SE1250349A1 - Förfarande och system för styrning av åtminstone en hastighetsregulator - Google Patents
Förfarande och system för styrning av åtminstone en hastighetsregulator Download PDFInfo
- Publication number
- SE1250349A1 SE1250349A1 SE1250349A SE1250349A SE1250349A1 SE 1250349 A1 SE1250349 A1 SE 1250349A1 SE 1250349 A SE1250349 A SE 1250349A SE 1250349 A SE1250349 A SE 1250349A SE 1250349 A1 SE1250349 A1 SE 1250349A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- speed
- control
- term
- change
- control algorithm
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
- F02D31/001—Electric control of rotation speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
- B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
- B60W10/11—Stepped gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/14—Adaptive cruise control
- B60W30/143—Speed control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/0097—Predicting future conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/06—Improving the dynamic response of the control system, e.g. improving the speed of regulation or avoiding hunting or overshoot
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
- F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
- G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
- B60W2050/0008—Feedback, closed loop systems or details of feedback error signal
- B60W2050/0011—Proportional Integral Differential [PID] controller
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0062—Adapting control system settings
- B60W2050/0075—Automatic parameter input, automatic initialising or calibrating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
- B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
- B60W2050/0297—Control Giving priority to different actuators or systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Föreliggande uppfinning presenterar ett förfarande och ettsystem för styrning av åtminstone en hastighetsregulator, darnamnda hastighetsregulator reglerar ett motorsystem i ett fordon baserat på en regleralgoritm så att en faktisk hastighet vax för namnda fordon styrs mot en målhastighet væß. Enligt föreliggande uppfinning identifieras en förandring imålhastigheten væß. Sedan bestams ett absolutbelopp för enminnesterm i regleralgoritmen och ett utseende för dettaabsolutbelopp. Om utseendet för absolutbeloppet ar ickeönskvart inskranks regleralgoritmens inverkan på motorsystemet. Fig. 3
Description
10
15
20
25
30
slutväxel 108. Motorsystemet 130 kan vara utrustat med en ett
turboaggregat 131.
Farthållare är idag vanligen förekommande i motorfordon, såsom
till exempel bilar, lastbilar och bussar. Ett mål med
farthållare är att åstadkomma en jämn förutbestämd hastighet.
Detta görs antingen genom att anpassa motormomentet för att
undvika retardation, alternativt applicering av bromsverkan, i
de nedförsbackar där fordonet accelererar av sin egen tyngd.
Ett övergripande mål för farthållaren är att åstadkomma en
bekväm körning och ökad komfort för föraren av motorfordonet.
I figur la och figur lb visas schematiskt en del av ett
farthållarsystem och dess funktion, i vilket en förare av ett
motorfordon med farthållare 110 vanligtvis väljer en set-
hastighet väg. Set-hastigheten vfifi är den hastighet som
föraren vill att motorfordonet ska hålla på plan väg. En
farthållare 110 tillhandahåller sedan en hastighetsregulator
120 en referenshastighet v}¶y det vill säga en målhastighet
mæS,vilket kan ses som bör-värde för hastigheten hos fordonet.
Referenshastigheten vpf används av hastighetsregulator 120 för
att bestämma ett moment M, vilket regulatorn 120 begär från
ett motorsystem 130 i fordonet. Resultatet av detta begärda
moment M'är den faktiska hastigheten vax som fordonet får till
följd av det begärda momentet M)
Set-hastigheten vfifi kan alltså ses som en insignal till
farthållaren 110, medan referenshastigheten vnf kan ses som en
utsignal från farthållaren 110, vilken används som
målhastighet væß för styrning av motorn 130 medelst
hastighetsregulatorn 120. Med andra ord utgör
referenshastigheten vnf här bör-värdet för hastigheten, även
kallad målhastigheten væß i detta dokument.
10
15
20
25
30
Såsom inses av en fackman kan farthållaren 110 även ersättas
av en förares kommandon. Alltså kan målhastighet v@% aven
tillhandahållas hastighetsregulatorn 120 som resultat av
förarens hantering av fordonets reglage, såsom till exempel
ett gasreglage, såsom en gaspedal eller liknande.
I dagens traditionella farthållare (Cruise Control; CC) är
referenshastigheten vnf identisk med set-hastigheten væt,
vilken har ställts in av användaren av systemet, till exempel
en förare av fordonet. Dagens traditionella farthållare håller
alltså en konstant referenshastighet vnf, vilken motsvarar den
av föraren inställda set-hastigheten væt. Värdet på
referenshastigheten vnf ändras här endast då användaren själv
justerar denna under körningen.
Idag finns farthållare, så kallade ekonomiska farthållare,
såsom till exempel Ecocruise-farthållare och liknande
farthållare, vilka försöker uppskatta nuvarande körmotstånd
och även har kunskap om det historiska körmotståndet och vilka
tillåter att referenshastigheten vnf skiljer sig från den av
föraren valda set-hastigheten væt. I detta dokument benämns
farthållare vilka tillåter att referenshastigheten vflf att
skiljer sig från den av föraren valda set-hastigheten vfií för
referenshastighetsreglerande farthållare.
Det finns flera typer av regulatorer. Vi beskriver här
funktionen och algoritmen hos en PID-regulator, men en fackman
på området inser att andra typer typer/varianter av
regulatorer fungerar på liknande sätt. Föreliggande uppfinning
kan implementeras för alla sådana andra typer/varianter av
regulatorer.
En PID-regulator år en regulator vilken ger en insignal u(t)
till ett system, såsom motorsystemet 130, baserat på en
avvikelse e(t) mellan en önskad utsignal r(t), vilken i detta
lO
l5
20
dokument motsvarar mälhastigheten væß, och en verklig utsignal
y(t), vilken i detta dokument motsvarar den faktiska
hastigheten vpm. Nedan gäller att e(t) = r(t) - y(t) enligt
få.
i_ rv , ., , _ _. ~
Rfi§»f§§@yfÅ¿ Q; 4--.¿
" A .{\\
\~
(ekv. l)
där:
- Kp utgör en förstärkningskonstant;
- KI utgör en integreringskonstant; och
- KD utgör en deriveringskonstant.
En PID-regulator reglerar på tre sätt, genom en proportionell
förstärkning (P; Kp), genom en integrering (I; Ki), och genom
en derivering (D; KQ.
Konstanterna Kp, Ki och Kd påverkar systemet enligt följande.
Ett ökat värde för förstärkningskonstanten Kp leder till
följande förändring av PID-regulatorn:
- ökad snabbhet;
minskade stabilitetsmarginaler;
förbättrad kompensering av processtörningar; och
- ökad styrsignalaktivitet.
Ett ökat värde för integreringskonstanten Ki leder till
följande förändring av PID-regulatorn:
- bättre kompensering av lägfrekventa processtörningar
(eliminerar kvarstående fel vid stegstörningar);
- ökad snabbhet; och
l0
15
20
25
- minskade stabilitetsmarginaler
Ett ökat värde för deriveringskonstanten Kd leder till följande
förändring av PID-regulatorn:
- ökad snabbhet
- ökade stabilitetsmarginaler; och
- ökad styrsignalaktivitet.
Regleralgoritmen för en PID-reglator ar väl kand av en
fackman. Fackmannen känner, såsom nämnts ovan, även till andra
typer/varianter av reglulatorer/regleralgoritmer och deras
likheter/skillnader med/mot PID-regulatorn.
