SE540212C2 - Reglering av ett från en motor begärt moment - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande och ett system för reglering av ett från motorn begärt moment Tq, där motorn avger ett dynamiskt vridmoment Tqsom svar på ett av motorn begärt moment Tq. Enligt föreliggande uppfinning regleras det begärda momentet Tqåtminstone baserat på ett nuvarande värde Tqför det dynamiska vridmomentet, ett tröghetsmoment J för drivlinan, en önskad derivataför det dynamiska vridmomentet relaterad till en fjäderkonstant k för drivlinan;en nuvarande varvtalsskillnad Δωmellan ett första varvtal ωför en första ände av drivlinan och ett andra varvtal ωför en andra ände av drivlinan, och en kalibreringsparameter τrelaterad till ettinsvängningsförlopp för det dynamiska vridmomentet mot den önskade derivatanvarvid den nuvarande varvtalsskillnaden Δωminimeras.

Description

REGLERING AV ETT FRAN EN MOTOR BEGÄRT MOMENT Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser ett system anordnat för reglering av ett från en motor ett begärt moment Tqdemandenligt ingressen till patentkrav 1. Föreliggande uppfinning avser även ett förfarande för reglering av ett från en motor begärt moment Tqdemandenligt ingressen till patentkrav 14, samt ett datorprogram och en datorprogramprodukt, vilka implementerar förfarandet enligt uppfinningen.

Bakgrund Följande bakgrundsbeskrivning utgör en beskrivning av bakgrunden till föreliggande uppfinning, vilken dock inte måste utgöra tidigare känd teknik.

Fordon, såsom exempelvis bilar, bussar och lastbilar, drivs framåt av ett motormoment avgivet av en motor i fordonet.

Detta motormoment tillförs fordonets drivhjul av en drivlina i fordonet. Drivlinan innehåller ett antal trögheter, vekheter och dämpande komponenter, vilka gör att drivlinan i olika utsträckning kan ha en inverkan på motormomentet som överförs till drivhjulen. Drivlinan har alltså en vekhet/flexibilitet och ett glapp, vilka gör att moment- och/eller varvtalssvängningar, så kallade drivlineoscillationer, kan uppstå i fordonet då fordonet exempelvis börjar rulla iväg efter en momentbegäran från motorn. Dessa moment- och/eller varvtalssvängningar uppstår då krafter som byggts upp i drivlinan mellan det att motorn avger moment till dess att fordonet börjar rulla frigörs då fordonet rullar iväg.

Drivlineoscillationerna kan göra att fordonet gungar i longitudinell led, vilket beskrivs mer i detalj nedan. Dessa gungningar av fordonet är mycket störande för en förare av fordonet.

Därför har i några tidigare kända lösningar för att undvika dessa drivlineoscillationer förebyggande strategier utnyttjats vid begärandet av motormoment. Sådana strategier kan utnyttja begränsande momentramper när motormoment begärs, där dessa momentramper har utformats så att det begärda motormomentet begränsas på så sätt att drivlineoscillationerna reduceras, eller inte ens uppstår.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen De momentramper som idag utnyttjas när motormoment begärs påför alltså en begränsning av hur moment kan begäras av motorn i fordonet. Denna begränsning är enligt dagens kända lösningar nödvändig för att minska de störande drivlineoscillationerna . Att låta föraren och/eller exempelvis en farthållare fritt begära moment skulle med dagens kända system i många fall leda till betydande och störande drivlineoscillationer, varför begränsande momentramper utnyttjas.

Dagens begränsande momentramper är vanligen statiska. Statiska momentramper, vilka även kan benämnas statiska moment, har en fördel i dess låga komplexitet, vilket är ett av skälen till dess stora utnyttjande. Dock har statiska momentramper ett antal nackdelar vilka är relaterade till att de inte är optimerade för alla körfall som fordonet kan utsättas för. För vissa körfall ger de statiska och begränsande momentramperna en försämrad prestanda för fordonet, eftersom det begärda momentet på grund av momentrampen blir onödigt lågt för körfall där mer motormoment hade kunnat begäras utan att drivlineoscillationer hade uppstått. För andra körfall begränsar momentrampen inte det begärda momentet tillräckligt mycket, vilket gör att drivlineoscillationer, och därmed gungningar av fordonet, uppstår. Alltså ger utnyttjande av momentramper för vissa körfall icke optimerade moment, vilka kan resultera i en i onödan försämrad prestanda för fordonet och/eller i komfortminskande gungningar orsakade av drivlineoscillationer.

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande och ett system för reglering av ett begärt moment Tqdemandvilka åtminstone delvis löser ovan nämnda problem.

Detta syfte uppnås genom det ovan nämnda system enligt den kännetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnås även genom ovan nämnda förfarande enligt kännetecknande delen av patentkrav 14, samt av ovan nämnda datorprogram och datorprogramprodukt .

Föreliggande uppfinning avser reglering av ett från motorn begärt moment Tqdemand, där motorn avger ett dynamiskt vridmoment Tqfwsom svar på ett av motorn begärt moment Tqdemand· Det dynamiska vridmomentet Tqfwutgör vridmomentet vid svänghjulet vilket ansluter motorn till dess utgående axel och som med en utväxling i för drivlinan är relaterat till ett dynamiskt hjulvridmoment Tqwheelsom tillförs drivhjulen i fordonet. Utväxlingen i utgör här drivlinans totala utväxling, innefattande exempelvis växellådans utväxling för en aktuell växel. Enligt föreliggande uppfinning regleras det begärda momentet Tqdemandåtminstone baserat på ett nuvarande värde Tqfw_presför det dynamiska vridmomentet, ett tröghetsmoment J för drivlinan, en önskad derivata Image available on "Original document" för det dynamiska vridmomentet relaterad till en fjäderkonstant k för drivlinan; Image available on "Original document" en nuvarande varvtalsskillnad ??presmellan ett första varvtal ?1för en första ände av drivlinan och ett andra varvtal ?2för en andra ände av drivlinan, och en kalibreringsparameter rcalrelaterad till ett insvängningsförlopp för det dynamiska vridmomentet mot den önskade derivatan Image available on "Original document" Reglering av det begärda momentet Tqdemandenligt föreliggande uppfinning styr det första varvtalet ?1åtminstone delvis kontinuerligt mot det andra varvtalet ?2, varvid den nuvarande varvtalsskillnaden ??presminimeras.

Att enligt föreliggande uppfinning styra det första varvtalet ?1mot det andra varvtal ?2och därigenom minska skillnaden ??presmellan dessa varvtal har fördelen att förändringen av det dynamiska vridmomentet Tqfwdå kan styras med hög precision.

Enligt föreliggande uppfinning formas utseendet av det begärda momentet Tqdemandför att ge det dynamiska vridmomentet Tqfwett åtminstone bitvis väsentligen jämnt och icke-oscillerande utseende, eller för att åtminstone ge oscillationer med avsevärt lägre amplitud än tidigare kända lösningar har gett. Föreliggande uppfinning resulterar i oscillationer vilka inte negativt påverkar komforten i fordonet.

Enligt flera utföringsformer av föreliggande uppfinning tas även den totala fördröjningstiden tdelay _totali beaktande vid regleringen. Detta gör regleringen mer exakt och tillförlitlig, eftersom regulatorn enligt uppfinningen har kunskap om att det kommer ta fördröjningstiden tdelay _totalinnan en åtgärd ger en påverkan på regleringen. Regleringen kan då sätta in respektive åtgärd precis när de behövs i tiden för att optimalt reglera det begärda momentet Tqdemand. Med andra ord utnyttjas kunskapen om fördröjningstiden för att mer exakt och vid rätt tillfälle kunna göra justeringar av det begärda momentet Tqdemand.

Härigenom kan drivlineoscillationer reduceras i antal och/eller storlek för en mängd körfall där tidigare regleringar av det begärda momentet Tqdemandhade resulterat i problematiska gungingar hos fordonet. Dessa körfall innefattar ett påbörjande av begäran av ett moment från motorn, så kallad "TIPIN" och ett upphörande av begäran av ett moment från motorn, så kallad "TIPOUT". Även vid körfall innefattande ett glapp i drivlinan, det vill säga då till exempel kuggarna hos två kugghjul i växellådan under en kort tidsperiod inte greppar in i varandra för att sedan greppa in i varandra igen, vilket exempelvis kan inträffa vid en övergång mellan släpning av motorn och pådrag/momentbegäran, vid aktivering av kopplingen, eller vid växling, reducerar föreliggande uppfinning drivlineoscillationerna. Vid alla dessa körfall kan alltså föreliggande uppfinning motverka gungning av fordonet orsakad av drivlineoscillationer, varigenom komforten för föraren ökas. Även drivlineoscillationer på grund av yttre påverkan, exempelvis orsakade av ett gupp i vägbanan, kan snabbt reduceras och/eller dämpas ut med föreliggande uppfinning.

