SE538995C2 - Förfarande och system för växling med varvtalsprognos - Google Patents

Förfarande och system för växling med varvtalsprognos Download PDF

Info

Publication number
SE538995C2
SE538995C2 SE1350453A SE1350453A SE538995C2 SE 538995 C2 SE538995 C2 SE 538995C2 SE 1350453 A SE1350453 A SE 1350453A SE 1350453 A SE1350453 A SE 1350453A SE 538995 C2 SE538995 C2 SE 538995C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vehicle
speed
shifting
new gear
control unit
Prior art date
Application number
SE1350453A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1350453A1 (sv
Inventor
Asplund Peter
Wågberg Mikael
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 SE1350453A priority Critical patent/SE538995C2/sv
Priority to EP14163789.2A priority patent/EP2789880B1/en
Publication of SE1350453A1 publication Critical patent/SE1350453A1/sv
Publication of SE538995C2 publication Critical patent/SE538995C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/16Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/188Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1884Avoiding stall or overspeed of 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
    • 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
    • B60W40/02Estimation 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 ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/076Slope angle of the road
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • 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
    • B60W40/10Estimation 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 vehicle motion
    • B60W40/1005Driving resistance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H2059/142Inputs being a function of torque or torque demand of driving resistance calculated from weight, slope, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F16H2061/0216Calculation or estimation of post shift values for different gear ratios, e.g. by using engine performance tables
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/16Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • F16H2061/161Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed by checking feasibility of shifts, i.e. determine if requested shift can be successfully completed and post shift values are in an acceptable range
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/16Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • F16H2061/166Preventing or initiating shifts for preventing stall or overspeed of engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Description

FÖRFARANDE OCH SYSTEM FÖR VÄXLING MED VARVTALSPROGNOS TEKNISKT OMRÅDE Uppfinningen hänför sig till ett förfarande och en styrenhet i ett fordon. Närmare bestämt anger uppfinningen ett förfarande vid växling av en växellåda i ett fordon.
BAKGRUND Vid byte av växel i ett fordon, kanske särskilt vid växling under lite svårare förhållanden som tung last och/ eller uppförsbacke, kan det vara svårt för fordonets förare, särskilt om denne är orutinerad, att veta om det går att växla eller inte.
Problemet gäller inte bara vid manuell växling utan även, eller kanske framförallt, vid automatisk växling med en automatisk växellåda.
Sådan automatisk växling utgörs vid tunga fordon ofta av en styrsystemstyrd växling av "manuella" växellådor, även kallad AMT (Automated Manual Transmission), t.ex. på grund av att dessa är väsentligt billigare att framställa, men också på grund av sin högre verkningsgrad, jämfört med traditionella automatväxellådor. De har också lägre vikt. När det gäller tunga fordon som till stor del används för landsvägs-/ motorvägsbruk används därför vanligtvis automatiskt växlade AMT-växellådor.
Med fordon avses i detta sammanhang exempelvis lastbil, långtradare, flakbil, transportbil, truck, husbil, pickup, arbetsvagn, personbil, utryckningsfordon, farkost, skåpbil, fyrhjuling, skötare, grävmaskin, bil, kranbil, tankbil, hjul-lastare, motorcykel, radiobil, moped, skoter, limousin, snö-skoter, sportbil, racerbil, gräsklippare, stridsvagn, buss, skördetröska, jordbruksmaskin, terrängbil, snövessla, band-vagn, gökart, traktor, eller annat liknande motordrivet be-mannat eller obemannat transportmedel, anpassat för land-baserad geografisk förflyttning.
Problemet är att motorn under växlingsprocessen saknar dragkraft i körriktningen och därför tappar mycket i hastighet, särskilt då fordonet framförs i uppförsbacke och/ eller är tungt lastat. Därmed kan den nya växeln få ett för lågt varvtal efter växlingen, vilket i sin tur gör att motorn genererar ett så lågt moment att fordonet inte orkar och får motorstopp.
Detta fenomen är även känt exempelvis bland färska körskole-elever som saktar in när de närmar sig en korsning och då kan vara så fokuserade på omgivande trafik att de glömmer växla ned, vilket kan få till följd att fordonet får motorstopp mitt i korsningen, då motorns varvtal blir för lågt.