Kortfattad beskrivning av uppfinningen
Om hastighetsregulatorn 120 i sin algoritm har haft ett
relativt stort reglerfel e under en längre tid är det,
beroende av funktionen hos hastighetsregulatorns
regleralgoritm, inte möjligt att göra de snabba förändringar i
momentet M som krävs för att kunna följa en optimal kurva för
fordonets faktiska hastighet v¿ü och därmed för att kunna
optimera hastighetsprofilen för fordonet, vilket även ger en
möjlighet att optimera bränsleförbrukningen för fordonet.
Med andra ord byggs en tröghet för momentet M upp under tiden
algoritmen i hastighetsregulatorn l20 utför sina beräkningar
på grund av reglerfel e som ingår i algoritmen.
Momentupprampningar och momentnedrampningar riskerar därför
att bli långsamma, till exempel vid stora steg i börvärdet
væß. Denna làngsamhet kan medföra problem att optimalt styra
hastighetsadaption och bränsleförbrukning.
Reglerfelet e i hastighetsregulatorn beror av skillnaden
mellan bör-värdet för hastigheten, det vill säga
l0
l5
20
25
30
målhastigheten væß, och är-värdet för hastigheten för fordonet,
det vill säga den faktiska hastigheten vax. Speciellt vid
relativa stora förändringar i den faktiska hastigheten vax för
fordonet, till exempel vid uppförs- eller nedförsbackar,
kommer detta reglerfel e vara relativt stort under relativt
långa tidsperioder, vilket gör att trögheten för momentet M
byggs upp-
I till exempel referenshastighetsreglerande farthållare, såsom
i ”Look Ahead”-farthållare (LACC), utnyttjas kunskaper om
framförliggande vägavsnitt för att bestämma utseendet på
referenshastigheten vnf. Här tillåts alltså
referenshastigheten vnf att, inom ett hastighetsintervall,
skilja sig från den av föraren valda set-hastigheten væt för
att åstadkomma en mer bränslesparande körning. Typiskt
justerar LACC referenshastigheten vnf för att erhålla en
önskad profil för fordonets faktiska hastighet v¿x över en
förutbestämd sträcka. Eftersom referenshastigheten vnf här
utgör målhastigheten vgæ i regleralgoritmen, gör dessa
justeringar av referenshastigheten vmf att reglerfel e ofta
förekommer i algoritmen, vilket bygger på trögheten för
momentet M.
Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att möjliggöra
snabba förändringar för momentet M.
Detta syfte uppnås medelst ovan nämnda förfarande för styrning
av åtminstone en hastighetsregulator, enligt den
kännetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnås även
medelst ovan nämnda system för styrning av åtminstone en
hastighetsregulator, enligt den kännetecknande delen av
patentkrav 24.
Föreliggande uppfinning möjliggör snabba förändringar för
momentet M genom att systemet kan välja om en tidigare
l0
15
20
25
30
momentuppbyggnad skall bibehållas eller inte för momentet M.
Detta kan enligt föreliggande uppfinning åstadkommas genom att
trögheten som är ett resultat av en uppräknad
minnesterm/minnesdel hos regleralgoritmen påverkas.
Minnesdelen av regleralgoritmen är kopplad till
hastighetsregulatorns historik, eftersom minnesdelen typiskt
beror av en integrering av reglerfelet e i algoritmen. Om till
exempel ett relativt stort reglerfel e har integrerats upp
innan exempelvis en förändring i målhastigheten væß görs,
skulle den faktiska hastigheten för fordonet för tidigare
kända system reagera långsamt när förändringen i målhastighet
væß görs. Med föreliggande uppfinning reagerar fordonets
faktiska hastighet vax avsevärt snabbare på förändringen i
målhastigheten væß, eftersom regleralgoritmens inverkan på
motorsystemet inskränks om minnestermen har ett icke önskvärt
utseende, vilket minnestermen enligt en utföringsform har om
dess absolutbelopp minskar efter en förändring, såsom ett
steg, hos målhastighet væß identifierats.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs
inskränkningen av regleralgoritmens inverkan av en tillfällig
frångång från reglering baserad på regleralgoritmen. Här kan
till exempel ett begärt motormoment begränsas vid förändringen
hos målhastighet væß. Efter att denna begränsning av begärt
motormoment har utnyttjats initialt efter förändringen hos
målhastighet væß återgår systemet till reglering baserad på
regleralgoritmen.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs
inskränkningen av regleralgoritmens inverkan av en
manipulering av minnestermen i regleralgoritmen. Här kan
manipulationen till exempel bestå i att minnestermen sätts
l0
15
20
25
till ett lämpligt värde initialt vid förändringen hos
målhastighet wæs.
Enligt en utföringsform utgörs detta lämpliga värde som
minnestermen sätts till av värdet noll (O), vilket motsvarar
en eliminering av minnestermen i regleralgoritmen. Härmed
minns regleralgoritmen inte längre vad som tidigare har hänt
under regleringen av motorsystemet, och motorsystemets
momenttröghet därmed har minskats avsevärt, vilket gör att en
önskad hastighetskurva mer exakt kan följas, varvid resultatet
blir en mer bränsleeffektiv farthållning och
hastighetsreglering.
Alltså erhålls genom utnyttjande av föreliggande uppfinning en
bränsleeffektivare farthållning, vilken även av en förare
intuitivt uppfattas som positiv, eftersom irriterande
fördröjningar i systemet har minimerats och en mer momentant
agerande hastighetsreglering har skapats.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan även
förluster i drivlinan styras när en förändring, såsom ett
steg, i målhastighet vgæ har identifierats. Här kan till
exempel en inverkan av parasitförluster väljas, där
parasitförlusterna exempelvis innefattar förluster hos en
generator, en kylfläkt, eller ett luftbehandlingssystem, vilka
förbrukar energi i drivlinan. Ett ytterligare exempel på
åtgärder för att minska förlusterna i drivlinan är att sänka
avgasmottrycket avsevärt och/eller att styra växellådan så att
mindre energi förbrukas genom att en högre växel eller friläge
läggs i. Ett utökat körmotstånd å andra sidan gör att fordonet
snabbare kan nå en lägre hastighet om detta är önskvärt.
lO
15
20
25
Kortfattad figurförteckning
Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av
de bifogade figurerna, där lika hänvisningsbeteckningar
används för lika delar, och vari:
Figur la visar en schematisk skiss av ett fordon,
Figur lb visar en schematisk skiss av en farthällare, en
hastighetsregulator och ett motorsystem,
Figur 2 visar ett flödesschema för förfarandet enligt
föreliggande uppfinning
Figur 3 visar en schematisk illustration av funktionen hos
föreliggande uppfinning,
Figur 4 visar schematiskt uppbyggnaden av P-, I-, och D-delen
i regleralgoritmen,
Figur 5 visar en styrenhet enligt föreliggande uppfinning,
Beskrivning av föredragna utföringsformer
Figur 2 visar ett schematiskt flödesschema för förfarandet
enligt en aspekt av föreliggande uppfinning.
