SE534701C2 - Förfarande och datorprogramprodukt för styrning av ett motorfordons drivlina och bromssystem - Google Patents

Description

534 701 och fordonet är stillastående. Under en initierad backhållarfunktion styrs bromskraften hos en eller fiera bromsar hos fordonet för att hindra fordonet att rulla. Detta åstadkoms vanligtvis genom att bibehålla en lämplig bromskraft på de ordinarie hjulbromsarna hos fordonet. Under en backhållarfunktion hålls fordonet kvar och hindras att rulla bakåt när fordonet har stoppats i en uppförsbacke, trots det faktum att föraren har släppt bromspedalen. Föraren kan härigenom vidta de erfordrade åtgärderna för att köra iväg i en uppförsbacke, inbegripande förflyttning av foten från bromspedalen till gaspedalen och nedtryckning av gaspedalen, utan att löpa risken att fordonet börjar rulla bakåt. En initierad backhållarfunktion avslutas automatiskt och bromskraften reduceras till noll när det detekteras att föraren står i begrepp att köra iväg.

Som nämnts ovan så krävs det dock normalt att man som förare manuellt aktiverar backhållarfunktionen via någon form av reglage. Anledningen till att det inte är önskvärt att ha backhållarfunktionen automatiskt aktiverad är att man vintertid då riskerar att få hjullàsning på grund av att bromssystemet tror att fordonet är stillastående, trots att fordonet rullar väldigt sakta.

Det faktum att backhållarfunktionen måste aktiveras manuellt leder till att vissa förare glömmer, eller helt enkelt struntar i, att aktivera den, trots att det vore motiverat att ha funktionen aktiverad.

Under vissa omständigheter är det dessutom, ur förarens synvinkel, önskvärt att låta fordonet rulla en sträcka i motsatt riktning mot vad valt växelläge indikerar, exempelvis i vissa fall vid förestående start i uppförsbacke.

Ett exempel på när föraren, vid förestående start i uppförsbacke, kan önska rulla en sträcka i motsatt riktning mot vad valt växelläge indikerar är om det är fläckvis halt, och att föraren då önskar låta rulla fordonet baklänges till ett läge där väggreppet är bättre. 10 15 20 25 30 35 534 701 Ett annat exempel på när föraren, vid förestående start i uppförsbacke, kan önska rulla en sträcka i motsatt riktning mot vad valt växelläge indikerar, är om ett framförvarande fordon börjar röra sig mot det egna fordonet.

Motsvarande situationer kan uppstå om föraren avser att backa fordonet uppför en backe, och då istället önskar rulla framåt en sträcka, vilket alltså även i detta fall är motsatt riktning mot vad valt växelläge indikerar.

Efter att fordonet, från att ha varit väsentligen stillastående, då rullat en viss sträcka i motsatt riktning mot vad valt växelläge indikerar, trycker föraren sedan ned gaspedalen varefter, enligt känd teknik, en kopplingsfunktion, via någon form av inslirningsförlopp, bringas att gripa in i drivlinan. Nämnda inslirningsförlopp bringar fordonets hastighet att först minska ned till stillastående, för att sedan öka i den färdriktning som det valda växelläget indikerar.

Den delen av nämnda inslirningsförlopp där fordonets hastighet bringas att minska ned till stillastående leder bland annat till ett ökat slitage och/eller hög termisk belastning på kopplingsfunktionen. Detta gäller exempelvis om fordonet är utrustad med en automatiskt styrd kopplingsfunktion av något slag. En automatiskt styrd kopplingsfunktion innefattar exempelvis en automatiskt styrd torrlamell- eller våtlamellkoppling. En automatiskt styrd kopplingsfunktion innefattar konfigurationer med en, två (såsom används vid en så kallad DSG-växellåda (Direct Shift Gear)) eller flera automatiskt styrda kopplingar av något slag.

Det är generellt sett önskvärt att minska slitaget samt den termiska belastningen på en kopplingsfunktion, dock under förutsättning att körbarheten inte påverkas negativt.

Patentskriften US6910988B2 visar en metod för att minska bränsleförbrukningen vid upprepade vändningar av en 10 15 20 25 30 35 534 701 hjullastares körriktning. Ett sådant vändningsförfarande utförs ofta vid drift av en hjullastare eftersom hjullastaren körs fram och tillbaka korta sträckor vid Iastning (vilket är en stor del av den operativa tiden). Då hjullastaren framdrivs i en riktning, exempelvis framåt, kan föraren förflytta en växelväljare till en position som indikerar en motsatt körriktning. Efter det att växelväljaren intagit den nya körriktningspositionen inleds ett automatiserat förfarande, varvid fordonets växellåda kopplas ur från drivande förbindning med motorn och en växling till det angivna växelläget utförs. Dessutom ansätts fordonets färdbromsar, varvid hjullastarens hastighet minskas till nära stillastående. Därefter avaktiveras färdbromsarna och växellådan kopplas gradvis in till drivande förbindning med motorn, varvid fordonet förflyttar sig i den nya, motsatta, körriktningen.

Förfarandet enligt US6910988 innebär att en hjullastares bränsleförbrukning minskas, i och med att inbromsningen görs med hjälp av fordonets färdbromsar och inte med en i fordonets drivlina befintlig momentomvandlare som annars är brukligt.

