SE1350531A1 - Förfarande och system vid framförande av fordon - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett f“framförande av ett fordon (100), varvid nämnda fordon (1ÛO)innefattar en förbranningsmdtor (101), den en till ett rlertal utvaxlingsförnàllanden installbar vaxellàda (103), samt ett turboaggreg=' till (203) för trycksattning av förbrförbranningsmotorn (101). Förfarandet innefattar att, vid växling från ett första högre utvaxlingsförnàllande till ett andra lägre :,..4 utvaxlingatfirnallande, dar förbranningsmotorns (101) varvta \ 1 minskas från ett första varvtal till ett andra varvtal: e styra nannda turboaggregat (2n3) så att trycket hos nämnda förbranningsgas reduceras, (T't höja trycket vid el- ~t1opp från en förbranningskammare i förbranningsmotorn (101) genom strypning av avgasströmmen, och ~ nar varvtalet hos namnda förbranningsmotor (101) åtminstone delvis nar sinnkit mot namnda andra varvtal, styra nämnda f turbeaggregat (^U3; s gm. att nämnda förbrànningsgastrvck ökas, Uppfinningen avser även ett system och ett fordon.

Description

l0 l5 I princip behöver kopplingen vid dylika fordon endast användas vid start av fordonet från stillastående, då övrig växling kan utföras av fordonets styrsystem utan att kopplingen öppnas. I de fall kopplingen utgörs av en av fordonets styrsystem automatiskt styrd koppling används dock ofta kopplingen för att öppna/stänga drivlinan även vid växling.

Oavsett huruvida kopplingen används eller inte vid växling erfordras, för att en så komfortabel växling som möjligt ska erhållas, att drivkraften i drivlinan vid växling, och därmed associerat drivkraftavbrott, styrs på ett sådant sätt att oönskade ryck inte uppstår, samtidigt som det ofta är önskvärt att växling kan utföras med ett förhållandevis kort drivkraftavbrott.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande för framförande av fordon där reglering av förbränningsmotorns varvtal vid växling utförs på ett sätt som möjliggör både snabb och prediktiv reglering.

Detta syfte uppnås med ett förfarande enligt patentkrav l.

Föreliggande uppfinning hänför sig specifikt till ett förfarande vid framförande av ett fordon, varvid nämnda fordon innefattar en förbränningsmotor, och en till ett flertal utväxlingsförhållanden inställbar växellåda för överföring av en kraft mellan nämnda förbränningsmotor och åtminstone ett drivhjul, varvid nämnda förbränningsmotor innefattar åtminstone en förbränningskammare med åtminstone ett inlopp för tillförsel av förbränningsgas och åtminstone ett utlopp för evakuering av en vid förbränning i nämnda förbränningskammare resulterande avgasström, vidare innefattande ett turboaggregat för trycksättning av nämnda förbränningsgas. l0 l5 Förfarandet innefattar att, vid växling från ett första högre utväxlingsförhållande till ett andra lägre utväxlingsförhållande, där förbränningsmotorns varvtal minskas från ett första varvtal till ett andra varvtal: - styra nämnda turboaggregat så att trycket hos nämnda förbränningsgas reduceras, - höja trycket vid nämnda utlopp genom strypning av nämnda avgasström, och - när varvtalet hos nämnda förbränningsmotor åtminstone delvis har sjunkit mot nämnda andra varvtal, styra nämnda turboaggregat så att nämnda förbränningsgastryck ökas.

Såsom har nämnts ovan används vid tunga fordon ofta växellådor av den typ som vanligtvis används vid manuellt växlade fordon, men där växling utförs automatiskt av fordonets styrsystem.

Växling från ett utväxlingsförhållande till ett annat innefattar vid denna typ av växellådor av sin natur att drivlinan bryts när rådande växel urläggs för att åter stängas när ny växel iläggs.

Innan drivlinan åter stängs måste dock förbränningsmotorns varvtal synkroniseras med förväntat varvtal för växellådans ingående axel med den nya växeln ilagd för att inte oönskade ryck/svängningar ska uppstå vid växling. Denna förändring, synkronisering, av förbränningsmotorvarvtalet kan utföras på olika sätt.