Förfarandet startar i ett första steg [20l], där en förändring
av màlhastighet væß identifieras. I ett andra steg [202] av
förfarandet, vilket utförs om en förändring av målhastighet
væß identifieras i första steget [20l], bestäms ett
absolutbelopp för en minnesterm hos den regleralgoritm som
utnyttjas av reglersystemet. Denna minnesterm är relaterad
till en historik för hur hastighetsregulatorn har reglerat
motorsystemet. Om PID-reglering utnyttjas bestäms alltså
10
15
20
25
10
absolutbelopp ~š
I ett tredje steg [203] av uppfinningen utvärderas om I-
termens absolutbelopp ~Å? har ett önskvärt utseende
eller inte. Ett exempel pà icke önskvärt utseende är om
absolutbeloppet minskar efter förändringen av mälhastigheten
vmß. Detta kan till exempel ske då ett motormoment M som
begärs av motorsystemet 130 förändras från ett väsentligen
maximalt motormoment till ett släpmoment, såsom illustreras i
figur 3. Figur 3 beskrivs mer i detalj nedan. När
motorsystemet släpas bidrar motorsystemet 130 väsentligen inte
med någon framdrivande kraft, vilket till exempel kan vara
fallet då bränsletillförseln är strypt till motorsystemet 130.
I ett fjärde steg [204] av förfarandet, vilket utförs om I-
,\_
g N;
;\
.w 'Éšï
ha ett icke önskvärt utseende, sker enligt föreliggande
termens absolutbelopp i tredje steget [203] bestämts
uppfinning en inskränkning av regleralgöritmens inverkan på
motorsystemet 130.
Reglersystemet kan alltså enligt föreliggande uppfinning genom
inskränkningen av regleralgöritmens inverkan välja om en
tidigare momentuppbyggnad skall bibehållas eller inte för
momentet M, vilket möjliggör snabba förändringar för momentet
M.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs
inskränkningen av regleralgöritmens inverkan av en
manipulering av minnestermen i regleralgoritmen. Minnestermen
l0
l5
20
25
30
ll
kan här bestämmas ha ett godtyckligt lämpligt värde vilket
möjliggör snabba förändringar för momentet M) Minnestermen kan
här sättas till detta lämpliga värde initialt då förändringen
hos mälhastighet v@% upptäckts.
Enligt en utföringsform utgörs detta lämpliga värde av ett
värde som gör att minnestermen i regleralgoritmen tar ut, det
vill säga kompenserar för, en proportionell term och en
deriverande term i regleralgoritmen. Om exempelvis en PID-
regleralgoritm utnyttjas ges alltsä I-termen ett värde så att
I-termen initialt tar ut P-termen och D-termen.
Enligt en utföringsform är detta lämpliga värde noll (0),
vilket motsvarar en eliminering av minnestermen i
regleralgoritmen för hastighetsregulatorn 120. Minnestermen är
relaterad till en historik för hastighetsregulatorns reglering
av motorsystemet 130, varför regleralgoritmen efter
elimineringen inte längre minns vad som tidigare har hänt
under regleringen av motorsystemet. Därför kan motorsystemets
momenttröghet minskas avsevärt. Säsom beskrivits ovan utförs
elimineringen här om en förändring hos målhastigheten væs
upptäckts och om minnestermens utseende bestämts vara icke
önskvärt.
Enligt en utföringsform är minnestermens utseende icke
önskvärt om dess absolutbelopp minskar efter att en
förändring, säsom ett steg, hos mälhastigheten væß har
identifierats. Minnesdelen av regleralgoritmen beror typiskt
av en integrering av reglerfelet e i algoritmen och därmed av
hastighetsregulatorns historik. Detta exemplifieras för en
PID-regulator i figur 4, vilken kommer att beskrivas mer i
detalj nedan. I figur 4 uppstår ett reglerfel e pä grund av en
brant uppförsbacke. Detta medför att I-delen räknas upp. När
mälhastigheten væß tar ett steg nedåt hade IM¿¿, vilken
10
15
20
25
30
12
motsvarar I-delen för tidigare kända system efter steget,
därefter börja minska. Enligt denna utföringsform skulle då
den vid steget för målhastigheten vmß historiskt uppbyggda I-
delen elimineras, vilket ger I¶¿¿, vilken motsvarar I-delen
för föreliggande uppfinning efter steget för målhastigheten
Vdes -
Genom denna eliminering av minnestermen i regleralgoritmen
möjliggörs en snabb förändring av momentet M) Denna snabba
förändring av momentet M'är här möjligt tack vare att
trögheten hos momentet M som byggts upp på grund av
reglerfelets e inverkan under regleralgoritmens styrning av
motorsystemet 130 härigenom försvinner.
Alltså kan en snabbare upprampning eller nedrampning av
momentet M utföras då föreliggande uppfinning utnyttjas,
eftersom hastighetsregulatorn 120 inte längre minns det
reglerfel e som tidigare inverkat på regleralgoritmen.
Figur 3 visar schematiskt ett icke-begränsande exempel vilket
illustrerar resultatet av utnyttjande av en utföringsform av
föreliggande uppfinning. Här tänker vi oss att fordonet
framförs på ett vägavsnitt med topografi enligt kurvan 301,
det vill säga med en uppförsbacke följt av en nedförsbacke. Om
fordonet här är utrustat med en referenshastighetsreglerande
farthållare vilken tar hänsyn till topografi, till exempel en
LACC, kommer farthållaren att låta referenshastigheten vmf,
vilken här utgör hastighetsregulatorns målhastighet væß att
sänkas i förhållande till den valda set-hastigheten vag strax
innan krönet, eftersom farthållaren räknar med att fordonet
accelererar av egen tyngd i nedförsbacken. Alltså sänks strax
innan krönet målhastigheten væß till en minsta tillåten
hastighet vfim, vilket kommer att resultera i ett reglerfel e
på grund av att den faktiska hastigheten vàm kommer avvika
l0
l5
20
25
30
l3
från målhastigheten væß då denna ändras, såsom beskrivs mer i
detalj nedan.
Kurvan væ¿¿ visar hur fordonets faktiska hastighet væ¿¿ blir
som följd av sänkningen av målhastigheten væß om föreliggande
uppfinning inte tillämpas. Kurvan vM¿¿ visar alltså hur
fordonets faktiska hastighet wæâj hade blivit om en
traditionell hastighetsregulator hade använts.
Referenshastighetsreglerande farthållare styr ofta relativt
stora sänkningar av referenshastigheten vnf genom att sätta
referenshastigheten vnf till ett värde som är mycket mindre än
set-hastigheten væt och som även är mycket mindre än fordonets
faktiska hastighet vfl¿¿, det vill säga vflf << vag och vnf <<
vM¿¿, vilket genererar relativt långvariga och stora reglerfel
e. När referenshastigheten væf sätts till ett så litet värde
utförs sänkningen med strypning av bränsletillförsel, så
kallad ”fuel cut-off”.
Kurvan væ¿¿ visar hur fordonets faktiska hastighet mæ¿¿ blir
som följd av sänkningen av målhastigheten væß om en
utföringsform av föreliggande uppfinning tillämpas.
Utföringsformen av föreliggande uppfinning identifierar här
att en förändring av målhastigheten våg, i form av en sänkning
av målhastigheten væs, sker.
