelerationsbegransning kan en faktisk acceleration aaa styras mot en referensacceleration a„f. I ett bromssystem i ett fordon kan en faktisk hastighet vaa styras mot ett referensvarde i form av en maximal hastighet vm„. Utforingsformer av uppfinningen i vilka dessa styrningar utnyttjas for att bestamma tragheter kommer att beskrivas mer I detalj nedan.
Enligt en utfOringsform av uppfinningen är systemet som ska regleras ett farthallningssystem exempelvis i ett fordon, vilket har en troghet / som Or relaterad till en massa in relaterad till systemet, exempelvis en massa for fordonet. Modellen som regleringen Or baserad pa tar hansyn till en skillnad mellan en faktisk acceleration aaa relaterad till systemet och en referensacceleration a„f for fordonet, dar skillnaden beror av en tidsparameter T.
Det faktiska tillstandsvardet Saa som ska styras av regulatorn utgor har en faktisk hastighet vaa relaterad till systemet, exempelvis en faktisk fordonshastighet, det vill saga den verkliga hastighet fordonet kommer att halla som reslutat av farthallningen. Referensvardet Sref som tillstandet styrs emot utgor har en referenshastighet v„f for systemet. Eftersom massa in relaterad till systemet har är relaterat till trogheten / kan enligt denna utforingsform massan m skattas tillforlitligt genom att analysera insvangningsforloppet Strans actfor det faktiska tillstandsvardet Saa mot motsvarande referensvarde Sre f • Det finns en mangd olika typer av farthallare fOr fordon. I en del av dessa farthallare staller foraren sjalv in 14 537 144 referenshastigheten v„f. I andra typer av farthallare staller foraren in en set-hastighet vsa baserat pa vilken farthallaren sedan faststaller storleken pa referenshastigheten v„f som skickas till hastighetsregulatorn, varvid referenshastigheten Vref kan ha ett annat varde an set-hastigheten vsa.
Modellen tar hansyn till en skillnad mellan en faktisk acceleration a„t relaterad till systemet, exempelvis en faktisk fordonsacceleration, det viii saga den verkliga acceleration som resulterar av farthallningen, och en referensacceleration are f for systemet. Denna skillnad beror av en tidsparameter vilket beskrivs mer i detalj nedan. Tidsparametern T avgor hur utseendet pa insvangningsforloppet Strans actfor den faktiska hastigheten vaa mot referenshastigheten vref ser ut pa sa satt att ett mindre varde pa tidsparametern T per ett snabbt insvangningsforlopp och ett storre varde pa tidsparametern T per ett langsamt insvangningsforlopp.
Detta visas schematiskt i figur 2 for ett fordonsexempel, dir den streckade raka horisontella linjen Or en referenshastighet vref mot vilken faktiska hastigheter for olika varden pa svanger in. Sasom illustreras i figur 2 per det minsta vardet pa tidsparametern T=2 (heldragen kurva) det snabbaste insvangningsfOrloppet Sans act'det stOrre vardet pa tidsparametern T=(punktad kurva) ett langsammare insvangningsforlopp Stransact/ och det storsta vardet pa tidsparametern T=8 (streckad kurva) det langsammaste insvangningsforloppet Strans act• Enligt en utfOringsform av foreliggande uppfinning Or vdrdet pa tidsparametern T relaterat till en kormod, Oven benamnt karlage, exempelvis far ett fordon. Detta visas schematiskt figur 3, dar den streckade raka horisontella linjen Or en 537 144 referenshastighet v„f mot vilken faktiska hastigheter for olika varden pa T svanger in. Vardet pa tidsparametern T ses har som relaterat till en aggressivitet has regleringen. Darfor kan vid en normal kormod, exempelvis benamnd som "standard" (punktad kurva), tidsparametern T ges ett medelstort varde.
For en mer aggressiv kormod, exempelvis benamnd "power" (streckad kurva), ges tidsparametern T ges ett forhallandevis litet varde am den faktiska hastigheten vaa är lagre an referenshastigheten v„f. For denna kormod ges tidsparametern T ges ett fOrhallandevis start varde am den faktiska hastigheten vaa är hogre an referenshastigheten v„f, sasom visas i figur 3. Den mer aggressiva kormoden power svanger alltsa in snabbt nar den narmar sig referenshastigheten v„f nerifran (fran en lagre hastighet), men svanger in langsamt nar den narmar sig referenshastigheten vref uppifran (fran en hogre hastighet).
Kormoden power forsaker alltsa snabbt na upp till referenshastigheten v„f nerifran och mater tidigt upp uppifran, vilket ger ett kraftfullt intryck, en hogre medelhastighet och en tidsvinst i jamforelse med de andra kormoderna.
For en mindre aggressiv kormod, exempelvis benamnd "eco" (heldragen kurva), ges tidsparametern T ett forhallandevis start varde am den faktiska hastigheten vaa är lagre an referenshastigheten v„f. Pa motsvarande satt ges tidsparametern T for denna kormod ett forhallandevis litet varde am den faktiska hastigheten vaa är hogre an referenshastigheten v„f, sasom visas i figur 3. Den mindre aggressiva kormoden eco svanger alltsa in snabbt nar den narmar sig referenshastigheten v„f uppifran (fran en hogre hastighet), men svanger in langsamt nar den narmar sig referenshastigheten v„f nerifran (fran en lagre hastighet), vilket ger ett mjukt 16 537 144 intryck, samt en lagre medelhastighet och darmed en lagre total bransleforbrukning. Dessutom minskas aven mangden bortbromsad energi med kormoden eco for ett fordon, eftersom fordonet exempelvis under ett vagavsnitt innefattande en uppforsbacke foljt av en nedforsbacke har en lagre hastighet pa toppen av kronet. Pa grund av den lagre hastigheten pa toppen kravs mindre bromsning under nedforsbacken varvid mindre energi bromsas bort.
I anslutning till figurerna 2 och 3 har ovan beskrivits hur tidsparametern T paverkar insvangningsforloppet Strans actfor det faktiska tillstandsvardet Saa, har den faktiska hastigheten vaa, mot det motsvarande referensvardet Sreff, har referenshastigheten vref, for ett farthallarsystem.
Tidsparametern T har en motsvarande inverkan pa insvangningsforloppet Sans act for nedan beskrivna motorsystem, temperaturreglerings system, accelerationsbegransningssystem, bromssystem och kraftuttagssystem.
Enligt en utferingsform, dar uppfinningen tillampas vid farthallning, innefattar modellen som är relaterad till systemet som ska regleras en kraftekvation med ett utseende enligt: Fic+i = m * (vref -Vact aaa) + Fk , dar(ekv. 1) Fk+1 är en kraft vilken kommer verka pa ndmnda fordon vid nasta iteration av ekvationen beraknas; - m är massan for fordonet; vref är referenshastigheten; Vact är den faktiska hastigheten; T är tidsparametern; clact är den faktiskt accelerationen for fordonet; och - F1, är en nuvarande kraft vilken verkar pa fordonet. 17 537 144 Enligt en utforingsform av uppfinningen kan skattningen av massan m utgora en skattning av en hissmassa, det viii saga av en vikt for en hiss, dar systemet är ett hissystem vilket har en troghet I relaterad till en massa m for hissen. Harigenom kan en korrekt skattning av hissens totala massa m erhallas.
