SE0950545A1 - Metod och system för styrning av ett fordon - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinningen hänför sig till en metod förframdrivning av ett fordon vid start av nämnda fordon, varvidnamnda fordon innefattar åtminstone ett drivhjul förframdrivning av namnda fordon och varvid namnda fordoninnefattar en elmotor, och varvid namnda elmotor ar anordnadför alstring av ett på namnda drivhjul framdrivandevridmoment. Metoden innefattar stegen att: - a) med hjalp av namnda elmotor anbringa ett pà namndadrivhjul framdrivande vridmoment i en första riktning, - b) bestamma en representation av ett grepp mot underlagetför namnda drivhjul, och - c) omkasta rotationsriktningen för namnda elmotor för attanbringa ett på namnda drivhjul framdrivande vridmoment i enriktning motsatt namnda första riktning nar namndarepresentation av greppet mot underlaget för namnda drivhjul uppfyller ett första kriterium. Fig. 2

Description

15 20 25 30 genom att öka den till drivhjulen påförda kraften, företrädesvis med en relativt hög växel ilagd, till dess att drivhjulen spinner loss, varvid föraren omedelbart släpper gasen och, vid förekommande fall, trampar ur kopplingen så att fordonet rullar tillbaka, varvid proceduren upprepas när den i motsatta riktningen pågående rörelsen avstannat. Genom att på detta sätt försätta fordonet i gungning kan till slut tillräcklig kraft erhållas för att få upp fordonet ur gropen/sänkan.

Sannolikheten för att lyckas med dylik gungnings (rocking) -funktion varierar från förare till förare och med förarens erfarenhet. Av denna anledning har system framtagits där gungningsfunktionen automatiseras. Ett exempel på en dylik funktion beskrivs i dokumentet WO 2004/098940 Al (Volvo Lastvagnar AB). Detta dokument beskriver en automatiserad styrning av ett fordons drivlinesystem för användning vid start under ogynnsamma underlagsförhållanden. Via fordonet drivlinesystem appliceras drivkraft på åtminstone ett drivhjul, varvid applicering av drivkraft fortgår till dess att ett tillstånd detekteras, till exempel hjulspinn, varvid nämnda applicering av drivkraft avbryts, och varvid drivkraft istället appliceras i motsatt riktning.

Den i ovan nämnda dokument visade funktionen har således fördelen att applicering av drivkraft på fordonets drivhjul vid gungning kan utföras inte bara i en riktning, utan i bägge riktningar för att på detta sätt försöka öka chanserna att lyckas köra iväg med fordonet. Den visade lösningen har dock nackdelen att vid växlingen av drivkraftriktning erfordras först urkoppling av fordonets drivlina, och sedan växling till en växel för drivning i en motsatt riktning. Även om ett sådant förfarande i princip kan uppvisa god funktion innebär l0 l5 20 25 30 urkoppling av drivlinan, efterföljande växelbyte, samt återinkoppling av drivlina att en jämförelsevis avsevärd tid åtgår för dessa moment, med följd att växling av riktningen för pålagd drivkraft ofta sker för sent för att kunna nyttjas fullt ut.

Det existerar således, åtminstone vid vissa situationer, ett behov av en förbättrad metod för att komma loss med ett fordon som har fastnat.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en metod för styrning av ett fordon vid start av nämnda fordon som löser ovanstående problem. Detta syfte uppnås med en metod enligt patentkrav l.

Föreliggande uppfinning hänför sig till en metod för framdrivning av ett fordon vid start av nämnda fordon, varvid nämnda fordon innefattar åtminstone ett drivhjul för framdrivning av nämnda fordon och varvid nämnda fordon innefattar en elmotor, och varvid nämnda elmotor är anordnad för alstring av ett på nämnda drivhjul framdrivande vridmoment. Med hjälp av nämnda elmotor anbringas ett på nämnda drivhjul framdrivande vridmoment i en första riktning, varvid en representation av nämnda drivhjuls grepp mot underlaget bestäms, och varvid rotationsriktningen för nämnda elmotor omkastas för att anbringa ett på nämnda drivhjul framdrivande vridmoment i en riktning motsatt nämnda första riktning när nämnda representation av greppet mot underlaget för nämnda drivhjul uppfyller ett första kriterium.

