SE537700C2 - Bränsleekonomiskt framförande av fordon genom styrning av utväxlingsförhållande vid minskad bränsletillförsel - Google Patents

Abstract

Sammandrag Foreliggande uppfinning hanfor sig till ett forfarande vid framforande av ett fordon (100), dar en vaxellada (103) kan installas till ett flertal utvaxlingsforhallanden, och varvid framdrivning av namnda fordon (100) paverkas av ett kormotstand (F). Forfarandet innefattar att, nar namnda fordon (100) framfors med namnda vaxellada (103) installd till ett forsta utvaxlingsforhallande: faststalla huruvida tillforsel av en mangd bransle till namnda forbranningsmotor (101) pa grund av minskat kormotstand (F) har minskat till en forsta niva, och installa namnda vaxellada till ett andra, jamfort med namnda forsta utvaxlingsforhallande lagre utvaxlingsforhallande mom en forsta tid fran det att tillforsel av bransle till namnda forbranningsmotor (101) har minskat till namnda forsta niva.

Description

BRANSLEEKONOMISKT FRAMFoRANDE AV FORDON GENOM STYRNING AV UTVAXLINGSFORHALLANDE VID MINSKAD BRANSLETILLFoRSEL Uppfinningens omride Foreliggande uppfinning avser ett forfarande och ett system vid framforande av ett fordon. Sarskilt avser uppfinningen ett forfarande och ett system vid framforande av ett fordon vid situationer nar ett reducerat effektbehov fbr framfbrande av namnda fordon uppstar. Foreliggande uppfinning avser aven ett fordon, liksom ett datorprogram och en datorprogramprodukt, vilka implementerar forfarandet enligt uppfinningen.

Uppfinningens bakgrund Vid framforande av tunga fordon, sasom lastfordon, bussar och dyl. har fordonsekonomin med tiden fatt ett alit storre genomslag pa lonsamheten i den verksamhet dar fordonet anvands. Allmant galler att forutom fordonets anskaffningskostnad utgors de huvudsakliga utgiftsposterna for lopande drift av ett fordon av lon till fordonets forare, kostnader for reparationer och underhall, samt bransle for framdrivning av fordonet.

Beroende pa typ av fordon kan olika faktorer ha olika stor inverkan, men i allmanhet utgor bransleforbrukningen en star utgiftspost, och da nyttjandegraden for tunga fordon ofta är hog, med darmed associerad star sammanlagd bransleforbrukning, kan branslekostnaden paverka lonsamheten for en Ogare av fordonet, sAsom t.ex. ett Akeriforetag eller liknande, i mycket star utstrackning.

Saledes kan varje mOjlighet att minska brOnslefOrbrukningen paverka lonsamheten pA ett positivt satt, och i synnerhet vid langkorning Or det sarskilt viktigt att optimera bransleforbrukningen. T.ex. finns for detta andamAl langdistansfordon framtagna, vilka Or karakteriserade av ett 1 typiskt marschvarvtal for forbranningsmotorn, dar marschvarvtalet anpassas for en viss marschhastighet. Typiska marschhastigheter, beroende pA region och/eller typ av vag, kan t.ex. vara 80 km/h, 85 km/h eller 89 km/h.

Vidare är det betraffande tunga fordon ofta Onskvart att dessa ska kunna framforas pA ett for foraren sA bekvamt satt som majligt, varfor ofta automatiskt vaxlande vaxellAdor anvands dar vaxling styrs, helt eller delvis, av det i fordonet vanligtvis forekommande styrsystemet.

Automatisk vaxling mojliggor ocksA ytterligare frihetsgrader vid styrning av fordonets framfart ur ett bransleekonomiskt perspektiv. T.ex. är det idag vanligt att farthallare anvands. Ett vanligt syfte med farthAllare är att Astadkomma en jamn forutbestamd hastighet pA ett for fordonets forare komfortabelt satt, men det finns aven farthAllarfunktioner som efterstravar en anpassning av fordonets framforande baserat pA kunskap om den framforliggande vagen, sá att branslefOrbrukningen kan hallas pa en sa lag niva som mojligt. SAdan minskning av bransleforbrukningen kan t.ex. Astadkommas med hjalp av farthAllarfunktioner dar fordonets hastighet tillAts att avvika frAn den av fOraren valda hastigheten, t.ex. baserat pa kunskap om fordonets fardvag eller annan data, far att clamed Astadkomma ett mer bransleekonomiskt framforande av fordonet. T.ex. kan fordonets hastighet minskas nAgot i slutet av en uppforslutning som foljs av en nedforslutning av sAdan art att fordonet med hjalp av gravitationskraften kommer att pAverkas av en positiv kraftkomposant i fordonets fardriktning och Ater accelereras upp till onskad hastighet.

FOrutom namnda bransleekonomiska aspekt blir det ocksA alit viktigare att fordonet samtidigt framfors pa ett satt som for fordonets forare upplevs som bade intuitivt och komfortabelt. 2 Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med foreliggande uppfinning att tillhandahAlla ett forfarande for framforande av ett fordon som ytterligare kan minska bransleforbrukningen for fordon drivna av en forbranningsmotor, och/eller Oka komforten for fordonets forare vid framfOrande av fordonet. Detta syfte uppnAs med ett forfarande enligt patentkrav 1.

