SE1250774A1 - Förfarande och system vid framförande av fordon - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande vidframförande av ett fordon, varvid namnda fordon innefattar enförbranningsmotor med åtminstone en förbranningskammare,varvid lufttillförsel till namnda förbranningskammare kanstyras, varvid, vid framförande av namnda fordon ett luft-/bransleförhàllande i namnda förbranningskammare styrs så attnamnda luft-/bransleförhàllande inte understiger ett förstagransvarde (Ab), och varvid namnda luft-/bransleförhàllandevidare styrs så att en första marginal (Ahw) mot namnda första gransvarde (Ab) uppratthàlls. Förfarandet innefattar att: - faststalla ett första mått (M) på ett behov av en marginalmot namnda första gransvarde (MQ, och - om namnda första mått (M) på namnda behov representerar ettreducerat behov av en marginal mot namnda första gransvarde,reducera namnda första marginal (Ahw) mot namnda förstagransvarde (Ab) till en andra, jamfört med namnda första marginal mindre, marginal. Fig. 2

Description

lO l5 typiskt marschvarvtal för förbränningsmotorn, där marschvarvtalet anpassas för en viss marschhastighet. Typiska marschhastigheter, beroende på region och/eller typ av väg, kan t.ex. vara 80 km/h, 85 km/h eller 89 km/h.

Förutom bränsleekonomi blir det vid tunga fordon allt viktigare att fordonets framförande upplevs som komfortabelt och intuitivt för fordonets förare. T.ex. kan användning av automatiskt växlande växellådor, där växling styrs, helt eller delvis, av det i fordonet vanligtvis förekommande styrsystemet underlätta fordonets framförande.

Automatisk växling möjliggör också ytterligare frihetsgrader vid styrning av fordonets framfart ur ett bränsleekonomiskt perspektiv, t.ex. genom att med hjälp av fordonets styrsystem säkerställa att fordonet framförs på en ur bränsleförbrukningshänseende fördelaktig växel.

God förarkomfort innebär dock även andra aspekter, såsom t.ex. att säkerställa att god körbarhet erhålls, dvs. att fordonet vid begäran och/eller olika kommandon från föraren svarar på ett av föraren förväntat sätt, och dessutom utan oönskad fördröjning.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande för framförande av ett fordon som ytterligare kan minska bränsleförbrukningen för fordon drivna av en förbränningsmotor, samtidigt som förfarandet medför god körbarhet vid framförande av fordonet. Detta syfte uppnås med ett förfarande enligt patentkrav l.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande vid framförande av ett fordon, varvid nämnda fordon innefattar en förbränningsmotor med åtminstone en förbränningskammare, varvid lufttillförsel till nämnda förbränningskammare kan lO l5 styras, varvid, vid framförande av nämnda fordon ett luft- /bränsleförhållande i nämnda förbränningskammare styrs så att nämnda luft-/bränsleförhållande inte understiger ett första gränsvärde, och varvid nämnda luft-/bränsleförhållande styrs så att en första marginal mot nämnda första gränsvärde upprätthålls.

Förfarandet innefattar att fastställa ett första mått på ett behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde, och - om nämnda första mått på nämnda behov representerar ett reducerat behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde, reducera nämnda första marginal mot nämnda första gränsvärde till en andra, jämfört med nämnda första marginal mindre, marginal.

Nämnda styrning av luft-/bränsleförhållandet så att nämnda första marginal mot nämnda första gränsvärde upprätthålls kan styras åtminstone delvis genom att styra tryck och/eller flöde för den till nämnda förbränningskammare tillförda luften.

Luft-/bränsleförhållandet utgörs företrädesvis av ett luft- /bränsleförhållande mellan den till nämnda förbränningskammare tillförda luften respektive bränslet, och kan t.ex. styras per förbränningscykel eller som ett medelvärde för ett flertal på varandra följande förbränningar.

Såsom har nämnts ovan är det önskvärt att ett fordon kan framföras på ett så bränsleeffektivt sätt som möjligt, och så länge som fordonet framförs längs en horisontell väg kommer fordonets bränsleeffektivitet framförallt att styras av hur nära optimal verkningsgrad förbränningsmotorn arbetar.

Samtidigt är det viktigt att fordonet uppvisar god körbarhet, och vid t.ex. en vridmomentbegäran från fordonets förare snabbt svarar med en motsvarande ökning av avgivet vridmoment. l0 l5 Moderna motorer, såsom moderna dieselmotorer, är beroende av en komprimering av den till förbränningen tillförda förbränningsluften för att ett högt vridmoment/en hög effekt ska kunna avges. För att förmå motorn att arbeta mer ”optimalt” ur t.ex. bränsleförbrukningshänseende är denna komprimering ofta reglerbar via t.ex. VGT (Variable Geometry Turbocharger), turboaggregat med wastegate, elektrisk turbo eller annan motsvarande funktion. Allmänt är föreliggande uppfinning tillämplig där komprimering och/eller luftflöde kan regleras.