Det faktiska tillstandsvardet Sact som ska styras av regulatorn utgOr har en faktisk hastighet vact for hissen. Referensvardet Sref som tillstandet styrs emot utgor har en referenshastighet vref for hissen. E ftersom massan in for hissen är relaterad till trOgheten / kan enligt denna utfOringsform massa m har skattas tillforlitligt genom att analysera insvangningsforloppet Strans actfor det faktiska tills tandsvardet Sact mot motsvarande referensvarde Sref. Modellen som regleringen är baserad pa tar har hansyn till en skillnad mellan en faktisk acceleration aect for hissen och en referensacceleration aref for hissen, cidr skillnaden beror av en tidsparameter T.
Fackmannen inser att massor aven has andra system kan skattas pa motsvarande satt. Exempelvis kan massan m for last pa vasentligen alla typer av transportband, sasom bagagerullband, brickband for disk i matsalar, lopande band i tillverkningsindustri och liknande, skattas genom att utnyttja foreliggande uppfinning. Detta beror pa att lasten pa transportbandet, sasom vaskor, disk, fordon under tillverkning etc. paverkar transportbandets troghet I. DarfOr kan massorna enkelt skattas baserat pa analys av insvangningsforloppet Strans_act for det faktiska tillstandsvardet Sact mot motsvarande referensvarde Sref, vilka har kan utgora hastigheter.
Om massorna has dessa system andrar sig, det viii saga am exempelvis fordonsmassan andras vid omlastning, am fler vaskor stalls pa ett bagageband, eller am mycket disk stalls pa ett 18 537 144 diskband, kommer dessutom denna modellbaserade regulator att kalibrera am sig sjalv efter de nya massorna.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är systemet som ska regleras av regulatorn ett motorsystem exempelvis i ett fordon, dar modellen av motorsystemet tar hansyn till en skillnad mellan en forandring w -Cza av ett faktiskt varvtal for motorn och en forandring m -Tlef av ett referensvarvtal for motorn, dar skillnaden beror av tidsparametern T. Det faktiska tillstandsvardet S„t som ska styras utgor har ett faktiskt varvtal waa for motorn och det motsvarande referensvardet S„ef utgor ett referensvarvtal coref for motorn. Trogheten I baseras har pa ett traghetsmoment j far motorn, varfor detta troghetsmoment J kan skattas baserat pa jamforelsen av det faktiska insvangningsforloppet Stransact med det forvantade insvangningsfOrloppet Strans_exp • Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är systemet som ska regleras av regulatorn ett system for accelerationsbegransning exempelvis i ett fordon, dar modellen av accelerationsbegransningssystemet tar hansyn till en skillnad mellan den faktiska accelerationen acia och referensaccelerationen aref. Det faktiska tillstandsvardet Saa som ska styras utger da en faktisk acceleration aaa relaterad till systemet och referensvardet S„ef som utnyttjas vid styrningen utgar en referensacceleration are! relaterad till systemet, exempelvis en referensacceleration a„f for fordonet.
Trogheten I i systemet for accelerationsbegransning baseras har pa en massa m relaterad till systemet, exempelvis fordonsmassan iii, vilket gor att massan m kan skattas baserat pa jamforelsen av det faktiska insvangningsforloppet Strans act med det forvantade insvangningsforloppet Strans_exp• 19 537 144 Den fysikaliska modellen, pa vilken regleringen baseras innefattar kraftekvationen vilken har ett utseende enligt: Fk+1 = M. * (aref — ct,,,t) + Fk , ddr(ekv. 2) Fk+1 är den kraft som kommer vara relaterad till systemet vid ndsta iteration; m är massan relaterad till systemet; ref är referensaccelerationen; aaa är den faktiska accelerationen; och Fri, är en tidigare nuvarande kraft vilken verkar pa fordonet.
Far styrs alltsa den faktiska accelerationen aaa mot referensacceleration aref sa att en begrdnsning av den faktiska accelerationen aaa erhalls, vilket ger ett insvangningsforlopp Strans_exp vilket kan utnyttjas for att bestdmma massan m, exempelvis en fordonsmassa am systemet relaterar till ett fordon.
Sasom beskrivits ovan bestdmmer storleken pa tidsparametern T hur insvangningsforloppet Strans_exp ser ut nar den faktiska accelerationen aaa narmar sig referensacceleration aref, sa att olika varden pa tidsparametern T ger olika uppforande for systemet for accelerationsbegrdnsning.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utgor systemet som ska regleras ett system for bromsning exempelvis av ett fordon. Vasentligen vilken typ av fordonsbromssystem som helst kan regleras enligt denna utforingsform, exempelvis en fardbroms, en retarder, eller en elektromagnetisk broms, vilken till exempel kan utgoras av en elmotor i ett hybridfordon. Det faktiska tillstandsvdrdet S„t utgor har en faktisk hastighet vaa och referensvardet Sraf utgor en maximal hastighet vmax, vars vdrde exempelvis for ett fordon kan baseras pa en hastighetsbegransning for ett vagavsnitt. 537 144 Trogheten baseras for bromssystemet pa massan m relaterad till bromssystemet, exempelvis till en fordonsmassa, vilket gor att massan m, exempelvis fordonsmassan, hdr kan skattas baserat pa jdmforelsen av det faktiska insvdngningsforloppet Stransact Med det fOrvdntade insvdngningsforloppet Strans exp.
For denna utforingsform av uppfinningen tar modellen av bromssystemet hansyn till en skillnad mellan den faktiska accelerationen aaa och referensaccelerationen are/. for fordon dl kraftekvationen har ett utseende enligt: Bk±i m * (vmax _vaat aaCT) + Bk , ddr(ekv. 3) Bk+1 är en kraften vilken kommer vara relaterad till systemet vid ndsta iteration av algoritmen; m är massan; Vref dr referenshastigheten; Vact Or den faktiska hastigheten; T är tidsparametern; (tact Or den faktiska fordonsaccelerationen; och Bk Or den nuvarande bromsande kraften relaterad till systemet.
Sasom framgar av ekvation 4 beror skillnaden mellan den faktiska fordonsaccelerationen aaa och referensaccelerationen aref av tidsparametern T eftersom referensaccelerationen aref 14120,0c -vact motsvaras av termen. pa motsvarande sdtt som beskrivits ovan bestdmmer storleken p1 tidsparametern T hur insvdngningsforloppet Strans_exp ser ut ndr hdr den faktiska hastigheten vaa ndrmar sig den maximala hastigheten vmax.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utgor systemet som ska regleras en motor exempelvis i ett fordon.