Vid nedväxling kan detta utföras genom att accelerera förbränningsmotorn med hjälp av bränsletillförsel, medan omvänt förbränningsmotorn vid uppväxling till en högre växel, dvs. växling till ett lägre utväxlingsförhållande, måste bromsas till den nya (högre) växelns resulterande lägre varvtal för växellådans ingående axel. T.ex. kan en koppling användas vid växlingen, varvid kopplingen kan användas för l0 l5 synkronisering av förbränningsmotorns varvtal. I det fall kopplingen används för synkronisering av förbränningsmotorns varvtal utförs dock detta företrädesvis med slirande koppling för att undvika ryck/svängningar i drivlinan. Det kan dock vara önskvärt att utföra växling utan kopplingsslirning, t.ex. för att reducera slitage. Det kan även vara önskvärt att utföra växling helt utan användning av kopplingen, dvs. rådande växel urläggs, varefter förbränningsmotorns varvtal synkroniseras innan ny växel iläggs, varvid, sammantaget med tillämplig vridmomentavlastning, även växling utan användning av kopplingen kan utföras utan ryck. Vidare är det ofta önskvärt att utföra växlingen så snabbt som möjligt, samtidigt som fordonets körbarhet/komfort bibehålls.

Således kan det vara önskvärt att bromsa förbränningsmotorn på annat sätt än med hjälp av kopplingen, och föreliggande uppfinning tillhandahåller ett förfarande för att bromsa förbränningsmotorn vid uppväxling som möjliggör en effektiv bromsning av förbränningsmotorn till önskat varvtal, vilket i sin tur möjliggör ett växlingsförlopp med förhållandevis kort drivkraftsavbrott. Dessutom har uppfinningen fördelen att stor drivkraft snabbt finns tillgänglig vid behov efter växling.

Bromsning av förbränningsmotorn åstadkoms enligt uppfinningen genom att dels styra nämnda turboaggregat så att trycket hos den till förbränningen tillförda förbränningsgasen reduceras, samtidigt som trycket vid förbränningskammarens utlopp höjs genom strypning av avgasströmmen. På detta sätt åstadkoms ett högt differentialtryck över förbränningsmotorn, varvid erhålls en motsvarande förhållandevis stor bromskraft med vilken förbränningsmotorns varvtal kan minskas, varvid således förbränningsmotorns varvtal effektivt kan minskas till önskat varvtal. Vidare påbörjas en tryckhöjning av förbränningsgasen innan den nya växeln har ilagts och drivlinan åter stängs, dvs. en tryckhöjning åstadkoms med hjälp av turboaggregatet, varvid direkt när drivlinan stängs efter växling trycksatt förbränningsgas finns tillgänglig så ätt en högre drivkraft kan tillgängliggöras. Enligt en föredragen utföringsform påbörjas en tryckhöjning av förbränningsgasen innan förbränningsmotorns varvtal har sjunkit till nämnda andra varvtal.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan t.ex. implementeras med hjälp av en eller flera processorer, en eller flera FPGA (Field-Programmable Gate Array)- kretsar, och/eller en eller flera ASIC (application-specific integrated circuit)-kretsar.

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. 1A visar schematiskt ett fordon vid vilket föreliggande uppfinning kan användas.

Fig. 1B visar en styrenhet i styrsystemet för det i fig. 1 visade fordonet.

Fig. 2 visar schematiskt efterbehandlingssystemet mer i detalj för det i fig. 1 visade fordonet.

Fig. 3 visar ett exempelförfarande enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 4 visar ett exempel pä en varvtalsminskning enligt 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 med drivhjul 113, 114, men uppfinningen är tillämplig även vid fordon där fler an 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 på ett sedvanligt sätt, via en på förbränningsmotorn 101 utgående axel, vanligtvis via ett svänghjul 102, är förbunden med en växellåda 103 via en koppling 106.

Förbränningsmotorn 101 styrs av fordonets styrsystem via en styrenhet 115. Likaså styrs kopplingen 106, vilken t.ex. kan utgöras av en automatiskt styrd koppling, och växellådan 103 av fordonets 100 styrsystem med hjälp av en eller flera tillämpliga styrenheter, i fig. 1A med styrenheten 116.

Naturligtvis kan fordonets 100 drivlina även vara av annan typ.

En från växellådan 103 utgående axel 107 driver drivhjulen 113, 114 via en slutvåxel 108, såsom t.ex. en sedvanlig differential, och drivaxlar 104, 105 förbundna med nämnda slutväxel 108. Föreliggande uppfinning är även tillämplig vid hybridfordon, där, i tillägg till förbränningsmotorn, en eller flera ytterligare kraftkällor, såsom en eller flera elmotorer, kan nyttjas vid framförande av fordonet.