Dessutom ger utnyttjande av föreliggande uppfinning även ett avsevärt minskat slitage på drivlinan i fordonet. Det minskade slitaget som erhålls genom uppfinningen ger en förlängd livslängd för drivlinan, vilket naturligtvis är fördelaktigt.

Regleringen enligt föreliggande uppfinning kan ske mot det önskade dynamiska vridmomentet Tqdemand. Det önskade önskade dynamiska vridmomentet Tqdemandkan vara relaterad till en körmod utnyttjad i fordonet. Ett flertal sådana körmoder finns definierade för fordon, exempelvis en ekonomisk körmod (ECO), en kraftfull körmod (POWER) och en normal körmod (NORMAL). Körmoderna definierar till exempel hur aggressivt fordonet ska uppföra sig och vilken känsla fordonet ska förmedla när det framförs, varvid denna aggressivitet är relaterad till derivatan Image available on "Original document" för det dynamiska vridmomentet.

Det önskade dynamiska vridmomentet Tqdemandkan vara relaterat till och kan ge en nedrampning eller en upprampning inför växling i växellådan 103, eller en upprampning eller nedrampning efter växling i växellådan.

Det önskade dynamiska vridmomentet Tqdemandkan vara relaterat till och kan ge en nedrampning inför öppning av en koppling 106, eller en upprampning efter stängning av kopplingen 106.

Det önskade dynamiska vridmomentet Tqdemandkan vara relaterat till en kalibrering av åtminstone en parameter vilken är relaterad till en risk för ryckighet för drivlinan. Exempelvis kan det önskade dynamiska vridmomentet Tqdemandkalibreras till ett värde vilket motverkar ryck i drivlinan när relativt stora förändringar i begärt moment sker, exempelvis då en gaspedal vid pedalkörning trycks ned eller släpps upp relativt hastigt.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar används för lika delar, och vari: Figur 1 visar ett exempelfordon, Figur 2 visar ett flödesschema för ett förfarande enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, Figur 3 visar ett en styrenhet i vilken ett förfarande enligt föreliggande uppfinning kan implementeras, Figurerna 4a-b schematiskt visar blockschema för ett tidigare känt bränsleinsprutningssystem respektive för ett bränsleinsprutningssystem innefattande ett reglersystem enligt föreliggande uppfinning; Figurerna 5a-b visar ett körfall innefattande en växling då en tidigare känd reglering tillämpas respektive då regleringen enligt föreliggande uppfinning tillämpas, Figurerna 6a-c schematiskt illustrerar glapp i drivlinan.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Figur 1 visar schematiskt ett tungt exempelfordon 100, såsom en lastbil, buss eller liknande, vilket kommer utnyttjas för att förklara föreliggande uppfinning. Föreliggande uppfinning är dock inte begränsad till användning i tunga fordon, utan kan även utnyttjas i lättare fordon, såsom exempelvis i personbilar. Det i figur 1 schematiskt visade fordonet 100 innefattar ett par drivhjul 110, 111. Fordonet innefattar vidare en drivlina med en motor 101, vilken kan vara till exempel en förbränningsmotor, en elmotor, eller en kombination av dessa, det vill säga en så kallad hybrid. Motorn 101 kan till exempel på ett sedvanligt sätt, via en på motorn 101 utgående axel 102, vara förbunden med en växellåda 103, möjligtvis via en koppling 106 och en till växellådan 103 ingående axel 109. En från växellådan 103 utgående axel 107, även kallad kardanaxeln, driver drivhjulen 110, 111 via en slutväxel 108, såsom t.ex. en sedvanlig differential, och drivaxlar 104, 105 förbundna med nämnda slutväxel 108. En styrenhet 120 är schematiskt illustrerad såsom tillhandahållande styrsignaler till motorn 101. Såsom beskrivs nedan kan styrenheten innefatta en första 121, en andra 122 och en tredje 123, en fjärde 124 och en femte 125 fastställandeenhet samt en utförandeenhet 124. Dessa enheter beskriv mer i detalj nedan.

När en förare av motorfordonet 100 ökar en momentbegäran till motorn 101, till exempel genom inmatning via ett inmatningsorgan, såsom en nedtryckning av en gaspedal, kan detta resultera i en relativt hastig momentförändring i drivlinan. Detta moment hålls emot av drivhjulen 110, 111 på grund av deras friktion mot marken samt motorfordonets rullmotstånd. Drivaxlarna 104, 105 utsätts härvid för ett relativt kraftigt vridmoment.

Bland annat av kostnadsmässiga och viktmässiga skäl dimensioneras drivaxlarna 104, 105 regelmässigt inte så att de klarar av denna kraftiga påfrestning utan att påverkas. Med andra ord har drivaxlarna 104, 105 en relativt stor vekhet. Kardanaxeln 107 kan också ha en relativt stor vekhet. Även övriga komponenter i drivaxeln kan ha någon slags vekhet. På grund av drivaxlarnas 104, 105 relativa vekhet agerar de som torsionsfjådrar mellan drivhjulen 110, 111 och slutväxeln 108. På motsvarande sätt agerar även övriga vekheter i drivlinan som torsionsfjådrar mellan de olika komponenternas placering och drivhjulen 110, 111. När motorfordonets rullmotstånd inte längre klarar av att hålla emot momentet från drivlinan kommer motorfordonet 100 att börja rulla, varvid den torsionsfjäderverkande kraften i drivaxlarna 104, 105 frigörs. När motorfordonet 100 rullar iväg kan denna frigjorda kraft resultera i att drivlineoscillationer uppstår, vilket gör att motorfordonet gungar i longitudinell led, det vill säga i färdriktningen. Denna gungning upplevs mycket obehaglig för en förare av motorfordonet. För en förare är en mjuk och behaglig körupplevelse önskvärd, och när en sådan behaglig körupplevelse åstadkoms ger det även en känsla av att motorfordonet är en förfinad och väl utvecklad produkt. Därför bör obehagliga drivlinesvängningar om möjligt undvikas.

Föreliggande uppfinning avser reglering av ett från motorn 101 begärt moment Tqdemand. Motorn 101 avger ett dynamiskt vridmoment Tqfwsom svar på ett av motorn begärt moment Tqdemand, där detta dynamiska vridmoment Tqfwutgör vridmomentet vid svänghjulet vilket ansluter motorn 101 till dess utgående axel 102. Det är detta dynamiska vridmoment Tqfwsom med en utväxling i för drivlinan är relaterat till ett dynamiskt hjulvridmoment Tqwheelsom tillförs drivhjulen 110, 111 i fordonet. Utväxlingen i utgör här drivlinans totala utväxling, innefattande växellådans utväxling för en aktuell växel. Med andra ord resulterar ett begärt motormoment Tqdemandi ett dynamiskt hjulvridmoment Tqwheelvid fordonets drivhjul 110, 111.

Enligt föreliggande uppfinning utförs regleringen av ett från motorn 101 begärt moment Tqdemand, där motorn 101 avger ett dynamiskt vridmoment Tqfwtill dess utgående axel 102 som svar på det begärda momentet Tqdemand. Det dynamiska vridmomentet Tqfwär med en utväxling i är relaterat till ett dynamiskt hjulvridmoment Tqwheelvilket av en drivlina innefattande motorn 101 tillhandahålls åtminstone ett drivhjul 110, 111 i fordonet 100.

Reglering av det begärda momentet Tqdemandutförs enligt föreliggande uppfinning åtminstone baserat på ett nuvarande värde Tqfw_presför det dynamiska vridmomentet, ett tröghetsmoment J för drivlinan, en önskad derivata Image available on "Original document" för det dynamiska vridmomentet relaterad till en fjäderkonstant k för drivlinan;Image available on "Original document" en nuvarande varvtalsskillnad ??presmellan ett första varvtal ?1för en första ände av drivlinan och ett andra varvtal ?2för en andra ände av drivlinan, och en kalibreringsparameter rcalrelaterad till ett insvängningsförlopp för det dynamiska vridmomentet mot den önskade derivatan Image available on "Original document" Reglering av det begärda momentet Tqdemandenligt föreliggande uppfinning styr det första varvtalet ?1åtminstone delvis kontinuerligt mot det andra varvtalet ?2, varvid den nuvarande varvtalsskillnaden ??presminimeras.