Det faktiska tillstOndsvdrdet Sact som ska styras vid denna 21 537 144 reglering utger da ett faktiskt varvtal waa for motorn och referensvardet Sref som det faktiska varvtalet waa ska styras mot utgor ett referensvarvtal co„f far motorn. Trogheten for motorsystemet utgars har av ett traghetsmoment J for motorn, vilket gor att motorns troghetsmoment J kan skattas baserat pa jamfOrelsen av det faktiska insvangningsfOrloppet Stransact Med det motsvarande forvantade insvangningsforloppet Strans_exp• Modellen far motorsystemet, pa vilken regleringen baseras, tar har hansyn till en skillnad mellan en forandring w —c;ta av ett faktiskt varvtal fbr motorn och en forandring w -;ef av ett referensvarvtal fer motorn. Skillnaden beror hdr av en wref -waa tidsparameter T, eftersom termeninnefattar tidsparametern T, varfor fOrloppet for det faktiska varvtalets coact insvangning Strans actmot referensvarvtalet coref kan styras genom storleken pa tidsparametern T, pa motsvarande satt som beskrivits ovan for de andra utforingsformerna.
Enligt utforingsformen har modellens kraftekvation ett utseende enligt: Tk+1 = I * ref -Wact ct) + Tk, dar(ekv. 4) - Tk+1 Or ett vridmoment vilket kommer avges av motorn vid nasta iteration av algoritmen; J Or traghetsmomentet far motorn; wref Or referensvarvtalet for motorn; waa Or motorns faktiska varvtal; - r Or tidsparametern; waa Or en forandring av det faktiska varvtalet; och Tic Or det vridmoment som for narvarande avges av motorn. Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utgor systemet som ska regleras ett temperaturregleringssystem for 22 537 144 en begrdnsad volym, ddr temperaturregleringssystemets trOghet I baseras pa en termisk troghet K for volymen, varfor den termiska trogheten K kan skattas baserat pa jdmforelsen av det faktiska insvdngningsforloppet Strans_act med det motsvarande forvantade insvdngningsforloppet Strans_exp• Det faktiska tillstandsvdrdet Sact utgOr har en faktisk temperatur Tact for den begrdnsade volymen och den faktiska temperaturen Tact styrs mot referensvdrdet Sref, vilket utgors av en referenstemperatur Tref fer volymen.
Modellen for temperaturregleringssystemet tar hansyn till en skillnad mellan en fordndring Tact av en faktisk temperatur for volymen och en fordndring Tref av en referenstemperatur fofor denna volym. Skillnaden beror hdr av tidsparametern T och ekvationen enligt modellen av temperaturregleringssystemet, vilken har ett utseende enligt: Pk-Fi = K * (Tref -TactTa. ct) + Pk I dd./.(ekv. 5) Pk+1 Or en termisk effekt vilken kommer avges i den begrdnsade volymen vid ndsta iteration av algoritmen; K Or den termiska trogheten for den begransade volymen; - Tref Or referenstemperaturen; -Tact är den faktiska temperaturen; -T Or tidsparametern; Tact är en ferdndring av den faktiska temperaturen; och k Or en nuvarande termisk effekt vilken avges i den begransade volymen.
Aggressiviteten has insvdngningsforloppet for den faktiska temperaturen Tact mot referenstemperaturen Tref kan enkelt stdllas in genom justering av vdrdet for modellens tidsparameter T, varigenom insvdngningsforloppets karaktdr dndras sasom har beskrivits i detalj ovan. 23 537 144 Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utgor det system som ska regleras ett godtyckligt lampligt system inkopplat till ett kraftuttag i ett fordon. Vissa fordon, exempelvis lastbilar och traktorer, har kraftuttag till vilka en anvandare kan koppla in i start sett vilken utrustning som heist, sasom exempelvis en kran, en cementblandare, eller olika typer av kraftaggregat. Den stora variationen mellan de olika typer av system som kan kopplas in till kraftuttaget gor att en regulator med en relativt star mangd olika egenskaper kravs for att pa ett tillfredstallande satt driva dessa system.
Ett totalt troghetsmoment J0 inkluderande ett troghetsmoment J for en motor i fordonet och ett treghetsmoment h,, for systemet for kraftuttag skattas enligt denna utforingsform baserat pa det faktiska tillstandsvardet S„t, vilket utgor ett faktiskt varvtal waa for en motor i fordonet och vilket svanger in emot ett respektive motsvarande referensvarde Sref vilket utgOr ett referensvarvtal co„f fOr motorn. Genom att det totala troghetsmomentet [tot for bade motor och kraftuttag skattas kan det faktiska varvtalet wact som kravs for att driva kraftuttaget regleras.
Modellen av systemet tar har hansyn till en skillnad mellan en forandring w -Cza av ett faktiskt varvtal for motorn och en forandring w -7:ef av ett referensvarvtal for motorn, dar skillnaden beror av tidsparameter Regleringen av systemet som ansluts till kraftuttaget kan har ges en Onskad karaktar/aggressivitet genom en enkel justering av tidsparametern T.
Enligt denna utforingsform gors regleringen av systemet enligt de ovan beskrivna utforingsformerna oscillationsfria, det vill 24 537 144 saga styrningen av tillstandet gors icke-oscillativa, genom att ge tidsparametern T ett varde som är atminstone fyra ganger stOrre an vardet for kalibreringstiden y, > 4*y. Da T > 4*y sker insvangningen Strans actfor det faktiska tillstandsvardet Sact mot referensvardet S,f helt utan Over- och/eller underslangar. Oscillationer i sjalva insvangningsforloppet Strans _act for det faktiska vardet mot referensvardet undviks ants& di T 4*y.
Enligt en annan utforingsform ges tidsparametern T ett varde som Or atminstone mer On fyra ganger sa start som vardet far kalibreringstiden y, T > 4*y. Exempelvis kan har tidsparametern T ges vardet 5*y, T = 5*y, vilket ger ytterligare 20 % stabilitetsT = 4*y. Aven hogre varden for tidsparametern T kan utnyttjas, exempelvis T = 6*y, eller T = 7*y, vilket ger ytterligare oscillation i regleringen. De hogre vardena for tidsparametern T kan utnyttjas for att ge ytterligare in.
Enligt en utforingsform anses en tidigare skattning Iav trOgheten / vara inexakt och/eller joke tillfOrlitlig am det faktiska insvangningsforloppet Strans actskiljer sig fran motsvarande forvantad insvangningsforlopp Strans_exp• Atminstone en kvotmellan en tidigare skattning P av trOgheten och det faktiska vardet pi trOgheten I kan bestammas baserat pi en analys av det faktiska insvangningsforloppet Stransaal vilket harefter ska visas.
Vid analysen av insvangningsforloppet Strans_act for faktiska tillstandsvarden mot referensvardet Sref jamfors enligt fareliggande uppfinning utseendet for det faktiska 537 144 insvangningsfarloppet Strans_actl exempelvis for den faktiska hastigheten vaa, med ett fOrvantat utseende for samma insvangningsfOrlopp, exempelvis med ett fOrvantat utseende fOr denna hastighet Stram3exp • Om dessa tva insvangningsforlopp skiljer sig at kan det bero pa att skattningen av massan ar felaktig, vilket gor att regleringen enligt uppfinningen blir nagot inexakt, varvid den faktiska hastigheten vact fir ett annat utseende an den horde fa. DarfOr kan skattningen av massan m justeras baserat pa denna analys av insvingningsferloppet Swans act E'er att kunna skatta en kvot p mellan den verkliga massan m relaterad till systemet och den skattade massan m* gors en matematisk analys av ett insvingningsferlopp, vilken beskrivs harefter.