Föreliggande uppfinning har fördelen att genom att använda en elmotor för alstring av det framdrivande vridmomentet vid till l0 l5 20 25 30 exempel en gungningsfunktion enligt vad som har beskrivits ovan kan riktningen för det på drivhjulet verkande momentet, jämfört med den kända tekniken, mycket snabbt omkastas när åtminstone ett av fordonets drivhjul tappar greppet mot underlaget, vilket t.ex. kan bestämmas genom detektering av hjulspinn/hastig ökning drivhjulets (drivhjulens) rotationshastighet, varvid det spinnande hjulet (eller de spinnande hjulen) snabbt kan stoppas och ett drivande moment i motsatt riktning anbringas för att hjälpa fordonsrörelsen i motsatt riktning och därmed öka på gungningen med ökad sannolikhet för att fordonet kommer loss som följd. Med hjälp av föreliggande uppfinning kan föraren således lyckas komma iväg med ett fordon vid en situation där det annars hade behövt bärgningshjälp, eller annan hjälp såsom t.ex. att försöka lägga något under hjulen. Uppfinningen har vidare fördelen att den inte kräver någon ny hårdvara i fordon med befintligt elmotorsystem.

De ovan nämnda stegen med omkastad momentriktning kan med fördel upprepas till dess att metoden avbryts av till exempel en fordonsförare, eller till dess att fordonets styrsystem detekterar att fordonet kommit loss och de facto startat.

I en utföringsform är elmotorn kopplad till nämnda drivhjul via en sedvanlig växellåda. Föreliggande uppfinning har fördelen att även om elmotorn kopplas till drivhjulet via en växellåda kan fortfarande växellådan drivas i båda riktningar, varvid en och samma växel kan användas vid utförande av metoden enligt föreliggande uppfinning, varvid ingen tid åtgås för urkoppling och iläggning av ny växel.

Uppfinningen är tillämplig vid parallellhybridfordon liksom vid andra typer av fordon där en elmotor kan användas för l0 l5 20 25 30 framdrivning. Till exempel kan uppfinningen användas vid seriehybridfordon och vid fordon där en eller flera elmotorer direkt driver fordonets drivhjul utan mellanliggande växel, liksom vid rena elfordon.

Ytterligare kännetecken för föreliggande uppfinning och fördelar därav kommer att framgå ur följande detaljerade beskrivning av exempelutföringsformer och de bifogade ritningarna.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. l visar en drivlina i ett hybridfordon vid vilket föreliggande uppfinning med fördel kan användas.

Fig. 2 visar en exempelmetod enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 3 visar ett exempelgungningsförfarande enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av exempelutföringsformer Såsom nämnts ovan är det svårt att vid en automatiserad gungningsfunktion få en automatkoppling att koppla ur i rätt ögonblick, det vill säga precis när hjulen börjar spinna. När fordonets drivhjul börjar spinna tappas greppet mot underlaget varvid, om drivhjulen är på väg upp ur en grop/sänka, fordonet kommer att börja röra sig i motsatt riktning, det vill säga tillbaka ned i gropen. Det är i detta fall önskvärt att snabbt kunna lägga i en växel för drift i motsatt riktning, så att den gravitationsverkan som uppstår när drivhjulen rullar tillbaka ner i gropen kan tas tillvara på och utnyttjas för försök att komma upp ur gropen åt motsatt håll. På grund av den vid växlingen nödvändiga urkopplingen av motorns utgående axel från växellådans ingående axel är dock en inte oansenlig 10 15 20 25 30 tidsåtgång ofrånkomlig vid en dylik lösning, varför heller inte optimal funktion kan erhållas.

Föreliggande uppfinning, däremot lider inte av nämnda problem.

Uppfinningen kommer först att beskrivas i anknytning till ett parallellhybridsystem, och vid gungningsfunktionen enligt föreliggande uppfinning kan förbränningsmotorn frikopplas, t.ex. med hjälp av en sedvanlig koppling, från växellådans ingående axel, varvid endast elmotorn används för drift av drivhjulen vid gungningsprocessen. Rotationsriktning och rotationsvarvtal för en elmotor styrs med hjälp av frekvensen for den spänning som används för matning av elmotorn.