Dessutom kan hjullastarens motoreffekt utnyttjas till andra ändamål än för inbromsningen, såsom höjning av skoplast.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa ett nytt och fördelaktigt sätt att minska slitage och/eller termisk belastning på en kopplingsfunktion hos ett fordon.

Enligt uppfinningen åstadkoms detta syfte med hjälp av ett förfarande uppvisande de i patentkravet 1 definierade särdragen.

Uppfinningen är tillämpbar då fordonet befinns vara i ett första tillstånd, definierat av åtminstone att: - fordonets växellåda detekteras vara i ett tillstànd som indikerar en färdriktning; 10 15 20 25 30 35 534 701 - fordonets kopplingsfunktion detekteras vara i ett öppet tillstånd; - en nedtryckning av gaspedalen detekteras Dä fordonet befinns vara i nämnda första tillstànd detekteras i vilken riktning fordonet rullar, alternativt att fordonet står stilla.

Därefter jämförs nämnda detekterade rullningsriktning med den färdriktning som växellådans detekterade tillstånd indikerar.

I det fall då fordonet befinns rulla i motsatt riktning mot vad växellådans detekterade tillstànd indikerar, ansätts fordonets färdbromsar.

Förfarandet enligt uppfinningen leder till ett minskat slitage och/eller termisk belastning på kopplingsfunktionen jämfört med tidigare känd teknik, där istället ett inslirningsförlopp för kopplingsfunktionen initieras.

Vidare leder förfarandet enligt uppfinningen till att ett minskat slitage och/eller termisk belastning på kopplingsfunktionen kan uppnås utan att förarens upplevelse av körbarheten påverkas.

Ytterligare fördelaktiga särdrag hos förfarandet enligt uppfinningen anges i de osjälvständiga patentkraven och den följande beskrivningen.

Uppfinningen avser även ett datorprogram uppvisande de i patentkravet 17 definierade särdragen, en datorprogramprodukt uppvisande de i patentkravet 18 definierade särdragen och en elektronisk styrenhet uppvisande de i patentkravet 19 definierade särdragen. 10 15 20 25 30 35 534 701 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Med hänvisning till de bifogade ritningarna följer nedan en de- taljerad beskrivning av utföringsformer av uppfinningen citerade såsom exempel. l ritningarna är: Figur 1 Figur 2 Figur 3 Figur 4a/b en schematisk principskiss över valda delar av en drivlina och ett bromssystem, inklusive utvalda styrsystem och sensorer, i ett motorfordon enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning en schematisk principskiss illustrerande hur fordonshastigheten, bromstrycket samt kopplingsmomentet varierar under utövandet av ett förfarande enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning en schematisk principskiss illustrerande hur fordonshastigheten extrapoleras för att skatta tidpunkten när fordonshastigheten är lika med noll ett flödesdiagram illustrerande ett förfarande enligt en utföringsform av uppfinningen UTFÖRINGSFORMER Av UPPHNNINGEN l figur 1 visas schematiskt valda delar av en drivlina och ett bromssystem i ett motorfordon. Drivlinan och bromssystemet som är avbildade i figur 1 kan till exempel vara avsedda att ingå i en personbil, Hknande. l drivlinan lastbil eller ett annat tungt fordon, som en buss eller ingår en motor 130 vilken är kopplad till en växellåda 140 via en automatiskt styrd kopplingsfunktion 135. 10 15 20 25 30 35 534 701 Motorn 130 har en utgående axel 131 som är ansluten till en automatiskt styrd kopplingsfunktion 135. En automatiskt styrd kopplingsfunktion 135 innefattar exempelvis en automatiskt styrd torrlamell- eller våtlamellkoppling. En automatiskt styrd kopplingsfunktion 135 innefattar vidare konfigurationer med en, två (såsom används vid en så kallad DSG-växellåda (Direct Shift Gear)) eller flera automatiskt styrda kopplingar av något slag.

Den automatiskt styrda kopplingsfunktionen 135 är också ansluten till en axel 136. Axeln 136 är en ingående axel till en växellåda 140. Växellådan 140 har en utgående axel 143 som är anordnad att överföra kraft till ett antal fordonshjul 145 på känt sätt. Den automatiskt styrda kopplingsfunktionen 135 är anordnad att kunna bryta kraftöverföringen i drivlinan bestående av axeln 131, kopplingen 135, axeln 136, växellådan 140 och axeln 143. l bromssystemet ingår ett antal bromscylindrar, en för varje fordonshjul 145. Bromscylindern (ej visad i figur) är av konventionell utformning. En framskjutbar och tillbakadragbar tryckstång som skjuter ut från bromscylindern är driftmässigt ansluten till bromsmedel 146 för fasthàllning av hjulet 145 mot rotation när tryckstången förskjuts axiellt till ett framskjutet läge och frigöring av hjulet för rotation när tryckstången förskjuts axiellt till ett tillbakadraget läge. Förskjutningen av tryckstången styrs med hjälp av tryckluft från en pneumatisk krets som är ansluten till bromscylindern. Storleken hos bromskraften som utövas av bromsmedlet 146 på det tillhörande hjulet 145 beror av det rådande pneumatiska trycket i bromscylindern.