Vidare finns det ofta regleringar avseende utsläpp av substanser/partiklar som med medför att luft- /bränsleförhållandet åtminstone måste uppgå till ett första gränsvärde för att dessa regleringar ska kunna upprätthållas.

Dessutom erfordrar motorns funktion ofta åtminstone att luft- /bränsleförhållande uppgår till åtminstone ett första gränsvärde för att säkerställa god funktion.

Om luft/bränsleförhållandet är på väg att understiga nämnda första gränsvärde stryps tillförsel av bränsle för att inte understiga denna första gräns i väntan på att tillförd luftmängd ökar så att en större mängd bränsle kan tillföras.

Eftersom det av förbränningsmotorn avgivna vridmomentet är väsentligen direkt proportionellt mot tillförd bränslemängd påverkas körbarheten av denna strypning av bränsleflödet, och strypningen är således oönskad.

Vanligtvis måste därför en marginal tillämpas mot detta gränsvärde för att god körbarhet ska kunna erhållas, dvs. för att kunna erhålla ett begärt vridmoment direkt utan långvarig strypning av bränsletillförseln. Dvs. en luftmarginal förekommer, så att en viss höjning av en tillförd mängd bränsle kan utföras utan att luft-/bränsleförhållandet sjunker l0 l5 under nämnda gränsvärde, vilket medför att förbränningsmotorns kraft snabbare kan tillgängliggöras. En nackdel med tillämpning av dylik luftmarginal är dock att fordonet många gånger kommer att framföras med onödigt höga förluster på grund av ett större gasväxlingsarbete.

Enligt föreliggande uppfinning minskas förluster på grund av gasväxlingsarbete genom att, när ett första mått på nämnda behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde representerar ett reducerat behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde, minska luft-/bränsleförhållandemarginalen mot nämnda första gränsvärde så att därmed också förluster i gasväxlingsarbetet minskar, med minskad bränsleförbrukning som följd. Genom att utföra denna minskning av luft- /bränsleförhållandemarginalen vid tillämpliga tillfällen där behovet av en marginal mot nämnda första gränsvärde är reducerat kan det säkerställas att marginalen endast minskas vid situationer där hastig höjning av vridmomentbegäran inte förväntas, och varvid det således också är mindre sannolikt att föraren påverkas av försämrad körbarhet.

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

Kort beskrivning av ritningar Fig. lA visar en drivlina i ett fordon vid vilket föreliggande uppfinning kan användas; Fig. lB visar en styrenhet i ett fordonsstyrsystem; Fig. 2 visar ett exempelförfarande enligt föreliggande uppfinning; Fig. 3A-B visar framförande av ett fordon längs ett exempelvägavsnitt; Fig. 4 visar förändring i luft-/bränsleförhållande vid tillämpning av föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av utföringsformer Fig. 1A visar schematiskt en drivlina i ett fordon 100 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Det i fig. 1A schematiskt visade fordonet 100 innefattar endast en axel 104, 105 med drivhjul 113, 114, men uppfinningen är tillämplig även vid fordon där fler än en axel är försedd med drivhjul, liksom även vid fordon med en eller flera ytterligare axlar, såsom en eller flera stödaxlar. Drivlinan innefattar en förbränningsmotor 101, vilken pä ett sedvanligt sätt, via en pä förbränningsmotorn 101 utgående axel, vanligtvis via ett svänghjul 102, är förbunden med en växellåda 103 via en koppling 106. Kopplingen 106 kan utgöras av en manuellt eller automatiskt styrd koppling på känt sätt, och växellådan 103 kan vara anordnad att växlas av fordonets 100 förare eller automatiskt av fordonets styrsystem. Enligt en alternativ utföringsform är fordonet 100 försett med en kopplingsfri drivlina.

En från växellådan 103 utgående axel 107 driver sedan drivhjulen 113, 114 via en slutväxel 108, såsom t.ex. en sedvanlig differential, och drivaxlar 104, 105 förbundna med nämnda slutväxel 108.

Föreliggande uppfinning hänför sig till förbränningsmotorer, i synnerhet dieselmotorer, där mängden luft som tillförs en förbränningskammare, såsom t.ex. en cylinder, aktivt kan regleras.

Vid en dieselmotor utan möjlighet till aktiv reglering av den till förbränningen tillförda luften, dvs. utan möjlighet till l0 l5 komprimering (överladdning) av den till förbränningen tillförda luften, kommer den vid förbränningen tillgängliga förbränningsluften att utgöras av den luft som sugs in vid kolvens nedåtgående rörelse, där denna insugningsluft utgörs av luft som sugs in från fordonets omgivning. Luftmängden vid förbränningen blir således väsentligen densamma för varje förbränningscykel (där variationer kan förekomma t.ex. i beroende av yttre faktorer, såsom rådande lufttryck, temperatur etc.).