Fordonet 100 innefattar vidare ett avgassystem med ett efterbehandlingssystem 230 för behandling (rening) av avgasutsläpp resulterande från förbränning i förbränningsmotorns 101 förbränningskammare.

I fig. 2 visas förbränningsmotorn 101 något mer i detalj. I figuren visas för förbränningsmotorn 101 endast en cylinder/förbränningskammare 209 med en i cylindern verkande kolv 210, men förbränningsmotorn 101 utgörs i föreliggande exempel av en sexcylindrig förbränningsmotor, och kan allmänt utgöras av en motor med ett godtyckligt antal cylindrar/förbränningskammare, såsom t.ex. ett godtyckligt antal i intervallet 1-20 eller annu fler. Förbränningsmotorer av den visade typen innefattar allmänt även åtminstone en respektive bransleinjektor 208 per förbränningskammare (cylinder) 209, vilka på ett sedvanligt sätt tillför bränsle till nämnda förbränningskammare 209 för förbränning.

Vidare innefattar varje respektive förbränningskammare 209 ett inlopp 201 för tillförsel av förbränningsgas, vilken allmänt åtminstone delvis utgörs av luft, till förbränningen, via en insugningsledning 211, och ett utlopp 202 för evakuering av den vid förbränningen resulterande avgasströmmen. Tillförsel av förbränningsgas respektive evakuering av förbränningskammaren kan t.ex. styras på sedvanligt sätt av respektive ventiler 212, 213.

De vid förbränningen genererade avgaserna (avgasströmmen) leds sedan via ett turboaggregat 203 och ett avgasbromssystem 215 till efterbehandlingssystemet 230 för efterbehandling (rening) av avgasströmmen innan avgaserna släpps ut i fordonets 100 omgivning. Efterbehandlingssystemet 230 kan på sedvanligt sätt t.ex. innefatta dieselpartikelfilter, och/eller oxidationskatalysator och/eller SCR-katalysator. Såsom är välkänt för fackmannen kan efterbehandlingssystem även innefatta fler/andra typer av komponenter.

Efterbehandlingssystemet beskrivs inte närmare här.

Användning av turboaggregat enligt fig. 2 innebär vidare att förbränningsmotorn 101 är överladdad, dvs. trycket för den till förbränningskamrarna tillförda förbränningsluften överstiger fordonets 100 omgivningstryck.

Denna överladdning åstadkoms i föreliggande exempel med hjälp av turboaggregatet 203, vilket innefattar en turbin 204 och en av turbinen 204 via en axel 207 driven kompressor 205. l0 l5 Kompressorn 205 komprimerar, dvs. trycksätter, via ett inlopp 206 tillförd luft, såsom luft från fordonets omgivning, ev. tillsammans med sedvanlig avgasåterföring, s.k. EGR-återföring (ej visat), för tillförsel till nämnda insugningsledning 2ll.

Kompressorns 205 förmåga att komprimera inkommande luft styrs av den kraft/hastighet med vilken turbinen 204 roterar.

Turbinen 204 ar i sin tur avgasdriven, vilket innebär att dess rotationskraft/rotationshastighet styrs av passerande avgasflöde.

Det visade turboaggregatet 203 ar av en typ med variabel geometri, vilket innebär att den andel av avgasflödet som faktiskt används för drivning av turbinen kan regleras, vilket t.ex. kan åstadkommas genom att turbinen på känt sätt är försedd med ett flertal ställbara ledskenor för reglering av den avgasmangd som används för att påverka turbinhjulet respektive den avgasmängd som tillåts passera turboaggregatet utan att energin utnyttjas för komprimering av förbränningsluft. Med hjälp av de ställbara ledskenorna kan således turbinens 204 arbete regleras, varvid även det tryck till vilket kompressorn 205 komprimerar den till förbränningen tillförda luften kan regleras med hjälp av nämnda ledskenor.