Foreliggande uppfinning hanfor sig till ett forfarande vid framforande av ett fordon, varvid namnda fordon innefattar en forbranningsmotor, och varvid namnda forbranningsmotor selektivt kan sammankopplas med Atminstone en drivaxel via en till ett flertal utvaxlingsforhAllanden installbar vaxellAda for avgivning av ett vridmoment till namnda drivaxel for framdrivning av namnda fordon. Framdrivning av namnda fordon pAverkas av ett kormotstAnd, och forfarandet innefattar att, nar namnda fordon framfors med namnda vaxellAda instAlld till ett forsta utvaxlingsforhAllande: faststalla huruvida tillforsel av en mangd bransle till namnda forbranningsmotor pA grund av minskat kormotstAnd har minskat till en forsta nivA, och installa namnda vaxellAda till ett andra, jamfort med namnda forsta utvaxlingsforhAllande lagre utvAxlingsfOrhAllande mom en forsta tid frAn det att tillforsel av bransle till namnda forbranningsmotor har minskat till namnda forsta nivA.

VaxellAdan är foretradesvis sAdan att den kan installas till ett antal fasta utvaxlingsforhAllanden, dvs. ett antal fasta vaxelsteg.

Sasom har namnts ovan ar det onskvart att ett fordon kan framforas pa ett sa bransleeffektivt satt som mojligt. SA lange som fordonet framfors 1angs en horisontell vag kommer fordonets bransleeffektivitet framforallt att styras av hur 3 nara optimal verkningsgrad forbranningsmotorn arbetar. Av denna anledning anpassas vanligtvis den totala utvaxlingen for ett tungt fordon efter en anvandares preferenser avseende t.ex. den marschhastighet och/eller snitthastighet fordonet forvantas framfOras vid i daglig drift. Med hjalp av denna anpassning kan fOrbranningsmotorn i majligaste man fOrmas att arbeta vid ett varvtal mom ett fOredraget varvtalsomrade vid framforande av fordonet.

Betraffande fordon som framfors i kuperad terrang kan bransleforbrukningen aven paverkas pa andra satt. T.ex. kan enligt ovan fordonets hastighet i en uppforslutning tillatas att minska till en, jamfort med fordonets fOredragna marschhastighet, lagre hastighet, varvid fordonet sedan i en efterfoljande nedforslutning med hjalp av gravitationskraften Ater kan accelereras till onskad hastighet utan att, eller vasentligen utan att, forbranningsmotorn behover tillhandahAlla kraft for framdrivning av fordonet.

Dylikt framfdrande av fordon Over t.ex. ett backkrOn kan dock ytterligare fOrbattras. Ett lastat fordon som framfors i en uppforslutning kan vara anordnat att framfOras pa en lagre vaxel an fordonets hogsta vaxel (dvs. fordonet framfors med vaxelladan installd till ett hOgre utvaxlingsfOrhallande an det lagsta utvaxlingsforhallande till vilket vaxelladan kan installas). Nar sedan fordonet nar ett efterfoljande krOn eller en efterfoljande nedforslutning, med darmed associerad minskning av kormotstAndet, sker en uppvaxling till en hogre vaxel (dvs. ett lagre utvaxlingsforhallande). Denna uppvaxling utf6rs dock ofta pa ett satt som är ofOrdelaktigt ur bransleforbrukningshanseende och/eller ur ett forarkomfortperspektiv. 4 Enligt foreliggande uppfinning ilaggs enligt ovan en hogre vaxel an aktuell vaxel, sasom t.ex. den hogsta vaxel (det lagsta utvaxlingsforhallande) namnda vaxellada kan installas till nar tillforsel av bransle till namnda forbranningsmotor har minskat till en forsta niva pa grund av minskat kormotstand. Denna installning av vaxelladan till ett lagre utvaxlingsforhallande utfors mom en forsta tid fran det att tillforsel av bransle till namnda forbranningsmotor har minskat till namnda forsta niva, dar denna forsta tid ãr mycket kort och t.ex. kan utgoras av en tillamplig tid i intervallet 0-3 sekunder. Enligt en utforingsform utgors denna forsta tid av en tillamplig tid i intervallet 0-1 sekunder. Foretradesvis sker installning till ett lagre utvaxlingsforhallande direkt, eller atminstone vasentligen direkt, nar bransletillforsel till fordonets forbranningsmotor har reducerats till namnda forsta niva.

Namnda forsta niva for namnda tillforsel av bransle kan t.ex. utgoras av en niva dar en begaran am vridmoment/drivkraft har minskat till en niva dar inget, eller vasentligen inget, vridmoment begars frail namnda forbranningsmotor for overforing till namnda drivhjul, varvid en vaxling kan utforas vid en tidpunkt som upplevs som intuitiv av fordonets forare. Namnda forsta niva for namnda tillforsel av bransle kan aven representeras av en niva dar tillforseln av bransle har minskat till vasentligen nail, eller helt till noll, dvs. inget bransle tillfors namnda forbranningsmotor och fordonet saledes framfors med avstangd bransletillforsel. Detta innebar en niva dar det av forbranningsmotorn avgivna vridmomentet, t.ex. pga. forluster i drivlinan, blir negativt.

Namnda forsta niva kan aven utgoras av en niva som medfor att fOrbranningsmotorn avger en viss andel av maximalt vridmoment, sasom t.ex. maximalt 5 procent av maximalt avgivbart vridmoment.

Genom att enligt foreliggande uppfinning vaxla fordonet till en hogre vaxel (ett lagre utvaxlingsforhallande) precis nar, eller atminstone mom en forsta tid Iran det att, bransletillforseln sjunkit till namnda forsta niva kan det sakerstallas att den hogre vaxeln, med lagre forbranningsmotorvarvtal som foljd, ilaggs vid en fordelaktig tidpunkt ur bransleforbrukningshanseende, och t.ex. inte onodigt sent.