Sådant plötsligt motorstopp kan resultera i en förhöjd olycksrisk, då omgivande/ bakomvarande trafikanter kanske blir överraskade och inte hinner uppfatta situationen i tid för att bromsa. Omotiverade motorstopp kan inte minst skapa en stegrad irritation och utlösa adrenalindriven okonventionell förbikörning hos omgivande trafikanter, vilket ytterligare kan öka olycksrisken.
För att undvika att drabbas av ett generande motorstopp kan föraren välja att konstant fegköra på för låg växel med högt motorvarvtal. Detta leder dock till en förhöjd bränsleförbrukning, vilket medför ökad transportkostnad och förhöjd miljöbelastning. Ett onödigt högt motorvarvtal riskerar även att misshandla fordonets förare ergonomiskt till följd av förhöjt motorljud och tilltagande vibrationer i fordonet.
Det kan konstateras att mycket ännu återstår att göra för att minska olycksrisker och samtidigt sänka bränsleförbrukning i samband med växling av ett fordon.
SAMMANFATTNING Det är därför en målsättning med denna uppfinning att kunna lösa åtminstone något av ovan angivna problem, förbättra förfarandet vid växling i ett fordon och därmed uppnå en för-bättring av fordonet.
Enligt en första aspekt av uppfinningen uppnås denna målsättning av ett förfarande vid växling av en växellåda i ett fordon. Förfarandet innefattar fastställande av att varvtalsnivån på fordonets motor ligger inom ett varvtalsintervall för att ilägga en ny växel. Vidare innefattar förfarandet en prognostisering av vad det lägsta varvtalet skulle komma att bli efter växling till den nya växeln, om växlingen skulle genomföras, genom att simulera växlingen. Förfarandet innefattar även beräkning av ett tröskelvarvtal där fordonets motor genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd. Förfarandet innefattar också ett förhindrande av växling till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet underskrider det beräknade tröskelvarvtalet.
Enligt en andra aspekt av uppfinningen uppnås denna målsättning av en styrenhet anordnad att styra växling av en växellåda i ett fordon. Styrenheten innefattar en mottagande krets, anordnad att inhämta momentan varvtalsnivå på fordonets motor. Vidare innefattar styrenheten en processorkrets, anordnad att fastställa att den inhämtade momentana varvtalsnivån ligger inom ett varvtalsintervall för att ilägga en ny växel, en växlingspunkt. Den i styrenheten innefattade processorkretsen är även anordnad att prognostisera vad det lägsta varvtalet skulle komma att bli efter växling till den nya växeln, om växlingen skulle genomföras genom att simulera växlingen. Processorkretsen är även anordnad att beräkna ett tröskelvarvtal där fordonets motor genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd. Vidare är processorkretsen anordnad att generera en styrsignal för att förhindra att växling görs till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet underskrider det beräknade tröskelvarvtalet. Styrenheten innefattar även en sändande krets, anordnad att sända en styrsignal för att förhindra att växling görs till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet underskrider det beräknade tröskelvarvtalet.
Genom att simulera en växlingsprocess och förutspå vad det lägsta varvtalet skulle bli om en växling genomfördes och sedan jämföra detta prognostiserade lägsta varvtal med ett beräknat tröskelvarvtal där fordonets motor genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd, kan ett misslyckat växlingsförsök undvikas.
Därigenom kan motorstopp till följd av att för hög växel iläggs undvikas. Det kan även undvikas att fordonet framförs på en onödigt låg växel, vilket leder till att fordonet kan framföras på lägre motorvarvtal vilket medför sänkt bränsleförbrukning och minskade bränslekostnader. Därmed erhålls ett förbättrat fordon.
Andra fördelar och ytterligare nya särdrag kommer att framgå från följande detaljerade beskrivning av uppfinningen.
FIGURFÖRTECKNING Uppfinningen kommer nu att beskrivas ytterligare i detalj med hänvisning till bifogade figurer, vilka illustrerar utföringsformer av uppfinningen:Figur 1Aär en illustration över ett fordon enligt en utföringsform av uppfinningen.
Figur IBär en illustration över ett fordon enligt en utföringsform av uppfinningen.
Figur 1Cär en illustration över varvtal och motormoment i ett fordon enligt en utföringsform av uppfinningen.Figur 2är ett kombinerat flödesschema och signalerings-schema enligt en utföringsform av uppfinningen.Figur 3är ett flödesschema som illustrerar en utföringsform av ett förfarande för växling i ett fordon.