Ett absolutbelopp och ett utseende för minnestermen i
regleralgoritmen bestäms och utvärderas. För till exempel en
referenshastighetsreglerande farthållare tas beslut om att
sänka referenshastigheten væß så att en simulerad
fordonshastighet v¿m längs kurvan 301 inte ska underskrida den
minsta tillåtna hastigheten vfim. Enligt denna utföringsform av
föreliggande uppfinning ska minnestermen i regleralgoritmen
elimineras om en förändring av målhastigheten væs sker vilken
resulterar i ett icke önskvärt utseende för minnestermens
10
15
20
25
30
14
absolutbelopp. Detta underlättar för den simulerade
fordonshastigheten vflm och den verkliga fordonshastigheten væt
att kunna följas åt. Som ett icke-begränsande exempel kan
nämnas att reglerfelet e i det i figur 3 illustrerade exemplet
ar relativt stort redan från början och dessutom växer till en
avsevärd storlek med tiden. Alltså visar kurvan væ¿¿ fordonets
faktiska hastighet væ¿¿ om minnestermen i regleralgoritmen
elimineras enligt uppfinningen.
Det framgår tydligt av figur 3 att det faktiska momentet Bßcïg
enligt föreliggande uppfinning reagerar avsevärt snabbare på
sänkningen av målhastigheten vüß än det faktiska momentet PQCÄ1
enligt tidigare kända hastighetsregulatorer. Det faktiska
momentet Mw¿¿ enligt föreliggande uppfinning rampas ned till
släpmoment väsentligen omedelbart efter sänkningen av
målhastigheten væß, medan det faktiska momentet ßgC¿¿ enligt
tidigare kända lösningar tar avsevärt längre tid på sig för
att nå ner till släpmomentet.
Det framgår även tydligt av figur 3 att den faktiska
hastigheten væ¿¿ enligt föreliggande uppfinning reagerar
avsevärt snabbare på sänkningen av målhastigheten væß till en
minsta tillåtna hastighet vfim än den faktiska hastigheten v¿ü_1
enligt tidigare kända hastighetsregulatorer. Såsom schematiskt
visas i figur 3 viker den faktiska hastigheten væ¿¿ enligt
föreliggande uppfinning ner väsentligen direkt då
målhastigheten væß sänks, medan den faktiska hastigheten um¿¿
enligt tidigare kända regulatorer först fortsätter att öka i
storlek innan den viker ner. Denna ökning av den faktiska
hastigheten vfl¿¿ beror på trögheten i moment M som byggts upp
och bevarats i tidigare kända hastighetsregulatorer.
Eftersom minnestermen i regleralgoritmen, och därmed även
trögheten i momentet M; elimineras enligt föreliggande
10
15
20
25
30
15
uppfinning, blir resultatet av föreliggande uppfinning att en
mycket följsammare faktisk hastighet væ¿¿ erhålls. Detta gör
att den faktiska hastigheten wæ¿¿ kan styras mer exakt, vilket
även resulterar i en minskad bränsleförbrukning och en mer
distinkt och momentan körkänsla för föraren.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs
inskrankningen av regleralgoritmens inverkan av en tillfällig
frångång från reglering baserad på regleralgoritmen. Här kan
till exempel ett begärt motormoment begränsas vid förändringen
hos målhastigheten væß. Efter att denna begränsning av begärt
motormoment har utnyttjats initialt efter förändringen hos
målhastigheten væß återgår systemet till reglering baserad på
regleralgoritmen. För att erhålla en stötfri övergång när
systemet återgår till reglering enligt reglersystemet kan,
enligt en utföringsform av uppfinningen, minnestermen i
regleralgoritmen initieras, det vill säga ges ett värde, så
att minnestermen erhåller ett värde vilket resulterar i en
mjuk övergång till reglering enligt regleralgoritmen.
För exemplet visat i figur 3 skulle motormomentet kunna
begränsas till att ha en storlek mindre än eller lika med
noll, M'í 0, väsentligen direkt efter förändringen hos
målhastigheten væß, vilket ger en omedelbar respons på
förändringen hos målhastigheten væß. Enligt en utföringsform
tillämpas den tillfälliga frångången endast initialt efter
förändringen hos målhastigheten væß. Till exempel kan den
tillfälliga frångången upphöra om hastighetsregulatorn 120
själv begär ett motormoment vilket är mindre än eller lika med
noll, M í 0, eller om den faktiska fordonshastigheten wæt
skiljer från målhastigheten væß med mindre än eller lika med
en skillnadshastighet vfiffl xgm - væs í mfifly där
skillnadshastigheten v¿üf till exempel kan ha värdet 0.5 km/h,
vdiff = 0.5 km/h.
l0
15
20
25
30
16
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utnyttjar
hastighetsregulatorn enligt uppfinningen en PID-algoritm, det
vill säga att hastighetsregulatorn är en PID-regulator.
Såsom beskrivits ovan finns ofta ett reglerfel e i algoritmen,
vilken i PID-regulatorn integreras upp. Detta illustreras
schematiskt i figur 4 för en topografi motsvarande den
topografiska kurvan 301 i figur 3. I figur 4 illustreras
schematiskt hur P-, I-, och D-delen i PID algoritmen varierar
i storlek, dels då föreliggande uppfinning inte utnyttjas
(streckade linjer med index _l) och dels då föreliggande
uppfinning utnyttjas (heldragna linjer med index _2), vilket
beskrivs mer i detalj nedan. En fackman inser att motsvarande
figurer kan erhållas för andra typer/varianter av
regleralgoritmer.
P-termen i PID-algoritmen utgör enligt denna utföringsform
termen för proportionell förstärkning, vilken för tidigare
kända lösningar PM¿¿ har en form motsvarande målhastigheten
væß minus den faktiska fordonshastigheten vM¿¿ samt
multiplicerad med en konstant Kp, Ræ¿¿ = (væs - væ¿¿) B; och
för föreliggande uppfinning Pa¿¿ har en form motsvarande
målhastigheten vüß minus den faktiska fordonshastigheten ægc¿2
multiplicerad med en konstant Kp, Ræ¿¿ = (væs - vM¿¿) * Bk.
Såsom framgår av figur 4, når termen för proportionell
förstärkning enligt föreliggande uppfinning Pfl¿¿ efter
sänkningen av målhastigheten vüß nästan noll vid den första
tidpunkten T1. Termen för proportionell förstärkning enligt
tidigare kända lösningar PM¿¿ når vid den första tidpunkten T1
ett värde vilket är relativt långt från noll. Detta beror på
att I-termen hos tidigare kända lösningar IM¿¿ har integrerats
upp innan sänkningen och sedan påverkar systemet under en tid
10
15
20
25
30
17
efter att målhastigheten væß har bytt värde, och att fordonet
sedan på grund av nedförsbacken accelereras av dess tågvikt.
I-termen i PID-algoritmen utgör enligt denna utföringsform
minnestermen vilken integreras upp till ett större och större
värde då ett reglerfel e finns. För tidigare kända lösningar
IM¿¿ har I-delen en kontinuerlig kurva, men för
utföringsformen av föreliggande uppfinning där I-termen
elimineras ar kurvan IM¿¿ diskontinuerlig på grund av ett
språng som uppstår vid elimineringen av I-termen. Såsom
framgår av figur 4, elimineras enligt utföringsformen
minnestermen om en förändring av målhastigheten vdæ
identifierats och om I-delens absolutbelopp har ett icke
önskvärt utseende. Detta kan inträffa till exempel om
motorsystemet i fordonet kommer att släpas, eller om en
referenshastighetsreglerande farthållare förändrar
referenshastigheten.
Elimineringen av I-termen kan praktiskt utföras på så sätt att
den integrerande termen sätts till värdet noll, vilket visas i
figur 4. Denna eliminering resulterar då i att PID-
hastighetsregulatorn får en PD-verkan av regulatorn i direkt
anslutning till förändringen av målhastigheten væs.