Foreliggande uppfinning har dock ytterligare fordelar. Sasom har namnts ovan blir det alit viktigare att fordonet, forutom att framforas pa ett sa bransleeffektivt satt som mojligt, aven framfors pa ett satt som upplevs som intuitivt och komfortabelt for fordonets ferare. Om fordonets styrsystem, t.ex. styrt av en farthallarfunktion, faststaller att uppvaxling till hogre vaxel skall utforas vid en tidigare tidpunkt an vad som angivits ovan, dvs. innan bransletillforseln har reducerats till en niva dar \Taxiing kan utforas, kan detta resultera i ett vaxlingsforfarande dar forst ett forcerat bransleavdrag utfors, dvs. ett bransleavdrag som inte utforts som direkt konsekvens av ett minskat kormotstand, som sedan foljs av ur- respektive ilaggning av foregaende respektive fly vaxel, samt nytt branslepadrag enbart for att omedelbart darefter foljas av bransleavdrag pa grund av minskat drivkraftbehov. Ett sadant forfarande kan vara fordelaktigt ur bransleforbrukningshanseende, men kan upplevas som mycket stOrande for fordonets forare eftersom fordonets framfart tenderar att bli ryckig. Dylika komfortstorningar undviks med hjalp av foreliggande uppfinning. 6 Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning faststalls huruvida bransletillforsel till forbranningsmotorn forvantas sjunka till namnda forsta niva mom en viss tid, sasom t.ex. mom ett tillampligt antal sekunder, sasom t.ex. 1, 5, eller sekunder, varvid vaxling till hogre vaxel forhindras under denna tid i syfte att undvika scenarior enligt ovan. Faststallande av huruvida uppvaxling skall forhindras eller inte kan t.ex. vara anordnad att utforas av en farthallarfunktion eller annan tillamplig funktion.

Vidare, om uppvaxling till hogre vaxel sker vid en senare tidpunkt an vid en tidpunkt enligt foreliggande uppfinning, sasom nar fordonet redan befinner sig i en nedforslutning med t.ex. slapande forbranningsmotor, och darmed framfors med ett forhallandevis lagt motorljud, kommer atgarder i drivlinan, sasom t.ex. utforande av en vaxling, pa grund av den relativt laga ljudnivan i forarhytten att framga betydligt tydligare for fordonets forare jamfort med en normal vaxling. Detta medfOr att foraren i onodan kan oroas av ljud som upplevs som onaturliga pa grund av att de normalt doljs av hogre motorljud och/eller atminstone inte upptrader vid ovantade situationer.

Genom att enligt foreliggande uppfinning utfOra vaxling till hogre vaxel vasentligen precis nar bransletillforsel har sjunkit till en tillamplig niva pa grund av reducerat kormotstand kan aven sadana komfortstorningar undvikas.

Enligt en utforingsform utgors namnda vaxling till en hogre vaxel av en vaxling till fordonets hogsta vaxel. Enligt en utforingsform utgors namnda vaxling av en vaxling fran en forsta vaxel (ett forsta utvaxlingsforhallande) till en hogre vaxel (ett lagre utvaxlingsforhallande), dar namnda vaxlar kan utgoras av godtyckliga vaxlar i fordonets vaxellada sa lange som namnda villkor är uppfyllt. Uppfinningen är saledes tillamplig vid godtycklig vaxling fran nagot tillampligt 7 utvaxlingsforhAllande till ett annat tillampligt utvdxlingsforhallande. Vidare behover inte vdxling ske fran ett forsta utvaxlingsforhallande till ett narmast lagre utvaxlingsforhallande, utan vaxling kan ske till ett utvaxlingsforhallande med ett eller flera mellanliggande vaxelsteg, sasom t.ex. fasta vdxelsteg i en vdxellada med ett flertal fasta vaxelsteg (utvaxlingsforhallanden).

Enligt en ytterligare utforingsform är ndmnda vdxellada installbar till ett lagt utvaxlingsforhdllande dar forbranningsmotorvarvtalet understiger det motorvarvtal vid vilket momentplatan for namnda laga utvaxlingsforhallande uppnas, varvid ndmnda andra utvaxlingsforhAllande utgors av detta utvaxlingsforhallande. Vid framforande av fordon med dylika vdxellador kommer fordonet sannolikt att oftare utfora nedvaxling, med foljd att foreliggande uppfinning ocks6 kommer att kunna tillampas yid fler tillfallen.

Ytterligare kannetecken for foreliggande uppfinning och fordelar darav kommer att framga ur foljande detaljerade beskrivning av exempelutforingsformer och de bifogade ritningarna.

Kort beskrivning av ritningar Fig. lA visar en drivlina i ett fordon vid vilket foreliggande uppfinning kan anvandas; Fig. 1B visar en styrenhet i ett fordonsstyrsystem; Fig. 2visar ett exempelforfarande enligt foreliggande uppfinning.

Fig. 3visar framforande av ett fordon langs ett exempelvagavsnitt.

Fig. 4visar ett alternativt exempelfOrfarande enligt foreliggande uppfinning. 8 Detaljerad beskrivning av utforingsformer Fig. 1A visar schematiskt en drivlina i ett fordon 100 enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning. Det i fig. lA schematiskt visade fordonet 100 innefattar endast en axel 104, 105 med drivhjul 113, 114, men uppfinningen är tilldmplig aven vid fordon dar fler an en axel är forsedd med drivhjul, liksom aven vid fordon med en eller flera ytterligare axlar, sasom en eller flera stodaxlar. Drivlinan innefattar en forbranningsmotor 101, vilken pa ett sedvanligt satt, via en pa forbrdnningsmotorn 101 utgaende axel, vanligtvis via ett svanghjul 102, är forbunden med en vaxellada 103 via en koppling 106. En fran vaxelladan 103 utgaende axel 107 driver sedan drivhjulen 113, 114 via en slutvaxel 108, sasom t.ex. en sedvanlig differential, och drivaxlar 104, 105 forbundna med namnda slutvaxel 108.