Funktionen hos nämnda turboaggregat 203 nyttjas enligt föreliggande uppfinning vid styrning av växlingsförlopp där växling sker från en lägre växel till en högre växel (dvs. från ett högre utväxlingsförhållande till ett lägre utväxlingsförhållande). Såsom har nämnts gäller allmänt att förbränningsmotorvarvtalet förändras vid växling, där växling från en lägre växel till en högre växel medför att förbränningsmotorvarvtalet sänks med ett varvtal motsvarande förändringen i utväxlingsförhållande (och eventuell fordonshastighetsförändring under växlingsförloppet). Vid växling till högre växel under pågående framförande av fordonet är det ofta önskvärt att växlingsförloppet kan utföras på kort tid, t.ex. för att undvika drivkraftsavbrott.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att på ett effektivt sätt bromsa förbränningsmotorns varvtal från den tidigare växelns varvtal till den nya växelns varvtal vid växling till högre växel. Ett exempelförfarande 300 enligt föreliggande uppfinning visas i fig. 3, där förfarandet 300 enligt föreliggande exempel är anordnat att utföras av den i fig. 1A-B visade motorstyrenheten 115.

Allmänt består styrsystem i moderna fordon av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er) såsom styrenheterna, eller controllers, 115, 116, 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. Vidare kan uppfinningen implementeras i en för föreliggande uppfinning dedikerad styrenhet, eller helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet redan befintliga styrenheter. För enkelhetens skull visas i fig. 1A-B, förutom motorstyrenheten 115, endast styrenheten 116.

Styrenhetens 115 (eller den/de styrenheter vid vilken/vilka föreliggande uppfinning är implementerad) funktion enligt föreliggande uppfinning kan t.ex. komma att bero av signaler från t.ex. styrenheten 116 avseende t.ex. status för koppling/växellåda koppling växellåda. Likaså kan signaler avges till styrenheten 116. Styrenhetens 115 styrning kan även bero av sensorsignaler avseende t.ex. turboaggregatet 203, ledskenorna, respektive avgasbromssystemet 215 enligt nedan.

Allmänt gäller att styrenheter av den visade typen normalt är anordnade att ta emot sensorsignaler från olika delar av fordonet, liksom från olika på fordonet anordnade styrenheter.

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 del av en datorprogramprodukt, där datorprogramprodukten innefattar ett tillämpligt lagringsmedium 121 (se fig. 1B) med datorprogrammet lagrat på nämnda lagringsmedium 121. Nämnda digitala lagringsmedium 121 kan t.ex. utgöras av någon 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 ändra datorprogrammets instruktioner kan således fordonets uppträdande i en specifik situation anpassas.

En exempelstyrenhet (styrenheten 115) 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 är förbunden med en minnesenhet 121, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 120 t.ex. den lagrade programkoden 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. 11 Vidare är styrenheten 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 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 fig. 3 visas alltså ett exempelförfarande 300 enligt föreliggande uppfinning. Förfarandet börjar i steg 301, där det fastställs huruvida en uppväxling skall ske, och om så är fallet fortsätter förfarandet till steg 302. I steg 302 fastställs huruvida förbränningsmotorn 101 har frikopplats från fordonets 100 drivhjul 113, 114, vilket t.ex. kan utföras genom öppning av kopplingen 106 eller genom att försätta växellådan 103 i neutralläge.

Föreliggande uppfinning har som syfte att så snabbt som möjligt reducera förbränningsmotorns 101 varvtal till önskat varvtal, dvs. minimera den tid det tar för förbränningsmotorn att nå önskat varvtal, där detta önskade varvtal utgörs av synkroniseringsvarvtalet för den växel som skall iläggas.

Detta åskådliggörs i fig. 4, där ett tidsdiagram över förbränningsmotorns varvtal n visas. Fram till tiden tl 12 framförs fordonet 100 med en hastighet resulterande i ett förbränningsmotorvarvtal nl, angivet med heldragen linje. Om fordonet befinner sig i en acceleration och inte framförs vid konstant hastighet stiger varvtalet innan växling, detta indikeras med streckad linje i figuren. Vid tidpunkten tl (eller tillämplig tid dessförinnan) initieras en växling till högre växel, med följd att förbranningsmotorns varvtal skall reduceras från varvtalet nl till varvtalet ng. Ju snabbare förbranningsmotorns varvtal kan minskas till varvtalet nh desto snabbare kan också växlingen utföras.

Varvtalsminskningen åstadkoms enligt föreliggande uppfinning genom bromsning av förbränningsmotorn 101.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkoms denna bromsning genom en höjning av differentialtrycket AP müfüï' över förbränningsmotorn, dvs. en höjning av tryckskillnaden mellan förbränningskamrarnas 209 inloppstryck P ln respektive utloppstryck I;(se fig. 2). Ju högre denna tryckskillnad görs, dvs. ju högre utloppstrycket IQ är i förhållande till inloppstrycket P in' desto snabbare kommer förbränningsmotorn 101 att bromsas till önskat varvtal ng.