Detta innebär att endast en viss mängd bränsle kan insprutas innan förbränningens luft-/bränsleförhållande (AFP, air-fuel ratio) blir oönskat lågt. Förhållandet mellan ett stökiometriskt förhållande AEPswk och det faktiska förhållandet mellan luft och bränsle som tillförs förbränningen (kvoten mellan den till förbränningen tillförda massan av luft (kg) och bensin (kg)), kallas allmänt lambdavärde, L APR där lambdavärdet definieras smn Ä=---. Såsom är välkänt, AFRstäk och såsom framgår ur ekvationen innebär ett lambdavärde = l ett bränsle/luftförhållande där stökiometrisk förbränning erhålls, dvs. AFP = AFR¶öb och där större respektive mindre lambdavärden innebär luftöverskott respektive luftunderskott vid förbränningen.

Såsom är känt existerar det dock metoder för att höja effekten vid t.ex. dieselmotorer genom att med hjälp av komprimering av den luft som tillförs förbränningen tillföra en större luftmassa till förbränningen, varvid den större luftmassan medför att en motsvarande större mängd bränsle kan tillföras med bibehållet luft-/bränsleförhållande, och därmed högre effektutveckling, som följd.

Komprimeringen av tillförd luft kan, såsom är känt, åstadkommas på olika satt. T.ex. kan komprimeringen åstadkommas med hjälp av ett turboaggregat ll9, såsom t.ex. ett VGT (variable geometry turbocharger) -aggregat med hjälp av vilket önskad komprimering, dvs. önskad trycksättning av förbränningsluften, kan åstadkommas genom att variera turbinens geometri så att ett resulterande önskat tryck, laddtryck, hos den till förbränningen tillförda luften genereras.

Alternativt kan turboaggregatet ll9 t.ex. utgöras av ett turboaggregat med wastegate, med hjälp av vilken önskad mängd avgasflöde kan ledas förbi turbinen varvid reglering av det avledda flödet kan användas för att reglera turbinens arbete och därmed resulterande laddtryck.

Med hjälp av t.ex. dylika, eller andra tillämpliga, turboaggregat, såsom t.ex. elektrisk turbo etc., kan således komprimering, och därmed lambdavärdetÄ,regleras även för en specifik driftpunkt där tillförd bränslemängd hålls konstant men där lambdavärdet Ä således varieras genom att variera tillförd luftmängd genom att variera lufttrycket. Med andra ord kan lambdavärdetk regleras för t.ex. en situation där fordonet framförs med en viss hastighet, vilket i sin tur medför att en viss drivkraft, och därmed således ett visst svänghjulsmoment, erfordras.

En höjning av lambdavärdet Ä vid en dylik situation erfordrar dock vanligtvis en höjning av tillförd bränslemängd eftersom tillförsel av en större luftmängd kommer att resultera i ett större gasväxlingsarbete, med därmed associerade förluster, vilket kan medföra att en ökning av tillförd bränslemängd erfordras för att övervinna förluster orsakade av större gasväxlingsarbete om önskat svänghjulsmoment fortfarande ska uppnås. Samtidigt erfordras dock vanligtvis att en viss komprimering alltid förekommer för att fordonet ska uppvisa god körbarhet. Föreliggande uppfinning avser dock ett förfarande för att minska negativ inverkan av förluster vid gasväxlingsarbete samtidigt som god körbarhet fortfarande bibehålls.

Ett exempelförfarande 200 enligt föreliggande uppfinning visas i fig. 2. Uppfinningen kan vara implementerad i någon tillämplig styrenhet, såsom t.ex. den i fig. 1A visade styrenheten 117.

Allmänt består styrsystem i moderna fordon vanligtvis av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika på fordonet anordnade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler än en styrenhet.

För enkelhetens skull visas i fig. 1A endast styrenheterna 116, 117, 118, men fordon 100 av den visade typen innefattar ofta betydligt fler styrenheter, vilket är välkänt för fackmannen inom teknikområdet.

I föreliggande exempel utgörs kopplingen av en automatiskt styrd koppling, varvid styrenheten 116 styr kopplingen 106 via en kopplingsaktuator (ej visad) liksom även växellådan 103.

Styrenheten 118 ansvarar för en eller flera farthållarfunktioner. Dessa farthållarfunktioner kan vara av olika typ, och enligt en utföringsform utgörs farthållarfunktionen av en konventionell typ. Enligt en utföringsform utgörs farthållarfunktionen av en farthållare som nyttjar en framåtseendefunktion, en s.k. ”Look Ahead”- funktion. En ”Look Ahead”-farthållare (LACC, Look Ahead Cruise Control) utgör en farthållare som använder sig av kunskap om framförliggande vägavsnitt, det vill säga kunskap om hur vägens topologi, kurvatur, egenskaper etc. ser ut framför fordonet, för att anpassa fordonets hastighet efter variationer för den vag längs vilken fordonet färdas.

Styrenheten 117, i vilken föreliggande uppfinning i den visade utföringsformen är implementerad, styr fordonets 100 motor 101. Uppfinningen kan alternativt implementeras i en för föreliggande uppfinning dedikerad styrenhet, eller helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet 100 redan befintliga styrenheter.