Regleringen kan utföras av ett system anordnat för reglering av ett från en motor 101 begärt moment Tqdemand. Systemet innefattar en utförandeenhet 126 vilken är anordnad att reglera det begärda momentet Tqdemandåtminstone baserat på de ovan nämnda nuvarande värdet Tqfw-presför det dynamiska vridmomentet, tröghetsmomentet J för drivlinan, den önskade derivatan Image available on "Original document" relaterad fjäderkonstanten k;Image available on "Original document" den nuvarande varvtalsskillnaden ??pres, och kalibreringsparametern ?cal.

Enligt en utföringsform innefattar systemet även en första 121, en andra 122, en tredje 123, en fjärde 124 och en femte 125 fastställandeenhet vilka är anordnade för fastställande av det nuvarande värdet Tqfw_pres, tröghetsmomentet J, den önskade derivatan Image available on "Original document" den nuvarande varvtalsskillnaden ??pres, respektive kalibreringsparametern ?cal.

Fackmannen inser också att systemet enligt föreliggande uppfinning kan modifieras enligt de olika utföringsformerna av förfarandet enligt uppfinningen.

Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon 100, till exempel en personbil, en lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett system för reglering av begärt moment Tqdemandenligt uppfinningen.

Att enligt föreliggande uppfinning styra det första varvtalet ?1mot det andra varvtalet ?2och därigenom minska skillnaden ??presmellan dessa varvtal har fördelen att det möjliggör en styrning av förändringen av det dynamiska vridmomentet Tqfwsom har en hög precision.

Figur 2 visar ett flödesschema för förfarandet enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

I ett första steg 201 fastställs, exempelvis genom utnyttjande av en första fastställandeenhet 121, ett nuvarande värde Tqfw_presför det dynamiska vridmomentet.

I ett andra steg 202 fastställs, exempelvis genom utnyttjande av en andra fastställandeenhet 122, ett tröghetsmoment J för nämnda drivlina. Detta tröghetsmoment J beskrivs nedan och kan vara fastställt i förväg, det vill säga innan hela förfarandet enligt föreliggande uppfinning utförs, varvid den andra fastställandeenheten 122 utnyttjar ett tidigare fastställt värde.

I ett tredje steg 203 fastställs, exempelvis genom utnyttjande av en tredje fastställandeenhet 123, en önskad derivata Image available on "Original document" för det dynamiska vridmomentet, vilket är relaterad till nedan beskrivna fjäderkonstant k för drivlinan; Image available on "Original document" I ett fjärde steg 204 fastställs, exempelvis genom utnyttjande av en fjärde fastställandeenhet 124, en nuvarande varvtalsskillnad ??presmellan en det första varvtalet ?1och det andra varvtalet ?2. Enligt en utföringsform utgörs varvtalsskillnaden ??presav skillnaden mellan motorns varvtal ?eoch rotationshastigheten för drivhjulen ?wheel, såsom beskrivs nedan.

I ett femte steg 205 fastställs kalibreringsparameter ?cal.

Kalibreringsparametern ?calär relaterad till insvängningsförloppet för motorvarvtalet ?emot önskat värde, det vill säga hur snabbt motorvarvtalet ?eska svänga in mot dess önskade värde. Härigenom är kalibreringsparametern ?caläven relaterad till insvängningsförloppet för det dynamiska vridmomentet mot den önskade derivatan Image available on "Original document" för vridmomentet.

I ett sjätte steg 206 regleras, exempelvis genom utnyttjande av en utförandeenhet 126, det begärda momentet Tqdemandåtminstone baserat på det nuvarande värdet Tqfw_presför det dynamiska vridmomentet, tröghetsmomentet J för drivlinan, den önskade derivatan Image available on "Original document" relaterad till fjäderkonstanten k; Image available on "Original document" den nuvarande varvtalsskillnaden ??presoch kalibreringsparametern ?cal.

En noggrann och exakt styrning av förändringen av det dynamiska vridmomentet Tqfwkan härigenom erhållas, genom att det första varvtalet ?1styrs mot det andra varvtalet ?2.

Alltså åstadkoms genom utnyttjande av föreliggande uppfinning en reglering av det begärda momentet Tqdemandvilken ökar fordonets prestanda och/eller ökar förarkomforten, genom att minska varvtalsskillnaden ??pres, vilket även minskar gungningar av fordonet. Tidigare känd teknik har styrt det statiska momentet i fordonet, vilket har lett till drivlinesvängningar. Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kan istället det dynamiska vridmomentet Tqfwstyras, för att ett önskat värde Tqfw_reqför det dynamiska vridmomentet ska erhållas, vilket gör att drivlinesvängningarna kan minskas avsevärt. De minskade drivlinesvängningarna ökar förarkomforten i fordonet. Med andra ord styrs här ett fysikaliskt moment som resulterar av bränslet som sprutas in i motorn och drivlinans svar på grund av dess egenskaper, det vill säga det dynamiska vridmomentet Tqfw. Det dynamiska vridmomentet Tqfwmotsvarar alltså det moment som tillhandahålls växellådan 103, vilket också kan uttryckas som det moment som tillhandahålls av ett svänghjul i drivlinan, där inverkan av drivlinan, såsom motorns acceleration och dess inverkan, innefattas i det dynamiska vridmomentet Tqfw. Alltså åstadkoms en fysikalisk reglering av det dynamiska vridmomentet Tqfwdå föreliggande uppfinning utnyttjas.

Det dynamiska vridmomentet Tqfwkan exempelvis styras för att åstadkomma specifika momentramper, såsom rampningar ned eller upp i anslutning till växlingar i växellådan 103. Det dynamiska vridmomentet Tqfwkan också styras för att åstadkomma önskade specifika momentvärden, vilket är användbart exempelvis vid farthållning, det vill säga vid utnyttjande av en farthållare för reglering av fordonshastigheten, eller vid pedalkörning, det vill säga vid manuell reglering av fordonshastigheten, varvid föreliggande uppfinning kan utnyttjas. Detta kan även uttryckas som att önskade värden Tqfw_reqför det dynamiska vridmomentet kan erhållas genom styrningen enligt föreliggande uppfinning.

Det dynamiska vridmomentet Tqfw, vilket avges av motorn 101 till dess utgående axel 102, kan enligt en utföringsform fastställas baserat på fördröjt begärt motormoment Tqdemand _delay, motorns rotationströghet Jeoch rotationsacceleration Image available on "Original document" för motorn 101.

Det fördröjda begära motormomentet Tqdemand _delayhar fördröjts med en tid tinjdet tar för att verkställa en insprutning av bränsle i motorn 101, det vill säga tiden från att insprutningen börjar till dess att bränslet antänds och förbränns. Denna insprutningstid är typiskt känd, men är olika lång för exempelvis olika motorer och/eller för olika varvtal för en motor. Det dynamiska vridmomentet Tqfwkan här fastställas som en skillnad mellan skattade värden för fördröjt begärt motormoment Tqdemand _delayoch momentvärden Image available on "Original document" innefattade uppmätta värden för rotationsaccelerationen Image available on "Original document" eför motorn. Enligt enutföringsform kan det dynamiska vridmomentet Tqfwdärför representeras av en skillnadssignal mellan en signal för ett skattat fördröjt begärt motormoment Tqdemand dela_yoch en momentsignal Image available on "Original document" innefattade uppmätta värden för rotationsaccelerationenImage available on "Original document" för motorn.

Det fördröjda begärda motormomentet Tqdemand_delaykan enligt en utföringsform vara definierat som ett nettomoment, det vill säga att förluster och/eller friktioner är kompenserade för, varvid ett begärt nettomotormoment respektive ett fördröjt begärt motormoment erhålls.

Det dynamiska vridmomentet Tqfw, vilket avges av motorn 101 till dess utgående axel 102, motsvarar alltså enligt en utföringsform det fördröjda begärda motormomentet T qdemand_delayminus ett moment motsvarande motorns rotationströghet Jemultiplicerad med en rotationsacceleration Image available on "Original document" för motorn 101, det vill sägaImage available on "Original document" där det fördröjda begärda motormomentet Tqdemand_delayhar fördröjts med insprutningstiden tinj.

Rotationsacceleration Image available on "Original document" för motorn 101 kan här mätas genom att en tidsderivering av motorvarvtalet ?eutförs.