Användning av en elmotor har därför fördelen att eftersom dess rotationsriktning, till skillnad från en förbränningsmotor, år godtycklig, kan enligt föreliggande uppfinning i princip godtycklig växel iläggas, varvid sedan drivhjulen kan drivas åt båda hållen med nämnda växel ilagd genom att låta elmotorn växla rotationsriktning. Således erfordras enligt föreliggande uppfinning inget växelbyte, och därmed inte heller någon tidsåtgång för utförandet av själva växelbytet. Föreliggande uppfinning medger således att växling från applicerat drivmoment från framåtriktning till backriktning (eller vice versa) kan ske, åtminstone i princip, momentant.

Fig. 1 visar en drivlina i ett hybridfordon 100 enligt en första exempelutföringsform av föreliggande uppfinning. Det finns hybridfordon av olika typer, och det visade fordonet utgörs av ett parallellhybridfordon.

Parallellhybridfordonets drivlina i fig. 1 innefattar en förbränningsmotor 101. Förbränningsmotorn 101 är på ett sedvanligt sätt, via en på förbränningsmotorns 101 utgående axel 102, förbunden med en växellåda 103 via ett 10 15 20 25 30 friktionselement (koppling) 106. Fordonet innefattar vidare drivaxlar 104, 105, vilka är förbundna med fordonets drivhjul 113, 114, och vilka, liksom i ett sedvanligt förbränningsmotorsystem, drivs av en från växellådan utgående axel 107 via en axelväxel, vilken t.ex. kan bestå av en sedvanlig differential 108.

Till skillnad från ett konventionellt fordon innefattar det i fig. 1 visade fordonet även en elmotor 110, vilken är förbunden med växellådans 103 ingående axel 109, ”nedströms” om kopplingen 106. Parallellhybridfordon kan således samtidigt överföra kraft till drivhjulen 113, 114 från två separata kraftkällor, dvs. både från förbränningsmotorn 101 och elmotorn 110. Alternativt kan fordonet framdrivas av endera kraftkällan var for sig, dvs. antingen av förbränningsmotorn 101 eller elmotorn 110.

Såsom är kant för fackmannen finns det ett flertal typer av elmotorer som är tillämpliga för användning vid hybridfordon, varför elmotorn 110 kan utgöras av en elmotor av godtycklig tillämplig typ. I nedanstående exempelbeskrivning utgörs dock elmotorn av en trefasmotor, varvid effektförsörjningen till elmotorn 110 består av en trefaseffektförsörjning.

Trefasmotorer kan vara av både s.k. asynkron och synkron typ, där synkronmotorn har fördelen att en exakt varvtalsbestämning kan utföras. Vid fordonstillämpningar är det av naturliga skäl önskvärt att drivhjulens, och därmed elmotorns, rotationsvarvtal kan varieras utöver den variation som kan erhållas genom sedvanlig växling medelst växellådan, varför även elmotorn vanligtvis måste kunna varvtalsstyras.

Rotationshastigheten styrs, för en elmotor i allmänhet, av frekvensen för den matningsspänning med vilken motorn effektförsörjs, där elmotorns hastighet är direkt 10 15 20 25 30 proportionell mot denna frekvens. Hastighetsstyrning av en elmotor erfordrar således att den till motorn matade spänningen kan varieras. I fallet med en växelstromsmotor innebar detta att den matande AC-spänningens frekvens måste kunna varieras.

Den i fig. 1 visade motorn 110 effektforsorjs därfor med en trefaseffektforsorjning med variabel frekvens, vilken alstras genom användning av en kraftelektronikanordning lll, vilken vid hybridfordon på kant manér aven kan användas for ett flertal andra funktioner, vilket dock inte kommer att beskrivas utforligare här.

Kraftelektronikanordningen 111 arbetar mot ett energilager 112, såsom t.ex. ett eller flera batterier, superkondensatorer etc. energilagret kan vara anordnat att laddas på flera olika satt, t.ex. genom regenerativ bromsning med hjälp av elmotorn 110 och/eller via ”plug-in” till en extern kraftkälla såsom ett konventionellt elnät.