Figur 4är en illustration av en styrenhet för växling i ett fordon enligt en utföringsform av uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen är definierad som ett förfarande och en styrenhet, vilka kan realiseras i någon av de nedan beskrivna utföringsformerna. Denna uppfinning kan dock genomföras i många olika former och ska inte ses som begränsad av de häri beskrivna utföringsformerna, vilka istället är avsedda att belysa och åskådliggöra olika aspekter av uppfinningen. Ytterligare aspekter och särdrag av uppfinningen kan komma att framgå från den följande detaljerade beskrivningen när den beaktas i samband med de bifogade figurerna. Figurerna är dock enbart att betrakta som exempel på olika utföringsformer av uppfinningen och ska inte ses som begränsande för uppfinningen, vilken begränsas enbart av de bifogade kraven. Vidare är figurerna inte nödvändigtvis skalenligt ritade och är, om inget annat särskilt skrivs, avsedda att konceptuellt illustrera aspekter av uppfinningen.Figur 1Avisar ett fordon100,anpassat för växling och motordrivet framförande i bland annat en första färdriktning105.Fordonet 100 befinner sig, i figuren, i en situation ihållande uppförsbacke med en lutning a och lastad med tung last, där det å ena sidan kan vara svårt att avgöra om en växling till en högre växel går att genomföra då fordonets hastighet snabbt kommer att sänkas under växlingen och varvtalet direkt efter växlingen på den nya högre växeln kanske blir för lågt för att motorn ska kunna generera tillräcklig drivkraft. Å andra sidan kan fordonet 100 sannolikt sänka bränsleförbrukningen, sänka emissioner, generera lägre motorljud och vibrationer om en högre drivväxel kan iläggas uppför backen.Figur IBvisar schematiskt en drivlina i fordonet 100 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Drivlinan innefattar en förbränningsmotor110,vilken via en på förbr-änningsmotorn 110 utgående axel, exempelvis via ett svänghjul, är förbunden med en ingående axel112hos en växellåda113via en koppling114.En sensor111kan vara särskilt anordnad att avläsa förbränningsmotorns varvtal på utgående axel. Växellådan 113 kan vara en manuell växellåda, en automat-växellåda eller en automatiserad manuell växellåda (AMT) i olika utföringsformer.
Kopplingen 114 kan exempelvis utgöras av en automatiskt styrd koppling som kan vara exempelvis av torrlamelltyp. Friktionselementets (lamellens) ingrepp med motorns utgående axel kan styras med hjälp av en tryckplatta, vilken kan vara förskjutbar i sidled med hjälp av till exempel en hävarm, vars funktion kan styras av en kopplingsaktuator. Kopplings-aktuatorns påverkan på hävarmen styrs i sin tur av fordonets kopplingsstyrsystem via en styrenhet115.Styrenheten 115 styr även växellådan 113.
Styralgoritmen som styr fordonets växellåda 113 påverkas av en eller flera parametrar, vilka kan vara förarberoende, indirekt förarberoende eller föraroberoende, såsom exempelvis fordonets lutning, fordonsvikt, fordonstyp, färdkomfort, gaspedalens position, gaspedalens lägesförändringshastighet, prestandaval, fordonshastighet och/ eller motorvarvtal; för att nu bara nämna några.
Fordonet 100 innefattar även drivaxlar116, 117,vilka är förbundna med fordonets drivhjul118, 119,och vilka drivs av en från växellådan 113 utgående axel120via en axelväxel121,såsom till exempel en differentialväxel. Det i Figur IB schematiskt visade fordonet 100 innefattar endast två drivhjul 118, 119, men utföringsformer av uppfinningen är tillämplig även för fordon 100 med ett flertal drivaxlar försedda med ett eller ett flertal drivhjul.
Fordonet 100 kan vidare ha ett färdbromssystem, vilket kan innefatta exempelvis bromsskivor122-125med tillhörande bromsbelägg (ej visade) anordnade invid hjulen 118, 119. Bromsbeläggens anliggningstryck mot bromsskivorna 122-125 vid alstring av bromskraft styrs med hjälp av fordonets styrsystem, exempelvis med hjälp av styrenheten 115, vilken kan vara anordnad att skicka signaler till den/ de regulatorer som reglerar bromskraft i färdbromssystemet, då föraren pressar ner en bromspedal eller på annat sätt indikerar att bromsning av fordonet 100 önskas. Fordonet 100 kan även innefatta en konstantfarthållare som kan generera och skicka en styrsignal att bromsa fordonet 100.