Rotationsacceleration Image available on "Original document" skalas sedan om till ett moment enligt Newtons andra lag genom att multipliceras med rotationströghetsmomentet Jeför motorn 101; Image available on "Original document" Enligt en annan utföringsform kan det dynamiska vridmomentet Tqfwsom avges av motorn 101 också fastställas genom utnyttjande av en momentgivare placerad i en lämplig godtycklig position längs fordonets drivlina. Alltså kan även ett momentvärde uppmätt av en sådan givare utnyttjas vid återkopplingen enligt föreliggande uppfinning. Ett sådant uppmätt moment som erhållits medelst en momentgivare efter svänghjulet, det vill säga någonstans mellan svänghjulet och drivhjulen, motsvarar det fysikaliska moment som det dynamiska motorvridmomentet Tqfwtillför. Om en god momentrapportering kan erhållas genom utnyttjande av en sådan momentgivare bör alltså momentgivaren tillhandahålla en momentsignal motsvarande det dynamiska vridmomentet Tqfw.

Såsom illustreras i figur 1 har drivlinans olika delar olika rotationströgheter, vilka innefattar en rotationströghet Jeför motorn 101, en rotationströghet Jgför växellådan 103, en rotationströghet Jcför kopplingen 106, en rotationströghet Jpför kardanaxeln, och rotationströgheter Jdför respektive drivaxel 104, 105. Generellt sett har alla roterande kroppar en rotationströghet J vilken beror av kroppens massa och massans avstånd från rotationscentrum. I figur 1 har av tydlighetsskäl endast ovan uppräknade rotationströgheter ritats in, och deras betydelse för föreliggande uppfinning kommer härefter att beskrivas. En fackman inser dock att fler tröghetsmoment än de här uppräknade kan förekomma i en drivlina.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning görs antagandet att rotationströgheten Jeför motorn 101 är mycket större än övriga rotationströgheter i drivlinan och att rotationströgheten Jeför motorn 101 därför dominerar en total rotationströghet J för drivlinan. Det vill säga J = Je+ Jg+ Jc+ Jp+ 2Jd, men då Je» Jg, Je» Jc 'Je» Jp, Je» Jd, så blir den totala rotationströgheten J för drivlinan ungefär lika med rotationströgheten Jeför motorn 101; J ? Je. Som ickebegränsande exempel på värden för dessa rotationströgheter kan nämnas Je= 4kgm<2>, Jg= 0.2kgm<2>, Jc= 0.1kgm<2>, Jp= 7*10<_4>kgm<2>, Jd= 5 * 10<_5>kgm<2>, vilket gör att antagandet att rotationströgheten Jeför motorn 101 dominerar den totala rotationströgheten J för drivlinan; J ? Je; stämmer, eftersom övriga delar av drivlinan är mycket lättare att rotera än motorn 101. De ovan angivna exempelvärdena utgör värden på motorsidan av växellådan, vilket gör att de kommer att variera längs drivaxeln beroende av utnyttjad utväxling. Oavsett vilken utväxling som används är rotationströgheten Jeför motorn 101 mycket större än övriga rotationströgheter och dominerar därför den totala rotationströgheten J för drivlinan.

Då rotationströgheten Jeför motorn dominerar den totala rotationströgheten J för drivlinan; J ? Je; motsvarar det dynamiska hjulvridmomentet Tqwheeldet från motorn tillhandahållna dynamiska vridmomentet Tqfwmultiplicerat med utväxlingen för drivlinan i, Tqwheel= Tqfw* i. Detta förenklar regleringen av det begärda momentet Tqdemandenligt föreliggande uppfinning avsevärt, eftersom det därigenom är enkelt att fastställa det dynamiska vridmomentet Tqwheelvid hjulen.

Härigenom kan regleringen av det begärda momentet Tqdemandenligt uppfinningen hela tiden adaptivt anpassas efter det till hjulen tillhandahållna dynamiska vridmomentet Tqwheel ,vilket gör att drivlineoscillationer kan reduceras avsevärt, eller till och med helt undvikas. Motormoment kan då begäras Tqdemandså att ett önskat dynamiskt vridmoment Tqwheelvid hjulen hela tiden tillhandahålls, vilket gör att en jämn momentprofil erhålls för hjulens dynamiska vridmoment Tqwheeloch att svängningar för hjulens momentprofil inte uppstår, eller har avsevärt lägre amplitud än för tidigare kända regleringar av begärt motormoment Tqdemand.

Drivlinan kan approximeras som en relativt vek fjäder, vilken kan beskrivas som: Image available on "Original document" där : - ?eär en vinkel för motorns utgående axel 102, det vill säga en total uppvridning som motorn har gjort sedan en starttid. Exempelvis är vinkeln ?e1000 varv, vilket motsvarar 1000*2? radianer, om motorn har gått en minut med varvtalet 1000 varv/min; - ?eär tidsderivatan av ?e, det vill säga en rotationshastighet för axeln 102; - ?wheelär en vinkel för ett eller flera av drivhjulen 110, 111, det vill säga en total uppvridning som drivhjulen har gjort sedan en starttid; - ?wheelär tidsderivatan av ?wheel ,det vill säga en rotationshastighet för hjulen; - k är en fjäderkonstant vilken är relaterad till ett moment som krävs för att vrida upp fjädern för att en viss vinkel skall erhållas, till exempel för att en viss skillnad ?? mellan ?eoch ?wheelska uppnås. Ett litet värde på fjäderkonstanten k motsvarar en vek och svajig fjäder/drivlina; c är en dämpningskonstant för fjädern.

En derivering av ekvation 1 ger: Image available on "Original document" Det är rimligt att anta att drivlinan ofta kan ses som odämpad fjäder, det vill säga att c = 0, och att fjäderkonstanten k domineras av fjäderkonstanten kdriveför drivaxlarna 104, 105, det vill säga Image available on "Original document" där i är utväxlingen. Om c= 0 förenklas ekvation 2 till: Image available on "Original document" Såsom anges i ekvation 3 är kan då alltså derivatan, det vill säga lutningen, för det dynamiska vridmomentet Tqfwsägas vara proportionellt mot skillnaden ?? i rotationshastighet för hjulen 110, 111 ?wheeloch motorn/axeln 102 ?e.

Detta innebär också att en önskad momentramp Image available on "Original document" det vill säga ett moment som har en lutning och alltså ändrar värde över tiden, kan åstadkommas genom att påföra en skillnad ?? i rotationshastighet för hjulen 110, 111 ?wheeloch motorn/axeln 102 ?e; ?? = ?e- ?weel: Image available on "Original document" där ?refär det referensvarvtal som ska begäras från motorn 101 för att momentrampen skall erhållas.

Ovan har skillnaden ?? i rotationshastighet beskrivits som en skillnad mellan rotationshastigheter för hjulen 110, 111 ?wheeloch för motorn/axeln ?e. Det skall dock inses att skillnaden ?? mer generellt kan beskrivas som en skillnad i rotationshastighet mellan en första ände av drivlinan, vilken roterar med en första rotationshastighet ?1och en andra ände av drivlinan som roterar med en andra hastighet ?2; ?? = ?1— ?2.

För fallet att skillnaden ?? i rotationshastighet utgör en skillnad mellan rotationshastigheter för hjulen 110, 111 ?wheeloch för motorn/axeln ?e, fastställs enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning det moment Tqdemandsom ska begäras av motorn 101 åtminstone baserat på en summa av det nuvarande värdet Tqfw_presför det dynamiska vridmomentet och en term innefattande tröghetsmomentet J multiplicerat med en kvot mellan en differens mellan ett referensvarvtal ?refoch varvtalet ?eför motorn delad med kalibreringsparametern rcal: Image available on "Original document" Referensvarvtalet ?ref, vilket kan utnyttjas för att beställa ett varvtal från motorn, kan här fastställas som en summa av varvtalet för det åtminstone ett drivhjulet ?wheeloch en kvot mellan den önskade derivatan Image available on "Original document" och fjäderkonstanten k; Image available on "Original document" såsom beskrivs ovan för ekvation 4 .

Genom utnyttjande av ekvation 5 när det begärda momentet Tqdemandfastställs kan motorvarvtalet ?estyras mot rotationshastigheten för hjulen 110, 111 ?wheelså att skillnaden ?? minimeras. Alltså kan regleringen enligt denna utföringsform utnyttjas för att åtminstone delvis kontinuerligt styra motorvarvtalet ?eför att närma sig rotationshastigheten för hjulen 110, 111 ?wheel.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning fastställs, då skillnaden ?? i rotationshastighet utgör en skillnad mellan rotationshastigheter för hjulen 110, ill ?wheeloch för motorn/axeln ?e, det begärda momentet Tqdemandsom en summa av det nuvarande värdet Tqfw_presför det dynamiska vridmomentet, en total fördröjningstid tdelay_totalmultiplicerad med den önskade derivatan Image available on "Original document" tröghet smomentet J för drivlinan multiplicerad med en med utväxlingen i utväxlad acceleration Image available on "Original document" för drivhjulen 110, ill, och en term innefattande tröghetsmomentet J multiplicerat med en kvot mellan en differens mellan referensvarvtalet ?refoch motorvarvtalet ?edelad med kalibreringsparametern rcal: Image available on "Original document" Såsom nämns ovan kan referensvarvtalet ?reffastställas som en summa av varvtalet för det åtminstone ett drivhjulet ?wheeloch en kvot mellan den önskade derivatan Image available on "Original document" och fjäderkonstanten k; Image available on "Original document" Referensvarvtalet ?refkan utnyttjas för att beställa ett varvtal från motorn så att motorvarvtalet ?estyrs mot rotationshastigheten för hjulen 110, 111 ?wheelvarvid skillnaden ?? minimeras.