Den i figuren visade kraftelektronikanordningen lll kan vara av en typ som är vanligt förekommande i hybridfordon och beskrivs därfor inte närmare här. Allmänt kan dock sägas att kraftelektroniken 111, i fallet med en växelströmsmotor, omvandlar energilagrets 112 likspänning till en växelspänning.

Omvandlingen utfors med hjälp av en omvandlaranordning som t.ex. kan bestå av ett flertal IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)-transistorer, vilka med hjälp av tillämplig switchning kan tillhandahålla en trefasspänning av önskad och variabel amplitud och frekvens for drivning av elmotorn 110 och därmed fordonets drivhjul 113, 114. 10 15 20 25 30 På detta sätt kan elmotorn 110 användas vid fordonshastigheter från noll till maxhastighet genom styrning av den till motorn 106 tillförda frekvensen från 0 Hz till en frekvens som resulterar i fordonets (eller, vid samarbete med förbränningsmotorn, dennes) topphastighet.

Fig. 1 visar aven en styrenhet 115 vilken kan användas för att styra metoden enligt föreliggande uppfinning. Styrenheten 115 utgör del av fordonsstyrsystemet. Fordonsstyrsystem i moderna fordon består vanligtvis av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för sammankoppling av olika på fordonet lokaliserade elektroniska styrenheter och komponenter. Således kan signaler till/från t.ex. en elmotorstyrenhet/kraftelektroniken liksom övriga fordonsfunktioner som är inblandade i den uppfinningsenliga metoden t.ex. kommuniceras till/från styrenheten 115 med hjälp av lämplig kommunikationsbuss. Fordonsstyrenheten 115 kan t.ex. utgöra en redan befintlig styrenhet, varvid föreliggande uppfinning således kan integreras på ett enkelt sätt till låg kostnad.

En exempelutföringsform enligt föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas i anknytning till fig. 2, i vilken en gungningsmetod indikeras allmänt med 200. Metoden börjar i steg 201, där det bestäms om gungningsfunktionen ska aktiveras. Denna bestämning kan utföras på ett flertal sätt.

Exempelvis kan föraren, efter att ha konstaterat att fordonet fastnat, aktivera funktionen med hjälp av en knapp, spak eller på annat sätt såsom via t.ex. en via en display valbar funktion.

Funktionen kan även vara anordnad att påbörjas automatiskt, t.ex. om fordonets styrsystem detekterar hjulspinn, men av 10 15 20 25 30 10 säkerhetsskäl kan det vara att föredra att funktionen aktiveras manuellt. Nedan kommer därför uppfinningen att beskrivas för fallet med manuell aktivering.

När det har bestämts att en gungningsfunktion ska påbörjas fortsätter processen till steg 202, där det bestäms om själva utförande av funktionen ska påbörjas. Denna bestämning är inte nödvändig men kan vara att föredra för att fordonet inte ska "leva sitt egna liv" direkt när gungningsfunktionen aktiveras.

Till exempel kan det faktiska utförandet vara underordnat av att föraren trycker på gaspedalen eller på annat sätt, såsom medelst en återfjädrande knapp eller spak, anger att gungningsfunktionen aktivt får utföras. Detta kan vidare kombineras med att föraren väljer en föredragen riktning (framåt eller bakåt) i vilken fordonet helst ska komma igång för att underlätta den avsedda fortsatta färden.

Detta kan till exempel vara önskvärt i situationer där fortsatt drift endast är möjlig i en riktning, till exempel på grund av förekommande hinder framför eller bakom fordonet.

Föraren kan till exempel ange den föredragna rörelseriktningen med hjälp av att medelst växelväljaren ange en framåtriktning eller bakåtriktning. Oavsett förarens val kan sedan styrsystemet välja en lämplig faktisk växel i växellådan som sedan används under hela gungningsfunktionen.