Styrenhetens 117 (eller den/de styrenheter vid vilken/vilka föreliggande uppfinning ar implementerad) styrning av en marginal för ett luft-/bränsleförhållande enligt föreliggande uppfinning kommer sannolikt att bero av signaler som mottas från andra vid fordonet anordnade (även ej visade) styrenheter, och/eller information från t.ex. olika vid fordonet anordnade givare/sensorer. Allmänt gäller att styrenheter av den visade typen normalt är anordnade att ta emot sensorsignaler från olika delar av fordonet 100.

Styrenheter av den visade typen är likaså vanligtvis anordnade att avge styrsignaler till olika fordonsdelar och fordonskomponenter.

Styrningen styrs ofta av programmerade instruktioner. Dessa programmerade instruktioner utgörs typiskt av ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator eller styrenhet åstadkommer att datorn/styrenheten utför önskad styrning, såsom förfarandesteg enligt föreliggande uppfinning.

Datorprogrammet utgör vanligtvis en del av en datorprogramprodukt, där datorprogramprodukten innefattar ett tillämpligt lagringsmedium 121 (se fig. 1B) med datorprogrammet 126 lagrat på nämnda lagringsmedium 121.

Nämnda digitala lagringsmedium 121 kan t.ex. utgöras av någon ll ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc., och vara anordnat i eller i förbindelse med styrenheten, varvid datorprogrammet exekveras av styrenheten. Genom att andra datorprogrammets instruktioner kan således fordonets uppträdande i en specifik situation anpassas.

En exempelstyrenhet (styrenheten 117) visas schematiskt i fig. 1B, varvid styrenheten i sin tur kan innefatta en beräkningsenhet 120, vilken kan utgöras av t.ex. 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 120 ar förbunden med en minnesenhet 121, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 120 t.ex. den lagrade programkoden 126 och/eller den lagrade data beräkningsenheten 120 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 120 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 121.

Vidare är styrenheten 117 försedd med anordningar 122, 123, 124, 125 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 122, 125 för mottagande av insignaler kan detekteras som information för behandling av beräkningsenheten 120. Anordningarna 123, 124 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat från beräkningsenheten 120 till utsignaler för överföring till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalerna är avsedda. Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive 12 sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-bus (Controller Area Network bus), en MOST-bus (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning. Åter till det i fig. 2 visade förfarandet 200 börjar detta i steg 201, där det fastställs huruvida en lambdavärdesmarginal AÄm ska bestämmas.

Såsom nämnts ovan erfordrar vanligtvis en höjning av lambdavärdet Ä en större komprimering av förbränningsluften, med följd att en större mängd bränsle erfordras för att kompensera för förluster i gasväxlingsarbete. Samtidigt erfordras ett visst lambdavårde Ä för att fordonet ska kunna framföras med god körbarhet.

Detta exemplifieras i fig. 3A-B. I fig. 3A visas hur lambdavärdet Ä, tillförd bränslemängd Q samt laddtryck P (dvs. trycket för den till förbränningen tillförda luften) varierar med tiden. Fram till tiden t = tl framförs fordonet vid ett förhållandevis lågt drivkraftbehov, med en därmed associerad relativt låg bränsletillförsel Q1, samtidigt som förbränningsluften tillförs med relativt lågt eller inget övertryck. Samtidigt ligger Ä på en nivå väsentligen motsvarande det lägsta lambdavårde M>som tillåts ur rökbegränsningshänseende eller annat hänseende.

Allmänt gäller att för fordon av den i fig. 1A visade typen är t.ex. lagkrav avseende utsläpp vanligen förekommande, där dessa lagkrav t.ex. kan begränsa tillåten förekomst av t.ex. partiklar och/eller andra föreningar. T.ex. kan en viss nivå för lambdavärdet Ä erfordras för att dylika lagkrav skall uppfyllas. Till exempel kommer en förbränning med ett alltför 13 lågt lambdavärde Ä att resultera i oönskad rökutveckling beroende på oönskade utsläpp. Av denna anledning begränsas vanligtvis lägsta tillåtna lambdavärde till en första nivå M vid framförande av fordonet. T.ex. kan denna lägstanivå M ligga någonstans i intervallet Ä=1,2-1,5 eller i intervallet Ä = 1,3-1,5. Detta betyder att lambdavärdet Ä vid styrning av förbränningsmotorn inte tillåts sjunka under nivån M,eftersom rådande krav då inte längre skulle uppfyllas.

Vid tidpunkten tl i fig. 3A sker en markant höjning av fordonets 100 vridmomentbehov T, t.ex. på grund av att fordonets 100 förare begär fullt vridmoment Tmm för snabb acceleration av fordonet 100.