Kalibreringsparametern Tcalär, såsom beskrivs ovan, relaterad till en insvängningstid för regleringen/regulatorn och har dimensionen tid.

Här tas den totala fördröjningstiden tdelay totali beaktande vid regleringen, vilket ger en mer exakt och tillförlitlig reglering eftersom regulatorn enligt uppfinningen har kunskap om att det kommer att ta fördröjningstiden tdelay_totalinnan en åtgärd ger en påverkan på regleringen. Regleringen kan då sätta in respektive åtgärd precis när de behövs i tiden för att optimalt reglera det begärda momentet Tqdemand. Med andra ord utnyttjas kunskapen om fördröjningstiden för att mer exakt och vid rätt tillfälle kunna göra justeringar av det begärda momentet Tqdemand.

Den önskade derivatan Image available on "Original document" i ekvation 6 kan även uttryckas som: Image available on "Original document" Kalibreringsparametern ? är relaterad till en insvängningstid för regleringen/regulatorn och har dimensionen tid och kan vara skiljd från, eller vara samma som, ovan nämnda kalibreringsparameter rcal. Kalibreringsparametern ? kan väljas till ett mindre värde om en snabbare insvängning är önskvärd och till ett större värde om en långsammare insvängning är önskvärd . Tqfw_reqär det önskade värdet för det dynamiska vridmomentet .

Såsom beskrivs ovan kan ofta antas att rotationströghet Jeför motorn 101 dominerar den den totala rotationströgheten J för drivlinan, det vill säga J ? Je, eftersom övriga delar av drivlinan är mycket lätta att rotera i förhållande till motorn 101, varvid J kan ersättas med Jei ekvationerna 5 och 6.

Termen Image available on "Original document" i ekvationerna 5 och 6 ovan är relaterad till fordonets acceleration ?vehicleoch drivlinans utväxling i och hjulradien rwheelför drivhjulen 110, 111 enligt: Image available on "Original document" Alltså kan regleringen som utnyttjar ekvationerna 5 och 6 vara korrigerad för fordonets acceleration. Det begärda vridmomentet Tqdemandkommer här att vara skiljt från det nuvarande värdet Tqfw_presför det dynamiska vridmomentet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utnyttjas även en återkoppling vid regleringen. Här fastställs alltså reglering av det begärda momentet Tqdemandbaserat även på en återkoppling av ett resulterande faktiskt värde Image available on "Original document" motsvarande den önskade derivatan Image available on "Original document" Det begärda momentet Tqdemandkan då fastställas enligt: Image available on "Original document" Genom utnyttjandet av ekvation 9 vid regleringen kan en mycket exakt reglering göras, vilken tar hänsyn till resultatet av regleringen, det vill säga till det resulterande faktiska värdet Image available on "Original document" för derivatan av det dynamiska momentet.

Den totala fördröjningstiden tdelay total _, motsvarande hur lång tid det tar från ett fastställande av åtminstone ett parametervärde till dess att en förändring av det dynamiska vridmomentet Tqfwbaserad på det fastställda åtminstone ett parametervärdet är genomförd, kan innefatta en eller flera av ett antal tider. Att ta hänsyn till den totala fördröjningstiden tdelay_total, såsom sker med föreliggande uppfinning, gör att en mer exakt reglering kan göras eftersom fördröjningen tas hänsyn till och eftersom värdet för det dynamiska vridmomentet Tqfwförändras över tid. Därigenom kan respektive åtgärd sättas in precis när de behövs i tiden för att optimalt reglera det begärda momentet Tqdemand. Med andra ord utnyttjas kunskapen om fördröjningstiden för att mer exakt och vid rätt tillfälle kunna göra justeringar av det begärda momentet Tqdemandså att en komfortabel och effektiv reglering erhålls, vilken minimerar drivlineoscillationer.

Om parametervärdet mäts kan den totala fördröjningstiden tdelay_totalinnefatta en mättid tmeasuredet tar att fastställa det åtminstone ett parametervärdet baserat på den åtminstone en mätningen, vilken kan innefatta behandling, såsom medelvärdesbildning, av mätvärden. Mättiden tmeasurekan även bero av var en utnyttjad givare är placerad.

Om parametervärdet istället skattas kan den totala fördröjningstiden tdelay_totalinnefatta en skattningstid testimatedet tar att fastställa det åtminstone ett parametervärde baserat på åtminstone en skattning, exempelvis innefattande en tid det tar att utföra beräkningar innefattade i skattningen.

Den totala fördröjningstiden tdelay_totalkan även innefatta en kommunikationstid tcomdet tar att överföra signaler vilka utnyttjas vid regleringen mellan enheter i fordonet, såsom exempelvis fördröjningar påförda av en CAN-buss (Controller Area Network bus), eller liknande i fordonet.

Den totala fördröjningstiden tdelay_totalkan även innefatta en filtreringstid tfilterinnefattande filterfördröjningar för filtreringar utförda vid mätningar och/eller skattningar av parametervärden och/eller vid regleringen enligt uppfinningen.

Den totala fördröjningstiden tdelay_totalkan även innefatta en beräkningstid tcompdet tar att utföra beräkningar relaterade till regleringen enligt föreliggande uppfinning.

Den totala fördröjningstiden tdelay_totalkan även innefatta en momentverkställandetid ttorque_responsedet tar från att en momentbegäran görs till dess att en motorvarvtalsförändring motsvarande denna momentbegäran inträffar. Ovan nämnda insprutningstid kan här ingå i momentverkställandetiden ttorque_response. Momentverkställandetiden ttorque_responsekan bero av varvtalet för motorn.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning motsvarar tdelay_totalvärdet (1.9+ 1.5 där - 1.9 = 1.5pre_cal - 1.5ticyl= trpmfilter; - ticylär cylindertiden, alltså tiden mellan att motsvarande händelser, exempelvis tändning eller insprutning, sker i två efter varandra följande cylindrar. ticylberor av varvtalet, ticyl= 120 /(varvtal * antal cylindrar) , exempelvis ticyl= 20 /varvtal för motorer med 6 cylindrar.; - tipre_calcutgör den tid innan själva insprutningen som momentet för nästa förbränning fastställs; och - trpmfilterär den fördröjningstid som filtrering av varvtalssignalen ger. För exempelvis FIR-filter (Finite Impulse Response filter) är denna fördröjning 1.5ticyl.

I många tillämpningar domineras fjäderkonstanten k av fjäderkonstanten kdriveför drivaxlarna 104, 105 relaterad till utväxlingen för drivlinan, det vill säga Image available on "Original document" där i är utväxlingen.

I andra tillämpningar, för vilka fjäderkonstanten k inte domineras av fjäderkonstanten kdriveför drivaxlarna 104, 105, eller för vilka det verkliga värdet för fjäderkonstanten k är viktigt och inte tillåts att approximeras, bestäms en total fjäderkonstant ktotför drivlinan, vilken innefattar vekheter för väsentligen alla komponenter i drivlinan.

Fjäderkonstant k kan fastställas baserat på kunskap om vilka komponenter som ingår i drivlinan och de ingående komponenternas vekheter, samt hur komponenterna i drivlinan är konfigurerade. Genom att komponenternas konfiguration och relation till fjäderkonstanten k är känd, exempelvis genom mätningar gjorda vid konstruktion och/eller montering av drivlinan, kan fjäderkonstanten k bestämmas.

Fjäderkonstant k kan också fastställas genom utnyttjande av adaptiv skattning då fordonet körs. Denna skattning kan då utföras åtminstone bitvis kontinuerligt vid lämpliga köravsnitt. Skattningen kan baseras på en skillnad ?? i rotationshastighet för hjulen 110, 111 ?wheeloch motorn/axeln 102 ?eunder en momentramp och på momentrampens lutning, genom att fastställa kvoten mellan dynamiska momentets derivata och skillnaden ??; Image available on "Original document" För derivatan 3000 Nm/s och varvtalsskillnaden 100 var/min blir exempelvis fjäderkonstanten dåImage available on "Original document" Skattningarna kan med fördel utföras fler än en gång, varefter ett medelvärde fastställs för resultaten.