När det i steg 202 detekteras att gungningsfunktionen faktiskt ska utföras fortsätter processen till steg 203 (av säkerhetsskäl kan gungningsfunktionen med fördel vara så anordnad att den omedelbart avbryts om föraren släpper gasen och/eller trycker på bromsen). I steg 203 väljs tillämplig växel för användning vid gungningsfunktionen. Denna växel utgörs normalt av någon av växellådans lägre växlar, huruvida 10 15 20 25 30 ll växeln är en växel avsedd för drivning av fordonet i framåtriktning eller bakåtriktning spelar ingen roll för metoden, men kan ha betydelse för fordonets fortsatta färd när fordonet väl kommit loss ur gropen/sänkan. Till exempel kan det vara fördelaktigt att den av gungningsfunktionen valda växeln även kan användas för fortsatt framdrivning av fordonet så att det inte riskeras att fordonet på nytt fastnar vid det oundvikliga framdrivningsdrivmomentavbrott som uppstår vid växling och som vid låg fordonshastighet kan resultera i att fordonet åter stannar och därmed fastnar.

Således kan det vara fördelaktigt att välja en växel avsedd för fordonsframförande i den av föraren angivna framdrivningsriktningen. Ytterligare en parameter att ta i beaktande vid val av växel för användning vid den uppfinningsenliga metoden är att växelvalet bör resultera i att önskad reglerkarakteristik uppnås, dvs. den valda växeln bör, tillsammans med elmotorn, kunna resultera i önskat vridmoment på drivhjulen (detta val kan styras åtminstone delvis baserat på elmotorns vridmoment i förhållande till förbränningsmotorns vridmoment, ju större elmotor desto större frihet vid val av växel).

När tillämplig växel har valts i steg 203 fortsätter processen till steg 204 där ett för rörelse i önskad framdrivningsriktning resulterande vridmoment alstras med hjälp av elmotorn. Med hjälp av kraftelektroniken (regleringen av spänning och frekvens för motorns effektförsörjning) kan elmotorns varvtal regleras från stillastående på ett kontrollerat sätt samtidigt som det av elmotorn avgivna vridmomentet kan regleras från 0 Nm till elmotorns maximala vridmoment. Tack vare elmotorns reglermöjligheter kan både 10 15 20 25 30 12 elmotorns önskade varvtal och dess avgivna vridmoment ökas steglöst eller rampvis.

Det ska förstås att så länge som det avgivna momentet understiger det moment som erfordras för att sätta fordonets drivhjul i rörelse kommer elmotorns axel att stå stilla oavsett pålagd frekvens. En möjlig reglermetod utgörs därför av att vid lågt varvtal först öka det av elmotorn avgivna vridmomentet till dess att elmotorns axel börjar röra sig varvid elmotorns rotationshastighet successivt ökas när väl drivhjulet (drivhjulen) har satts i rörelse. Denna rotationshastighetsökning och kan vara anordnad att fortgå till dess att en representation av drivhjulets (drivhjulens) grepp mot underlaget uppfyller ett första kriterium, t.ex. att greppet tappas genom att hjulspinn detekteras, varvid processen fortsätter till steg 205, alternativt till dess att gungningen år avslutad, varvid processen fortsätter till steg 206. Parallellt med att rotationshastigheten ökas kan även vridmomentet successivt ökas, detta illustreras i fig. 3.

Hjulspinn kan till exempel detekteras genom att bestämma elmotorns rotationshastighet. Om elmotorns rotationshastighet hastigt börjar öka betyder det att även drivhjulets (hjulens) rotationshastighet hastigt ökar. Bestämningen kan även utföras genom att jämföra drivhjulens rotationshastighet med rotationshastigheten för icke-drivande hjul. T.ex. kan bestämmas om en rotationshastighetsskillnad mellan nämnda drivhjul och åtminstone ett på fordonet anordnat icke-drivande hjul överstiger ett första värde.