Bromssystemet kan även vara ett hydrauliskt system. Det pneumatiska, alternativt hydrauliska trycket i bromscylindern benämns hädanefter med det gemensamma uttrycket "bromstrycket".

Fordonet är försett med en bromsstyrenhet 147 för reglering av bromstrycket, och därigenom den bromskraft som utövas av 10 15 20 25 30 35 534 701 bromsmedlen 146 på fordonets hjul 145. Bromsstyrenheten 147 kan vara anordnad att generera en styrsignal 189 för en ventilanordning 148, vilken i sin tur reglerar bromstrycket i beroende av denna styrsignal.

Motorn 130, den automatiska kopplingsfunktionen 135, växellådan 140 och bromsstyrenheten 147 styrs av minst en styrenhet 100, till exempel en elektronisk styrenhet (ECU).

Styrenheten 100 är anpassad för att ta emot sensorsignaler från olika delar av fordonet, inklusive, men inte begränsat till, motorn 130, den automatiska kopplingsfunktionen 135, växellådan 140 och bromsstyrenheten 147. Styrenheten 100 är vidare anordnad att leverera styrsignaler till olika delar och komponenter av fordonet, inklusive, men inte begränsat till, styrsignaler för motor 130, den automatiska kopplingsfunktionen 135, växellådan 140 och bromsstyrenheten 147.

Bromsstyrenheten 147 kan även vara integrerad i styrenheten 100.

Bromsstyrenheten 147 kan vara anordnad att ta emot en styrsignal 187 representerande ett visst börvärde för bromstrycket. Bromsstyrenheten styr sedan regleringen av bromstrycket till nämnda börvärde.

Bromsstyrenheten 147 kan alternativt vara anordnad att ta emot en styrsignal 187 representerande ett visst börvärde för fordonets retardation. Bromsstyrenheten 147 beräknar sedan, utgående från nämnda styrsignal 187 samt tillämpliga sensorsignaler från övriga delar av fordonet, vilket bromstryck denna begärda retardation motsvarar. Bromsstyrenheten styr sedan regleringen av bromstrycket till nämnda beräknade värde.

Styrenheten 100 är signalansluten till ett manövreringsorgan för kraftbegäran 180, t.ex. ett gasreglage, såsom en gaspedal. En förare av fordonet kan ställa in ett önskat varvtal, alternativt moment, hos motorn 130 medelst manövreringsorganet 180. 10 15 20 25 30 35 534 701 Styrningen av olika delar och komponenter i fordonet styrs av förprogrammerade instruktioner i styrenheten. De förprogrammerade instruktionerna utgörs typiskt av en datorprogramprodukt lagrad på ett digitalt Iagringsmedium som ett arbetsminne (RAM), flashminne (EPROM, EEPROM) eller ett läsminne (ROM), och som exekveras av styrenheten. Genom att ändra de förprogrammerade instruktionerna kan fordonets uppträdande i en specifik situation anpassas.

Styrenhetens 100 funktioner kan även vara uppdelad på två eller flera separata styrenheter, här exemplifierat med en ytterligare styrenhet 110.

Ett vanligt sätt att överföra sensorsignalvärden, styrparametrar och annan information mellan olika sensorer och/eller styrenheter i ett motorfordon är att använda en CAN-bus (Controller Area Network bus). I exemplet som beskrivs här är styrenheterna och sensorerna sammankopplade via en CAN-bus men kan alternativt sammankopplas via t.ex. FlexRay och TTCAN eller på annat lämpligt sätt.

En första tillståndssensor 139 är anordnad vid den från växellådan utgående axeln 143. Den första tillståndssensorn 139 är anordnad att sända en signal 184 representerande vinkelhastighet hos växellådans utgående axel 143 till styrenheten 100. Nämnda vinkelhastighet kan användas för att skatta fordonets hastighet, eftersom den är väsentligen proportionell mot fordonets hastighet. Vinkelhastigheten anges till exempel i enheten radianer/sekund. Den första tillståndssensorn 139 kan vara anordnad att fortlöpande skicka signaler 184 representerande momentana värden av vinkelhastigheten.

I ett alternativt utförande är den första tillståndssensorn 139 anordnad att fortlöpande skicka signaler 184 till styrenheten 100, vilka signaler 184 innefattar information om relativ momentan 10 15 20 25 30 35 534 701 10 rotationsvinkel hos den från växellådan utgående axeln.

Styrenheten kan på basis av dessa signaler 184 beräkna vinkelhastigheten hos växellådans utgående axel 143. l ett alternativt utförande är den första tillståndssensorn 139 anordnad vid växellådans ingående axel 136.

I ytterligare andra alternativa utföranden kan den första tillståndssensorn 139 vara anordnad vid någon position längs drivlinan mellan växellådans utgående axel och något av fordonens hjul. Den första tillståndssensorn 139 kan även vara anordnad i direkt anslutning något av fordonets hjul 145.

En fördel med att anordna den första tillståndssensorn 139, vilken alltså detekterar en vinkelhastighet hos exempelvis en axel, vid växellådans ingående axel 136 är att man då kan få en högre upplösning i detekteringen av vinkelhastigheten (och därmed fordonshastigheten) jämfört med om den första tillståndssensorn 139 anordnas vid växellådans utgående axel 143, alternativt vid någon annan position längs drivlinan mellan växellådans utgående axel 143 och något av fordonets hjul 145.