Fackmannen inser att ett förfarande för reglering av det begärda momentet Tqdemandenligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden. Datorprogrammet utgör vanligtvis en del av en datorprogramprodukt 303, där datorprogramprodukten innefattar ett lämpligt digitalt lagringsmedium på vilket datorprogrammet är lagrat. Nämnda datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 3 visar schematiskt en styrenhet 300. Styrenheten 300 innefattar en beräkningsenhet 301, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).

Beräkningsenheten 301 är förbunden med en, i styrenheten 300 anordnad, minnesenhet 302, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 301 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 301 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 301 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 302.

Vidare är styrenheten 300 försedd med anordningar 311, 312, 313, 314 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 311, 313 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av beräkningsenheten 301. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten 301. Anordningarna 312, 314 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat från beräkningsenheten 301 till utsignaler för överföring till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalerna är avsedda, exempelvis till motorn.

Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.

En fackman inser att den ovan nämnda datorn kan utgöras av beräkningsenheten 301 och att det ovan nämnda minnet kan utgöras av minnesenheten 302.

Allmänt består styrsystem i moderna fordon av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika på fordonet lokaliserade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler än en styrenhet. Fordon av den visade typen innefattar alltså ofta betydligt fler styrenheter än vad som visas i figur 1 och 3, vilket är välkänt för fackmannen inom teknikområdet.

Föreliggande uppfinning är i den visade utföringsformen implementerad i styrenheten 300. Uppfinningen kan dock även implementeras helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet redan befintliga styrenheter eller i någon för föreliggande uppfinning dedikerad styrenhet.

Figur 5a visar en reglering enligt tidigare känd teknik där statisk momentbegäran görs för ett körfall som exempelvis kan motsvara/innefatta en växling i fordonet. Här ska alltså det dynamiska vridmomentet Tqfw501 (heldragen linje) sänkas 511 till glappet 513 vid momentet 0 Nm, där till exempel växling kan ske, för att sedan ökas 512 igen. När drivlinan befinner sig i tidsperioden Tglappunder vilken glappet i drivlinan föreligger tillhandahåller motorn inget dynamiskt vridmoment Tqfwtill drivhjulen. Det finns ett antal möjliga glapp som kan ske i en drivlina, exempelvis när kugghjul i växlar, kardanknutar eller liknande under vissa inbördes vinklar inte griper i varandra ordentligt. Såsom nämns ovan kan glapp inträffa exempelvis vid en övergång mellan släpning av motorn och pådrag/momentbegäran, vid aktivering av kopplingen, eller vid växling. Kugghjulens position i förhållande till varandra under och utanför glappet illustreras schematiskt i figurerna 6a-c. Vid ett första axelläge vid vridning i en första riktning, illustrerat i figur 6a, får kuggar kugghjulen kontakt i en position motsvarande en maximal vridning bakåt. I ett andra axelläge vid en vridning i en andra riktning, illustrerat i figur 6c, får kugghjulen kontakt i en position motsvarande en maximal vridning framåt. Alltså, ligger kuggarna an mot varandra i båda dessa positioner (figurerna 6a respektive 6c), vilket också innebär att glappet är uppvridet bakåt respektive framåt. Glappet för drivlinan utgörs av vinkeln mellan dessa första och andra axellägen, då kuggarna inte griper tag i varandra, det vill säga i en position motsvarande en vridning i glappet, illustrerad i figur 6b, mellan tidpunkterna tstart_glappoch tslut _glapp· Alltså överförs inget moment under glappet.

Ett sätt att fastställa storleken på glappvinkeln ?glappär genom att fysiskt vrida en axel i drivlinan, exempelvis den i växellådan ingående axeln 109, eller den ur växellådan utgående axeln 107. Om den ingående axeln 109 vrids får hela drivlinans glapp med, det vill säga inkluderande glapp i alla växlar, såsom i växellådan, i slutväxeln 108, och i eventuella andra växlar i drivlinan. Om den utgående axeln 107 istället vrids inkluderas bara glapp i växlarna efter växellådan med, det vill säga att exempelvis glappet i slutväxeln inkluderas men att glappet i växellådan exkluderas. Alltså ger vridningen av den i växellådan ingående axeln 109 en mer komplett bild av glappet. Dock kan det här noteras att slutväxelns glapp ofta dominerar glappet i drivlinan, och även utväxlas till motorn med växelläget i växellådan, varför det i vissa fall ger tillräcklig noggrannhet att vrida den utgående axeln 107 då glappvinkeln fastställs.

Vid vridningen registreras när kuggarna griper tag i varandra ("max bakåt" eller "max framåt") respektive släpper taget om varandra ("i glappet"), vilket ger de första och andra axellägena i början respektive slutet av glappet. Denna vridning och registrering av storleken ?glapppå glappvinkeln kan med fördel göras för de olika växellägena i växellådan. Fastställandet av storleken ?glavvpå glappvinkeln kan exempelvis utföras i samband med montering av fordonet, det vill säga innan det tas i bruk, men kan även göras efter fordonet har tagits i bruk.

När storleken ?glapppå glappvinkeln har fastställts, exempelvis för var och en av växlarna i växellådan, kan storleken ?glapppå glappvinkeln lagras i ett minne exempelvis i en styrenhet 120 i fordonet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning fastställs storleken ?glappför glappvinkeln genom beräkningar baserade på en eller flera varvtalsskillnader ?? under ett eller flera glapp, varvid storleken ?glappför glappvinkeln kan beräknas som en integrering, eller en motsvarande summa, av varvtalsskillnaden ?? över glappet; Image available on "Original document" Denna storlek ?glappkan här exempelvis beräknas flera gånger för ett eller flera glapp, varefter en medelvärdesbildning, eller liknande, av de beräknade värdena ger ett slutgiltigt värde för storleken ?glapp.

I figurerna 5a-b visas varvtal vid vänstra y-axeln. Momentkurvorna har ökande värde uppåt, vilket indikeras med pilen vid högra sidan av figuren. Momentet 0 Nm (glappet) markeras med den horisontella linjen i figuren. Tid visas vid x-axeln.

Kurvan 501 visar det dynamiska vridmomentet Tqfwsom resulterar av regleringen. Kurvan 502 (punktlinje) visar det begärda momentet Tqdemand. Kurvan 503 (heldragen linje) visar rotationshastigheten för motorn ?e. Kurvan 504 (streckad linje) visar rotationshastigheten för hjulen ?wheel. Det dynamiska vridmomentet Tqfwska här alltså rampas ned till 0 Nm med en bestämd derivata. Därefter sker synkronisering av motorvarvtalet och själva växlingen. Därefter rampas det begärda momentet Tqdemandupp till en relativt hög nivå igen, till exempel till ett förar- eller farthållar-bestämt värde. Det framgår av figuren att det resulterande dynamiska vridmomentet Tqfw501 inte följer det begärda momentets Tqdemandjämna och icke-oscillerande kurva 502. Istället oscillerar det dynamiska vridmomentet Tqfw501 kraftigt, speciellt under upprampningen 512 men även under nedrampningen 511, vilket kommer att upplevas som mycket obehagligt för förare och/eller passagerare i fordonet.

Figur 5b visar en reglering enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, där en dynamisk momentbegäran görs för ett körfall som exempelvis kan motsvara/innefatta en växling i fordonet motsvarande körfallet visat i figur 5a. Här ska alltså det dynamiska vridmomentet Tqfw501 (heldragen linje) sänkas 511 till glappet 513 vid momentet 0, där till exempel växling kan ske, för att sedan ökas 512 igen. Kurvan 501 visar det dynamiska vridmomentet Tqfwsom resulterar av regleringen. Kurvan 502 (punktlinje) visar det begärda momentet Tqdemand. Kurvan 503 (heldragen linje) visar rotationshastigheten för motorn ?e. Kurvan 504 (streckad linje) visar rotationshastigheten för hjulen ?wheel. Såsom framgår av figuren kan en differens mellan ett referensvarvtal ?refoch varvtalet ?eför motorn utnyttjas vid regleringen enligt olika ovan beskrivna utföringsformer, vilket ger en reglering som innebär att motorvarvtalet ?erelativt snabbt kan närma sig referensvarvtalet ?ref505 (punkt-streckad linje), exempelvis efter nedrampningen har påbörjas vid tidpunkten ca 269.8 sekunder.