Styrenheten 115 kan i vissa utföringsformer vara anordnad att styra fordonets färdbromssystem. Det kan även, i andra utföringsformer vara anordnad att styra flera av fordonets övriga bromssystem, där sådana förekommer. Exempelvis kan fordonet 100 innefatta en retarder126och/ eller andra tillsatsbromssystem såsom avgasbroms och motorbroms. Baserat på till exempel förarens kommandon skickas styrsignaler till tillämpliga systemmoduler för begäran av önskad bromskraft. Retardern 126 kan vara anordnad att samverka med färdbromssystemet och kan bland annat användas för avlastning av färdbromssystemet i syfte att minska slitage och risk för överhettning av bromsskivor/ bromsbelägg 122-125.
Fordonet 100 innefattar även en förarhytt i vilken på sedvanligt vis är anordnat en förarmiljö med instrument, manöverreglage etc. Denna förarmiljö kan även innefatta en bildskärm130för presentation av information för fordonets förare. Exempelvis kan information relaterad till fordonets växling presenteras där enligt vissa utföringsformer, såsom ett växlingsschema, eller en text/ bild som informerar om att det går respektive inte går att växla för närvarande, och liknande.
Styrsystemet i fordonet 100 kan utgöras av ett kommunikations-bussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller kontrollenheter/ controllers, och olika på fordonet 100 lokaliserade komponenter. Ett sådant styrsystem kan innefatta ett stort antal kontrollenheter, och ansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler än en kontrollenhet. Likaså kan en kontrollenhet vara anordnad att ansvara för flera funktioner.
Styrenheten 115 är i sin tur anordnad att kommunicera dels med andra enheter, för att ta emot signaler och mätvärden och eventuellt även trigga en mätning, exempelvis vid visst tids-intervall. Vidare är styrenheten 115 anordnad att kommunicera exempelvis via fordonets kommunikationsbuss, vilken kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration.
Styrenheten 115 kan även vara anordnad för trådlös kommunikation över ett trådlöst gränssnitt enligt vissa utföringsformer. Det trådlösa gränssnittet kan utgöras av radio-sändare baserad på trådlös kommunikationsteknologi såsom 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE), LTE-Advanced, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Global System for Mobile Communications/ Enhanced Data rate for GSM Evolution (GSM/EDGE), Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), World-Wide Interoperability for Microwave Access (WiMax), Wireless Local Area Network (WLAN) Ultra Mobile Broadband (UMB), Bluetooth (BT), Near field communication (NFC) eller infraröd sändare för att nu bara nämna några få tänkbara exempel på trådlös kommunikation.
För enkelhetens skull visas enligt ovan i figur IB endast en styrenhet 115, där funktioner för ett flertal olika styr-funktioner blivit samlade, såsom styrning av förbrännings- motorn 110, men fordonet 100 kan i andra utföringsformer innefattar ett flertal styrenheter, på vilka ovan nämnda styr-funktioner kan vara fördelade.
Figur 1Cåskådliggör ett exempel på förändring i varvtal och moment under en växlingsprocess då en ny växel iläggs, i figuren markerat med en cirkel205.Då motorns varvtal konstateras ligga inom ett intervall210för växling till ny växel; ibland kallat en växlingspunkt, görs en prognos för vad det lägsta varvtalet220skulle bli om växling görs till ny växel. En beräkning görs även av ett tröskelvarvtal230där fordonets motor 110 genererar en drivkraft som motsvarar fordonets momentana körmotstånd.
Då, som i det illustrerade exemplet, det lägsta varvtalet 220 på den nya växeln överskrider tröskelvarvtalet 230, kan växlingen genomföras, med en förvissning om att motorns drivkraft på den nya växeln kommer att vara tillräcklig för att övervinna körmotståndet och därmed driva fordonet 100 framåt.
I annat fall, det vill säga då det lägsta varvtalet 220 efter växlingen underskrider det beräknade tröskelvarvtalet 230, kan växlingen undertryckas och förhindras.
I en alternativ utföringsform kan växlingspunkten 210 för-skjutas till ett varvtalsintervall 210 där motorns drivkraft efter växling till den nya växeln som motsvarar eller överskrider fordonets momentana körmotstånd.
Figur 2illustrerar ett översiktligt exempel på en utföringsform av uppfinningen. Närmare bestämt illustreras ett förfarande vid växling av en växellåda 113 i ett fordon 100. Förfarandet är uppdelat i ett antal steg 1-7, vilka inte nödvändigtvis ingår i alla utföringsformer av uppfinningen. Vidare kan dessa steg utföras i en annan ordning än vad numreringen antyder i vissa utföringsformer. Vissa steg kan eventuellt även utföras parallellt med varandra.