Kopplingen 106 utgors i foreliggande exempel av en automatiskt styrd koppling, och är i denna utforingsform av en typ dar ett med en fOrsta vaxelladedel, sasom t.ex. vaxelladans 103 ingaende axel 109, forbundet friktionselement, sasom t.ex. en lamell (ej visat) ingreppar selektivt med motorns svanghjul 102 for Overforing av vridmoment fran forbranningsmotorn 101 till drivhjulen 113, 114 via vaxelladan 103. Kopplingen kan t.ex. vara av torr- eller vatlamelltyp, eller av annan tillamplig typ, sasom t.ex. en dubbelkopplingslada med vat eller torr koppling. Uppfinningen är aven tillamplig vid fordon dar en manuellt styrd koppling forekommer, sa lange som vaxling kan ske automatiskt. T.ex. kan vaxling vid ett fordon 100 av den i fig. lA visade typen utforas genom att drivkraft/vridmomentavlasta drivlinan med hjalp av motorstyrning sa att vaxelladan 103 blir vasentligen momentavlastad och \Taxiing darmed kan ske med stangd koppling utan att oonskade ryck i drivlinan uppstar. Nar radande vdxel har lagts ur, men innan 9 fly vaxel har lagts i, styrs forbranningsmotorns varvtal till varvtalet for den nya vaxeln sá att, nar vaxeln ilaggs, ryck undviks. Denna typ av vaxling kan saledes utforas automatiskt oavsett om kopplingen at automatiskt styrd eller ej, varfor uppfinningen är tillamplig vid denna typ av vaxling.

Uppfinningen at aven tillamplig dar drivlinan oppnas med hjalp av kopplingen vid vaxlingsforfarandet. Genom att vid fallet med automatiskt styrd koppling oppna kopplingen, och darmed drivlinan, innan utvaxlingsforhallandet i vaxelladan andras kan risken for oOnskade ryck svangningar vid vaxlingsogonblicket minskas eller helt elimineras.

Oavsett typ av vaxlingsforfarande karakteriseras en vaxling normalt av ett bransleavdrag, ur- respektive ilaggning av vaxel och slutligen ett efterfoljande branslepadrag. Sasom namnts ovan finns det dock situationer dar vaxling utfors vid en, ur atminstone nagot hanseende, mindre optimal tidpunkt. Enligt foreliggande uppfinning tillhandahalls darfor ett forfarande for att framfora ett fordon, dar uppvaxling sker vid en tidpunkt som är fordelaktig ur bade komfort- respektive bransleforbrukningshanseende.

Ett exempelforfarande 200 enligt foreliggande uppfinning visas i fig. 2. Uppfinningen kan vara implementerad i nagon tillamplig styrenhet, sasom t.ex. den i fig. 1A visade styrenheten 118.

Allmant bestar styrsystem i moderna fordon vanligtvis av ett kommunikationsbussystem bestaende av en eller flera kommunikationsbussar for att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika pa fordonet anordnade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret for en specifik funktion kan vara uppdelat pa fler an en styrenhet.

For enkelhetens skull visas i fig. lA endast styrenheterna 116, 117, 118, men fordon 100 av den visade typen innefattar ofta betydligt fler styrenheter, vilket är valkant for fackmannen mom teknikomradet.

I foreliggande exempel utgors enligt ovan kopplingen av en automatiskt styrd koppling, varvid styrenheten 116 styr kopplingen 106 via en kopplingsaktuator (ej visad) liksom aven vaxelladan 103. Styrenheten 117 styr i fOreliggande exempel fordonets 100 motor 101.

Styrenheten 118, i vilken foreliggande uppfinning i den visade utforingsformen ar implementerad, ansvarar for en eller flera farthAllarfunktioner. Dessa farthAllarfunktioner kan vara av olika typ, och enligt en utforingsform utgors farthallarfunktionen av en konventionell typ. Enligt en utforingsform utgors farthallarfunktionen av en farthallare som nyttjar en framatseendefunktion, en s.k. "Look Ahead"- funktion. En "Look Ahead"-farthAllare (LACC, Look Ahead Cruise Control) utgor en farthallare som anvander sig av kunskap am framforliggande vagavsnitt, det viii saga kunskap om hur vagen ser ut framfor fordonet, for att anpassa fordonets hastighet efter variationer for den vag langs vilken fordonet fardas. Uppfinningen kan alternativt implementeras i en for foreliggande uppfinning dedikerad styrenhet, eller helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet 100 redan befintliga styrenheter.

Styrenhetens 118 (eller den/de styrenheter vid vilken/vilka foreliggande uppfinning är implementerad) styrning av vaxlingstidpunkt enligt foreliggande uppfinning kommer sannolikt att bero av signaler som mottas fran den/de styrenhet(er) som styr motorfunktioner, dvs. i foreliggande exempel styrenheten 117. Styrenheten 118 kommer sannolikt aven att motta signaler fran andra vid fordonet anordnade och ej 11 visade styrenheter, och/eller information fran t.ex. olika vid fordonet anordnade givare/sensorer. Allmant galler att styrenheter av den visade typen normalt är anordnade att ta emot sensorsignaler fran olika delar av fordonet 100.

Styrenheter av den visade typen är likasa vanligtvis anordnade att avge styrsignaler till olika fordonsdelar och - komponenter. T.ex. kan styrenheten 118 begara/beordra styrning av vaxellAdan via styrenheten 116.