I figuren framgår även att regleringen kan påföra en relativt kraftig momentförändring, såsom en moment-spik/dip visad vid tidpunkten ca 269.7 sekunder för att åstadkomma att skillnaden ?? i rotationshastighet, vilken utgör en skillnad mellan rotationshastigheter för hjulen 110, 111 ?wheeloch för motorn/axeln ?e, minimeras. I figuren är efter minimeringen rotationshastigheten för hjulen 110, 111 ?wheeloch för motorn/axeln ?eväsentligen lika stora.

Enligt föreliggande uppfinning kan alltså regleringen utnyttjas för att minimera varvtalsskillnaden ??pres, det vill säga skillnaden mellan kurvan 503 för rotationshastigheten för motorn ?eoch den kurvan 504 för rotationshastigheten för hjulen ?wheelförutom när det dynamiska vridmomentet Tqfwligger i, eller i anslutning till, glappet 513 vid momentet 0. Med andra ord kan regleringen enligt föreliggande uppfinning utnyttjas vid den vanliga regleringen samt innan 511 och efter 512 glappet 513 för att minimera varvtalsskillnaden ??pres.

Enligt föreliggande uppfinning tillåts även det begärda momentet Tqdemandatt variera avsevärt mer än för den i figur 5a illustrerade statiska momentbegäran enligt tidigare känd teknik. Detta gör att det begärda momentet Tqdemandfår ett något hackigt och ojämnt utseende i figur 5b. Detta är tillåtet enligt föreliggande uppfinning eftersom fokus för regleringen ligger på att det dynamiska vridmomentet Tqfw501 ska få en jämn och icke-oscillerande form. Såsom framgår av figur 5b blir även resultatet av regleringen att det dynamiska vridmomentet Tqfw501 oscillerar avsevärt mindre, det vill säga har avsevärt mindre amplitud, än det dynamiska vridmomentet Tqfw501 enligt tidigare kända regleringar i figur 5a. Särskilt framgår skillnaderna i regleringen under upprampningen 512, vilken enligt tidigare känd teknik ger ett kraftigt, det vill säga med stor amplitud, oscillerande dynamiska vridmoment Tqfw501, medan det oscillerande dynamiska vridmoment Tqfw501 enligt föreliggande uppfinning i figur 5b får ett väsentligen icke-oscillerande utseende. Alltså erhålls en bättre komfort och även bättre prestanda genom utnyttjande av föreliggande uppfinning.

I detta dokument beskrivs ofta enheter som att de är anordnade att utföra steg i förfarandet enligt uppfinningen. Detta innefattar även att enheterna är anpassade och/eller inrättade för att utföra dessa förfarandesteg.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfång.

Claims (28)

Patentkrav

1. System i ett fordon (100) anordnat för reglering av ett från en motor (101) begärt moment Tqdemand, där nämnda motor (101) avger ett dynamiskt vridmoment Tqfwtill dess utgående axel (102) som svar på nämnda begärda moment Tqdemand, varvid nämnda dynamiska vridmoment Tqfwmed en utväxling i är relaterat till ett dynamiskt hjulvridmoment Tqwheelvilket av en drivlina innefattande nämnda motor (101) tillhandahålls åtminstone ett drivhjul (110, 111) i nämnda fordon (100), kännetecknat av - en utförandeenhet (126) anordnad att utföra en reglering av nämnda begärda moment Tqdemandåtminstone baserat på: - ett nuvarande värde Tqfw_Presför nämnda dynamiska vridmoment; - ett tröghetsmoment J för nämnda drivlina; - en önskad derivata Image available on "Original document" för nämnda dynamiska vridmoment relaterad till en fjäderkonstant k för nämnda drivlina;<J> Image available on "Original document" - en nuvarande varvtalsskillnad ??presmellan en första ände av en drivlina i nämnda fordon (100), vilken roterar med ett första varvtal ?1och en andra ände av nämnda drivlina, vilken roterar med ett andra varvtal ?2; och - en kalibreringsparameter Tcal, vilken är relaterad till ett insvängningsförlopp för nämnda dynamiska vridmoment mot nämnda önskade derivata Image available on "Original document" varvid - nämnda utförandeenhet (126) är anordnad att utföra regleringen av det begärda momentet Tqdemandså att det första varvtalet ?1åtminstone delvis kontinuerligt styrs mot nämnda andra varvtal ?2.

2. System enligt patentkrav 1, varvid, nämnda utförandeenhet (126) är anordnad att fastställa, om nämnda första varvtal ?1motsvarar ett varvtal ?eför nämnda motor (101) och nämnda andra varvtal ?2motsvarar ett utväxlat varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheel, nämnda begärda moment Tqdemandåtminstone baserat på en summa av nämnda nuvarande värde Tqfw_Presför nämnda dynamiska vridmoment och en term innefattande nämnda tröghetsmoment J multiplicerat med en kvot mellan en differens mellan ett referensvarvtal ?refoch nämnda varvtal ?eför nämnda motor delad med nämnda kallbreringsparameter zcal; Image available on "Original document" där nämnda utförandeenhet är anordnad att fastställa nämnda referensvarvtal ?refbaserat på en summa av nämnda varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheeloch en kvot mellan nämnda önskade derivata Image available on "Original document" och nämnda fjäderkonstant k;Image available on "Original document" Image available on "Original document"

3. System enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämnda utförandeenhet (126) är anordnad att fastställa, om nämnda första varvtal ?1motsvarar ett varvtal ?eför nämnda motor (101) och nämnda andra varvtal ?2motsvarar ett utväxlat varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheel, nämnda moment Tqdemand.som en summa av nämnda nuvarande värde Tqfw _presför nämnda dynamiska vridmoment, en total fördröjningstid tdelay_totalmultiplicerad med nämnda önskade derivata Image available on "Original document" ett tröghetsmoment J för nämnda drivlina multiplicerad med en med nämnda utväxling i utväxlad accelerationImage available on "Original document" för nämnda åtminstone ett drivhjul (110, 111), och en term innefattande nämnda tröghetsmoment J multiplicerat med en kvot mellan en differens mellan ett referensvarvtal ?refoch nämnda varvtal ?eför nämnda motor delad med nämnda kalibreringsparameter Tcal; Image available on "Original document" där nämnda utförandeenhet är anordnad att fastställa nämnda referensvarvtal ?refbaserat på en summa av nämnda varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheeloch en kvot mellan nämnda önskade derivata Image available on "Original document" och nämnda fj äderkonstant k;Image available on "Original document" Image available on "Original document"

4. System enligt patentkrav 3, varvid nämnda totala fördröjningstid tdelay_totalmotsvarar en tid det tar från ett fastställande av åtminstone ett parametervärde till dess att en förändring av nämnda dynamiska vridmoment Tqfwbaserad på nämnda fastställda åtminstone ett parametervärde är genomförd.

5. System enligt patentkrav 4, varvid nämnda utförandeenhet (126) är anordnad att fastställa nämnda parametervärde baserat på åtminstone en mätning och/eller åtminstone en skattning av nämnda parametervärde.

6. System enligt något av patentkrav 3-5, varvid nämnda totala fördröjningstid tdelay_totalinnefattar en eller flera i gruppen av: - en mättid tmeasuredet tar att fastställa nämnda åtminstone ett parametervärde baserat på åtminstone en mätning; - en skattningstid testimatedet tar att fastställa nämnda åtminstone ett parametervärde baserat på åtminstone en skattning; - en kommunikationstid tcomdet tar att överföra signaler vilka utnyttjas vid nämnda reglering mellan enheter i nämnda fordon (100); - en filtreringstid tfiltervilken innefattar filterfördröjningar; - en beräkningstid tcompdet tar att utföra beräkningar relaterade till nämnda reglering; och - en momentverkställandetid ttorque_responsedet tar från att en momentbegäran görs till dess att en motorvarvtalsförändring motsvarande nämnda momentbegäran inträffar.

7. System enligt något av patentkrav 1-6, varvid nämnda utförandeenhet (126) är anordnad att fastställa nämnda reglering av nämnda begärda moment Tqdemandbaserat även på en återkoppling av ett resulterande faktiskt värde Image available on "Original document" motsvarande nämnda önskade derivata Image available on "Original document"

8. System enligt något av patentkrav 1-7, varvid nämnda önskade derivata Image available on "Original document" för nämnda dynamiska vridmoment är relaterad till en eller flera i gruppen av: - en körmod för nämnda fordon (100); och - en kalibrering av åtminstone en parameter vilken är relaterad till en risk för ryckighet för en drivlina i nämnda fordon (100); - en nedrampning inför växling i en växellåda (103) i nämnda fordon (100); - en upprampning inför växling i en växellåda (103) i nämnda fordon (100); - en nedrampning inför öppning av en koppling (406) i nämnda fordon (100); - en upprampning efter växling i en växellåda (103) i nämnda fordon (100); - en nedrampning efter växling i en växellåda (103) i nämnda fordon (100); och - en upprampning efter stängning av en koppling (406) i nämnda fordon (100).