När detta sker uppstår ett behov av en större bränsletillförsel från nivån Q1 till nivån Qmm för att kunna avge önskat vridmoment. Bränsletillförseln kan dock inte omedelbart ökas till nivån Qmw eftersom lambdavärdet Ä redan ligger på minimumnivån MN och tillförsel av en större mängd bränsle än nivån Q1 skulle medföra att lambdavärdet Ä sjunker till en otillåten nivå understigande kw När således lambdavärdet Ä såsom i fig. 3A ligger vid eller nära gränsnivån h,kommer tillförseln av bränsle till förbränningen att begränsas så att h,inte underskrids, vilket i sin tur medför att förbränningsmotorn inte kan avge begärt vridmoment förrän lambdavärdet Ä tillåter önskad bränslenivå.

Enligt ovan är Ä direkt beroende av tillförd luftmängd, vilken i sin tur är direkt beroende av rådande kompression (tryck) för den luft som tillförs förbränningen.

Vid tiden tl påbörjas en uppbyggnad av förbränningslufttrycket Pm, varvid denna tryckökning medför att en större mängd luft kan tillföras förbränningen. I takt med att lufttrycket ökar 14 efter tiden tl kan därför bränslemängden Q ökas enligt ett förhållande där Ä hålls konstant på nivån kb såsom visas i fig. 3A. Vid tiden tg uppnås nivån Qmfl, vilket t.ex. utgör den bränslenivå som maximalt kan tillföras förbränningsmotorn enligt motorns specifikationer, eller den nivå som erfordras för att önskat vridmoment ska avges. Således är det först vid tiden tg som maximal effekt kan utvecklas av förbränningsmotorn, och förarens begäran därmed fullt ut bemötas.

Efter tidpunkten tg fortsätter lufttrycket att byggas upp, vilket innebär att lambdavärdet Ä åter kommer att stiga över nivån kw Vid en situation av den i fig. 3A visade typen måste förbränningslufttrycket först byggas upp innan önskad luftmängd kan tillföras, och önskad effekt därmed erhållas.

Det i fig. 3A visade scenariot har således nackdelen att maximal kraft ej finns tillgänglig direkt när föraren så begär vid tiden tl utan först vid tiden tg, vilket medför att körupplevelsen för fordonets förare inte blir optimal, utan dylika situationer ger upphov till försämrad körbarhet eftersom fordonet vid situationer av denna typ kommer att upplevas svagt och icke-responsivt trots att fordonet egentligen ar kapabelt till att avge ett högt vridmoment.

Av denna anledning tillämpas vanligtvis ett förfarande enligt fig. 3B, där lambdavärdet X inte tillåts att sjunka till nivån høinnan en höjning av förbränningslufttrycket påbörjas, utan detta utförs redan när Ä sjunker till en nivå kw, vilken utgör en jämfört med.Åb högre nivå. Dvs. lambdavärdet Ä tillåts inte sjunka under nivån kw vid statiskt framförande av fordonet.

Enligt det i fig. 3B visade förfarandet tillämpas således en lambdamarginal AÄm, i detta fall AÄmfi=Lw - kb. denna lambdamarginal Alm kan t.ex. ligga i intervallet 0,3-0,51 Genom att istället förfara på det i fig. 3B visade sättet kommer ett visst laddtryck P1 att föreligga för att hålla lambdavärdet på en nivå åtminstone motsvarande nivån kw.

Detta medför att vid en belastningsökning av den i fig. 3A visade typen finns direkt ett luftöverskott att tillgå som kan nyttjas till ökad bränsleinsprutning. Detta medför att bränsletillförseln direkt kan höjas till nivån Qginnan lambdavärdet sjunker till gränsvärdet kb. Samtidigt fortsätter lufttrycksuppbyggnaden, varvid i detta fall maximal bränsletillförsel/maximalt vridmoment uppnås redan vid tidpunkten t2'. Med hjälp av dylik lambdamarginal Ahw kan således förbränningsmotorns 101 tillgängliga kraft snabbare tillgängliggöras, såsom åskådliggörs i fig. 3B, med förbättrad körbarhet som följd. En nackdel med tillämpning av dylik lambdamarginal Alm är dock att större förluster pga. ökat gasväxlingsarbete erhålls. Förbättrad körbarhet erhålls således på bekostnad av försämrad bränsleekonomi.

Enligt föreliggande uppfinning bibehålls fördelarna med nyttjandet av nämnda lambdamarginal AÄm samtidigt som bränsleeffektiviteten förbättras. Detta åstadkoms genom att minska eller helt eliminera lambdavärdesmarginalen AÄm vid situationer där det bedöms att inverkan av sådan minskning på fordonets körbarhet blir liten eller ingen alls.

Om det således i steg 201 fastställs att en lambdavärdesmarginal AÄm ska bestämmas fortsätter förfarandet till steg 202. Övergången från steg 201 till 202 kan styras av något tillämpligt villkor. T.ex. kan övergång ske så fort fordonets förbränningsmotor är startad, dvs. lambdavärdesmarginalbestämningen kan vara anordnad att utföras l0 l5 16 kontinuerligt så snart fordonet är igång. Alternativt kan övergång t.ex. ske när fordonets hastighet överstiger någon tillämplig hastighet, eller när fordonets rådande körmotstånd understiger något tillämpligt körmotstånd. Övergång kan även ske baserat på något annat tillämpligt villkor.