Styrningen styrs ofta av programmerade instruktioner. Dessa programmerade instruktioner utgors typiskt av ett datorprogram, vilket nar det exekveras i en dator eller styrenhet Astadkommer att datorn/styrenheten utfor onskad styrning, sAsom fOrfarandesteg enligt foreliggande uppfinning. Datorprogrammet utgor vanligtvis en del av en datorprogramprodukt, dar datorprogramprodukten innefattar ett tillampligt lagringsmedium 121 (se fig. 1B) med datorprogrammet 126 lagrat pa namnda lagringsmedium 121. Namnda digitala lagringsmedium 121 kan t.ex. utgOras av nAgon ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en harddiskenhet, etc., och vara anordnat i eller i forbindelse med styrenheten, varvid datorprogrammet exekveras av styrenheten. Genom att andra datorprogrammets instruktioner kan saledes fordonets upptradande i en specifik situation anpassas.

En exempelstyrenhet (styrenheten 118) visas schematiskt i fig. 1B, varvid styrenheten i sin tur kan innefatta en berakningsenhet 120, vilken kan utgoras av t.ex. nAgon lamplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets for digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en forutbestamd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Berakningsenheten 120 är 12 forbunden med en minnesenhet 121, vilken tillhandahaller berakningsenheten 120 t.ex. den lagrade programkoden 126 och/eller den lagrade data berakningsenheten 120 behover for att kunna utfora berakningar. Berakningsenheten 120 är aven anordnad att lagra del- eller slutresultat av berakningar i minnesenheten 121.

Vidare är styrenheten 118 forsedd med anordningar 122, 123, 124, 125 for mottagande respektive sandande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehalla vagformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 122, 125 for mottagande av insignaler kan detekteras som information for behandling av berakningsenheten 120. Anordningarna 123, 124 for sandande av utsignaler är anordnade att omvandla berakningsresultat fran berakningsenheten 120 till utsignaler for overfbring till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter for vilka signalerna är avsedda. Var och en av anslutningarna till anordningarna for mottagande respektive sandande av in- respektive utsignaler kan utgoras av en eller flera av en kabel; en databuss, sasom en CAN-bus (Controller Area Network bus), en MOST-bus (Media Oriented Systems Transport), eller nagon annan busskonfiguration; eller av en tradlos anslutning.

I fig. 3 visas ett exempelscenario vid framforande av ett fordon, i samband med vilket det i fig. 2 visade exempelforfarandet kommer att beskrivas. I figur 3 visas fordonet 100 som framfors langs en vag 302 med en bransletillforsel Q. Fordonet 100 har framforts langs ett horisontellt vagavsnitt vid konstant hastighet med en bransletillforsel Qltill fordonets forbranningsmotor. I figuren har fordonet 100 precis natt en position SI, vid vilken en uppforslutning borjar. Nar fordonet 100 passerar positionen 13 S1 okas successivt lutningen, och darmed fordonets kormotstand, med okat behov av bransletillforsel Q som foljd.

Fordonets kormotstand F Okar kontinuerligt i takt med att uppfbrslutningens lutning blir stbrre. Kormotstandet utgors av den pa fordonets drivhjul verkande kraft som maste overvinnas for att fordonets hastighet ska kunna uppratthallas. Om det av forbranningsmotorn avgivna vridmomentet ger upphov till en pa drivhjulen verkande kraft som bverstiger radande kbrmotstand kommer fordonet att accelerera. Vid det omvanda forhallandet kommer fordonet att retardera. Karmotstandet kan aven vara negativt, dvs. i sig accelerera fordonet, t.ex. vid atminstone vissa nedforslutningar. Fordonets styrsystem estimerar normalt kormotstandet, vilket kan utfbras pa nagot tillampligt satt, dar ett flertal finns beskrivna i den kanda tekniken. Nar kormotstandet okar i fig. 3 sker samtidigt en okning av bransletillforseln Q, for att vid en position S2 na ett vagavsnitt med vasentligen konstant lutning resulterande i en vasentligen konstant bransletillfbrsel Q2, vilken utgOr en jamfbrt med branslenivan Ql vasentligt hogre bransleniva.

Samtidigt utfOrs en nedvaxling fran, i foreliggande exempel, en i fordonets vaxellada 103 hogre vaxel till en lagre vaxel, vilken kan utgoras av en ett eller flera vaxlingssteg lagre vaxel. Fordonet framfbrs sedan uppfor uppfOrslutningen. Nar fordonet framfors langs uppfOrslutningen utfOrs ett forfarande enligt fig. 2.

Forfarandet borjar i steg 201, dar det faststalls huruvida radande vaxel utgors av en lagre vaxel an flagon tillamplig vaxel, sasom t.ex. en lagre vaxel an en hOgsta vaxel. Om sá är fallet, vilket enligt ovan alltsa är fallet nar fordonet 100 framfors langs den i fig. 3 visade uppfOrslutningen, fortsatter forfarandet till steg 202. 14 OvergAngen frAn steg 201 till steg 202 kan aven innefatta alternativa eller ytterligare kriterier. T.ex. kan det faststallas huruvida fordonets hastighet vf overstiger nAgon tillamplig hastighet vl, dar hastigheten vl t.ex. kan utgoras av en minsta hastighet vid vilken vaxling till hogre vaxel anses kunna utforas forutsatt att ovriga forhAllanden sá medger. Enligt en utforingsform utfOrs fOrfarandet enligt foreliggande uppfinning endast am fordonets hastighet overstiger nagon tillamplig hastighet, varvid forfarandet sAledes kan vara anordnat att endast tillampas for vissa (hogre) vaxlar, och inte vid framforande pA godtycklig vaxel.

I steg 202 faststalls sedan huruvida en begard bransletillforsel Q, vilken t.ex. kan begaras av nAgon tillamplig funktion i fordonets 100 styrsystem, sAsom t.ex. av styrenheten 117 baserat pa styrsignaler frAn farthAllarfunktionen 118, for framdrivning av fordonet 100 overstiger flagon tillamplig grans 4limi. SA lange som sd är fallet kvarstAr forfarandet i steg 202.