I ett första steg kan varvtalet avläsas från en sensor 111 och skickas till styrenheten 115. Styrenheten 115 kan avgöra om det avlästa varvtalet ligger inom ett växlingsintervall 210 för växling till ny växel. Vid detta avgörande kan även andra faktorer än varvtalet tas in, som exempelvis fordonets hastighet, fordonets körmod, förarbeteende som till exempel position, positionsförändring och/ eller positionsförändr-ingshastighet på reglage som till exempel gaspedal.
Då det konstaterats att varvtalet närmar sig, ligger inom eller överskridit växlingsintervallet 210, kan en prognostisering av vad det lägsta varvtalet 220 skulle komma att bli efter växling till den nya växeln göras. Sådan prognos kan innefatta en simulering av växlingsförloppet, baserat på en beräkning. Prognosen kan även innefatta att en approximation görs med ett lagrat värde i ett minne, exempelvis.
Vidare kan styrenheten 115 beräkna ett tröskelvarvtal 230 där fordonets motor 110 genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd för tillfället. Detta körmotstånd varierar över tid beroende på bland annat väglutning, fordonets last, rullmotstånd, luftmotstånd och andra drivförluster.
KörmotståndetFär summan av de krafter som påverkar fordonet 100 från omgivningen, och består av gravitationFgrav,rullmotståndFrunsamt luftmotståndFiuft.Det vill säga: Image available on "Original document" Gravitationen-T gravberäknas enligt: Image available on "Original document" därmär fordonets massa, ochaär vägens lutning i radianer. Eftersom det till största del handlar om små vinklar, kan sin(a) approximeras till a. Tyngdaccelerationengkan vid jordytan variera mellan 9,78 och 9,83 m/s<2>beroende på position på jordklotet. I Sverige varierar tyngdaccelerationen väsentligen med latituden från ungefär 9,815 m/s<2>i söder till 9, 824 m/s<2>i norr. Ett approximativt värde kan sättas till 9,82 m/s<2>.
Luftmotståndet kan beräknas som en faktorkmultiplicerat med fordonets hastighetvi kvadrat, enligt: Image available on "Original document" därAär fordonets frontarea,Cdär motståndskoefficienten som beror på fordonets strömlinjeform,pär luftens densitet, vilken beror på bland annat temperatur och luftfuktighet,mär fordonets massa.
Nuvarande rullmotstånd,Fmii kanockså beräknas.
Image available on "Original document" därCär en dimensionslös rullmotståndskoefficient som beror på exempelvis däcktryck, gummiblandning i däcket, däckmönster, körbanans beskaffenhet, axelkonfiguration, hjulinställning, justering av antal drivaxlar och/ eller stödaxlar i ingrepp i en eventuell boggi, reglering av antal drivaxlar, och liknande. RullmotståndskoefficientenCkan i vissa fall approximeras till ett värde mellan 0,0062 och 0,015.
Den kraft som motorn 110 måste utveckla för att övervinna körmotståndetF kanberäknas som summan av tillgängligt motormomentM,vilket är en funktion av gränsvarvtalet 230, multiplicerat med den totala utväxlingen i och dividerat med den effektiva däcksradien,rhjui. F kandå beräknas ur: Image available on "Original document" Genom att likställa ekvationerna (1) och (6) kan därmed tröskelvarvtalet 230 lösas ut och fastställas.
Därefter kan en jämförelse mellan det prognostiserade lägsta varvtalet 220 på den nya växeln och det beräknade tröskelvarvtalet 230 göras.
Om det prognostiserade lägsta varvtalet 220 uppgår till eller överskrider det beräknade tröskelvarvtalet 230 kan styrenheten 115 genomföra växlingen till den nya växeln genom att skicka en styrsignal till växellådan 113 att ilägga den nya växeln.
Om det prognostiserade lägsta varvtalet 220 underskrider det beräknade tröskelvarvtalet 230 kan styrenheten 115 sedan förhindra att växling till den nya växeln görs.
Därigenom kan det förhindras att växling görs till en växel där varvtalet och därmed motorns moment blir för lågt för att orka driva fordonet 100. Därigenom kan misslyckade växlingar som leder till motorstopp eller krypkörning på för hög utväxling undvikas, vilket ger ett pålitligare fordon 100 och växlingsförfarande hos fordonet 100.