Den högre upplösningen i detekteringen av vinkelhastigheten är en följd av utväxlingen i växellådan 140. Utväxlingen i växellådan 140 resulterar normalt i att växellådans ingående axel 136 roterar med en högre vinkelhastighet, relativt vinkelhastigheten hos fordonets hjul 145, än vad växellådans utgående axel 143 gor.

Med andra ord; för att erhålla så hög upplösning som möjligt i detekteringen av vinkelhastigheten, bör den första tillståndssensorn 139 placeras vid den av drivlinans ingående delar, mellan den automatiska kopplingsfunktionen 135 och fordonets hjul 145, som roterar med högst vinkelhastighet relativt vinkelhastigheten hos fordonets hjul 145. 10 15 20 25 30 35 534 7Ü'l 11 I åtminstone en av de föredragna utföringsformerna utnyttjas även en andra tillstàndsensor 191. Den andra tillstàndssensorn 191 är anordnad att sända en signal 188 representerande accelerationen hos fordonet till styrenheten 100. Den andra tillstàndssensorn 191 kan vara en accelerometer. Den andra tillstàndssensorn 191 kan vara anordnad att fortlöpande skicka signaler 188 representerande momentana värden av accelerationen.

Nämnda signal 188 från den andra tillstàndssensorn 191, representerande fordonets acceleration, kan med fördel användas för att bestämma i vilken riktning ett fordon börjar rulla från att ha varit väsentligen stillastående. Signalen 188 från den andra tillstàndssensorn 191 (representerande fordonets acceleration) kan ge en snabbare indikation på i vilken riktning fordonet börjar rulla än den första tillståndssignalen 184 (representerande vinkelhastigheten hos exempelvis den utgående axeln i växellådan 143).

Ett förfarande enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med hänvisning till Figur 2.

Ett fordon står stilla i, exempelvis, tidpunkten 0 till tidpunkten A. en uppförsbacke från Detta åstadkoms genom att fordonets förare håller bromspedalen nedtryckt, vilket genererar ett visst bromstryck som gör att fordonet står stilla i uppförsbacken. Fordonets växellåda 140 har bringats till ett tillstånd som indikerar en färdriktning, exempelvis den första växeln framåt. Fordonets automatiska kopplingsfunktion 135 är i ett öppet tillstånd, det vill säga i ett icke-kraftöverförande läge.

Vid tidpunkten A släpper föraren upp bromspedalen och fordonet börjar då rulla bakåt nedför backen med en ökande hastighet, vilket illustreras med kurvan som visar fordonshastigheten i figur 2. 10 15 20 25 30 35 534 701 12 Då föraren släpper upp bromspedalen detekteras fordonets eventuella rullningsriktning. Detekteringen av i vilken riktning fordonet rullar görs, enligt en föredragen utföringsform, genom att styrenheten 100 analyserar en signal från den första tillstàndssensorn 139. Den första tillstàndssensorn 139 är anordnad att sända en signal 184 representerande vinkelhastighet hos exempelvis växellådans utgående axel 143 till styrenheten 100.

Enligt en annan föredragen utföringsform görs detekteringen av i vilken riktning fordonet rullar genom att styrenheten 100 analyserar en signal från den andra tillstàndssensorn 191. Den andra tillstàndssensorn 191 är anordnad att sända en signal 188 representerande accelerationen hos fordonet till styrenheten 100.

Då fordonet börjar rulla, från att ha varit väsentligen stillastående, kan signalen 188 från den andra tillstàndssensorn 191 ge en snabbare indikation på i vilken riktning fordonet börjar rulla än den första tillståndssignalen 184 (representerande vinkelhastigheten hos exempelvis den utgående axeln i växellådan 143).

Enligt en utföringsform väntar föraren med att lägga i växeln tills efter tidpunkten A, men innan en tidpunkt B då föraren trycker ned gaspedalen.

Fordonet befinns vid tidpunkten B av styrenheten 100 vara i ett första tillstånd, definierat av åtminstone att: - fordonets växellåda 140 detekteras vara i ett tillstånd som indikerar en färdriktning; - fordonets automatiska kopplingsfunktion 135 detekteras vara i ett väsentligen öppet tillstånd; - en nedtryckning av gaspedalen 180 detekteras Därefter jämförs den detekterade rullningsriktningen med den färdriktning som växellådans detekterade tillstånd indikerar. 10 15 20 25 30 35 534 701 13 Om fordonet befinns vara väsentligen stillastående eller rulla i den färdriktning som växellàdans detekterade tillstånd indikerar vidtar ett normalt startförfarande enligt tidigare känd teknik där ett inslirningsförlopp för kopplingsfunktionen 135 initieras. l det fall då fordonet befinns rulla i motsatt riktning mot vad växellådans detekterade tillstånd indikerar, ansätts enligt föreliggande uppfinning fordonets färdbromsar, vilket illustreras schematiskt l Figur 2, med ett ökande bromstryck från och med tidpunkten B. Såsom också illustreras i figur 2, minskar därmed fordonets acceleration (absolutbeloppet av fordonshastighetens derivata).