SA lange som fordonet 100 fardas i uppforslutningen kommer begard mangd bransle for framdrivning av fordonet 100 att vara relativt hog och bero av fordonets 100 kormotstAnd, vilket forutom lutningen fOr fordonets underlag, aven beror av t.ex. fordonets rAdande vikt.

Nar lutningen sedan borjar avta kommer drivkraftbehovet att borja minska, varvid aven en reduktion av bransletillfarsel till fordonets forbranningsmotor kommer att pAborjas. Detta indikeras som positionen S3 i fig. 3, dar uppforslutningen borjar plana ut och en minskning av tillforseln av bransle frAn nivAn Q2 pAborjas.

SA lange som den begarda bransletillforseln Q overstiger nivAn Qiimi kvarstAr alltsA forfarandet i steg 202.

Nivan Qjjmi kan t.ex. utgoras av en bransletillforsel som medfor att vasentligen inget vridmoment begars fran namnda forbranningsmotor for Overforing till namnda drivhjul, dvs. mangden tillfort bransle medfor endast att forbranningsmotorn vasentligen enbart genererar en kraft som overvinner interna forluster samt den kraft som erfordras for att driva eventuella av fOrbranningsmotorns utgaende axel drivna aggregat.

Nivan Qliral kan aven t.ex. utgOras av en niva dar en begaran cm insprutat bransle har sjunkit till nail. Nar nail bransle begars, är aven det av forbranningsmotorn begarda vridmomentet lika med nail. Eftersom bransle maste insprutas for att erhalla 0 Nm vid fOrbranningsmotorns utgaende axel, dvs. for att overvinna friktionsforluster i forbranningsmotorn etc. enligt ovan, innebar nail insprutad branslemangd, dvs. Qiimi = 0, att det av forbranningsmotorn avgivna vridmomentet blir negativt pga. fOrluster i drivlinan.

Nar sedan behovet av bransletillforsel till fordonets 100 forbranningsmotor 101 har sjunkit till nivan Qijmi (som bestamts till flagon tillamplig niva enligt ovan), vid positionen S4 i fig. 3, fortsatter forfarandet till steg 203.

Forfaranden av denna typ genomlops normalt ett start antal ganger per sekund, varvid forfarandet saledes kommer att overga fran steg 202 till steg 203 vasentligen precis nar behovet av bransletillforsel till fordonets fOrbranningsmotor har sjunkit till nivan Qlimi. I steg 203 utfors direkt en uppvaxling till en jamfort med aktuell vaxel hOgre vaxel. Denna uppvaxling till en hogre vaxel sker saledes precis nar bransletillfOrseln har sjunkit till nivan Qimi, dvs. t.ex. precis nar forbranningsmotorn upphor att avge en padrivande kraft till drivhjulen, varvid vaxlingen utfors vid ett 16 ogonblick som kanns helt naturligt for fordonets fOrare, eftersom en dylik branslereduktion normalt foregar vaxling. Fordonet kan sedan framforas i den efterfOljande nedforslutningen vid en hogre vaxel eller foretradesvis med hogsta vaxel ilagd. Forfarandet avslutas i steg 204.

Foreliggande uppfinning tillhandahaller saledes ett forfarande som pa ett tidigt stadium vaxlar upp till en hogre vaxel, samtidigt som denna vaxling sker pa ett satt som resulterar i mycket god fOrarkomfort. Det visade forfarandet kan t.ex. vara anordnat att implementeras i en farthallarfunktion, men kan aven vara anordnat att utforas aven nar fordonet framfors utan aktiverad farthallarfunktion.

Enligt den visade utforingsformen framfors fordonet efter positionen S4 i en nedforslutning som avslutas vid positionen S6 Vid tillamplig tidpunkt, nar fordonets hastighet sjunkit till nagon tillamplig hastighet, aterupptas bransletillforsel till forbranningsmotorn, i detta exempel nar fordonet har natt positionen S7. Om vaxling till en hogre vaxel inte skulle utforas vid positionen S4, utan t.ex. forst vid positionen S5, skulle detta medfora onaturliga/ovantade ljud fran fordonets drivlina da fordonet vid positionen Ssannolikt framfors med avstangd bransletillforsel, och darmed ett forhallandevis lagt motorljud, varvid ljudnivan i forarhytten ocksa är forhallandevis lag. Om i detta lage aktuell vaxel urlaggs respektive fly vaxel ilaggs kommer detta att ge upphov till storande metalliska ljud som for fordonets forare kan te sig mycket onormala och darmed ge upphov till oro. Det fOrekommer aven ovantade/oonskade forbranningsljud vid framforallt kopplingsfri vaxling da forbranningsmotorn 101 behover anvandas for att uppna nollmomentniva i drivlinan vid urlaggning av aktuell vaxel. Storande forbranningsmotorarbete erfordras Aven vid varvtalssynkronisering vid ilaggning av den 17 nya vaxeln. Alternativt kan kopplingen anvandas vid vaxlingen, men i detta fall riskeras istallet ett ryck i bilen om forbranning i forbranningsmotorn 101 inte anvands for att matcha det nya motorvarvtalet. Oavsett typ av vaxling undviks dylika situationer enligt fOreliggande uppfinning.

LikasA är det tankbart att t.ex. en farthallarfunktion kan vara anordnad att ilagga en hogre vaxel redan innan fordonet nAr positionen S4, sAsom mellan positionen S3 och S4. Om uppvaxling skulle ske redan vid t.ex. positionen S3f skulle bransletillforsel forst dras ned till nollmomentnivA for att sedan, efter vaxling, Ater okas till erfordrad niva. Detta indikeras med streckad linje 303 i fig. 3. Denna vaxling med bransleavdrag och pafoljande branslepadrag skulle te sig normal for fordonets forare, men detta bransleavdrag med pAfoljande padrag skulle, sasom visas, direkt foljas av ett nytt bransleavdrag pA grund av det minskade kormotstAndet, vilket sammantaget ger upphov till en ryckig korupplevelse som foljd. Foreliggande uppfinning undviker aven dylika oonskade situationer.