Efter elimineringen har I-termen för denna utföringsform Ifl¿¿
i exemplet i figur 4 ett värde som börjar på noll (O) och som
är lägre än motsvarande term hos tidigare kända lösningar
IM¿¿. Detta möjliggör snabba förändringar i momentet M; såsom
beskrivits ovan.
D-termen i PID-algoritmen utgör enligt denna utföringsform
termen för derivering, vilken för tidigare kända lösningar
Dfl¿¿ och för utföringsformen Dfl¿¿ har en form som är
väsentligen likartad. Termen för utföringsformen av
föreliggande uppfinning DM¿¿ skiljer sig dock mot termen för
10
15
20
25
30
18
tidigare kända lösningar DM¿¿ i det att den i direkt
anslutning till sänkningen av den önskvärda hastigheten væß
tillåts ändras eftersom I-termen IM¿¿ sätts till värdet noll.
Den motsvarande termen för tidigare kända lösningar Dæ¿¿ tar
detta steg något senare i tiden då P-termen Pæ¿¿ tar ut, det
vill säga kompenserar för, I-termen IM¿¿. Detta medför att
steget i målhastigheten væß inte märks av omedelbart i den
faktiska hastigheten enligt tidigare kända lösningar vm¿¿
vilket medför svårigheter för att förutsäga en lägsta
hastighet för den referenshastighetsreglerande farthållaren,
vilket i sin tur eventuellt även minskar
bränslebesparingspotentialen.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning styrs även,
förutom hastighetsregulatorn 120, funktionen hos ett
turboaggregat 131 i motorsystemet 130 då en förändring av
målhastigheten væs identifierats och om I-delens absolutbelopp
har ett icke önskvärt utseende. Med andra ord styrs
turbofunktionen om det är önskvärt att en simulerad
fordonshastighet vflm i den referenshastighetsreglerande
farthållaren skall motsvara den faktiska fordonshastigheten
Vact -
Funktionen för turboaggregatet 131 påverkas, enligt en
utföringsform, av denna styrning på så sätt att turbotrycket
minskas avsevärt. Alltså dumpas turbotrycket här direkt när
det konstaterats att en förändring av målhastigheten vdæ
föreligger och om I-delens absolutbelopp har ett icke önskvärt
utseende, vilket resulterar i minskade motorfriktionsförluster
(eftersom luftmotståndet vid kompressionen minskar med
avtagande avgasmottryck) och minskad bränsleförbrukning för
fordonet.
10
15
20
25
30
19
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utförs
även, förutom inskränkningen av regleralgoritmens inverkan på
hastighetsregleringen, åtminstone en
drivlinemotståndsförändrande åtgärd då det konstaterats att en
förändring av målhastigheten væs föreligger och då I-delens
absolutbelopp har ett icke önskvärt utseende.
Ett exempel på en drivlinemotståndsminskande åtgärd innefattar
en förändring av utväxlingen hos växellådan 103 i fordonet
100. Motståndet i drivlinan kan minskas genom att lägga i en
neutral växel. Körmotståndet kan också minskas genom att en
högre växel läggs i, det vill säga en växel som ger ett lägre
motorvarvtal och därmed även lägre friktion i motorn. Detta
resulterar i lägre körmotstånd på grund av det lägre
varvtalet, vilket innebär att fordonet erhåller en
långsammare/mjukare förändring i faktisk hastighet v¿ï som
respons på en förändring i målhastigheten væs.
Dessa minskningar i motståndet i drivlinan minskar den totala
bränsleförbrukningen för fordonet och även slitaget på
drivlinans komponenter. Speciellt ger uppväxlingen till högre
växlar ett lägre varvtal för motorsystemet 130, vilket ger
mindre förluster i drivlinan totalt sett.
Ett exempel på en drivlinemotståndsökande åtgärd innefattar en
förändring av utväxlingen hos växellådan 103 i fordonet 100.
Motståndet i drivlinan kan här ökas genom en nedväxling, det
vill säga genom att lägga i en växel vilken ger ett högre
varvtal, ökat körmotstånd, och också en större motkraft vid
motorbromsning. Här utnyttjas alltså att friktionen för motorn
ökar med ökande varvtal, det vill säga att drivlinemotståndet
ökar med ökande varvtal för motorn.
Det är här viktigt att i samband med en
referenshastighetsreglerande farthållare, såsom en LACC, få
10
15
20
25
30
20
bra överensstämmelse mellan en simulerad fordonshastighet vflm
och en verklig fordonshastighet væï vid en sänkning. Enligt en
utföringsform kan även parasitförlusterna och/eller motståndet
i drivlinans komponenter ökas för att snabbare erhålla en
hastighetssänkning för tyngre fordon.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning gör
inskrankningen av regleralgoritmens inverkan, det vill säga
manipuleringen eller elimineringen av minnestermen i
regleralgoritmen, den tillfälliga frångången av regleringen
enligt algoritmen, och/eller möjligtvis en eller flera av
dumpningen av turbotrycket och förändringen av utväxlingen för
växellådan 103, att en relativt kraftig minskning sker för
momentet M vilket tas ut ur motorsystemet 130. Denna minskning
ska lämpligen ha en storlek som gör att minskningen känns
komfortabel för en förare och/eller passagerare i fordonet
100. Härigenom bibehålls en god komfort och körkänsla för
fordonet även då en väsentlig bränslebesparing görs.
Minskningen ska enligt en utföringsform vara maximalt stor
utan att uppfattas som icke-komfortabel vilket till största
delen beror av fordonets tågvikt, eftersom tågvikten minskar
inverkan av drivande moment och medför komfortabel körning.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning
identifieras om en förändring av målhastigheten vàß föreligger
och om I-delens absolutbelopp har ett icke önskvärt utseende
medelst utnyttjande av information om kommande vägavsnitt.
Sådan kunskap om det kommandet vägavsnittet kan utgöras av
information om en eller flera av topografi, kurvatur,
trafiksituation, vägarbete, trafikintensitet, och väglag.
Även information från en farthållare och/eller från en
hastighetsregulator kan utnyttjas för denna identifikation av
en förändring av målhastigheten våß och av ett icke önskvärt
10
15
20
25
30
21
utseende för I-delens absolutbelopp, eftersom accelerationer
och/eller retardationen och/eller krav på moment härigenom kan
förutses. Likaså kan inmatning av föraren utnyttjas vid
identifikationen.
Såsom nämnts ovan kan kunskaper om framförliggande vägavsnitt
utnyttjas i ekonomiska farthållare, till exempel i LACC.
Kunskapen kan här exempelvis bestå av kunskap om rådande
topografi, kurvatur, trafiksituation, vägarbete,
trafikintensitet och väglag. Vidare kan kunskapen bestå av en
hastighetsbegränsning för det kommande vägavsnittet, samt av
en trafikskylt i anslutning till vägen. Enligt en
utföringsform av föreliggande uppfinning utnyttjas åtminstone
en av dessa kunskaper vid identifieringen av förändringen av
målhastigheten væß och av ett icke önskvärt utseende hos
minnestermen, samt för att bestämma en inverkan av
parasitförluster och motstånd i drivlinan så att en simulerad
vflm och en verklig vax hastighet ska bli så lika varandra som
möjligt. Detta är mycket fördelaktigt och beräkningseffektivt,
eftersom dessa kunskaper redan finns tillgängliga i fordonet.