I steg 202 fastställs sedan ett mått M på behovet av lambdavärdesmarginal AÄm, vilket även kan ses som behov av erfordrad respons. Med respons menas i detta avseende det sätt på vilket fordonet kommer att svara vid en ökad drivkraftbegäran. Om fordonet (förbränningsmotorn) omedelbart kan tillhandahålla ett högt vridmoment, såsom i fig. 3B, uppvisar fordonet också en hög, dvs. snabb, respons, vilket t.ex. resulterar i en snabbare acceleration medan, omvänt, om det tar jämförelsevis lång tid för förbränningsmotorn att bygga upp önskad drivkraft, genom att uppbyggnad av turbotryck erfordras etc., såsom i fig. 3A, utgör detta en låg, dvs. långsam, respons. Det kan t.ex. ta flera sekunder innan önskat turbotryck hinner byggas upp, med motsvarande fördröjning innan full kraft kan utvecklas av förbränningsmotorn, och därmed även fördröjning av önskad acceleration.

I fig. 4 visas ett exempel på ett fordon 401 som framförs längs en väg 402. I figuren visas även hur Ä varierar vid framförande av fordonet 401 längs vägen 402 samt hur bränsletillförseln Q varierar vid framförandet av nämnda fordon. Vid framförandet i fig. 4 är föreliggande uppfinning initialt inte aktiverad. Fram till positionen S1 framförs fordonet längs en väsentligen horisontell väg, varvid en bränslemängd Q1 tillförs och varvid Ä ligger på nivån An överstigande det lägsta tillåtna lambdavärdet kb. I exemplet antas för enkelhetens skull att uppfinningen aktiveras vid tidpunkten Sy l0 l5 17 Vid positionen S1 når fordonet 401 en nedförslutning som avslutas vid positionen S2. Vid färd genom nedförslutningen sjunker bränsletillförseln till en nivå Q2 samtidigt som lambdavärdet Ä, på grund av den minskade bränsletillförseln, stiger till en nivå Ä2. Vid position S2 övergår nedförslutningen i en uppförslutning, vilket innebär ett ökat körmotstånd med följd att bränsletillförseln Q ökar för att hålla konstant fart. Samtidigt som bränsletillförseln Q ökar minskar Ä för att vid positionen S3 nå lambdabegränsningen kw.

Enligt känd teknik vidtas i detta läge direkt åtgärder för att höja Ä, dvs. åtgärder för att höja mängden tillförd luft till förbränningsmotorns förbränning i syfte att undvika att Ä sjunker till nivån Åh med därmed associerad låg respons enligt OVafl .

Enligt föreliggande uppfinning fastställs istället i steg 202 ett mått M på erfordrad lambdamarginal, vilket kan vara anordnat att utföras kontinuerligt, varefter förfarandet fortsätter till steg 203 för utvärdering av nämnda fastställda mått M. Om det i steg 203 fastställs att måttet M överstiger något tillämpligt gränsvärde Mum fortsätter förfarandet till steg 204, där lambdamarginalen Alm sätts till nivån Ahw. Om det i steg 203 däremot fastställs att måttet M är lika med eller understiger gränsvärdet Mhm fortsätter förfarandet till steg 205 där lambdamarginalen AÄm minskas som funktion av nämnda mått M för att tillåta lambdavärdet Ä att sjunka under nivån hm. Enligt en utföringsform bestäms endast huruvida måttet M är lika med eller understiger gränsvärdet Mmm, varvid i så fall lambdavärdesbegränsningen kw borttas helt och hållet, dvs. Akm minskas till noll, och varvid Ä således tillåts sjunka ända till nivån Åh innan åtgärder, såsom forcering av 18 turboaggregatet för uppbyggnad av förbränningslufttryck, vidtas.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen minskas lambdamarginalen Akni beroende av det i steg 202 fastställda måttet M, där AÄm t.ex. kan inställas så att lm = AÄm + kb inställs till godtycklig nivå mellan k)och kw, eller en närmaste av ett flertal fasta nivåer, baserat på nämnda mått M. Enligt föreliggande exempel minskas i steg 205 kltill en nivå kw, åskådliggjord med prickad linje i figur 4. Såsom kan ses i fig. 4 innebär detta att istället för att åtgärder för höjning av förbränningslufttrycket vidtas redan vid positionen S3 tillåts lambdavärdet Ä sjunka under nivån kw för att vid positionen S4 nå ett minimumvärde, fortfarande överstigande den nya marginalen kw, innan lambdavärdet Ä åter börjar stiga på grund av det förbränningslufttryck som uppbyggs successivt när belastningen ökar.

Således kan situationer av den i fig. 4 visade typen avklaras utan att någon, eller åtminstone utan att full lambdamarginal kw behöver tillämpas, samtidigt som föraren inte upplever någon försämrad körbarhet då erfordrat kraftbehov fortfarande kan uppfyllas.