I fig. 4 visas ett alternativt exempelforfarande 400 enligt fOreliggande uppfinning. Forfarandet borjar i steg 401, dar det, liksom i det i fig. 2 visade forfarandet, faststalls huruvida rAdande vaxel utgors av en lagre vaxel an nagon tillamplig vaxel, varvid, om sá är fallet, forfarandet fortsatter till steg 402. Overgangen fran steg 401 till steg 402 aven kan styras av alternativa eller ytterligare kriterier enligt ovan.

Till skillnad fran det i fig. 2 visade forfarandet faststalls inte i steg 402 huruvida begard bransletillforsel Q understiger nAgon tillamplig grans 0Ut an istallet utfors i steg 402 en bestamning huruvida en minskning av 18 bransletillforseln till nivan 4limi kan forvantas mom en forsta tid ti. Nivan Qlina kan enligt ovan t.ex. utgoras av en branslemangd som medfor att vasentligen inget vridmoment begars fran namnda forbranningsmotor 101 for overforing till namnda drivhjul, eller en niva dar bransletillforsel till forbranningsmotorn 101 har sjunkit till noll.

Namnda fOrsta tid t1 kan installas till nagon tillamplig tid, sasom ett visst antal sekunder, t.ex. ett lampligt antal sekunder i nagot av intervallen 0-3 sekunder, 0-5 sekunder eller 0-10 sekunder. T.ex. kan tiden tlinstallas sá att situationer i anknytning till positionen S3f enligt ovan kan undvikas. Vidare kan denna bestamning t.ex. utforas med njalp av en farthallarfunktion, dar estimeringen t.ex. kan utforas baserat pa hur snabbt en radande minskning av bransletillforsel sker, sasom t.ex. baserat pa en derivata for bransletillforselns Q fOrandring mellan S3 och S4 i fig. 3, varvid en forvantad tidpunkt nar bransletillfOrseln antas ha sjunkit till noll, sasom nar fordonet har natt positionen S41 kan faststallas. Alternativt kan farthallarfunktionen t.ex. utgoras av en framatseende farthallarfunktion enligt ovan, vilken med kannedom om vagen framfor fordonet kan uppskatta nar drivkraftbehovet kommer att minska till noll, varvid namnda fOrsta tid tldarmed med god noggrannhet kan faststallas baserat pa sadana data.

Sa lange som bransletillforseln Q inte forvantas sjunka till nivan anrid mom namnda fOrsta tid tl kvarstar forfarandet i steg 402. Om det, daremot, i steg 402 faststalls att behovet av bransletillforsel Q forvantas sjunka till nivan Qijmi mom namnda fOrsta tid t1 fortsatter forfarandet till steg 403.

I steg 403 forhindras aktivt vaxling under namnda fOrsta tid tl. T.ex. kan farthallarfunktionen eller annan tillamplig 19 funktion vara anordnad att signalera till styrenheten 116 att vaxling ej far ske mom namnda forsta tid t1 sa att oonskad vaxling claimed kan undvikas under namnda forsta tidsperiod Forfarandet fortsatter sedan till steg 404, dar bestamning enligt steg 202 i fig. 2 utfors, och nar bransletillforseln till forbranningsmotorn har minskats till nivan chiral fortsatter forfarandet till steg 405 dar direkt uppvaxling till en jamfort med aktuell vaxel hogre vaxel utfors. Denna uppvaxling till en hogre vaxel sker saledes sAsom ovan precis nar bransietillforsein har sjunkit till nivan cLind, varvid vaxling sAledes t.ex. kan utforas precis eller vasentligen precis nar bransietillforsel till forbranningsmotorn har minskats till noll, och varvid, Aterigen, vaxling utfors vid ett ogonblick som kanns helt naturligt for fordonets forare. Forfarandet avslutas sedan i steg 406.

Enligt denna utforingsform erhalls saledes ytterligare sakerhet mot oonskad vaxling, sasom vaxlingar av typen som beskrivits i anknytning till positionen S3' ovan, vid situationer dar vaxling atminstone ur komforthanseende kan utforas vid en lampligare tidpunkt. I de fall vaxling till hogre vaxel istallet skulle ha skett vid en senare tidpunkt medfor foreliggande uppfinning aven en bransiebesparande Atgard.

Enligt en exempelutforingsform utfors vaxling i steg 203 respektive steg 405 till ett lAgt utvaxlingsforhallande dar fordonet, i marschhastighet, framdrivs vid ett forbranningsmotorvarvtal som understiger det motorvarvtal vid vilket momentplatAn for vaxeln uppnAs. Detta betyder att maximalt vridmoment inte kommer att finnas tiligangligt vid en sadan vaxel, varfor den heller inte är korbar annat an under forhallanden dar drivkraftsbehovet är reducerat.