Systemet, exempelvis ett fordon, foljer kraftekvationen (Newtons andra lag): in • a = Fdriv F • omgtvnt• ng(ekv. 6) Di systemet verkligen styrs av regulatorn, det vill saga di regulatorn fir det den begar och di reglersystemet inte ligger i mattning mot maxmoment eller slapmoment, kommer hastighetsprofilen for den faktiska hastigheten vaa att falja en fordefinierad profil som endast beror pa de tva parametrarna T och 7, vilket kan harledas enligt nedan.
Systemet styrs, nar regulatorn verkligen styr, av ekvationen: hm* iv—v refact ,k a act ,k Fk+1 = +Fk, dar(ekv. 7) - Fk+1 ar en kraft vilken kommer vara relaterad till systemet vid nasta iteration; - h ar en diskretitionsfaktor; 26 537 144 y är en kalibreringstid; m är massan relaterad till systemet; v„f är referenshastigheten; V act ,k är den faktiska hastigheten; - 1- dr tidsparametern; a act ,k är den faktiska accelerationen; och F1, är en nuvarande kraft vilken är relaterad till systemet.
Genom att kombinera kraftekvationen (ekvation 6) och kraftuppdateringsekvationen (ekvation 7) erhdlls uttrycket: maact L* rtM ( V ref — V act ,k + Fomgivning,k + maact ,k (ekv. 8) Fomgivning ,k+1,k+1 7 a act ,k T Anta att omgivningskraftenAmIng är konstant frAn ett sampel till ett annat, vilket är ett rimligt antagande i exempelvis ett farthdllningssystem,vilket är relativt ldngsamt.DA erhalls efter lite algebraisk ommeblering uttrycket: ( 1 m* ( v„f Vact,k aact ,ka act ,k+1) 0 —a act ,k 7 M (ekv. 9) Om hastighetsfelet definieras som ovan C =vref-vact och man (61 act,ka act ,k+1 utnyttjar att termenar den numeriska derivatan av accelerationen erhdlls istdllet foljande ordindra differentialekvation av andra ordningen for hastighetsfelet am man dessutom Overgdr fran diskret tid till kontinuerlig tid: 1-1,- u=— --FE(ekv. 10) 7 27 537 144 darm är kvoten mellan den hittills skattade massan m* och den verkliga massan in Ur ekvation 10 kan masskvoten t enkelt lasas ut och beraknas.
Problemet är att bade E och E ofta ar valdigt brusiga, varfor skattningen darmed ocksa ofta blir brusig.
For att minimera problemet med brus i matsignaler integreras ekvationen fran och med att regulatorn verkligen bOrjar styra fordonet vid tiden t=0 till dess att systemet har stabiliserats kring referensen efter tiden t=T.
Da erhalls ett uttryck for masskvoten enligt: (0) — (T) (ekv. 11) T T(E(T)_E(0))+JE(t)dt 0 dar: E=S„f—Sact är ett tillstandsfel; är en derivata av tillstandsfelet E; - y Or en kalibreringstid; r Or en tidsparameter; och tidsperioden [0,7] har en langd som sakerstaller att det faktiska tillstandsvardet S„t hinner stabiliseras kring motsvarande referensvarde Sref.
For exempelvis ett farthallningssystem, dar det faktiska tillstandsvardet Saa utgOr en faktisk hastighet vaa och det motsvarande referensvardet Sref utgor en referenshastighet v„f, utgor tillstandsfelet E ett hastighetsfel, E=vrefVact • Far ett bromssystem, dar det faktiska tillstandsvardet S„t utgor en faktisk hastighet vaa och det respektive motsvarande 28 537 144 referensvardet S„f utgar en maximal hastighet vmax, utgar tillstandsfelet E ett hastighetsfel, C = vmax.
Om ekvation 10 loses erhalles Oven det forvantade insvangningsforloppet Strans_exp • Det forvantade insvangningsforloppet Strans_exp har ett utseende vilket det faktiska insvangningsforloppet Stransact skulle ha haft am reglersystemet hade haft tillgang till ett korrekt varde for trogheten /.
For system dar tillstandsfelet C utgor ett hastighetsfel, sasom for farthallningssystemet och bromssystemet, kan enligt en utfOringsform av uppfinningen kvoten 1.1=- utnyttjas for att bestamma en ny skattning niav en massa relaterad till systemet, exempelvis en fordonsmassa, genom att uppdatera en tidigare skattningav massan genom att multiplicera den gamla skattningen m* med den beraknade masskvoten (ekv. 12) Detta kan upprepas vid varje insvangning S - transact mat referensen Sref • En fackman inser att motsvarande harledning aven kan goras for bromssystemet am referenshastighet vref byts ut mot den maximala hastigheten Ekvation 12 är enkel att realisera i ett diskret styrsystem och den konvergerar garanterat sa lange den faktiska hastigheten vaa konvergerar mot referenshastigheten v„f.
Ett icke-begransande simulerat exempel pa masskattning enligt denna utferingsform visas i figurerna 4a och 4b, dar den 29 537 144 heldragna kurvan motsvarar en insvdngning S - transact dar masskattningen är korrekt och den punktade kurvan motsvarar en insvdngning Strans actmed felaktig masskattning. For den korrekta masskattningen blir insvdngningen Strans actoscillationsfri (framgar av figur 4a) och masskvoten 1.1=1 (framgar av figur 4h).
For den inkorrekta masskattningen far insvdngningen en oversldng (framgar av figur 4a) och masskvoten 11=0.5 (framgar av figur 4b). Massan Or hdr alltsd 50 % underskattad.
I figur 4b framgar tydligt att algoritmen konvergerar mot masskvotsvdrdena g=1 respektive 1.1=0.5 for korrekt respektive felaktig masskattning, vilket gor att algoritmen blir mycket anvdndbar for att korrigera felaktiga masskattningar. Dessutom kan algoritmen implementeras med mycket lagt komplexitetstillskott.
E'er ett accelerationsbegrdnsningssystem, ddr det faktiska tillstandsvdrdet Sact utgor en faktisk acceleration aact och referensvdrdet Sr-ef utgar en referensacceleration aref, kan analysen baseras pd en kraftekvation relaterad till systemet, exempelvis for ett fordon, enligt: aact(T)— (0) 1-t7 T a„f(t)dt + va„ (0) — va„(T) (ekv. 13) ddr: aact Or en faktisk acceleration; aref Or en referensacceleration; - V act Or en faktisk hastighet; y Or en kalihreringstid; och tidsperioden [0,7] har en ldngd som sdkerstdller att den 537 144 faktiska accelerationen a -aa hinner stabiliseras kring referensaccelerationen a„f. Ekvation 13 ser annorlunda ut an ekvation 11 eftersom accelerationsbegransningssystemet har styr mot en referensacceleration are! och inte mot en referenshastighet v„f.
Aven for accelerationsbegransningssystemet kan kvoten =-1; utnyttjas for att bestamma en ny skattning inav massan genom att uppdatera en tidigare skattning; ///=m*A.t, vilket kan harledas pa motsvarande satt som fer farthallarsystemet ovan.