Alternativt, eller i tillägg därtill, kan hjulspinn detekteras genom en bestämning av att en rotationshastighet för nämnda drivhjul har uppnått en första hastighet. 5 l0 l5 20 25 30 l3 I fig. 3 visas en graf över vridmoment och hjulrotations- (elmotorrotations) -hastighet under ett exempelgungningsförlopp. Det ska förstås att det i fig. 3 visade förloppet ar mycket schematiskt och att det verkliga förfarandet kan se mycket annorlunda ut, t.ex. beroende på val av reglerprincip, och beroende på hur snabbt fordonets drivhjul spinner loss. Gungningsforloppet börjar vid tiden T=O dar elmotorns vridmoment ökas till dess att elmotoraxeln (och darmed fordonets drivhjul) börjar rotera vid T=Tl. Mellan tiden T=Tl och tiden T=T2 ökar hjulens rotationshastighet samtidigt som även vridmomentet ökas under åtminstone en del av den tiden. Ökningen av vridmomentet år företradesvis momentbegrånsad, dvs. vridmomentet ökas endast till en förutbestamd nivå för att undvika att hjulspinn uppstår alltför hastigt. Den vid aktuellt vridmoment uppnådda hastigheten bibehålls sedan till tiden T=T3 dar en hastig ökning av rotationshastigheten påbörjas. Genom att hela tiden övervaka elmotorns och/eller drivhjulens rotationshastighet, vilket kan utföras på flera olika sätt, varav några kommer att beskrivas nedan, kan det i princip direkt bestämmas att den vid tiden T=T3 påbörjade rotationshastighetsökningen innebar hjulspinn, varvid elmotorns rotationsriktning vid T=T4, steg 205, i princip direkt kan omkastas med hjalp av den av kraftelektroniken alstrade trefasspånningen (genom att t.ex. andra fasföljden för de tre faser som matar elmotorn kan rotationsriktningen för det i elmotorn alstrade roterande flöde, som i sin tur driver elmotorns rotor, i princip omedelbart omkastas, varvid de spinnande drivhjulen mycket snabbt kommer att bromsas för att vid tiden T=T5 börja rotera i motsatt riktning. Detta har fördelen att eftersom det på 10 15 20 25 30 14 drivhjulen verkande momentet i princip omedelbart kan omkastas kan elmotorn driva på drivhjulen i motsatt riktning och därmed hjälpa fordonet acceleration i motsatt riktning när det börjar glida ned i gropen/sänkan igen. Processen återgår därför till steg 204 vid omkastningen av rotationsriktning. När sedan hjulspinn ånyo detekteras, steg 204 i den motsatta riktningen omkastas, vid T=T6,elmotorns moment på nytt varvid drivhjulen hela tiden kan drivas på ett sätt som är fördelaktigt för att få loss fordonet från gropen/sånkan.

Såsom visas i figuren kan det maximala vridmoment som påläggs fordonets drivhjul vara anordnat att öka vartefter gungningsförloppet fortskrider.

Genom att bestämma det av elmotorn avgivna vridmomentet samtidigt som även drivhjulens (elmotorns) rotationshastighet bestäms kan vridmomentökningen tillsammans med rotationshastighetsökningen användas för att bestämma om fordonet har kommit upp ur gropen och fortsatt färd därmed ska påbörjas. Detta exemplifieras vid tiden T=T7, där drivhjulens rotationshastighet överskridit en nivå N1 samtidigt som rotationshastighetsökningen är så pass långsam trots det pålagda motormomentet att framdrivning pågår. Detta kan till exempel bestämmas genom att bestämma en derivata för rotationshastigheten. Om derivatan överskrider ett tröskelvärde kan detta bestämmas som hjulspinn, medan om derivatan underskrider ett visst tröskelvärde anses fordonets drivhjul driva fordonet framåt. Nämnda tröskelvärde behöver inte vara fixt under hela förloppet utan kan till exempel vara beroende av aktuellt från elmotorn avgivet vridmoment. Ju högre vridmoment, desto högre relativ hastighetsökning är möjlig utan att för den skull klassas som hjulspinn. 10 15 20 25 30 15 När fordonets hastighet nått en viss hastighet, såsom till exempel hastigheten Nl enligt ovan, kan styrsystemet bestämma att gungningsfunktionen ska avbrytas, steg 206, och fortsatt färd på vanligt satt påbörjas. När så är fallet och fordonet kan köra normalt framåt (om denna riktning har valts av föraren, t.ex. genom att ställa växelväljaren i läge 'D', alternativt bakåt om växelväljaren ställts i läge 'R') sluts kopplingen och fordonet fortsätter framåt, nu driven av dieselmotorn. Dieselmotorn är företrädesvis igång och går på tomgång under hela gungningsförloppet för att snabbt kunna användas för fortsatt framdrivning när fordonet väl har kommit loss.