Enligt föreliggande uppfinning kan fordonet således framföras under långa sträckor med reducerad lambdamarginal, vilket i sin tur leder till att ett lägre förbränningslufttryck P behöver upprätthållas med minskade förluster på grund av gasväxlingsarbete som följd. Vid t.ex. det i fig. 4 visade exemplet skulle i normalfallet fordonet sannolikt framföras med reducerad lambdamarginalredan vid positionen S0 då färd längs ett plant vägavsnitt sannolikt skulle medge reducerad lambdamarginal, men enligt föreliggande exempel antas alltså att föreliggande uppfinning aktiveras först vid positionen Sp 19 Det i fig. 2 visade förfarandet kan vara anordnat att genomlöpas kontinuerligt, eller med vissa intervall såsom 1 gång/s eller annat tillämpligt intervall, varvid lambdamarginalen således kan komma att variera med förändringar i förhållandena för fordonets 100 framfart.

Förfarandet återgår därför till steg 201 från steg 205. När sedan måttet M överstiger gränsen Mmm kommer lambdamarginalen hnåter att inställas till nivån kw enligt ovan för att ge god respons när körförhållandena ändras till förhållanden som så kräver.

Nämnda mått M kan fastställas på något tillämpligt sätt. T.ex. kan måttet M för att fastställa huruvida fordonet skall framföras med normal lambdamarginal eller en bränslebesparande lambdamarginal fastställas med hjälp av en tillämplig algoritm som baseras på tillämpliga parametrar. I sin enklaste form kan t.ex. lambdamarginalen vara anordnad att minskas om fordonets hastighet överstiger någon tillämplig hastighet, t.ex. för att det kan antas att markanta vridmomentökningar inte är särskilt vanligt förekommande när fordonet framförs vid denna tillämpliga hastighet. Om fordonet t.ex. framförs vid en marschhastighet kan det antas att omgivningsförhållandena och därmed drivkraftbehovet förändras förhållandevis långsamt, varvid det också är stor sannolikhet för att lambdamarginalen kan minskas utan att detta negativt påverkar fordonets körbarhet.

Enligt en utföringsform minskas lambdamarginalen endast om farthållaren är aktiverad eftersom det i detta läge är mindre sannolikhet för att plötsliga och oförutsågbara höjningar av begärt vridmoment kommer att uppstå. l0 l5 Enligt en utföringsform minskas lambdamarginalen endast om hastigheten överstiger någon tillämplig hastighet och om en farthållarfunktion år aktiverad.

Enligt en annan utföringsform fastställs huruvida fordonshastighetens variation under någon tillämplig tid, såsom ett visst antal sekunder bakåt i tiden har underskridit någon tillämplig hastighetsvariation. En liten hastighetsvariation indikerar att behovet av snabb respons är liten, varvid lambdamarginalen således kan minskas.

Ett annat exempel på parameter som kan användas är väglutningen framför fordonet. Fordon av den visade typen kan även innefatta en s.k. framåtseende farthållarfunktion (”Look Ahead”-farthållare (LACC)), vilken med hjälp av kartdata och positionsdata kan fastställa hur fordonets färdväg framför fordonet ser ut. Om det vid sådan bestämning kan fastställas att väglutningen för kommande vägavsnitt under någon tillämplig tid inte kommer att medföra vridmomentbehov som överstiger något tillämpligt värde kan detta användas som mått och lambdamarginalen minskas.

Vid bestämning av lambdamarginal kan även tas hänsyn till hur stor motoreffekt som finns tillgänglig i förhållande till fordonets rådande tågvikt. Således kan kriteriet för sänkning av lambdamarginalen vara beroende av hur tungt lastat fordonet är. Enligt en annan utföringsform fastställs hur snabbt lambdavärdet Ä minskas vid en höjning av körmotståndet, såsom t.ex. mellan positionen S2 och S3 i fig. 4, och om minskningen per tidsenhet av lambdavärdet Ä understiger något tillämpligt värde kan lambdamarginalen minskas såsom vid det i fig. 4 visade exemplet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning används logik från fordonets växelvalsstyrning, där det kan 21 fastställas hur stor vridmomentmarginal som kvarstår på rådande växel innan nedväxling måste ske, varvid detta används som mått M. Så länge som marginalen överstiger någon tillämplig marginal kan lambdamarginalen minskas. När sedan marginalen understiger nämnda gräns kan marginalen åter höjas till normal lambdamarginal för att ge god körbarhet när så erfordras.

Såsom nämnts kan enligt en utföringsform lambdamarginalen helt elimineras när så befinnes tillämpligt. Enligt en annan utföringsform reduceras lambdamarginalen i förhållande till värdet på det mått M som har bestämts i steg 202. Sammantaget resulterar föreliggande uppfinning således i ett förfarande som vid många situationer kan reducera lambdamarginalen och därmed förluster vid gasväxlingsarbete med minskad bränsleförbrukning som följd utan att detta påverkar fordonets körbarhet.