For ett motorsystem i fordonet, dar det faktiska tillstandsvardet Sact utger ett faktiskt varvtal waa fer motorn och det motsvarande referensvardet Sref utgor ett referensvarvtal co„f for motorn, utgor tillstandsfelet E i ekvation 6 ett varvtalsfel, E °ref —Wact • Har kan, pa motsvarande satt som far massan kvoten pt=—/* utnyttjas far att bestamma en ny skattning Lew av traghetsmoment genom att uppdatera en tidigare skattning j, inew=jvilket kan harledas pa motsvarande satt som for masskattningen ovan.
Far ett temperaturregleringssystem i fordonet, dar det faktiska tillstandsvardet Sact utgor en faktisk temperatur Tact for en begransad volym och det motsvarande referensvardet Sref utgOr en referenstemperatur T,f for volymen, utgor tillstandsfelet E ett temperaturfel, E =Tref—Tact . Har kan, pa P motsvarande satt som fer massan kvoten =— utnyttjas fer att bestamma en ny skattning K av den termiska tregheten genom att uppdatera en tidigare skattningK=K*•p,, vilket kan harledas pa motsvarande satt som for masskattningen ovan. 31 537 144 For ett kraftuttagssystem i fordonet, dar det faktiska tillstandsvardet Sact utgor ett faktiskt varvtal waa for en motor i ett fordon och det respektive motsvarande referensvardet Sref utgor ett referensvarvtal coref for motorn, CO — . utgor tillstE =refCOact andsfelet E ett varvtalsfelHar kan, pa motsvarande satt som for massan kvoten pt=-1; utnyttjas for j* att bestdmma en ny skattning tot—new av det totala troghetsmomentet genom att uppdatera en tidigare skattning to j: new = tot . R , vilket kan harledas pa motsvarande satt som for masskattningen ovan.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utgors regulatorn, vilken är anordnad att reglera dtminstone ett faktiskt tillstandsvarde Scict mot atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref, av en PID-regulator, eller av en differentiell PI-regulator.
En PID-regulator är en regulator vilken ger en insignal u(t) till ett system som ska styras baserat pa en avvikelse e(t) mellan en onskad utsignal r(t), det vill saga referensvardet, och en verklig utsignal y(t). Nedan galler att e(t) = r(t) - y(t) enligt: dt.'( dt , (ekv. 14) dar: Kp utgar en forstdrkningskonstant; K1 utgor en integreringskonstant; och - KD utger en deriveringskonstant. 32 537 144 En PID-regulator reglerar pa tre satt, genom en proportionell forstarkning (P; Kr), genom en integrering (I; Ki), och genom en derivering (D; Kd).
Konstanterna Kr, K1 och Kd paverkar systemet enligt foljande.
Ett okat varde for forstarkningskonstanten Kr leder till foljande forandring av PID-regulatorn: okad snabbhet; minskade stabilitets forbattrad kompensering av processtorningar; och - okad styrsignalaktivitet.
Ett Okat varde for integreringskonstanten Ki leder till foljande forandring av PID-regulatorn: battre kompensering av lagfrekventa processtOrningar (eliminerar kvarstaende fel vid stegstorningar); - Okad snabbhet; och minskade stabilitets Ett okat varde for deriveringskonstanten Kd leder till foljande forandring av PID-regulatorn: okad snabbhet - Okade stabilitets okad styrsignalaktivitet.
Det finns aven andra typer/varianter av reglulatorer/regleralgoritmer vilka har en funktion liknande den for PID-regulatorn. Aven vid reglering med dessa andra 33 537 144 typer/varianter av reglulatorer/regleralgoritmer kan troghetsskattning enligt foreliggande uppfinning utnyttjas, vilket inses av en fackman pd omradet.
En differentiell PI-regulator är en PI-regulator, alltsa utan D-delen i PID-regulatorn, vilken är uttryckt pa differentiell form. Den differentiella PI-regulatorn kan implementeras i ett diskret system.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utfors skattningen av trogheten / dven baserat pa information relaterad till ett vdgavsnitt dar ett fordon befinner sig, dar denna information kan innefatta en vdglutning c for vdgavsnittet. Vaglutningen kan erhallas baserat pa en eller flera av kartdata, en positioneringsanordning sdsom GPS (Global Positioning System), en accelerometer, en kraftekvation och en hojdfordndring.
Fackmannen inser att det ovan beskrivna forfarandet enligt foreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket ndr det exekveras i en dator astadkommer att datorn utfor metoden. Datorprogrammet utgOr vanligtvis av en datorprogramprodukt 503 lagrad pa ett digitalt lagringsmedium, ddr datorprogrammet är innefattat i en datorprogramproduktens datorldsbara medium. Ndmnda datorldsbara medium bestdr av ett ldmpligt minne, sdsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en harddiskenhet, etc.
Figur 5 visar schematiskt en styrenhet 500. Styrenheten 500 innefattar en berdkningsenhet 501, vilken kan utgaras av vdsentligen nagon lamplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets for digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en forutbestdmd specifik 34 537 144 funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). BerOkningsenheten 501 Or forbunden med en, i styrenheten 500 anordnad, minnesenhet 502, vilken tillhandahaller berOkningsenheten 501 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data berakningsenheten 501 behover for att kunna utfora berOkningar. BerOkningsenheten 501 Or Oven anordnad att lagra del- eller slutresultat av berakningar i minnesenheten 502.
Vidare är styrenheten 500 forsedd med anordningar 511, 512, 513, 514 for mottagande respektive sOndande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehalla vagformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 511, 513 for mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av berakningsenheten 501. Dessa signaler tillhandahalls sedan berOkningsenheten 501. Anordningarna 512, 514 for sOndande av utsignaler är anordnade att omvandla signaler erhallna fran berOkningsenheten 501 for skapande av utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan overforas till andra delar av reglersystemet och/eller till system som regleras enligt foreliggande uppfinning.
Var och en av anslutningarna till anordningarna for mottagande respektive sOndande av in- respektive utsignaler kan utgoras av en eller flera av en kabel; en databuss, sasom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport bus), eller nagon annan busskonfiguration; eller av en tradlos anslutning.
En fackman inser att den ovan namnda datorn kan utgOras av berakningsenheten 501 och att det ovan namnda minnet kan utgoras av minnesenheten 502. 537 144 Allmant bestar styrsystem i moderna fordon av ett kommunikationsbussystem bestaende av en eller flera kommunikationsbussar for att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika pa fordonet lokaliserade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret for en specifik funktion kan vara uppdelat pa fler an en styrenhet. Fordon av den visade typen innefattar alltsa ofta betydligt fler styrenheter an vad som visas i figur 5, vilket är valkant for fackmannen mom teknikomradet.
Foreliggande uppfinning är i den visade utforingsformen implementerad i styrenheten 500. Uppfinningen kan dock aven implementeras helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet redan befintliga styrenheter eller i nagon far foreliggande uppfinning dedikerad styrenhet.