Enligt vissa utföringsformer kan växlingspunkten 210 flyttas, exempelvis baserat på det beräknade tröskelvarvtalet 230.
Figur 3illustrerar ett exempel på utföringsform för uppfinningen. Flödesschemat i figur 3 åskådliggör ett förfarande300vid växling av en växellåda 113 i ett fordon 100 .
Syftet med förfarandet 300 är att simulera växling och därigenom förutspå vilket som skulle bli det lägsta varvtalet om växlingen verkligen genomfördes. Genom att jämföra detta prognostiserade lägsta varvtal med ett beräknat tröskelvarvtal där fordonets motor 110 genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd, kan växling till den nya växeln förhindras om det prognostiserade lägsta varvtalet underskrider det beräknade tröskelvarvtalet. Därigenom kan ofrivilligt motorstopp och felväxling undvikas.
För att kunna simulera växlingen i fordonet 100 på ett korrekt sätt, kan förfarandet 300 innefatta ett antal steg301-305.Det bör dock observeras att vissa av de här beskrivna stegen bara innefattas i vissa alternativa utföringsformer av uppfinningen, såsom exempelvis steg 305. Vidare kan de beskrivna stegen 301-305 utföras i en något annorlunda kronologisk ordning än vad nummerordningen antyder och att vissa av dem kan utföras parallellt med varandra. Förfarandet 300 innefattar följande steg: Steg 301 Det fastställs att varvtalsnivån på fordonets motor 110 ligger inom ett varvtalsintervall 210 för att ilägga en ny växel. Sådant varvtalsintervall 210 kallas ibland för växlingspunkt och kan bestå av ett visst förutbestämt varvtal, eller varvtalsintervall 210.
Steg 302 Det lägsta varvtalet 220, om växlingen till den nya växeln skulle genomföras, prognostiseras genom simulering av växlingen .
Steg 303 Ett tröskelvarvtal 230 där fordonets motor 110 genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd beräknas.
Steg 304 Växling till den nya växeln då det prognostiserade 302 lägsta varvtalet 220 underskrider det beräknade 303 tröskelvarvtalet 230 förhindras.
Steg 305 Detta förfarandesteg kan utföras i vissa utföringsformer av förfarandet 300.
Då det prognostiserade 302 lägsta varvtalet 220 uppgår till, eller överskrider, det beräknade 303 tröskelvarvtalet 230 genomförs växlingen till den nya växeln.
Figur 4illustrerar en utföringsform av en styrenhet 115 anordnad att styra växling av en växellåda 113 i ett fordon 100 .
Denna styrenhet 115 är konfigurerad att genomföra åtminstone vissa av de tidigare beskrivna förfarandestegen 301-305, innefattade i beskrivningen av förfarandet 300 för att kunna simulera växlingen i fordonet 100. Även ett system400för växling av en växellåda 113 i ett fordon 100, innefattande en styrenhet 115, en växellåda 113 och en sensor 111 anordnad att avläsa varvtalsnivån på fordonets motor 110.
För att på ett korrekt sätt kunna styra växlingen av växellådan 113 innehåller styrenheten 115 ett antal komponenter, vilka i den följande texten beskrivs närmare. Vissa av de beskrivna delkomponenterna förekommer i en del, men inte nödvändigtvis samtliga utföringsformer. Det kan även förekomma ytterligare elektronik i styrenheten 115, vilken inte är helt nödvändig för att förstå funktionen av styrenheten 115 enligt uppfinningen.
Styrenheten 115 innefattar en mottagande krets410,anordnad att inhämta momentan varvtalsnivå på fordonets motor 110. Enligt vissa utföringsformer kan den momentana varvtalsnivån avläsas av en sensor 111, eller varvtalsgivare som den också kan benämnas, och skickas till styrenhetens mottagande krets 410 .
Styrenheten 115 innefattar även en processorkrets420,anordnad att fastställa att den inhämtade momentana varvtalsnivån ligger inom ett varvtalsintervall 210 för att ilägga en ny växel. Processorkretsen 420 är även anordnad att prognostisera vad det lägsta varvtalet 220 skulle komma att bli efter växling till den nya växeln, om växlingen skulle genomföras genom att simulera växlingen. Vidare är processorkretsen 420 även anordnad att beräkna ett tröskelvarvtal 230 där fordonets motor 110 genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd. Dessutom är processorkretsen 420 anordnad att generera en styrsignal för att förhindra att växling görs till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet 220 underskrider det beräknade tröskelvarvtalet 230.