Förfarandet fortsätter sedan till steg 303, där förbränningslufttrycket reduceras, dvs. trycket vid förbränningskamrarnas 209 inlopp 201 reduceras. Enligt ovan kan inloppstrycket fa regleras genom att reglera kompressorn 205, och i steg 303 styrs turbinen 204 därför på ett sådant sätt att komprimering av förbränningsluft inte längre utförs, eller endast utförs i en mycket liten utsträckning, varvid inloppstrycket I; styrs mot väsentligen fordonets 100 omgivningstryck eller åtminstone ett jämfört med vid tidpunkten tl rådande tryck lägre tryck. Förfarandet fortsätter sedan till steg 304, där utloppstrycket IL höjs med 13 hjälp av en i fordonets avgassystem anordnad strypventil, vilken t.ex. kan utgöras av avgasbromssystemet 215.

Avgasbromssystemet 215 ar anordnat nedströms förbränningsmotorn 101, och i föreliggande exempel även anordnad nedströms turboaggregatet 203. Avgasbromssystemet 215 anbringar vid begäran en styrbar strypning av avgasströmmen, varvid denna strypning ger upphov till ett mottryck vid förbränningskamrarnas utlopp som därmed kommer att bromsa kolvrörelsen i förbränningskamrarna. Ju högre mottryck, desto större bromsverkan, och därmed desto snabbare minskning av förbränningsmotorns varvtal.

Vanligtvis finns konstruktionsmässiga begränsningar för hur högt tryck som kan tillåtas uppströms avgasbromsen 215, t.ex. i storleksordningen 4-10 bar, varför det i steg 305 kan kontrolleras huruvida utloppstrycket En uppgår till ett referenstryck Pm¿Kí, och så länge så inte är fallet kvarstår förfarandet i steg 305 under pågående höjning av Pm.

Utloppstrycket Bm kan fastställas med hjälp av någon tillämplig uppströms avgasbromssystemet 215 anordnad tryckgivare, såsom invid förbränningsmotorns 101 utlopp eller på annan tillämplig plats uppströms avgasbromssystemet.

Utloppstrycket kan även vara anordnat att bestämmas med hjälp av t.ex. en cylindertryckgivare. Utloppstrycket kan även vara anordnat att estimeras baserat på någon tillämplig beräkningsmodell, t.ex. utgående från något tillämpligt vid annan position i systemet uppmätt tryck och/eller baserat på annan uppmätt parameter genom utnyttjande av vilken utloppstrycket kan beräknas.

Istället för att använda avgasbromsen, eller i tillägg därtill, kan även en kompressionsbroms (även kallad dekompressionsbroms) nyttjas vid strypning av avgasströmmen vid bromsning av förbränningsmotorn. Vid utnyttjande av en l0 l5 l4 kompressionsbroms kan bromskraften vid kompression i förbränningsmotorns förbränningskammare tillvaratas. Vid kompressionsbromsning sugs luft in som komprimeras på sedvanligt sätt, men när kolven når/närmar sig övre dödpunkt öppnas utloppsventilerna för att tryckavlasta förbränningskammaren, varvid kraften från den komprimerade gasen inte utnyttjas vid påföljande expansion. Strypning av avgasströmmen, och därmed höjning av trycket vid utloppet sker således i detta fall med hjälp av kompression i förbränningskammaren.

Ovan utförs först tryckreducering av inloppstrycket varefter utloppstrycket höjs. Stegen 303, 304, kan även vara anordnade att utföras i omvänd ordning, alternativt samtidigt. Likaså kan stängningen av avgasbromssystemet påbörjas eller slutföras redan innan förbränningsmotorn l0l frikopplas från drivhjulen.