Enligt en aspekt av foreliggande uppfinning tillhandahalls ett skattningssystem for skattning av en troghet / for ett tillstand i ett system, dar atminstone en regulator är anordnad att reglera atminstone ett faktiskt tillstandsvarde Sact mot atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref i systemet. Skattningssystemet for skattning av trOgheten innefattar en bestamningsenhet anordnad att bestamma atminstone ett faktiskt insvangningsforlopp Strans actfar det atminstone ett faktiska tillstandsvardet Sact mot det atminstone ett respektive motsvarande referensvardet Sref. Systemet for skattning av trogheten / innefattar aven en jamforelseenhet anordnad att utfora atminstone en jamforelse av det atminstone ett faktiska insvangningsforloppet Strans actmed atminstone ett respektive motsvarande forvantat insvangningsfarlopp Strans_exp och en skattningsenhet anordnad att skatta trogheten / baserat pa den atminstone en jamfarelsen. 36 537 144 Fackmannen inser ocksa att systemet ovan kan modifieras enligt de olika utforingsformerna av forfarandet enligt uppfinningen. Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon, till exempel en lastbil eller en buss, innefattande atminstone ett reglersystem och ett system for skattning av en treghet / enligt uppfinningen.
Foreliggande uppfinning är inte begransad till de ovan beskrivna utforingsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utforingsformer mom de bifogade sjalvstandiga kravens skyddsomfang. 37

Claims (23)

537 144 Patentkrav 1. Forfarande for ett reglersystem innefattande en regulator, dar namnda Atminstone en regulator är anordnad att styra atminstone ett faktiskt tillstandsvarde Sact mot atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref i ett fordonssystem vilket innefattar en trOghet / for namnda atminstone ett faktiskt tillstandsvarde Sact; kannetecknat av att namnda reglersystem är anordnat att: 1. bestamma atminstone ett faktiskt insvangningsforlopp Strans_act for namnda atminstone ett faktiska tillstandsvarde Sact mot namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref; 2. utfora atminstone en jamforelse av namnda atminstone ett faktiska insvangningsforlopp -Strans_act med atminstone ett respektive motsvarande forvantat insvangningsforlopp Strans_exp dar namnda forvantat insvangningsforlopp S -trans_eam har ett utseende vilket skulle ha blivit resultatet for namnda faktiska insvangningsforlopp -transact om namnda reglersystem hade haft tillgang till korrekta varden fOr namnda troghet /; 3. skatta namnda.troghet / baserat pa namnda Atminstone en jamfOrelse; och 4. styra, genom utnyttjande av namnda regulator, namnda atminstone ett faktiska tillstandsvarde Sact mot namnda Atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref, dar namnda styrning är modellbaserad och utnyttjar en styacrtsignal vilken har en storlek som är proportionell mot en forandring hos namnda atminstone ett faktiska tillstAndsvarde goch dar namnda forandring beror av namnda troghet I. 2. Forfarande enligt patentkrav 1, varvid namnda atminstone en regulator är baserad pa en modell, dar namnda 38 537 144 modell innefattar en kraftekvation eller en annan ekvation vilken är relaterad till namnda fordonssystem. 3. Forfarande enligt patentkrav 2, varvid 1. namnda modell innefattar namnda Atminstone ett faktiska tillstandsvarde Sart, vilket är relaterat till namnda fordonssystem; 2. namnda Atminstone ett faktiska tillstAndsvarde Sact har namnda troghet ; och 3. namnda Atminstone en regulator styr genom utnyttjande av en styrsignal, dar en storlek hos namnda styrsignal är proportionell mot en forandring hos namnda Atminstone ett faktiska tillstAndsvarde Sart. 4. Forfarande enligt patentkrav 3, varvid
1. namnda Atminstone ett faktiska tillstAndsvarde Scut utgor en faktisk hastighet vact relaterad till namnda fordonssystem,
2. namnda Atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref utgor en referenshastighet vref relaterad till namnda fordonssystem,
3. namnda troghet / är relaterad till en massa m relaterad till namnda fordonssystem; och
4. namnda massa m skattas baserat pa namnda skattade troghet I.
5. Forfarande enligt patentkrav 4, varvid namnda modell tar hansyn till en skillnad mellan en faktisk acceleration aact for namnda fordonssystem och en referensacceleration are! for namnda fordonssystem, dar namnda skillnad beror av en tidsparameter T.
6. Forfarande enligt nAgot av patentkrav 4-5, varvid namnda fordonssystem är ett farthAllningssystem i ett fordon och namnda massa m utgor en fordonsmassa. 39 537 144
7. Forfarande enligt patentkrav 3, varvid - namnda Atminstone ett faktiska tillstandsvarde S„t utgor en faktisk acceleration acia relaterad till namnda fordonssystem; 1. namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref utgor en referensacceleration are! relaterad till namnda fordonssystem; 2. namnda troghet I baseras pa en massa m relaterad till namnda fordonssystem; och 3. namnda massa m skattas baserat pa namnda skattade troghet I.
8. Forfarande enligt patentkrav 7, varvid namnda modell tar hansyn till en skillnad mellan namnda faktiska acceleration acia och namnda referensacceleration aref for namnda fordonssystem.
9. Forfarande enligt nagot av patentkrav 7-8, varvid namnda fordonssystem är ett system for accelerationsbegransning i ett fordon och namnda massa m utgOr en fordonsmassa.
10. Forfarande enligt patentkrav 3, varvid 1. namnda atminstone ett faktiska tillstandsvarde Scat utgOr en faktisk hastighet vact relaterad till namnda fordonssystem; 2. namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Siref utgor en maximal hastighet vmax for namnda fordonssystem; 3. namnda troghet / baseras pa en massa m relaterad till namnda fordonssystem; och - namnda massa m skattas baserat pa namnda skattade troghet /.
11. Forfarande enligt patentkrav 10, varvid namnda modell tar hansyn till en skillnad mellan en faktisk acceleration aact for namnda fordonssystem och en referensacceleration aref for 537 144 namnda fordonssystem, dar namnda skillnad beror av en tidsparameter T.
12. Forfarande enligt nAgot av patentkrav 10-11, varvid namnda fordonssystem är ett system for bromsning av ett fordon och namnda massa m utgor en fordonsmassa.
13. Forfarande enligt patentkrav 3, varvid 1. namnda fordonssystem innefattar en motor; 2. namnda Atminstone ett faktiska tillstAndsvarde S„t utgor ett faktiskt varvtal coma for namnda motor; - namnda Atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref utgOr ett referensvarvtal coref for namnda motor; 3. namnda troghet / baseras pA ett troghetsmoment J for namnda motor; och 4. namnda troghetsmoment J skattas baserat pa namnda skattade troghet I.
14. Forfarande enligt patentkrav 13, varvid namnda modell tar hansyn till en skillnad mellan en forandring üJC av ett faktiskt varvtal for namnda motor och en forandring 04,1 av ett referensvarvtal for namnda motor, dar namnda skillnad beror av en tidsparameter T.