Processorkretsen 420 kan utgöras av exempelvis en eller flera Central Processing Unit (CPU), mikroprocessor eller annan logik utformad att tolka och utföra instruktioner och/ eller att som att läsa och skriva data. Processorkretsen 420 kan hantera data för inflöde, utflöde eller databehandling av data innefattande även buffring av data, kontrollfunktioner och liknande.
Processorkretsen 420 kan i vissa utföringsformer vara anordnad att generera en styrsignal för att växla till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet 220 underskrider det beräknade tröskelvarvtalet 230.
I vissa utföringsformer innefattar styrenheten 115 en minnes-enhet425,som utgör ett lagringsmedium för data. Minnesenheten 425 kan utgöras av exempelvis ett minneskort, flashminne, USB-minne, hårddisk eller annan liknande datalagr-ingsenhet, till exempel någon ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), etc. i olika utföringsformer.
Minnet 425 kan i vissa utföringsformer vara anordnad att lagra varvtalsintervall 210 för att ilägga en ny växel, det vill säga en eller flera växlingspunkter.
Styrenheten 115 innefattar även en sändande krets430,anordnad att sända en styrsignal för att förhindra att växling görs till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet 220 underskrider det beräknade tröskelvarvtalet 230.
Den sändande kretsen 430 kan i vissa utföringsformer vara anordnad att sända en styrsignal för att växla då det prognostiserade lägsta varvtalet 220 uppgår till, eller överskrider, det beräknade tröskelvarvtalet 230.
Vidare innefattar uppfinningen ett datorprogram för växling av en växellåda 113 i ett fordon 100. Datorprogrammet är anordnat att utföra förfarandet 300 enligt åtminstone något av de tidigare beskrivna stegen 301-305, då datorprogrammet exekveras i en processorkrets 420 i styrenheten 115.
Förfarandet 300 enligt stegen 301-305 för växling av en växellåda 113 i ett fordon 100 kan implementeras genom en eller flera processorkretsar 420 i styrenheten 115, tillsammans med datorprogramkod för att utföra någon, några, vissa eller alla av de steg 301-305 som beskrivits ovan. Därigenom kan ett datorprogram innefattande instruktioner för att utföra stegen 301-305 då datorprogrammet laddas i processorkretsen 420.
Somliga utföringsformer av uppfinningen inbegriper även ett fordon 100, vilket innefattar det ovan beskrivna systemet 400.

Claims (8)

1. Förfarande (300) vid växling av en växellåda (113) i ett fordon (100), kännetecknat av: fastställande (301) av att varvtalsnivån på fordonets motor (110) ligger inom ett varvtalsintervall (210) för att ilägga en ny växel, prognostisering (302) av vad det lägsta varvtalet (220) skulle komma att bli efter växling till den nya växeln, om växlingen skulle genomföras, genom att simulera växlingen, beräkning (303) av ett tröskelvarvtal (230) där fordonets motor (110) genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd, och förhindrande (304) av växling till den nya växeln då det prognostiserade (302) lägsta varvtalet (220) underskrider det beräknade (303) tröskelvarvtalet (230).
2. Förfarandet (300) enligt krav 1, vidare innefattande växling (305) till den nya växeln då det prognostiserade (302) lägsta varvtalet (220) uppgår till, eller överskrider, det beräknade (303) tröskelvarvtalet (230).
3. Styrenhet (115) anordnad att styra växling av en växellåda (113) i ett fordon (100), kännetecknad av: en mottagande krets (410), anordnad att inhämta momentan varvtalsnivå på fordonets motor (110), en processorkrets (420), anordnad att fastställa att den inhämtade momentana varvtalsnivån ligger inom ett varvtalsintervall (210) för att ilägga en ny växel, samt anordnad att prognostisera vad det lägsta varvtalet (220) skulle komma att bli efter växling till den nya växeln, om växlingen skulle genomföras genom att simulera växlingen, och även anordnad att beräkna ett tröskelvarvtal (230) där fordonets motor (110) genererar en drivkraft som motsvarar fordonets körmotstånd, och dessutom anordnad att generera en styrsignal för att förhindra att växling görs till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet (220) underskrider det beräknade tröskelvarvtalet (230), samt en sändande krets (430), anordnad att sända en styrsignal för att förhindra att växling görs till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet (220) underskrider det beräknade tröskelvarvtalet (230).