Förfarandet enligt uppfinningen leder till ett minskat slitage och/eller termisk belastning på den automatiska kopplingsfunktionen 135 jämfört med tidigare känd teknik, där istället ett inslirningsförlopp för den automatiska kopplingsfunktionen 135 initieras i detta läge.

Vidare leder förfarandet enligt uppfinningen till att ett minskat slitage och/eller termisk belastning på den automatiska kopplingsfunktionen 135 uppnås utan att förarens upplevelse av körbarheten påverkas.

I en föredragen utföringsform styrs motorn 130 av styrenheten 100 till ett varvtal som motsvarar startvarvtalet vid aktuellt gaspedalläge då gaspedalen trycks ned. Föraren upplever då att motorn svarar på gaspedalnedtryckning på samma vis som vid ett startförfarande enligt tidigare känd teknik, då fordonet bromsas upp av ett inslirningsförlopp hos kopplingen.

Gaspedalläget kan av styrenheten omvandlas till en styrsignal som representerar ett visst moment som skall tillhandahållas från motorn 130. Nämnda moment beräknas på känt sätt utgående ifrån exempelvis: - fordonets vikt, - aktuell växel, 10 15 20 25 30 35 534 701 14 - väglutning, - körmotstånd Motorn 130 återkopplar information angående hur mycket moment som finns tillgängligt vid aktuellt varvtal till styrenheten 100, vilken utnyttjar denna information för att kunna styra motorn 130 till det varvtal som motsvarar det önskade momentet.

Alternativt kan gaspedalläget motsvara ett visst motorvarvtal.

Styrenheten 100 styr då motorn 130 mot detta varvtal, i princip oberoende av det moment som motorn 130 levererar.

En fördel med att motorns varvtal, med början vid tidpunkten B i figur 2, styrs mot ett varvtal som motsvarar startvarvtalet vid aktuellt gaspedalläge är att föraren får samma upplevelse av fordonets körbarhet som vid ett startförfarande enligt tidigare känd teknik, då fordonet bromsas upp av ett inslirningsförlopp hos kopplingsfunktionen 135.

Ytterligare en fördel med att motorns varvtal, med början vid tidpunkten B i figur 2, styrs mot ett varvtal som motsvarar startvarvtalet vid aktuellt gaspedalläge är att motorn 130 redan har rätt varvtal då kopplingsfunktionen 135 vid en senare tidpunkt (Test -AT) bringas att gripa in i drivlinan.

Som nämnts ansätts fordonets färdbromsar från och med tidpunkten B i det fall då fordonet befinns rulla i motsatt riktning mot vad växellådans detekterade tillstånd indikerar.

Enligt en föredragen utföringsform ansätts fordonets färdbromsar så att en av styrenheten 100 begärd retardation av fordonet åstadkoms. Nämnda begärda retardation beräknas, enligt en föredragen utföringsform, som en funktion av åtminstone gaspedalens läge.

Detta bidrar ytterligare till att föraren får samma upplevelse av fordonets körbarhet som vid ett startförfarande enligt tidigare 10 15 20 25 30 35 534 701 15 känd teknik, då fordonet istället bromsas inslirningsförlopp hos kopplingsfunktionen 135. upp av ett Enligt en föredragen utföringsform beräknas den begärda retardationen utgående från att nämnda retardation skall vara väsentligen proportionell mot gaspedalens läge.

Enligt en annan föredragen utföringsform beräknas den begärda retardationen utgående ifrån att den skall vara en skattning av den retardation som ett startförfarande enligt tidigare känd teknik, då fordonet bromsas upp av ett inslirningsförlopp hos kopplingsfunktionen 135, resulterar i. Nämnda skattning är lämpligen en funktion av åtminstone en av parametrarna: - gaspedalläge, - fordonets vikt, - aktuell växel, - väglutning, - körmotstånd Från tidpunkten B i figur 2, bringas alltså fordonets acceleration (absolutbeloppet av fordonshastighetens derivata) att minska.

Vid tidpunkten C i figur 2 ökar inte längre absolutbeloppet av fordonets hastighet (rullningen bakåt); fordonshastighetens derivata är lika med noll. Därefter bringas absolutbeloppet av fordonets hastighet att minska ner mot noll (momentant stillastående), vilket inträffar vid tidpunkten T i figur 2.

Vid tidpunkten C detekteras lämpligen det aktuella bromstrycket P av styrenheten 100. Nämnda bromstryck motsvarar det aktuella körmotstàndet vid konstant hastighet (fordonshastighetens derivata lika med noll).

Enligt en föredragen utföringsform registreras fordonets momentana hastighet löpande av styrenheten 100. Utgående från fordonets momentana, samt tidigare detekterade momentana hastigheter beräknas i styrenheten 100 en skattning Test av 10 15 20 25 30 35 534 701 16 tidpunkten T då fordonets hastighet kommer att vara lika med noll. En tid AT innan tidpunkten Test inleds sedan ett insllrningsförlopp för kopplingsfunktionen 135.