15. airfarande enligt patentkrav 3, varvid 1. namnda fordonssystem är ett temperaturregleringssystem; 2. namnda Atminstone ett faktiska tillstAndsvarde Sact utgOr en faktisk temperatur Tact for en begransad volym; - namnda Atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Srej utgor en referenstemperatur Tref for namnda volym; 3. namnda troghet / baseras 0 en termisk troghet K for namnda volym; och 41 537 144 4. namnda termisk troghet K skattas baserat pa namnda skattade troghet .
16. Forfarande enligt patentkrav 15, varvid namnda modell tar hansyn till en skillnad mellan en forandring Tact av en faktisk temperatur for namnda volym och en fOrandring Tref av en referenstemperatur for namnda volym, dar namnda skillnad beror av en tidsparameter T.
17. Forfarande enligt patentkrav 3, varvid 1. namnda fordonssystem är ett system for kraftuttag vid Oppen drivlina i ett fordon; 2. namnda atminstone ett faktiska tillstandsvarde Saa utgOr ett faktiskt varvtal coact for en motor i namnda fordon; 3. namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref ut gor ett referensvarvtal core! for namnda motor; - namnda troghet / baseras pa ett totalt troghetsmoment hot inkluderande ett traghetsmoment J for en motor i namnda fordon och ett troghetsmoment Jpro for namnda system for kraftuttag; och - namnda totala troghetsmoment hot skattas baserat pa namnda skattade troghet I.
18. Forfarande enligt patentkrav 17, varvid namnda modell tar hansyn till en skillnad mellan en forandring aliwt av ett faktiskt varvtal for namnda motor och en forandring üef av ett referensvarvtal fOr namnda motor, dar namnda skillnad beror av en tidsparameter T.
19. Forfarande enligt patentkrav 1, varvid namnda atminstone en regulator utgors av en PID-regulator. 42 537 144
20. Forfarande enligt patentkrav 1, varvid namnda atminstone en regulator utgOrs av en differentiell PI-regulator.
21. Forfarande enligt nagot av patentkrav 1-20, varvid en tidigare skattning /* av namnda troghet / anses vara inexakt om namnda atminstone ett faktiska insvangningsforlopp Strans _act skiljer sig fran namnda atminstone ett respektive motsvarande forvantat insvangningsforlopp Strans _e xp
22. -Forfarande enligt nagot av patentkrav 1-21, varvid Atminstone en kvot =—r mellan en tidigare skattning /* av namnda troghet och namnda troghet / bestams baserat pa en analys av namnda atminstone ett faktiska insvangningsforlopp Strans_act • 23. Forfarande enligt patentkrav 22, varvid namnda atminstone en kvot =— bestams baserat pa ekvationen: /1= r i.(0) - (T) Zig(T) 61(0+ f e(t)dt 0 dar: 1. s=Sref—Sac, är ett tillstandsfel; 2. är en derivata av namnda tillstandsfel e; - y är en kalibreringstid; 3. T är en tidsparameter; och 4. tidsperioden [OU] har en langd som sakerstaller att namnda faktiska tillstandsvarde Sact stabiliseras kring namnda motsvarande referensvarde Sref. 43 537 144 24. Forfarande enligt patentkrav 23, varvid 1. namnda analys av namnda atminstone ett faktiska insvangningsforlopp Strans_act baseras p5 en kraftekvation for - namnda fordonssystem; - namnda atminstone ett faktiska tillstandsvarde Sact utgOr en faktisk hastighet vact for ett fordon; 2. namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref utgor en referenshastighet vref for namnda fordon; och 3. namnda tillstandsfelutgor ett hastighetsfel,= vref vact - 25. Forfarande enligt patentkrav 23, varvid 1. namnda analys av namnda atminstone ett faktiska insvangningsforlopp trans_act Sbaseras pa en kraftekvation for - namnda fordonssystem; 2. namnda 5tminstone ett faktiska tillstandsvarde Sact utigtir en faktisk hastighet vact for ett fordon, 3. namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref utgor en maximal hastighet vmax for namnda fordon; och 4. namnda tillstandsfel e utgor ett hastighetsfel, C=V —Vact. 26. Forfarande enligt patentkrav 22, varvid namnda atminstone en kvot =— bestams baserat pa ekvationen: 1 clacAT)—(0) P a„f(t)dt + Vac, (0) — vac, (T) dar: 1. aact är en faktisk acceleration; 2. aref är en referensacceleration; Vact är en faktisk hastighet; 3. y är en kalibreringstid; och 4. tidsperiodenhar en langd som sakerstaller att namnda 44 537 144 faktisk acceleration aaa stabiliseras kring namnda referensacceleration aref. 27. Forfarande enligt nAgot av patentkrav 22-26, varvid namnda kvot =—r utnyttjas for att bestamma en ny skattning av en massa relaterad till namnda fordonssystem genom att uppdatera en tidigare skattning /r/* av namnda massa; m:w=11-I • 28. Forfarande enligt patentkrav 23, varvid 1. namnda analys av namnda &tminstone ett faktiska insvangningsforlopp S -tratts_act baseras pA en kraftekvation for namnda fordonssystem; 2. namnda &tminstone ett faktiska tillstAndsvarde Sact utgor ett faktiskt varvtal waa for en motor i ett fordon; 3. namnda &tminstone ett respektive motsvarande referensvarde Siref utgor ett referensvarvtal coref for namnda motor; och - namnda tillstandsfel e utgor ett varvtalsfel, e=corefC° act • 29. F6rfarande enligt patentkrav 28, varvid namnda kvot * utnyttjas for att bestamma en ny skattning Lew av ett troghetsmoment for namnda motor genom att uppdatera en tidigare skattning j av namnda troghetsmoment;J .0 . 30. Forfarande enligt patentkrav 28, varvid namnda kvot p =7 utnyttjas for att bestamma en ny skattning Lot_new av ett totalt troghetsmoment inkluderande ett troghetsmoment J for namnda motor och ett troghetsmoment Any) for ett system for kraftuttag i namnda fordon genom att uppdatera en tidigare skattning Jm av namnda troghetsmoment; Ifo,'_new=jco:./1° 31. Forfarande enligt patentkrav 23, varvid - namnda &tminstone ett faktiska tillstandsvarde S„t utgor en 537 144 faktisk temperatur Tact for en begransad volym; 1. namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Siref utgor en referenstemperatur Tref for namnda volym; och 2. namnda tillstandsfel 6 utgor ett temperaturfel, e=7,.ef—Ta„. 32. Forfarande enligt patentkrav 31, varvid namnda kvot =— utnyttjas for att bestamma en ny skattning Ar:,„ av en termisk troghet for namnda begransade volym genom att uppdatera en tidigare skattning A:* av namnda termiska trOghet; =K*•ii 33. Forfarande enligt nagot av patentkrav 1-32, varvid namnda skattning av namnda troghet / utfors baserat pa information relaterad till ett vagavsnitt dar namnda fordonssystem befinner sig. 34. Forfarande enligt patentkrav 33, varvid namnda information innefattar en vaglutning a for namnda vagavsnitt. 