Kunskaperna kan här alltså användas för flera syften, både för
farthållning och för identifiering av förändringen av
målhastigheten væß och av ett icke önskvärt utseende hos
minnestermen, Styrningen av åtminstone hastighetsregulatorn
120 och eventuellt även av turboaggregatet 131 och/eller
växellådan 103 enligt föreliggande uppfinning kan därför
implementeras med ett mycket ringa tillskott i beräkningar och
komplexitet.
Dessa kunskaper kan till exempel erhållas genom
positioneringsinformation, såsom GPS-information (Global
Positioning System-information), kartinformation och/eller
topografikartinformation, väderleksrapporter, information
10
15
20
25
30
22
kommunicerad mellan olika fordon samt information kommunicerad
via radio.
Till exempel kan information om topografi för kommande
vägavsnitt utnyttjas för att identifiera uppförs- och/eller
nedförsbackar, vid vilka reglerfel, till exempel på grund av
släpning av motorsystemet 130, kan förekomma. Alltså kan
härigenom förändringen av målhastigheten v@% och ett icke
önskvärt utseende hos minnestermen identifieras.
Om en referenshastighetsreglerande farthållare utnyttjas i
fordonet kan en förändring av faktiska hastigheten vax bero på
att referenshastigheten vnf, vilken då motsvarar
målhastigheten vmß, ändras i förhållande till set-hastigheten
v“%. Reglerfel e, till exempel beroende av släpning av
motorsystemet 130, kan förekomma i anslutning till sådana
hastighetsförändringar, varför information från farthållaren
kan utnyttjas vid identifieringen av förändringen av
målhastigheten væß och av ett icke önskvärt utseende hos
minnestermen.
På motsvarande sätt kan information om kurvatur för kommande
vägavsnitt utnyttjas för att identifiera kommande
hastighetsförändringar och reglerfel e, och därmed för att
identifiera förändringen av målhastigheten væs och av ett icke
önskvärt utseende hos minnestermen, eftersom reglerfelet e är
ett resultat av faktumet att den faktiska hastigheten v¿m ofta
sänks under framfart i kurvor, särskilt under framfart i
skarpa kurvor, för att sedan öka igen efter kurvan.
På motsvarande sätt kan information om trafiksituationer för
kommande vägavsnitt utnyttjas för att identifiera kommande
förändringar av målhastigheten væß och av icke önskvärda
utseenden hos minnestermen. Här kan tänkas att kunskap om till
exempel ett kommande rödljus kan utnyttjas för att identifiera
lO
l5
20
25
30
23
åtminstone en trolig hastighetsförändring i anslutning till
rödljuset, vilken resulterar i reglerfel e.
Även kunskap om kommande vägarbeten kan utnyttjas för att
identifiera kommande förändringar av målhastigheten væß och
icke önskvärda utseenden hos minnestermen, eftersom
hastighetsbegränsningar och därmed reglerfel e är vanligt
förekommande i anslutning till vägarbeten.
Information om trafikintensitet hos kommande vägavsnitt kan
också utnyttjas för identifiering av kommande förändringen av
målhastigheten væß och icke önskvärd utseenden hos
minnestermen, eftersom till exempel köbildningar gör att
hastigheten måste sänkas, varvid reglerfel e uppstår.
Även väglaget har en inverkan på hastigheten hos fordonet,
eftersom en lägre hastighet bör hållas vid dåligt väglag,
såsom vid till exempel is, än vid bra väglag. Därför kan
information om väglaget hos kommande vägavsnitt också
utnyttjas för identifiering av kommande förändringar av
målhastigheten væß och av icke önskvärda utseenden hos
minnestermen.
Inmatning av föraren kan också utnyttjas för att identifiera
kommande förändringar av målhastigheten væß och av icke
önskvärda utseenden hos minnestermen. Till exempel kan
användargränssnittet här vara utrustat med åtminstone en
inmatningsanordning, vilken föraren kan utnyttja för sin
inmatning. Om föraren ser att det är troligt att en förändring
av målhastigheten vmß och av ett icke önskvärt utseende hos
minnestermen kommer att infalla inom kort kan föraren här göra
någon slags inmatning som av systemet tolkas som att en sådan
situation kommer att inträffa. Som icke-begränsade exempel kan
anges att föraren kan göra en sådan inmatning om han ser en
stillastående kö, en olycka, eller ett område med dåligt
l0
l5
20
25
30
24
väglag framför sig på vägen, eller ser att en lång
nedförsbacke utbreder sig framför fordonet. Då kan förarens
inmatning här tolkas så att en förändring av målhastigheten
væß och ett icke önskvärt utseende hos minnestermen kommer att
erhållas efter en första tid förflutit från det att han gjorde
inmatningen.
Som nämnts ovan tillåts referenshastigheten vnf i
referenshastighetsreglerande farthållare, såsom till exempel
LACC, skilja sig från set-hastigheten väg. Enligt en
utföringsform av föreliggande uppfinning anses en förändring
av målhastigheten væs och ett icke önskvärt utseende hos
minnestermen som identifierade om referenshastigheten væf
förändras i storlek. Detta visades schematiskt i figurerna 3
och 4.
Här utnyttjas vetskapen att hastighetsförändringar som följer
av förändringar i referenshastigheten vga bygger på
minnestermen eftersom reglerfelet integreras upp under tiden
hastighetsförändringen sker. Att då direkt identifiera en
förändring av målhastigheten vgæ och ett icke önskvärt
utseende hos minnestermen baserat på denna vetskap ger en
mycket snabb och effektiv inskränkning av regleralgoritmens
inverkan, såsom till exempel en eliminering av minnestermen i
regleralgoritmen.
Enligt en utföringsform av uppfinningen utförs elimineringen
varje gång referenshastigheten væf ändrar storlek.
Fackmannen inser att förfarandet för styrning av åtminstone en
hastighetsregulator enligt föreliggande uppfinning dessutom
kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras
i en dator åstadkommer att datorn utför metoden.
Datorprogrammet utgör vanligtvis av en datorprogramprodukt 503
(visas i figur 5) lagrad på ett digitalt lagringsmedium, där
10
15
20
25
30
25
datorprogrammet är innefattat i en datorprogramproduktens
datorläsbara medium. 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 5 visar schematiskt en styrenhet 500, vilken är anordnad
att kunna styra åtminstone hastighetsregulatorn 120.
Styrenheten 500 innefattar en beräkningsenhet 501, 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 501 är förbunden
med en, i styrenheten 500 anordnad, minnesenhet 502, vilken
tillhandahåller beräkningsenheten 501 t.ex. den lagrade
programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 501
behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten
501 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av
beräkningar i minnesenheten 502.
Vidare är styrenheten 500 försedd med anordningar 511, 512,
513, 514 för mottagande respektive sändande av in- respektive
utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla
vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av
anordningarna 511, 513 för mottagande av insignaler kan
detekteras som information och kan omvandlas till signaler som
kan behandlas av beräkningsenheten 501. Dessa signaler
tillhandahålls sedan beräkningsenheten 501. Anordningarna 512,
514 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla
signaler erhållna från beräkningsenheten 501 för skapande av
utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan
överföras till andra delar av system i fordonet, såsom till
10
15
20
25
30
26
hastighetsregulatorn 120, motorsystemet 130, turboaggregatet
131, eller växellådan 103.
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 501 och att det ovan nämnda minnet kan
utgöras av minnesenheten 502.
Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett
system för styrning av åtminstone hastighetsregulatorn, och i
vissa utföringsformer även för styrning av en eller flera av
ett turboaggregat 131 och en växellåda 103. Systemet enligt
uppfinningen innefattar en identifieringsenhet, vilken är
anordnad att identifiera en förändring av målhastigheten mæs.
Systemet innefattar även en bestämningsenhet, vilken är
anordnad att bestämma ett absolutbelopp för minnestermen i
regleralgoritmen. Systemet innefattar även en
inskränkningsenhet, vilken är anordnad att inskränka
regleralgoritmens inverkan på motorsystemet om minnestermens
absolutbelopp har ett icke önskvärt utseende. Denna
inskränkning kan enligt en utföringsform av uppfinningen
utgöras av en eliminering av minnestermen i regleralgoritmen.
Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligt
de olika utföringsformerna av metoden enligt uppfinningen.
Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon, till exempel en
lastbil eller en buss, innefattande systemet för styrning av
åtminstone hastighetsregulatorn enligt uppfinningen.
27
Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan
beskrivna utforingsformerna av uppfinningen utan avser och
innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga
kravens skyddsomfäng.
Claims (24)
1. Förfarande för styrning av åtminstone en hastighetsregulator (120), där nämnda hastighetsregulator (120) reglerar ett motorsystem (130) i ett fordon (100) baserat på en regleralgoritm, så att en faktisk hastighet wæt for nämnda fordon (100) styrs mot en målhastighet væs, kännetecknat av att - identifiera en förändring av nämnda målhastighet væs; - bestämma ett absolutbelopp för en minnesterm hos nämnda regleralgoritm, där nämnda minnesterm är relaterad till en historik för nämnda hastighetsregulators (120) reglering av nämnda motorsystem (130); och - inskränka nämnda regleralgoritms inverkan på nämnda motorsystem (130) om nämnda absolutbelopp av nämnda minnesterm bestäms ha ett icke önskvärt utseende.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda absolutbelopp av nämnda minnesterm har ett icke önskvärt utseende om nämnda absolutbelopp av nämnda minnesterm minskar efter nämnda identifierade förändring av nämnda målhastighet Vdes -
3. Förfarande enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämnda steg att inskränka nämnda regleralgoritms inverkan på nämnda motorsystem (130) innefattar att tillfälligt frångå reglering enligt nämnda regleralgoritm.
4. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid nämnda frångång från nämnda reglering enligt nämnda regleralgoritm innefattar en begränsning av ett begärt motormoment initialt efter nämnda förändring, varefter nämnda reglering baserad på nämnda regleralgoritm återupptas. 10 15 20 25 29
5. Förfarande enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämnda steg att inskränka nämnda regleralgoritms inverkan på nämnda motorsystem (130) innefattar att manipulera nämnda minnesterm.
6. Förfarande enligt patentkrav 5, varvid nämnda manipulering innefattar att nämnda minnesterm initialt efter nämnda förändring ges ett värde så att nämnda minnesterm kompenserar för åtminstone en av en proportionell term och en deriverande term i nämnda regleralgoritm.
7. Förfarande enligt patentkrav 5, varvid manipuleringen av nämnda minnesterm innefattar eliminering av nämnda minnesterm.
8. Förfarande enligt något av patentkrav 1-7, varvid nämnda regleralgoritm är en PID-algoritm, där nämnda minnesterm utgörs av en integrerande term I i nämnda PID- algoritm.
9. Förfarande enligt patentkrav 8, varvid nämnda integrerande term I ges värdet noll (0) vid en eliminering.
10. Förfarande enligt något av patentkrav 1-9, varvid nämnda styrning ytterligare innefattar en påverkan på en funktion hos ett turboaggregat (131) i nämnda motorsystem (130) då nämnda absolutbelopp av nämnda minnesterm bestäms ha nämnda icke önskvärda utseende.
11. Förfarande enligt patentkrav 10, varvid nämnda påverkan på nämnda funktion resulterar i en avsevärd minskning av ett turbotryck hos nämnda turboaggregat (131).
12. Förfarande enligt något av patentkrav 1-11, varvid nämnda styrning ytterligare innefattar utförande av åtminstone en åtgärd vilken förändrar ett motstånd hos en drivlina i 10 15 20 25 30 nämnda fordon (100) då nämnda absolutbelopp av nämnda minnesterm bestäms ha ett icke önskvärt utseende.
13. Förfarande enligt patentkrav 12, varvid nämnda åtminstone en åtgärd innefattar en förändring av en utväxling hos en växellåda (103) i nämnda fordon (100).
14. Förfarande enligt patentkrav 13, varvid nämnda förändring av nämnda utväxling innefattar en i gruppen av: - iläggning av en neutral växel; och - iläggning, då nämnda förändring utgörs av en sänkning av nämnda motstånd hos nämnda drivlina, av en mer lågvarvig växel än vad hastigheten hade krävt, varvid en relativt långsam minskning av avvikelsen av nämnda faktiska hastighet v¿m från nämnda målhastighet væß erhålls; och - iläggning, då nämnda förändring utgörs av en höjning av nämnda motstånd hos nämnda drivlina, av en mer högvarvig växel än vad hastigheten hade krävt, varvid ett ökat körmotstånd erhålls.
15. Förfarande enligt något av patentkrav 1-14, varvid nämnda styrning sammantaget minskar ett moment från nämnda motorsystem (130) så mycket som möjligt utan att minskningen uppfattas som okomfortabel av en förare av nämnda fordon (100).
16. Förfarande enligt något av patentkrav 1-15, varvid nämnda motorsystem (130) kommer att släpas under inskränkningen av nämnda regleralgoritms inverkan på nämnda motorsystem (130).
17. Förfarande enligt patentkrav 16, varvid en bränsletillförsel är strypt till nämnda motorsystem (130) då nämnda motorsystem (130) släpas, varvid nämnda motorsystem 10 15 20 25 30 31 (130) väsentligen inte bidrar med någon framdrivande kraft när.
18. Förfarande enligt något av patentkrav 1-17, varvid nämnda identifiering baseras på åtminstone en information i gruppen av: - farthållarinformation, - regulatorinformation, - topografiinformation, - kurvaturinformation , - trafiksituationsinformation , - vägarbetesinformation , - trafikintensitetsinformation , - väglagsinformation, och - förarinmatning.
19. Förfarande enligt patentkrav 18, varvid nämnda åtminstone en information tillhandahålls av åtminstone en anordning i gruppen av: - en farthållare, - en hastighetsregulator, - en positioneringsanordning, - en kartinformationsanordning, - en bildupptagningsanordning, - en inmatningsanordning, - en trafikinformationsanordning, och - en väglagsinformationsanordning.
20. Förfarande enligt något av patentkrav 1-19, varvid nämnda absolutbelopp av nämnda minnesterm bestäms ha ett icke önskvärt utseende om en förändring av nämnda målhastighet væs föreligger.
21. Förfarande enligt patentkrav 20, varvid en eliminering av nämnda minnesterm utförs varje gång en 10 15 20 25 32 förändring av en storlek hos nämnda målhastighet mæs föreligger.
22. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför metoden enligt något av patentkrav 1-21.
23. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 22, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.