Tidpunkten Tes, beräknas fordonshastighetens tidsförlopp. genom en extrapolering av Tidpunkten Test kan beräknas genom en linjär extrapolering av fordonshastighetens tidsförlopp. Med hänvisning till figur 3 kan fordonets extrapolerade hastighet vem vid tidpunkten t1 alltså beräknas som: Vem (t) = (t _ t1)'V'(t|)+ Vi för tidpunkter t z t1, där v'(t1) är en skattning av fordonshastighetens derivata vid tidpunkten t1.

Fordonshastighetens derivata vid tidpunkten t, kan skattas med någon lämplig känd metod för ändamålet, exempelvis Eulers bakàtdifferens.

För att beräkna den estimerade tidpunkten Test då fordonets hastighet sannolikt är nära noll, sätts den extrapolerade hastigheten vem till noll, och tidpunkten Tes, löses därefter ut ur ekvationen, vilket ger: T =z- v' est I V01) Fordonets hastighet, och genom denna även den estimerade tidpunkten Tes, då fordonets hastighet sannolikt är nära noll, kan även estimeras med hjälp av någon annan form av extrapolering, exempelvis polynomisk extrapolering.

Den estimerade tidpunkten Tes, då fordonets hastighet sannolikt är nära noll kan beräknas löpande under tiden fram till Tes, vilket leder till ett gradvis mer exakt estimat av nämnda tidpunkt.

En av de stora fördelarna med att inleda ett insllrningsförlopp för kopplingsfunktionen 135 en tid AT innan tidpunkten T där fordonets hastighet är lika med noll är att man då undviker det 10 15 20 25 30 35 534 701 17 ryck i fordonet som blir följden av om ett inslirningsförlopp för kopplingsfunktionen 135 inleds först när fordonets hastighet är lika med noll.

Det faktum att inslirningsförloppet för kopplingsfunktionen 135 inleds en tid innan fordonets hastighet i motsatt riktning mot vad valt växelläge indikerar bringats ner till noll medför ett visst ökat slitage och/eller termisk belastning på kopplingsfunktionen 135 jämfört med om fordonets hastighet skulle vara lika med noll då inslirningsförloppet inleds. Tiden AT bör alltså minimeras, dock under förutsättning att förarens upplevelse av körbarheten inte påverkas i någon större utsträckning.

Enligt en utföringsform är tiden AT en förutbestämd konstant. AT kan vara av storleksordningen 500 ms. AT kan ligga i intervallet mellan 100 ms -1 s.

För att ytterligare optimera avvägningen mellan förarens komfort kontra slitage och/eller termisk belastning på kopplingsfunktionen 135 kan tiden AT beräknas momentant i styrenheten 100 utgående ifrån åtminstone en av de detekterade parametrarna: - fordonets hastighet - aktuellt körmotstånd - gaspedalens läge - begärd retardation - fordonets verkliga retardation - variationer i fordonets verkliga retardation Om den av styrenheten 100 beräknade tiden AT befinns vara längre än den faktiska tid som är kvar till tidpunkten Teg, inleds inslirningsförloppet för kopplingsfunktionen 135 omedelbart.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar inslirningsförloppet för kopplingsfunktionen 135, vilket inleds vid tidpunkten Test -AT, att styrenheten 100: - gradvis minskar den begärda retardationen (vilket leder till att bromstrycket bringas att minska) 10 15 20 25 30 35 534 701 18 - gradvis styr kopplingsfunktionen 135 att gripa in i drivlinan så att den ursprungligen begärda retardationen bibehålls Detta illustreras i figur 2 där, vid tidpunkten Test-AT, dels bromstrycket bringas att minska och dels kopplingsmomentet bringas att öka (kopplingsfunktionen 135 bringas att gradvis gripa in i drivlinan) på så vis att den mot gaspedalens läge motsvarande retardationen bibehålls.

Bromstrycket styrs att minska så att bromstrycket är väsentligen lika med noll vid tidpunkten Test. Vidare styrs det avtagande bromstrycket och det ökande kopplingsmomentet så att respektive kurvor skär varandra i en punkt F (se figur 2) som motsvarar körmotståndet.

För bromstrycket gäller alltså att detta i punkten F ska vara lika högt som i punkten P i figur 2. Det kopplingsmoment som motsvarar körmotståndet beräknas, på känt sätt, på samma vis som vid en start av fordonet från stillastående.

Vid tidpunkten Tas, i figur 2, vilken alltså bör ligga så nära tiden T som möjligt, är fordonets hastighet mycket nära, eller lika med, noll. Vidare har bromstrycket bringats till att vara väsentligen lika med noll vid denna tidpunkt.

Då fordonet är väsentligen stillastående vidtar för tiden t 2 Test nu ett normalt startförfarande enligt tidigare känd teknik, och fordonet drivs i den riktning som indikeras av valt växelläge.

För att ytterligare illustrera ett förfarande enligt en utföringsform av uppfinningen hänvisas nu till flödesschemat i figur 4a.

Förfarandet innefattar ett första förfarandesteg s410. l steget s41O fastställs huruvida kopplingsfunktionen 135 är i ett öppet tillstånd eller inte. Det öppna tillståndet är ett tillstånd där kopplingsfunktionen 135 är i ett fullständigt öppet tillstånd. 10 15 20 25 30 35 534 701 19 Om kopplingsfunktionen befinns vara i ett öppet tillstånd utförs ett efterföljande steg s415. Om kopplingsfunktionen inte befinns vara i ett öppet tillstånd utförs steget s410 igen.