När det i steg 305 fastställs att önskat tryck Rm_mf har uppnåtts, och därmed önskat differentialtryck över förbränningsmotorn 101, fastställs i steg 306 huruvida varvtalet nmmm minskat till ett varvtal nhm. Varvtalet nnm utgörs av ett varvtal understigande varvtalet nl men överstigande varvtalet ng. Företrädesvis ligger varvtalet nnm närmare varvtalet ng än nl. Varvtalet nnm kan t.ex. vara så anordnat att det utgörs av ett varvtal där godtycklig andel i intervallet 50-90% av den totala varvtalsförändring nl-ngsom förbränningsmotorn ska genomgå redan har utförts. Detta indikeras schematiskt i fig. 4 vid tiden ta. Istället för att i steg 306 fastställa huruvida förbränningsmotorns lOl varvtal har nått ett visst varvtal nnm kan det istället fastställas huruvida synkroniseringen förväntas vara avslutad inom en viss tid, dvs. när synkroniseringen t.ex. har nått tidpunkten ta i fig. 4, där synkroniseringen förväntas vara slutförd när en tid tg-ta har förflutit. l0 l5 l5 Enligt denna utföringsform erfordras således ingen explicit bestämning av förbränningsmotorns lOl varvtal. Det kan vara önskvärt att förbränningsmotorn lOl bromsas med en väsentligen konstant bromsverkan, dvs. väsentligen konstant differentialtryck över förbränningsmotorn, och därmed linjär inbromsning såsom visas i fig. 4, eftersom det då enkelt kan uppskattas när synkroniseringen förväntas vara slutförd. I det fall icke-konstant bromskraft anbringas kan slutpunkten för synkroniseringen istället beräknas med hjälp av tillämplig modell. Eftersom konstant bromskraft erhålls genom att hålla differentialtrycket konstant, kan regleringen med fördel vara så anordnad att den under steg 306 arbetar mot att upprätthålla ett konstant Rfi=Pu¿pfi liksom ett konstant Pm.

När sedan förbränningsmotorvarvtalet har nått varvtalet nnm, och/eller tidpunkten ta har uppnåtts, fortsätter förfarandet till steg 307 för att ånyo höja förbränningslufttrycket Pm för att säkerställa att önskad drivkraft finns tillgänglig eller snabbt tillgänglig när drivkraft åter begärs efter växling.

Denna höjning av inloppstrycket Pnlsker med hjälp av turboaggregatet 203, och i föreliggande exempel genom att åtminstone delvis reducera den av avgasbromsen 215 anbringade strypningen så att ett differentialtryck över turboaggregatet uppstår, samtidigt som de styrbara ledskenorna regleras så att turbinen 204 förmås att rotera vid ett högre varvtal med följden att en motsvarande högre kompressorhastighet erhålls med högre kompression hos insugningsluften som följd.

Inloppstrycket Pnlkan vara anordnat att styras mot något tillämpligt inloppstryck, såsom ett innan växling rådande inloppstryck eller ett inloppstryck som möjliggör momentuppbyggnad mot maximalt av förbränningsmotorn avgivbart vridmoment med önskad momentuppbyggnadshastighet när drivlinan stängs och drivkraft åter begärs. 16 Vid regleringen av turbinen 204 kan samtidigt reglering av avgasbromssystemet (strypanordningen) 215 erfordras för att önskade trycktillstånd ska uppnås, såsom önskat utloppstryck RK respektive erfordrad tryckskillnad över turbinen för att önskat turbinvarvtal och därmed önskad kompression ska kunna erhållas.

Såsom inses kommer ett förhöjt inloppstryck Pm med ett bibehållet utloppstryck En att minska den relativa tryckdifferensen över förbränningsmotorn, och därmed den på förbränningsmotorn verkande bromskraften. Detta betyder i sin tur att förbränningsmotorn inte längre kommer att bromsas med samma företrädesvis linjära hastighetsminskning som erhållits fram till tiden ta. Detta kan antingen tas hänsyn till vid beräkningen av den tidpunkt tg när synkroniseringen är avslutad, alternativt kan förbränningsmotorns varvtal övervakas för att fastställa huruvida synkroniseringsvarvtal har uppnåtts.

Enligt en utföringsform kan utloppstrycket En tillåtas att temporärt överstiga referenstrycket PuUOH¿K¿ med motsvarande höjningen av inloppstrycket för att därmed bibehålla ett konstant differenstryck över förbränningsmotorn 101 under hela eller åtminstone en större del av synkroniseringen. Huruvida så är möjligt beror dock på toleranser för de ingående komponenterna, men t.ex. kan det vara tillåtet att kortvarigt överskrida den tryckbegränsning vid utloppet som avser tryckbelastning under längre tid. Den enligt steg 307 initierade tryckuppbyggnaden kan sedan vara anordnad att fortgå till dess att det i steg 308 fastställs att förbränningsmotorns varvtal nmmm har nått synkroniseringsvarvtalet ng. Så länge som så inte är fallet kan förfarandet ligga kvar i steg 308 samtidigt som inloppstrycket höjs, varvid det i steg 308 även kan fastställas huruvida 17 inloppstrycket Pm har uppnått önskat inloppstryck, i vilket fall fortsatt tryckuppbyggnad inte längre erfordras, och varvid detta kan tas hänsyn till vid regleringen.