4. Styrenheten (115) enligt krav 3, där processorkretsen (420) är anordnad att generera en styrsignal för att växla till den nya växeln då det prognostiserade lägsta varvtalet (220) uppgår till, eller överskrider det beräknade tröskelvarvtalet (230), samt den sändande kretsen (430) är anordnad att sända en styrsignal för att växla då det prognostiserade lägsta varvtalet (220) uppgår till, eller överskrider, det beräknade tröskelvarvtalet (230).
5. Styrenheten (115) enligt något av krav 3-4, innefattande ett minne (425), anordnad att lagra varvtalsintervall (210) för att ilägga en ny växel.
6. Datorprogram för växling av en växellåda (113) i ett fordon (100), innefattande: utförande av förfarandet (300) enligt något av krav 1-2 då datorprogrammet exekveras i en processorkrets (420) i en styrenhet (115) enligt något av krav 3-5 .
7. System (400) för växling av en växellåda (113) i ett fordon (100), innefattande: en styrenhet (115) enligt något av krav 3-5, en sensor (111), anordnad att avläsa varvtalsnivån på fordonets motor (110), en växellåda (113) i fordonet (100) .
8. Fordon (100) innefattande ett system (400) enligt krav 7 .
SE1350453A 2013-04-11 2013-04-11 Förfarande och system för växling med varvtalsprognos SE538995C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350453A SE538995C2 (sv) 2013-04-11 2013-04-11 Förfarande och system för växling med varvtalsprognos
EP14163789.2A EP2789880B1 (en) 2013-04-11 2014-04-08 Gear change with predicted engine speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350453A SE538995C2 (sv) 2013-04-11 2013-04-11 Förfarande och system för växling med varvtalsprognos

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350453A1 SE1350453A1 (sv) 2014-10-12
SE538995C2 true SE538995C2 (sv) 2017-03-14

Family

ID=50439271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350453A SE538995C2 (sv) 2013-04-11 2013-04-11 Förfarande och system för växling med varvtalsprognos

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2789880B1 (sv)
SE (1) SE538995C2 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10208854B2 (en) 2015-09-18 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc Terrain adaptive shift scheduling
CN109340364B (zh) * 2018-09-26 2020-07-28 潍柴动力股份有限公司 一种档位控制方法和装置
CN111976701B (zh) * 2020-08-19 2022-03-01 潍柴动力股份有限公司 矿用卡车amt控制方法、装置及设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2847636B1 (fr) * 2002-11-21 2005-02-04 Renault Sa Procede de controle du choix du rapport de demultiplication d'une transmission automatique

Also Published As

Publication number Publication date
EP2789880A3 (en) 2015-06-03
SE1350453A1 (sv) 2014-10-12
EP2789880B1 (en) 2020-07-01
EP2789880A2 (en) 2014-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9709161B2 (en) Shift control apparatus and shift control method of automatic transmission
US8731788B2 (en) System and method of speed-based downspeed coasting management
KR101728084B1 (ko) 차량의 실제 속도 제어 방법
CN107429829B (zh) 行驶控制装置及行驶控制方法
US11673554B2 (en) Speed limiting of vehicles equipped with engine brakes
US9694826B1 (en) Vehicle controls for determining optimal gear shifting opportunities using dynamically determined vehicle parameters
CN107407403B (zh) 行驶控制装置及行驶控制方法
SE529955C2 (sv) Anordning för bromsslitagebedömning
CN110462263B (zh) 用于控制具有变速器的车辆中的换档的方法和装置
SE538995C2 (sv) Förfarande och system för växling med varvtalsprognos
CN104136295B (zh) 控制变速器的系统和方法
EP3383716A1 (en) Method and device for determining a measure of brake system usage during operation of a vehicle
SE529949C2 (sv) Anordning och system för klassificering av fordonsomgivning
EP2789881B1 (en) Variable gear shift performance in a vehicle
SE540495C2 (sv) Förfarande och styrenhet i ett fordon
US8972126B2 (en) Method and system for control of a gearbox
CN115103972B (zh) 用于在上坡中使档位降档的方法、计算机程序、计算机可读介质、控制装置和车辆
SE539007C2 (sv) Förfarande och styrenhet för växling i en växellåda innefattande en splitväxel och en huvudväxel
EP2871389A2 (en) Method and control device in a vehicle