9. System enligt något av patentkrav 1-8, varvid nämnda första varvtal ?1motsvarar ett varvtal ?eför nämnda motor (101); ?1= ?e.

10. System enligt något av patentkrav 1-9, varvid nämnda andra varvtal ?2motsvarar ett utväxlat varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheeli nämnda fordon (100); ?2= ?wheel·

11. System enligt något av patentkrav 1-10, varvid nämnda fjäderkonstant k är en i gruppen av: - en fjäderkonstant kdrivaxelför drivaxlar (104, 105) i nämnda fordon (100), vilken dominerar nämnda fjäderkonstant k för nämnda drivlina; och - en total fjäderkonstant ktotför nämnda drivlina.

12. System enligt något av patentkrav 1-11, varvid nämnda fjäderkonstant k fastställs genom en eller flera i gruppen: - beräkningar baserade på en konfiguration för nämnda fordon (100); och - adaptiva skattningar under drift av fordonet (100).

13. System enligt något av patentkrav 1-12, varvid nämnda reglering resulterar i en minimering av nämnda nuvarande varvtalsskillnad ?pres.

14. Förfarande i ett fordon (100) för reglering av ett från en motor (101) begärt moment Tqdemand, där nämnda motor (101) avger ett dynamiskt vridmoment Tqfwtill dess utgående axel (102) som svar på nämnda begärda moment Tqdemand, varvid nämnda dynamiska vridmoment Tqfwmed en utväxling i är relaterat till ett dynamiskt hjulvridmoment Tqwheelvilket av en drivlina innefattande nämnda motor (101) tillhandahålls åtminstone ett drivhjul (110, 111) i nämnda fordon (100), kännetecknat av att en reglering av nämnda begärda moment Tqdemandutförs åtminstone baserat på: - ett nuvarande värde Tqfw-Pres för nämnda dynamiska vridmoment; - ett tröghetsmoment J för nämnda drivlina; - en önskad derivata Image available on "Original document" för nämnda dynamiska vridmoment relaterad till en fjäderkonstant k för nämnda drivlina;<J> Image available on "Original document" - en nuvarande varvtalsskillnad ?presmellan en första ände av en drivlina i nämnda fordon (100), vilken roterar med ett första varvtal ?1och en andra ände av nämnda drivlina, vilken roterar med ett andra varvtal ?2 ;och - en kalibreringsparameter zcal, vilken är relaterad till ett insvängningsförlopp för nämnda dynamiska vridmoment mot nämnda önskade derivata Image available on "Original document" varvid - nämnda första varvtal ?1åtminstone delvis kontinuerligt styrs mot nämnda andra varvtal ?2.

15. Förfarande enligt patentkrav 14, varvid, om nämnda första varvtal ?1motsvarar ett varvtal ?eför nämnda motor (101) och nämnda andra varvtal ?2motsvarar ett utväxlat varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheel, nämnda begärda moment Tqdemandfastställs åtminstone baserat på en summa av nämnda nuvarande värde Tqfw_Presför nämnda dynamiska vridmoment och en term innefattande nämnda tröghetsmoment J multiplicerat med en kvot mellan en differens mellan ett referensvarvtal ?refoch nämnda varvtal ?eför nämnda motor delad med nämnda kalibreringsparameter zcal; Image available on "Original document" där nämnda referensvarvtal ?reffastställs baserat på en summa av nämnda varvtal för åtminstone ett drivhj ul ?wheeloch en kvot mellan nämnda önskade derivata Image available on "Original document" och nämnda fjäderkonstant k; Image available on "Original document"

16. Förfarande enligt något av patentkrav 14-15, varvid, om nämnda första varvtal ?1motsvarar ett varvtal ?eför nämnda motor (101) och nämnda andra varvtal ?2motsvarar ett utväxlat varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheel, nämnda moment Tqdemandfastställs som en summa av nämnda nuvarande värde Tqfw_Presför nämnda dynamiska vridmoment, en total fördröjningstid tdelay_totalmultiplicerad med nämnda önskade derivata Image available on "Original document" ett tröghetsmoment J för nämnda drivlina multiplicerad med en med nämnda utväxling i utväxlad accelerationImage available on "Original document" för nämnda åtminstone ett drivhjul (110, 111), och en term innefattande nämnda tröghetsmoment J multiplicerat med en kvot mellan en differens mellan ett referensvarvtal ?refoch nämnda varvtal ?eför nämnda motor delad med nämnda kalibreringsparameter rcal; Image available on "Original document" Image available on "Original document" där nämnda referensvartal ?ref fastställs baserat på en summa av nämnda varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheeloch en kvot mellan nämnda önskade derivata Image available on "Original document" och nämnda fjäderkonstant k;Image available on "Original document" Image available on "Original document"

17. Förfarande enligt patentkrav 16, varvid nämnda totala fördröjningstid tdelay_totalmotsvarar en tid det tar från ett fastställande av åtminstone ett parametervärde till dess att en förändring av nämnda dynamiska vridmoment Tqfwbaserad på nämnda fastställda åtminstone ett parametervärde är genomförd.

18. Förfarande enligt patentkrav 17, varvid nämnda fastställande av nämnda parametervärde innefattar åtminstone en mätning och/eller åtminstone en skattning av nämnda parametervärde .

19. Förfarande enligt något av patentkrav 16-18, varvid nämnda totala fördröjningstid tdelay_totalinnefattar en eller flera i gruppen av: - en mättid tmeasuredet tar att fastställa nämnda åtminstone ett parametervärde baserat på åtminstone en mätning; - en skattningstid testimatedet tar att fastställa nämnda åtminstone ett parametervärde baserat på åtminstone en skattning; - en kommunikationstid tcomdet tar att överföra signaler vilka utnyttjas vid nämnda reglering mellan enheter i nämnda fordon (100); - en filtreringstid tfiltervilken innefattar filterfördröjningar; - en beräkningstid tcompdet tar att utföra beräkningar relaterade till nämnda reglering; och - en momentverkställandetid ttorque_responsedet tar från att en momentbegäran görs till dess att en motorvarvtalsförändring motsvarande nämnda momentbegäran inträffar.

20. Förfarande enligt något av patentkrav 14-20, varvid nämnda reglering av nämnda begärda moment Tqdemandbaseras även på en återkoppling av ett resulterande faktiskt värde Image available on "Original document" motsvarande nämnda önskade derivata Image available on "Original document"

21. Förfarande enligt något av patentkrav 14-20, varvid nämnda önskade derivata Image available on "Original document" för nämnda dynamiska vridmoment är relaterat till en eller flera i gruppen av: - en körmod för nämnda fordon (100); och - en kalibrering av åtminstone en parameter vilken är relaterad till en risk för ryckighet för en drivlina i nämnda fordon (100); - en nedrampning inför växling i en växellåda (103) i nämnda fordon (100); - en upprampning inför växling i en växellåda (103) i nämnda fordon (100); - en nedrampning inför öppning av en koppling (406) i nämnda fordon (100); - en upprampning efter växling i en växellåda (103) i nämnda fordon (100); - en nedrampning efter växling i en växellåda (103) i nämnda fordon (100); och - en upprampning efter stängning av en koppling (406) i nämnda fordon (100).

22. Förfarande enligt något av patentkrav 14-21, varvid nämnda första varvtal ?1motsvarar ett varvtal ?eför nämnda motor (101); ?1= ?e.

23. Förfarande enligt något av patentkrav 14-22, varvid nämnda andra varvtal ?2motsvarar ett utväxlat varvtal för åtminstone ett drivhjul ?wheeli nämnda fordon (100); ?2= ?wheel.

24. Förfarande enligt något av patentkrav 14-23, varvid nämnda fjäderkonstant k är en i gruppen av: - en fjäderkonstant kdrivaxelför drivaxlar (104, 105) i nämnda fordon (100), vilken dominerar nämnda fjäderkonstant k för nämnda drivlina; och - en total fjäderkonstant ktotför nämnda drivlina.

25. Förfarande enligt något av patentkrav 14-24, varvid nämnda fjäderkonstant k fastställs genom en eller flera i gruppen: - beräkningar baserade på en konfiguration för nämnda fordon (100); och - adaptiva skattningar under drift av fordonet (100).

26. Förfarande enligt något av patentkrav 14-25, varvid nämnda reglering resulterar i en minimering av nämnda nuvarande varvtalsskillnad A?pres.

27. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav 14-26.

28. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 27, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.