24. System för styrning av åtminstone en hastighetsregulator (120), där nämnda hastighetsregulator (120) är anordnad att reglera ett motorsystem (130) i ett fordon (100) baserat på en regleralgoritm, så att en faktisk hastighet v¿m för nämnda fordon (100) styrs mot en målhastighet mæs, kännetecknat av - en identifieringsenhet, anordnad att identifiera en förändring av nämnda målhastighet vmß; - en bestämningsenhet, anordnad att bestämma ett absolutbelopp för en minnesterm hos nämnda regleralgoritm, där nämnda minnesterm är relaterad till en historik för nämnda hastighetsregulators (120) reglering av nämnda motorsystem (130): och - en inskränkningsenhet, anordnad att inskränka nämnda regleralgoritms inverkan på nämnda motorsystem (130) om nämnda absolutbelopp av nämnda minnesterm bestäms ha ett icke önskvärt utseende.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1250349A SE539125C2 (sv) | 2012-04-05 | 2012-04-05 | Förfarande och system för styrning av åtminstone en hastighetsregulator |
EP13773132.9A EP2847053B1 (en) | 2012-04-05 | 2013-03-28 | Method and system for control of at least a speed regulator |
BR112014024435A BR112014024435A2 (pt) | 2012-04-05 | 2013-03-28 | método e sistema para controle de pelo menos um regulador de velocidade |
PCT/SE2013/050350 WO2013151491A1 (en) | 2012-04-05 | 2013-03-28 | Method and system for control of at least a speed regulator |
CN201380024860.2A CN104284824A (zh) | 2012-04-05 | 2013-03-28 | 用于控制至少一个速度调节器的方法和系统 |
US14/390,116 US20150107556A1 (en) | 2012-04-05 | 2013-03-28 | Method and system for control of at least a speed regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1250349A SE539125C2 (sv) | 2012-04-05 | 2012-04-05 | Förfarande och system för styrning av åtminstone en hastighetsregulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1250349A1 true SE1250349A1 (sv) | 2013-10-06 |
SE539125C2 SE539125C2 (sv) | 2017-04-11 |
Family
ID=49300842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1250349A SE539125C2 (sv) | 2012-04-05 | 2012-04-05 | Förfarande och system för styrning av åtminstone en hastighetsregulator |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150107556A1 (sv) |
EP (1) | EP2847053B1 (sv) |
CN (1) | CN104284824A (sv) |
BR (1) | BR112014024435A2 (sv) |
SE (1) | SE539125C2 (sv) |
WO (1) | WO2013151491A1 (sv) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI602390B (zh) * | 2016-05-04 | 2017-10-11 | 金寶電子工業股份有限公司 | 馬達裝置及馬達控制方法 |
IT201800004003A1 (it) * | 2018-03-27 | 2019-09-27 | Fpt Ind Spa | Metodo di controllo di velocita' di un motore a combustione interna |
CN111123798B (zh) * | 2019-12-31 | 2020-12-04 | 南京优米亚信息科技有限公司 | 5g技术在分布式能源调控上的控制系统 |
CN111469856B (zh) * | 2020-04-17 | 2021-11-02 | 湖南三一电控科技有限公司 | 叉车和叉车的速度控制方法 |
CN112572458B (zh) * | 2020-12-21 | 2022-06-10 | 东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司 | 一种车辆速度控制器的性能估计方法和装置 |
CN115432527B (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-05 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 | 提升系统的控制方法、装置及提升系统 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60249759A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-10 | Nissan Motor Co Ltd | 無段変速機の制御装置 |
JPS6311451A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-18 | Nissan Motor Co Ltd | 無段変速機の制御装置 |
DE3703645C2 (de) * | 1987-02-06 | 1998-08-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US4849892A (en) * | 1987-03-06 | 1989-07-18 | Chrysler Motors Corporation | Method of determining and using an acceleration correction in an integrated acceleration based electronic speed control system for vehicles |
DE4217138A1 (de) * | 1992-05-23 | 1994-04-14 | Bosch Gmbh Robert | Digitaler Regler für Fahrzeuge |
JP4697017B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2011-06-08 | 株式会社デンソー | 多相回転電機の制御装置 |
JP4811199B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2011-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制駆動力制御装置 |
JP4931714B2 (ja) * | 2007-07-11 | 2012-05-16 | 株式会社デンソー | 車速制御装置及び車速制御プログラム |
JP5504175B2 (ja) * | 2008-01-31 | 2014-05-28 | フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド | モデル不一致を補償するためのチューニングを有する頑健な適応モデル予測コントローラ |
US8439012B2 (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-14 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for engine control |
-
2012
- 2012-04-05 SE SE1250349A patent/SE539125C2/sv unknown
-
2013
- 2013-03-28 CN CN201380024860.2A patent/CN104284824A/zh active Pending
- 2013-03-28 BR BR112014024435A patent/BR112014024435A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2013-03-28 WO PCT/SE2013/050350 patent/WO2013151491A1/en active Application Filing
- 2013-03-28 EP EP13773132.9A patent/EP2847053B1/en not_active Not-in-force
- 2013-03-28 US US14/390,116 patent/US20150107556A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104284824A (zh) | 2015-01-14 |
SE539125C2 (sv) | 2017-04-11 |
WO2013151491A1 (en) | 2013-10-10 |
EP2847053B1 (en) | 2018-07-25 |
US20150107556A1 (en) | 2015-04-23 |
BR112014024435A2 (pt) | 2018-05-15 |
EP2847053A4 (en) | 2016-03-09 |
EP2847053A1 (en) | 2015-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9821803B2 (en) | Vehicle speed and coasting control method and system | |
US9002578B2 (en) | Vehicle control system | |
JP5510227B2 (ja) | 車両制御装置 | |
US9441555B2 (en) | Method and system for a vehicle | |
US9376109B2 (en) | Module and method pertaining to mode choice when determining reference values | |
SE536264C2 (sv) | Metod och modul för att styra ett fordons hastighet genom simulering | |
US9561801B2 (en) | Vehicle control system | |
SE1250349A1 (sv) | Förfarande och system för styrning av åtminstone en hastighetsregulator | |
WO2012088536A1 (en) | System and method of speed-based downspeed coasting management | |
US10119488B2 (en) | Control of an internal combustion engine in a vehicle | |
JP2014520703A (ja) | 車両の走行抵抗の決定 | |
SE538649C2 (sv) | Förfarande och system för val av en transmissionsmod i ett fordon | |
US11787403B2 (en) | Braking/driving force control system | |
SE539476C2 (sv) | Förfarande och styrsystem för möjliggörande eller förlängning av en högre transmissionsmod i ett fordon | |
SE1151248A1 (sv) | Metod och modul för bestämning av åtminstone ett referensvärde för ett styrsystem i ett fordon | |
US20150166067A1 (en) | System and method for controlling the speed of an engine | |
US9376978B2 (en) | Method when driving a vehicle and a computer program for this, a system for implementing the method and a vehicle comprising the system | |
US10173681B2 (en) | Method and device for automatically regulating vehicle longitudinal dynamics | |
KR102039566B1 (ko) | 차량을 운전하고 고단 기어로 변경할 때의 방법, 그 방법을 위한 컴퓨터 프로그램, 그 방법을 가능하게 하는 시스템 및 이를 위한 차량 | |
US20150059692A1 (en) | Speed controller and method for improving the transient state of a speed controller | |
JP3780689B2 (ja) | 制駆動力制御装置 | |
JP2005125894A (ja) | 車両の速度制御装置 | |
WO2014088491A2 (en) | Control of a condition in a vehicle system |