Såsom inses är föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen, utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga patentkravens skyddsomfång.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 22 Patentkrav 1. Förfarande vid framförande av ett fordon (100), varvid nämnda fordon (100) innefattar en förbränningsmotor (101) med åtminstone en förbränningskammare, varvid lufttillförsel till nämnda förbränningskammare kan styras, varvid, vid framförande av nämnda fordon (100) ett luft-/bränsleförhållande i nämnda förbränningskammare styrs så att nämnda luft-/bränsleförhållande inte understiger ett första gränsvärde (kb), och varvid nämnda luft-/bränsleförhållande vidare styrs så att en första marginal (ANN) mot nämnda första gränsvärde (hg upprätthålls, kännetecknat av att förfarandet innefattar att: - fastställa ett första mått (M) på ett behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde (MQ, och - om nämnda första mått (M) på nämnda behov representerar ett reducerat behov av en marginal mot nämnda första (Mm) mot gränsvärde, reducera nämnda första marginal nämnda första gränsvärde (kb) till en andra, jämfört med (Aku). nämnda första marginal mindre, marginal Förfarande enligt krav 1, varvid storleken för en reduktion av nämnda första marginal (Ahw) baseras på nämnda första mått (M). Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda styrning av luft-/bränsleförhållande så att nämnda första marginal (AA@) mot nämnda första gränsvärde (MQ upprätthålls styrs åtminstone delvis genom att styra tryck och/eller flöde för den till nämnda förbränningskammare tillförda luften. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare (Åfiw) innefattande att reducera nämnda första marginal lO l5 20 25 30 23 mot nämnda första gränsvärde (Äb) till en av ett flertal, jämfört med nämnda första marginal lägre, marginaler (AM) . Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att kontinuerligt eller med intervall över tiden fastställa nämnda första mått (M), och - baserat på nämnda första mått (M) öka eller minska nämnda första marginal (Ahw) mot nämnda första gränsvärde (ÄM- Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda första mått (M) på nämnda behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde (kb) åtminstone delvis baseras på en eller flera ur gruppen: - ett parametervärde avseende fordonets framfart; - fordonets hastighet överstiger en första hastighet; - en farthållarfunktion är aktiverad; - data avseende fordonets underlag framför fordonet; - tillgänglig motoreffekt i förhållande till rådande fordonsvikt överskrider en gräns; - en förändring över tiden av fordonets hastighet; - en förändring över tiden av fordonets körmotstånd; - en förändring över tiden av luft-/bränsleförhållandet underskrider en gräns. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda första marginal (Ahw) mot nämnda första gränsvärde (MQ reduceras till väsentligen noll. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda första marginal (Ahw) utgör ett stökiometriskt förhållande för luft-/bränsleförhållandet i nämnda förbränningskammare multiplicerat med en första faktor i intervallet l,2-l,5. 10 15 20 25 30 9. 10. 11. 12. 13. 14 15. 24 Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda andra marginal (ALM) utgör ett stökiometriskt förhållande multiplicerat med en andra faktor i intervallet 1,0-1,3. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att, om nämnda första marginal (Ahw) mot nämnda första gränsvärde (Åh) har reducerats till en andra, jämfört med nämnda första marginal mindre, marginal (Ahm): - återställa nämnda första marginal (Ahw) mot nämnda första gränsvärde (MQ om nämnda första mått (M) på nämnda behov av en marginal inte längre representerar ett reducerat behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda första gränsvärde utgörs av åtminstone ett lägsta av tillverkare eller myndighetsreglering tillåtet gränsvärde vid framförande av nämnda fordon. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda första gränsvärde (kb) utgör ett jämfört med värdet för ett stökiometriskt förhållande högre värde. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav 1-12. .Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 13, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium. System för användning vid framförande av ett fordon (100), varvid nämnda fordon (100) innefattar en förbränningsmotor (101) med åtminstone en förbränningskammare, och varvid nämnda fordon innefattar organ för att styra lufttillförsel till nämnda 10 15 20 16. 17. 25 förbränningskammare, varvid, vid framförande av nämnda fordon (100) ett luft-/bränsleförhållande i nämnda förbränningskammare styrs så att nämnda luft- /bränsleförhållande inte understiger ett första gränsvärde (MQ, och varvid nämnda förbränning vidare styrs så att en första marginal (Ahw) mot nämnda första gränsvärde (Kb) upprätthålls, kännetecknat av att systemet innefattar organ för att: - fastställa ett första mått (M) på ett behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde (MQ, och - om nämnda första mått (M) på nämnda behov representerar ett reducerat behov av en marginal mot nämnda första gränsvärde, reducera nämnda första marginal (Ahm) mot nämnda första gränsvärde (kb) till en andra, jämfört med nämnda första marginal mindre, marginal. System enligt krav 15, varvid nämnda förbränningsmotor utgörs av en dieselmotor. Fordon, kännetecknat av att det innefattar ett system enligt något av kraven 15-16.