I steget s415 detekteras fordonets eventuella rullningsriktning.

Nämnda detektering av i vilken riktning fordonet rullar kan, som nämnts ovan, göras genom att styrenheten 100 analyserar en signal från den första tillståndssensorn 139 vilken är anordnad att sända en signal 184 representerande vinkelhastigheten hos exempelvis växellådans utgående axel 143 till styrenheten 100.

Detekteringen i steget s415 av i vilken riktning fordonet rullar kan, som också nämnts ovan, göras genom att styrenheten 100 analyserar en signal från den andra tillståndssensorn 191 vilken är anordnad att sända en signal 188 representerande accelerationen hos fordonet till styrenheten 100. Efter steget s415 utförs steget s420.

I steget s420 detekteras huruvida fordonets gaspedal 180 är nedtryckt eller inte. Om gaspedalen befinns vara nedtryckt utförs steget s425. Om gaspedalen inte befinns vara nedtryckt utförs steget s415 igen.

I steget s425 detekteras huruvida fordonets växellåda 140 är i ett tillstånd som indikerar en färdriktning eller inte. Om växellådan 140 befinns vara i ett tillstånd som indikerar en färdriktning utförs steget s430. Om växellådan 140 inte befinns vara i ett tillstånd som indikerar en färdriktning utförs steget s415 igen.

I steget s430 jämförs fordonets detekterade rullningsriktning med den färdriktning som växellådans detekterade tillstånd indikerar.

Om fordonets detekterade rullningsriktning befinns vara densamma som färdriktningen som växellådans detekterade tillstånd indikerar utförs steget s435. Om fordonets detekterade rullningsriktning befinns vara motsatt färdriktningen som växellådans detekterade tillstånd indikerar utförs steget s440. 10 15 20 25 30 35 534 701 20 I steget s435 utförs ett normalt startförfarande, enligt tidigare känd teknik, med ett inslirningsförlopp för kopplingsfunktionen 135.

I steget s440 bringar styrenheten 100 fordonets färdbromsar att ansättas. Efter steget s440 utförs steget s445 i figur 4b.

I steget s445 (figur 4b) styr styrenheten 100 färdbromsarna så att fordonets retardation motsvarar aktuell gaspedalnedtryckning.

Som nämnts ovan kan den begärda retardationen beräknas utgående från att nämnda retardation skall vara väsentligen proportionell mot gaspedalens läge. Som också nämnts ovan kan den begärda retardationen beräknas utgående ifrån att den skall vara en skattning av den retardation som ett startförfarande enligt tidigare känd teknik, då fordonet bromsas upp av ett inslirningsförlopp hos kopplingsfunktionen 135, resulterar i. Efter steget s445 utförs steget s450.

I steget s450 styr styrenheten 100 motorn till det startvarvtal som det aktuella läget för gaspedalen 180 motsvarar. Gaspedalläget kan motsvara ett visst moment som måste tillhandahållas.

Alternativt kan gaspedalläget motsvara ett visst motorvarvtal.

Efter steget s450 utförs steget s455.

I steget s455 detekteras fordonets hastighet. Styrenheten 100 registrerar löpande fordonets momentana hastighet och lagrar dessa värden. Efter steget s455 utförs steget s460.

I steget s460 avgörs, utgående från fordonets aktuella momentana hastighet samt tidigare lagrade momentana hastigheter, huruvida fordonet kommer att vara väsentligen stillastående inom tiden AT. Som nämnts kan tiden AT vara en förutbestämd konstant. Tiden AT kan även räknas fram momentant av styrenheten 100. Om det avgörs att fordonet kommer att vara stillastående inom tiden AT utförs steget s465.

Om det avgörs att fordonet inte kommer att vara stillastående inom tiden AT utförs steget s445. 10 15 20 25 30 35 534 701 21 I steget s465 bringas färdbromsarnas bromsverkan att gradvis minska, samtidigt som koppiingsfunktionen 135 bringas att gripa in i drivlinan i motsvarande grad, på så vis att den mot gaspedalens läge motsvarande retardationen bibehålls. Efter steget s465 utförs steget s470.

I steget s470 avgörs huruvida fordonets momentana hastighet är väsentligen lika med noll eller inte. Om fordonets hastighet inte befinns vara väsentligen lika med noll så utförs steget s465. Om fordonets hastighet befinns vara väsentligen lika med noll så utförs steget s475. l steget s475 vidtar ett normalt startförfarande med inslirning av koppiingsfunktionen 135 enligt tidigare känd teknik, varefter förfarandet återgår till steget s410 i figur 4a.

Datorprogramkod för implementering av ett förfarande enligt uppfinningen är lämpligen inkluderad i ett datorprogram som är inläsningsbart till internminnet hos en dator, såsom internminnet hos en elektronisk styrenhet hos ett motorfordon. Ett sådant datorprogram är lämpligen tillhandahållet via en datorprogramprodukt innefattande ett av en elektronisk styrenhet läsbart datalagringsmedium, vilket datalagringsmedium har datorprogrammet lagrat därpå. Nämnda datalagringsmedium är exempelvis ett optiskt datalagringsmedium i form av en CD-ROM- skiva, en DVD-skiva etc, ett magnetiskt datalagringsmedium i form av en hårddisk, en diskett, ett kassettband etc, eller ett minne av typen ROM, PROM, EPROM eller EEPROM eller ett flashminne.