Såsom nämnts ovan kan det vara ofördelaktigt att utföra en växling precis när fordonet har kommit igång, varför styrsystemet kan vara anordnat att förhindra växling fram till dess att en viss hastighet har uppnåtts i syfte att förhindra nytt stopp på grund av det vid växlingen oundvikliga vridmomentbortfallet. I en utföringsform kan urkopplingen av växelautomatiken styras av föraren, till exempel genom att växling förhindras så länge som föraren nedtrycker gaspedalen, varvid växling utförs först när föraren anser att växling kan utföras utan risk för nytt stopp och därför lättar på gaspedalen.

Föreliggande uppfinning har således fördelen att mycket snabba styrförlopp möjliggörs genom att en konventionell växellåda körs åt båda håll och inget tidskonsumerande växelbyte därmed behöver ske. Genom att riktningen för det av elmotorn avgivna vridmomentet i princip omedelbart kan omkastas när hjulspinn detekteras möjliggörs också en mycket noggrann momentreglering, och därmed god gungningsfunktion. l0 l5 20 25 30 l6 I det i fig. 3 visade regleringsförloppet har varvtalsstyrningen kombinerats med vridmomentbegränsning.

Ovanstående reglering kan dock även utföras genom att enbart övervaka drivhjulens (elmotorns) rotationsvarvtal. Användning av vridmomentbegränsning kan dock användas för att säkerställa att drivhjulen inte spinner loss oönskat snabbt. Ovanstående gungningsfunktion kan med fördel aven kombineras med automatisk inkoppling av alla andra hjälper som finns att tillgå när ett fordon har fastnat. Till exempel kan befintliga differentialspärrar automatiskt iläggas (alternativt kan ett meddelande till föraren genereras med uppmaningen "lägg i differentialspärr").

Enligt ovan kan även automatväxlingsfunktionen urkopplas.

Detekteringen av hjulspinn kan ske på flera olika sätt. Till exempel kan en givare vara anordnad på växellådans utgående axel, där den från givaren avgivna signalen representerar den utgående axelns rotationshastighet. Alternativt kan en eller flera hjulhastighetssensorer användas (t.ex. kan fordonets samtliga hjulhastighetssensorer användas vid detekteringen för att erhålla en så korrekt detektering som möjligt). Vidare kan en varvtalsgivare vara anordnad på elmotorns axel. Det är dock även möjligt att detektera elmotorns rotationshastighet genom att överlagra en högfrekvent signal på elmotorns matningsspänning. Denna överlagrade högfrekvenssignal kan sedan användas inte bara för att detektera elmotorns varvtal utan även läge, varvid det alltså går att detektera precis när drivhjulen börjar rotera, vilket också möjliggör att en mycket god vridmomentstyrning kan utföras baserat på drivhjulens rotationshastighet. Vidare kan det vara fördelaktigt att använda signaler från flera eller samtliga av ovanstående sensorer/givare/signaler för att erhålla en så tillförlitlig bestämning som möjligt. 10 15 20 25 17 Vidare, det är naturligtvis möjligt att fordonet kommer loss från gropen/sänkan åt ”fel” håll. Mjukvaran som styr funktionen kan därför ha en spärr som hindrar bilen från att röra sig mer än t.ex. max 30 cm i fel riktning. Funktionen bör även kombineras med tydliga varningar och ljud-/ljussignal för backning eftersom bilen kommer att röra sig något baklänges även under gungningsförloppet oavsett det håll åt vilket det slutligen kommer loss.

Hittills har uppfinningen beskrivits för ett parallellhybridfordon. Uppfinningen är dock lika tillämplig vid andra typer av fordon där en elmotor kan användas för framdrivning. Till exempel kan uppfinningen användas vid seriehybridfordon där förbränningsmotorn endast används för att driva en generator, vilken i sin tur laddar ett energilager som används för drivning av en drivhjulsdrivande elmotor. Elmotorn vid seriehybridlösningar drivs på motsvarande sätt som beskrivits ovan, varför ovanstående princip kan användas även vid denna typ av fordon med enda skillnaden att ingen växel behöver väljas då elmotorn vid seriehybridfordon ofta är kopplade direkt till en slutväxel såsom en differential.