35. Forfarande enligt nagot av patentkrav 33-34, varvid namnda information erhalls baserat pa atminstone en i gruppen av: 1. kartdata; - en positioneringsanordning; 2. en accelerometer; 3. en kraftekvation; 4. en hojdforandring. 36. Datorprogram innefattande programkod, vilket nar namnda programkod exekveras i en dator astadkommer att namnda dator utfor metoden enligt nagot av patentkrav 1-35. 37. Datorprogramprodukt innefattande ett datorlasbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 36, varvid 46 537 144 namnda datorprogram är innefattat i namnda datorlasbara medium. 38. Reglersystem innefattande en regulator, dar namnda atminstone en regulator är anordnad att styra atminstone ett faktiskt tillstandsvarde Sact mot Atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref i ett fordonssystem vilket innefattar en troghet / for namnda Atminstone ett faktiskt tillstandsvarde Sact; kannetecknat av 1. en bestamningsenhet anordnad att bestamma atminstone ett faktiskt insvangningsforlopp S -trans_act for namnda Atminstone ett faktiska tillstandsvarde Sact mot namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref; 2. en jamforelseenhet anordnad att utfera Atminstone en jamforelse av namnda atminstone ett faktiska insvangningsforlopp S trans_act med atminstone ett respektive motsvarande forvantat insvangningsforlopp S - trans_exp, dar namnda forvantade insvangningsforlopp S trans_exp har ett utseende vilket skulle ha blivit resultatet for namnda faktiska insvangningsforlopp S trans_act om namnda reglersystem hade haft tillgang till korrekta varden for namnda troghet /; 3. en skattningsenhet anordnad att skatta namnda troghet / baserat pa namnda atminstone en jamforelse; och 4. en regulator anordnad att styra namnda atminstone ett faktiska tillstandsvarde Sact mot namnda atminstone ett respektive motsvarande referensvarde Sref, dar namnda styrning är modellbaserad och utnyttjar en styrsignal vilken har en storlek som är proportionell mot en forandring hos namnda atminstone ett faktiska tillstandsvarde Sact, och dar namnda forandring beror av namnda troghet /. 47 537 144 1/ 101. Bestam faktiskt insvangningsforlopp Strans act for faktiskt tillstandsvarde mot motsvarande referensvarde 102. Jamfer faktiska insvangningsforloppet Strans act med respektive motsvarande forvantat insvangningsforlopp Strans exp 103. Skatta trogheten I baserat pa jamforelse i steg 102 Fic . 1 ningaf rned dika vaiten pi 7 Insng .%■■■■■%. 537 144 2/ 24A 24. 3 24. 2 23
23. 7 % 111111111 21N 2200 27300 :2400 250 2E00 NW 2300 2900 Strackapl Fic . 2 2 537 144 3/
SE1251366A 2012-12-04 2012-12-04 Skattning av en tröghet för ett tillstånd i ett fordon SE537144C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1251366A SE537144C2 (sv) 2012-12-04 2012-12-04 Skattning av en tröghet för ett tillstånd i ett fordon
PCT/SE2013/051414 WO2014088491A2 (en) 2012-12-04 2013-11-29 Control of a condition in a vehicle system
DE112013005495.7T DE112013005495T5 (de) 2012-12-04 2013-11-29 Regelung eines Zustands in einem Fahrzeugsystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1251366A SE537144C2 (sv) 2012-12-04 2012-12-04 Skattning av en tröghet för ett tillstånd i ett fordon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1251366A1 SE1251366A1 (sv) 2014-06-05
SE537144C2 true SE537144C2 (sv) 2015-02-17

Family

ID=49887186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1251366A SE537144C2 (sv) 2012-12-04 2012-12-04 Skattning av en tröghet för ett tillstånd i ett fordon

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112013005495T5 (sv)
SE (1) SE537144C2 (sv)
WO (1) WO2014088491A2 (sv)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3861392D1 (de) * 1987-02-25 1991-02-07 Siemens Ag Elektronischer beobachter fuer einen an eine belastungsmaschine gekoppelten drehmomenterzeuger sowie verfahren zur bestimmung des momentes und zur pruefung des drehmomenterzeugers.
DE19812237C1 (de) * 1998-03-20 1999-09-23 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Fahrdynamik-Regelung an einem Straßenfahrzeug
DE19953511A1 (de) * 1999-11-06 2001-05-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Steuerung/Regelung von Wärmeströmen im Kraftfahrzeug
JP2005509120A (ja) * 2001-11-12 2005-04-07 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 自動車のパワートレイン及びパワートレインの制御方法
DE10235969A1 (de) * 2002-08-06 2004-02-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug
DE102004051759A1 (de) * 2004-10-23 2006-04-27 Daimlerchrysler Ag Integration eines Fahrzeugmodells mit Echtzeitaktualisierung
WO2007060134A1 (de) * 2005-11-22 2007-05-31 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines modellparameters eines referenzfahrzeugmodells
DE102006016769B3 (de) * 2006-04-10 2007-10-31 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren zum Optimieren eines Einspurmodells
JP5031482B2 (ja) * 2007-08-10 2012-09-19 株式会社デンソー 車両用停止制御装置及び制御システム
SE536124C2 (sv) * 2011-04-01 2013-05-14 Scania Cv Ab Skattning av vikt för ett fordon

Also Published As

Publication number Publication date
DE112013005495T5 (de) 2015-08-06
WO2014088491A3 (en) 2014-11-27
SE1251366A1 (sv) 2014-06-05
WO2014088491A2 (en) 2014-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2956343B1 (en) Simultaneous estimation of at least mass and rolling resistance
CN102822046B (zh) 车辆控制的装置和方法
CN101489861B (zh) 车辆
US8983752B2 (en) System and method for identifying characteristics of a vehicle
JP2019502582A5 (sv)
CN104114442B (zh) 用于控制滑动的系统和方法
US20040068359A1 (en) Predictive speed control for a motor vehicle
CN105480228B (zh) 增强的车辆速度控制
EP3368870B1 (en) System for estimating a mass of a payload in a hauling machine
CN105857296A (zh) 用于自适应模式驱动的增强的道路表征
CN109515206A (zh) 电动车辆的驱动防滑控制方法、介质、整车控制器及控制装置
SE1250334A1 (sv) Skattning av väglutning medelst utnyttjande av sensorfusion
CN107010074B (zh) 为驾驶员辅助装置提供理论值信号的方法、机动交通工具及其控制装置
US7099759B2 (en) Method and apparatus for estimating steering behavior for integrated chassis control
CN104925058A (zh) 具有质量和坡度响应的巡航控制的车辆
CN101437719A (zh) 车辆、特性量推定装置及搭载物判定装置
JP2014520703A (ja) 車両の走行抵抗の決定
CN109398472A (zh) 转向角调节器
EP2956344B1 (en) A method for managing parameters that influence the driving resistance
CN109306910A (zh) 用于执行燃烧马达的转速调节的方法和设备
CN102730001A (zh) 触发车辆的主动装置的方法和设备
SE537144C2 (sv) Skattning av en tröghet för ett tillstånd i ett fordon
SE1250299A1 (sv) Hastighetsregulator och förfarande för förbättring av insvängningsförlopp för hastighetsregulator
US11794747B2 (en) Method for controlling an actuator of a vehicle
CN106870183B (zh) 基于动力因数的车辆智能转矩控制器