Uppfinningen är särskilt tillämplig för ett fordon som är försett med en automatiskt styrd kopplingsfunktion, det vill säga en koppling som ej styrs av fordonsföraren via en kopplingspedal eller någon annan typ av kopplingsreglage. 10 534 701 22 Uppfinningen är dock tillämplig även för ett fordon där kopplingsfunktionen styrs, åtminstone delvis, av föraren via en kopplingspedal eller någon annan typ av kopplingsreglage.

Exempelvis kan kopplingsregleringen, som normalt styrs av föraren, övergå i ett automatiskt styrt läge vid tillämpligt startögonblick.

Uppfinningen är naturligtvis ej på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till modifieringar därav torde vara uppenbara för en fackman inom området utan att frångå uppfinningens grundidé sådan denna definieras i de bifogade patentkraven.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 534 701 23 PATENTKRAV Förfarande för styrning av en drivlina, innefattande en motor, en kopplingsfunktion och en växellåda, och ett färdbromssystem i ett fordon, kännetecknat av stegen att: -fordonets kopplingsfunktion detekteras vara i ett väsentligen öppet tillstånd; - detektera i vilken riktning fordonet rullar; - detektera en nedtryckning av gaspedalen; -fordonets växellåda detekteras vara i ett tillstånd som indikerar en färdriktning; - avgöra huruvida fordonet rullar i motsatt riktning mot vad växellådans detekterade tillstånd indikerar; - i det fall då fordonet befinns rulla i motsatt riktning mot vad växellådans detekterade tillstànd indikerar, ansätta fordonets färdbromsar. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av, att fordonet var väsentligen stillastående då växellådan bringades till tillståndet som indikerar färdriktningen. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av, att fordonet rullade i motsatt riktning mot vad växellådans detekterade tillstånd indikerar då växellådan bringades till tillståndet som indikerar färdriktningen. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att steget att detektera i vilken riktning fordonet rullar innefattar att detektera rotationshastigheten hos åtminstone en i drivlinan ingående del. Förfarande enligt krav 4, kännetecknat av, att steget att detektera i vilken riktning fordonet rullar innefattar att detektera rotationshastigheten hos den utgående axeln i växeflådan. 10 15 20 25 30 35 10. 11. 12. 534 701 24 Förfarande enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av, att steget att detektera i vilken riktning fordonet rullar innefattar att analysera en signal från en accelerometer. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att fordonets motor styrs till ett varvtal som motsvarar startvarvtalet vid aktuellt gaspedalläge. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att fordonets färdbromsar ansätts så att en begärd retardation av fordonet åstadkoms. Förfarande enligt krav 8, kännetecknat av, att den begärda retardationen beräknas som en funktion av åtminstone gaspedalens läge. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av, att den begärda retardationen är väsentligen proportionell mot gaspedalens läge. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av, att den begärda retardationen är en skattning av den retardation som skulle ha åstadkommits vid ett inkopplingsförlopp då fordonets färdbromsar inte var ansatta, varvid nämnda skattning är en funktion av åtminstone en av parametrarna: - gaspedalläge, - fordonets vikt, - aktuell växel, - väglutning, - körmotstånd Förfarande enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av, stegen att: - löpande detektera fordonets momentana hastighet - utgående från fordonets momentana, samt tidigare detekterade momentana hastigheter, skatta en tidpunkt Test 10 15 20 25 30 35 13. 14. 15. 16. 17. 18. 534 701 25 då fordonet kommer att vara väsentligen stillastående - vid tidpunkten Tas, - AT inleda ett inkopplingsförlopp Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av, att tiden AT är en förutbestämd konstant. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av, att tiden AT beräknas momentant utgående ifrån åtminstone en av de detekterade parametrarna: - fordonets hastighet - aktuellt körmotstånd - gaspedalens läge - begärd retardation - fordonets verkliga retardation - variationer i fordonets verkliga retardation Förfarande enligt något av kraven 12-14, kännetecknat av, att inkopplingsförloppet innefattar att: - gradvis minska den begärda retardationen - gradvis styra kopplingsfunktionen att gripa in i drivlinan så att den ursprungligen begärda retardationen bibehålls Förfarande enligt kravet 15, kännetecknat av, att då fordonets hastighet bringats ner till väsentligen lika med noll: - färdbromsarna bringas till ett icke ansatt läge - normalt startförfarande vidtar Datorprogram som är inläsningsbart till internminnet hos en dator i ett motorfordon, varvid datorprogrammet innefattar datorprogramkod för att bringa datorn att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1-16. Datorprogramprodukt innefattande ett av en elektronisk styr- enhet läsbart datalagringsmedium, varvid ett datorprogram enligt krav 17 är lagrat på nämnda datalagringsmedium. 534 701 26 19. Elektronisk styrenhet innefattande ett exekveringsmedel, ett till exekveringsmedlet anslutet minne och ett till exekveringsmedlet anslutet datalagringsmedium, varvid ett datorprogram enligt krav 17 är lagrat på nämnda datalag- ringsmedium.