Sasom inses är foreliggande uppfinning är inte begransad till de ovan beskrivna utforingsformerna av uppfinningen, utan avser och innefattar alla utfOringsformer mom de bifogade sjalvstandiga patentkravens skyddsomfang. 21

Claims (17)

Patentkrav

1. Forfarande vid framforande av ett fordon (100), varvid namnda fordon (100) innefattar en forbranningsmotor (101), och varvid namnda forbranningsmotor (101) selektivt kan sammankopplas med atminstone en drivaxel (104, 105) for avgivning av ett vridmoment till namnda drivaxel (104, 105) for framdrivning av namnda fordon 100. via en vaxellada (103), varvid namnda vaxellada (103) kan installas till ett flertal utvaxlingsfOrhallanden, och varvid framdrivning av namnda fordon (100) paverkas av ett kormotstand (F), kannetecknat av att forfarandet innefattar att, nar namnda fordon (100) framfors med namnda vaxellada (103) installd till ett forsta utvaxlingsforhallande: - faststalla huruvida tillforsel av en mangd bransle (Q) till namnda forbranningsmotor (101) pa grund av minskat kormotstand (F) har minskat till en fOrsta niva, och - installa namnda vaxellada till ett andra, jamfort med namnda forsta utvaxlingsforhallande lagre utvaxlingsfOrhallande mom en forsta tid fran det att tillforsel av bransle (Q) till namnda forbranningsmotor 101. har minskat till namnda farsta niva.

2. FOrfarande enligt krav 1, varvid namnda vaxellada installs till namnda andra utvaxlingsforhallande vasentligen precis nar namnda tillforsel av bransle till namnda forbranningsmotor (101) har minskat till namnda forsta niva.

3. Forfarande enligt krav 1 eller 2, varvid namnda forsta niva for namnda tillforsel av bransle utgors av en niva dar vasentligen inget vridmoment begars fran namnda forbranningsmotor (101) for overforing till namnda drivaxel (104, 105). 22

4. Forfarande enligt nagot av kraven 1-3, varvid namnda forsta niva for namnda tillforsel av bransle utgors av en niva dar vasentligen inget bransle tillfors namnda forbranningsmotor (101).

5. Forfarande enligt nagot av kraven 1-4, varvid namnda forsta tid utgor en tillamplig tid i intervallet 0-3 sekunder, foretradesvis en tillamplig tid i intervallet 0-1 sekunder.

6. Forfarande enligt nagot av kraven 1-5, vidare innefattande att, nar namnda fordon (100) framfors med en bransletillforsel till namnda forbranningsmotor (101) overstigande namnda forsta niva: 1. estimera huruvida bransletillforsel till namnda forbranningsmotor (101) forvantas sjunka till namnda forsta niva mom en andra tid, och 2. forhindra vaxling till ett lagre utvaxlingsforhallande under namnda andra tid.

7. Forfarande enligt krav 6, varvid namnda estimering utfors med hjalp av data avseende fordonets (100) framforvarande fardvag, varvid namnda data utgars av atminstone en ur gruppen: 1. lutningen for fordonets framforvarande fardvag; 2. data avseende vagens topografi for fordonets (100) framfOrvarande fardvag; - fordonets (100) position.

8. FOrfarande enligt krav 6 eller 7, varvid namnda estimering utfors med hjalp av data avseende en pagaende minskning av bransletillfOrsel till namnda forbranningsmotor (101). 23

9. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid namnda andra lagre utvaxlingsforhallande utgor det lagsta installbara utvaxlingsforhallandet vid namnda vaxellada.

10. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid namnda andra utvaxlingsforhallande utgors av ett lagt utvaxlingsfarhallande dar forbranningsmotorvarvtalet vid framfOrande av fordonet understiger det motorvarvtal vid vilket momentplatan for namnda laga utvaxlingsforhallande uppnas.

11. Forfarande enligt nagot av kraven 1-10, vidare innefattande att: - faststalla huruvida namnda vaxellada skall installas till ett andra, jamfort med namnda forsta utvaxlingsfOrhallande lagre utvaxlingsforhallande med hjalp av atminstone en i fordonets (100) styrsystem anordnad styrenhet (118).

12. Forfarande enligt nagot av kraven 1-11, varvid en farthallarfunktion for namnda fordon (100) Or aktiverad vid faststallelse huruvida namnda vaxellada skall installas till ett andra, jamfort med namnda forsta utvaxlingsforhallande lagre utvaxlingsforhallande.

13. Datorprogram innefattande programkod, vilket nar namnda programkod exekveras i en dator astadkommer att namnda dator utfor forfarandet enligt nagot av patentkrav 1-12.

14. Datorprogramprodukt innefattande ett datorlasbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 13, varvid namnda datorprogram Or innefattat i namnda datorlasbara medium.

15. System vid framforande av ett fordon (100), varvid namnda fordon (100) innefattar en fOrbranningsmotor (101), och varvid namnda fOrbranningsmotor (101) selektivt kan sammankopplas med atminstone en drivaxel (104, 105) for 24 avgivning av ett vridmoment till namnda drivaxel (104, 105) for framdrivning av namnda fordon (100) via en vaxellada (103), varvid namnda vaxellada (103) kan installas till ett flertal utvaxlingsforhallanden, och varvid framdrivning av namnda fordon (100) paverkas av ett kormotstand (F), kannetecknat av att systemet innefattar organ for att, nar namnda fordon (100) framfors med namnda vaxellada (103) installd till ett forsta utvaxlingsforhallande: - faststalla huruvida tillforsel av en mangd bransle (Q) till namnda forbranningsmotor (101) pa grund av minskat kormotstand (F) har minskat till en forsta niva, och - installa namnda vaxellada till ett andra, jamfort med namnda forsta utvaxlingsforhallande lagre utvaxlingsforhallande mom en farsta tid frail det att tillforsel av bransle (Q) till namnda forbranningsmotor (101) har minskat till namnda farsta niva.

16. System enligt krav 15, varvid namnda vaxellada (103) kan installas till ett forsta antal fasta utvaxlingsforhallanden.

17. Fordon, kannetecknat av att det innefattar ett system enligt nagot av kraven 15-16. 1/ . r t's 'N.... o a- cY) 0 •-■.,.... ,t- CO o ,- 0C ..4 -\.....11 1 I - co "t.. 2/