Uppfinningen är även tillämplig vid fordon där en eller flera elmotorer direkt driver fordonets drivhjul utan mellanliggande växel, liksom vid rena elfordon.

Claims (12)

10 15 20 25 30 18 Patentkrav

1. Metod for framdrivning av ett fordon vid start av nämnda fordon på ett underlag, varvid nämnda fordon innefattar åtminstone ett drivhjul for framdrivning av nämnda fordon och varvid nämnda fordon innefattar en elmotor, och varvid nämnda elmotor är anordnad for alstring av ett pä nämnda drivhjul framdrivande vridmoment, kännetecknad av att metoden innefattar stegen att: - a) med hjälp av nämnda elmotor anbringa ett på nämnda drivhjul framdrivande vridmoment i en första riktning, - b) bestämma en representation av nämnda drivhjuls grepp mot nämnda underlag, och - c) omkasta rotationsriktningen for nämnda elmotor for att anbringa ett på nämnda drivhjul framdrivande vridmoment i en riktning motsatt nämnda forsta riktning när nämnda representation av greppet mot underlaget för nämnda drivhjul uppfyller ett forsta kriterium.

2. Metod enligt krav 1, varvid nämnda forsta kriterium utgör en bestämning av om nämnda drivhjul har tappat greppet mot nämnda underlag.

3. Metod enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda representation av greppet mot underlaget utgor en rotationshastighet för nämnda drivhjul.

4. Metod enligt nägot av kraven 1-3, varvid nämnda forsta kriterium utgor en bestämning av om en rotationshastighet för nämnda drivhjul har uppnått en forsta hastighet.

5. Metod enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda forsta kriterium utgor en bestämning av om en 10 15 20 25 30 19 rotationshastighetsskillnad mellan nämnda drivhjul och åtminstone ett på fordonet anordnat icke-drivande hjul överstiger ett första värde.

6. Metod enligt något av kraven 1-5, varvid nämnda representation av en rotationshastighet för nämnda drivhjul inkluderar ett flertal parametervarden representerande rotationshastigheter för nämnda drivhjul vid olika tidpunkter.

7. Metod enligt krav 6, varvid nämnda första kriterium utgör en bestämning av en förändring av nämnda rotationshastighet för nämnda drivhjul mellan två på varandra följande tidpunkter.

8. Metod enligt något av kraven 1-7, varvid stegen b) och c) upprepas till dess att ett andra kriterium är uppfyllt.

9. Metod enligt krav 8, varvid nämnda andra kriterium utgörs av något ur gruppen: - metoden avbryts av en fordonsförare; - en i fordonet anordnad styrenhet detekterar att fortsatt upprepning av stegen b) och c) ej erfordras för fortsatt framdrivning av fordonet.

10. Metod enligt något av kraven 1-9, varvid elmotorn är kopplad till nämnda drivhjul via en sedvanlig växellåda.

11. System för framdrivning av ett fordon vid start av nämnda fordon, varvid nämnda fordon innefattar åtminstone ett drivhjul för framdrivning av nämnda fordon och varvid nämnda fordon innefattar en elmotor, och varvid nämnda elmotor är anordnad för alstring av ett på nämnda drivhjul framdrivande vridmoment, kännetecknat av att systemet innefattar organ för l0 20 att: - med hjälp av nämnda elmotor anbringa ett på nämnda drivhjul framdrivande vridmoment i en första riktning, - bestämma en representation av ett grepp mot underlaget for nämnda drivhjul, och - omkasta rotationsriktningen för nämnda elmotor för att anbringa ett på nämnda drivhjul framdrivande vridmoment i en riktning motsatt nämnda forsta riktning när nämnda grepp mot underlaget for nämnda drivhjul uppfyller ett första kriterium.

12. Fordon, kännetecknat av att det innefattar ett system enligt krav ll.