När sedan synkroniseringsvarvtalet nghar uppnåtts avslutas förfarandet i steg 309, varvid drivlinan åter kan slutas på sedvanligt tillämpligt sätt, vilket inte utgör föremål för föreliggande uppfinning.

Vidare kan den i steg 307 initierade höjningen av inloppstrycket vara anordnad att i möjligaste mån maximeras, dvs. de ställbara ledskenorna regleras så att största möjliga acceleration hos turbinen erhålls för att så snabbt som möjligt åter höja inloppstrycket Pm.

Vidare har uppfinningen beskrivits ovan på ett sätt där de styrbara ledskenorna fram till tiden ta styrs på ett sådant satt att turbinen väsentligen inte tillförs någon kraft. Det kan dock finnas fördelar med att upprätthålla turbinens rotationshastighet vid någon tillämplig rotationshastighet för att säkerställa korrekt smörjning av lager, drivaxel, etc., såsom är känt för fackmannen, men där ingen, eller väsentligen ingen, komprimering av förbränningsluften åstadkoms.

Vidare har föreliggande uppfinning ovan exemplifierats i anknytning till fordon. Uppfinningen är dock även tillämplig vid godtyckliga farkoster/processer där en växling enligt ovan ska utföras, såsom t.ex. vatten- eller luftfarkoster med växlingsförfaranden enligt ovan.

Det skall också noteras att systemet kan modifieras enligt olika utföringsformer av förfarandet enligt uppfinningen (och vice versa) och att föreliggande uppfinning inte på något vis är begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av förfarandet enligt uppfinningen, utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfång.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 1. 18 Patentkrav Förfarande vid framförande av ett fordon (100), varvid nämnda fordon (100) innefattar en förbränningsmotor (101), och en till ett flertal utväxlingsförhållanden inställbar växellåda (103) för överföring av en kraft mellan nämnda förbränningsmotor (101) och åtminstone ett drivhjul (113, 114), varvid nämnda förbränningsmotor (101) innefattar åtminstone en förbränningskammare (209) med åtminstone ett inlopp (201) för tillförsel av förbränningsgas och åtminstone ett utlopp (202) för evakuering av en vid förbränning i nämnda förbränningskammare (209) resulterande avgasström, vidare innefattande ett turboaggregat (203) för trycksättning av nämnda förbränningsgas, kännetecknat av att förfarandet innefattar att, vid växling från ett första högre utväxlingsförhållande till ett andra lägre utväxlingsförhållande, där förbränningsmotorns (101) varvtal minskas från ett första varvtal (nl) till ett andra varvtal(nfi: - styra nämnda turboaggregat (203) så att trycket (Pm) hos nämnda förbränningsgas reduceras, - höja trycket (RK) vid nämnda utlopp (202) genom strypning av nämnda avgasström, och - när varvtalet (n) hos nämnda förbränningsmotor (101) åtminstone delvis har sjunkit mot nämnda andra varvtal (ng), styra nämnda turboaggregat (203) så att nämnda förbränningsgastryck (Pm) ökas. Förfarande enligt krav 1, vidare innefattande att styra nämnda turboaggregat (203) så att nämnda förbränningsgastryck (PUJ ökas innan varvtalet (n) hos nämnda förbränningsmotor (101) har sjunkit till nämnda andra varvtal (ng. 10 15 20 25 30 3. 19 Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda höjning av förbränningsgastrycket (PHQ påbörjas när förbränningsmotorvarvtalet (n) har sjunkit till ett varvtal (nhm) utgörandes av nämnda andra varvtal (ng) plus ett tillämpligt värde i intervallet 10-50% av varvtalsskillnaden mellan nämnda första varvtal (ng respektive nämnda andra varvtal (ng). Förfarande enligt krav 1, varvid nämnda höjning av nämnda förbränningsgastryck (PUJ påbörjas när förbränningsmotorvarvtalet (n) har sjunkit till nämnda andra varvtal (ng), men innan nämnda förbränningsmotor (101) via nämnda växellåda åter sammankopplas med nämnda drivhjul. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid en tryckskillnad (AP) mellan nämnda inlopp (201) respektive utlopp (202) hålls väsentligen konstant vid nämnda minskning av varvtalet (n) för nämnda förbränningsmotor (101). Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att genom utnyttjande av ett nedströms nämnda utlopp anordnat stryporgan (215) höja trycket (Em) vid nämnda utlopp (202) till ett andra utloppstryck, varvid vid nämnda varvtalsminskning trycket (RÅ) vid nämnda utlopp (202) åtminstone delvis med hjälp av nämnda stryporgan hålls väsentligen konstant åtminstone till dess att höjning av nämnda förbränningsgastryck påbörjas. Förfarande enligt krav 6, varvid nämnda andra utloppstryck utgörs av ett tryck åtminstone uppgående till dubbla fordonets omgivningstryck. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid när trycket (PUJ hos nämnda förbränningsgas reduceras, trycket styrs mot väsentligen fordonets (100) 10 15 20 25 30 10. ll 12. 13. 14. 20 omgivningstryck eller åtminstone ett jämfört med det vid tryckreduceringens påbörjan rådande tryck lägre tryck. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att vid nämnda höjning av nämnda inloppstryck, höja trycket (RK) vid nämnda utlopp (202) till ett jämfört med det vid nämnda utlopp (202) före höjning av nämnda inloppstryck rådande trycket högre tryck för att reducera minskning av differentialtrycket över nämnda förbränningsmotor vid höjning av nämnda inloppstryck. Förfarande enligt krav 9, varvid nämnda ytterligare höjning av nämnda utloppstryck väsentligen följer tryckhöjningen av nämnda inloppstryck. .Förfarande enligt krav 9 eller 10, varvid vid nämnda ytterligare höjning av nämnda utloppstryck, utloppstrycket höjs till en nivå överstigande en vid nämnda utlopp rådande tryckbegränsning avseende icke- momentan tryckbelastning. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid vid nämnda höjning av nämnda inloppstryck, nämnda turboaggregat styrs så att väsentligen maximal tryckuppbyggnadshastighet hos nämnda inloppstryck (Pm) erhålls. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att väsentligen utföra nämnda förfarande när nämnda förbränningsmotor är frikopplad från nämnda åtminstone ett drivhjul. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att påbörja nämnda strypning av avgasflödet och/eller nämnda reducering av inloppstrycket innan eller 10 15 20 25 30 21 när nämnda förbränningsmotor helt har frikopplats från nämnda drivhjul. 15.Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda strypning av nämnda avgasström utförs genom utnyttjande av stryporgan i form av ett avgasbromssystem och/eller en kompressionsbroms. 16.Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda strypning av nämnda avgasström utförs genom utnyttjande av ett nedströms nämnda turboaggregat anordnat stryporgan. 17.Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av kraven 1-16. 18.Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt krav 17, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium. 19.System vid framförande av ett fordon (100), varvid nämnda fordon (100) innefattar en förbränningsmotor (101), och en till ett flertal utväxlingsförhållanden inställbar växellåda (103) för överföring av en kraft mellan nämnda förbränningsmotor (101) och åtminstone ett drivhjul (113, 114), varvid nämnda förbränningsmotor (101) innefattar åtminstone en förbränningskammare med åtminstone ett inlopp för tillförsel av förbränningsgas och åtminstone ett utlopp för evakuering av en vid förbränning i nämnda förbränningskammare resulterande avgasström, vidare innefattande ett turboaggregat (203) för trycksättning av nämnda förbränningsgas, kännetecknat av att systemet innefattar, vid växling från ett första högre utväxlingsförhållande till ett andra lägre utväxlingsförhållande, där förbränningsmotorns (101) varvtal minskas från ett första varvtal till ett andra 10 15 20 20. 21. 22. 23. 22 varvtal: - organ för att styra nämnda turboaggregat sä att trycket hos nämnda förbränningsgas reduceras, - organ för att höja trycket vid nämnda utlopp genom strypning av nämnda avgasström, och - organ för att, när varvtalet hos nämnda förbränningsmotor (101) åtminstone delvis har sjunkit mot nämnda andra varvtal, styra nämnda turboaggregat så att nämnda förbränningsgastryck ökas. System enligt krav 19, kännetecknat av att nämnda förbränningsmotor utgörs av någon ur gruppen: fordonsmotor, marinmotor, industrimotor. System enligt krav 19 eller 20, varvid nämnda förbränningsmotor innefattar ett flertal förbränningskammare. System enligt något av kraven 19-21, varvid nämnda turboaggregat utgörs av ett turboaggregat med variabel geometri. Fordon (100), kännetecknat av att det innefattar ett system enligt nägot av kraven 19-22.