SE1351154A1 - Reglering av en koncenration/fraktion av ingående ämnen i enavgasström - Google Patents

Reglering av en koncenration/fraktion av ingående ämnen i enavgasström Download PDF

Info

Publication number
SE1351154A1
SE1351154A1 SE1351154A SE1351154A SE1351154A1 SE 1351154 A1 SE1351154 A1 SE 1351154A1 SE 1351154 A SE1351154 A SE 1351154A SE 1351154 A SE1351154 A SE 1351154A SE 1351154 A1 SE1351154 A1 SE 1351154A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
concentration
fraction
exhaust
parameters
controlling
Prior art date
Application number
SE1351154A
Other languages
English (en)
Other versions
SE539094C2 (sv
Inventor
Ola Stenlåås
Fredrik Roos
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to KR1020157011568A priority Critical patent/KR101713924B1/ko
Priority to SE1351154A priority patent/SE539094C2/sv
Priority to US14/433,110 priority patent/US10035500B2/en
Priority to PCT/SE2013/051146 priority patent/WO2014055019A1/en
Priority to BR112015007402-2A priority patent/BR112015007402B1/pt
Publication of SE1351154A1 publication Critical patent/SE1351154A1/sv
Publication of SE539094C2 publication Critical patent/SE539094C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072Coasting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/405Multiple injections with post injections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072Coasting
    • B60W2030/1809Without torque flow between driveshaft and engine, e.g. with clutch disengaged or transmission in neutral
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/12Catalyst or filter state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097Predicting future conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18Propelling the vehicle
    • B60Y2300/18008Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60Y2300/18066Coasting
    • B60Y2300/18083Coasting without torque flow between driveshaft and engine, e.g. with clutch disengaged or transmission in neutral
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/47Engine emissions
    • B60Y2300/472Catalyst reactivation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/47Engine emissions
    • B60Y2300/476Regeneration of particle filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/43Engines
    • B60Y2400/432Diesel Engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G3/00Combustion-product positive-displacement engine plants
    • F02G3/02Combustion-product positive-displacement engine plants with reciprocating-piston engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/06Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front fan
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H2061/0018Transmission control for optimising exhaust emissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F16H2061/0232Selecting ratios for bringing engine into a particular state, e.g. for fast warming up or for reducing exhaust emissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/46Signals to a clutch outside the gearbox
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

Föreliggande uppfinning avser en metod för reglering av en koncentration/fraktion av ett ellerflera ingående ämnen i en avgasström hos ett motorfordon genom styrning av dess drivlina,vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbrånningsmotor kopplingsbarmed en växellåda via en kopplingsanordning, och ett avgassystem anordnat för bortledande aven avgasström från nåmnda förbrånningsmotor; varvid nåmnda metod innefattar steget: -styrning av nåmnda drivlina för aktivering eller deaktivering av frihjulning baserad på en ellerflera första parametrar P1 för reglering av en koncentration/fraktion C Ex/X Ex av ett eller fleraingående åmnen TEx i nåmnda avgasström, varvid åtminstone en av nåmnda en eller fleraförsta parametrar P1 år en första koncentrations-/fral

Description

10 kemisk reaktor tillsammans med en ädelmetallbeläggning i dieseloxidationskatalysatorn.
Nämnda dieseloxidationskatalysatom används normalt primärt för att oxidera kvarvarande kolväten och kolmonoxid i avgasströmmen till koldioxid, vatten och värme, samt omvandling av kvävemonooxid till kvävedioxid.
Vid förbränning av bränsle i förbränningsmotoms förbränningskammare (cylindrar) bildas sotpartiklar. Av denna anledning används partikelfilter för att fånga upp sotpartiklar och fungerar på sä sätt att avgasströmmen leds genom en filterstruktur där sotpartiklar fångas upp från den passerande avgasströmmen och upplagras i partikelfiltret. Partikelfiltret fylls med sot allteftersom fordonet framförs och förr eller senare måste filtret tömmas på sot, vilket vanligtvis åstadkoms med hjälp av s.k. regenerering. Nämnda regenerering innebär att sotpartiklama (huvudsakligen kolpartiklar) omvandlas till koldioxid och/ eller kolmonoxid i en eller flera kemiska processer. Regenerering kan ske på olika sätt och kan exempelvis ske med hjälp av s.k. NOg-baserad regenerering ofta även benämnd passiv regenerering, eller genom s.k. syre (O2)-baserad regenerering även benämnd aktiv regenerering.
Vid passiv regenerering bildas kväveoxid och koloxid vid en reaktion mellan kol och kvävedioxid enligt t.ex. ekvation 1: NO2+C=NO+CO (1) Den passiva regenereringen är dock starkt beroende av tillgången på kvävedioxid. Om tillgången på kvävedioxid reduceras kommer även regenereringshastigheten att reduceras.
Tillgången på kvävedioxid kan t.ex. reduceras om bildningen av kvävedioxid hämmas, vilket t.ex. kan ske om en eller flera komponenter i efterbehandlingssystemet förgiftas av svavel som normalt förekommer i åtminstone vissa typer av bränslen, såsom t.ex. diesel. Även konkurrerande kemiska reaktioner hämmar kvävedioxidomvandlingen.
Fördelen med passiv regenerering är att önskade reaktionshastigheter och därmed den hastighet med vilken filtret töms uppnås vid lägre temperaturer. Typiskt sker regenerering av partikelfilter vid passiv regenerering vid temperaturer i intervallet 200° C - 500° C, även om temperaturer i den höga delen av intervallet normalt är att föredra. Oavsett detta utgör således detta jämfört med vid aktiv regenerering väsentligt lägre temperaturintervall en stor fördel vid t.ex. förekomst av SCR-katalysatorer eftersom det inte föreligger någon risk för att en så pass hög temperaturnivå uppnås att risk för att SCR-katalysatom skadas. Fortfarande är det dock viktigt att en förhållandevis hög temperatur erhålls för att effektiv passiv regenerering skall kunna ske.
Vid aktiv regenerering, s.k. syre (O2)-baserad regenerering, sker en kemisk process i huvudsak enligt ekvation 2: C + Og = C02 + värme (2) Således, ombildas vid aktiv regenerering kol plus syrgas till koldioxid plus värrne. Denna kemiska reaktion är dock kraftigt temperaturberoende och erfordrar förhållandevis höga filtertemperaturer för att nämnvärd reaktionshastighet överhuvudtaget ska uppstå. Typiskt krävs en minsta partikelfiltertemperatur på 500° C, men företrädesvis bör filtertemperaturen vara än högre för att regenereringen ska ske med önskad hastighet. Reaktionshastigheten för kemiska reaktioner, t.ex. reaktionerna enligt ekvation 1 och 2 ovan är även beroende av reaktantemas koncentration. Om exempelvis koncentration för någon reaktant är låg blir reaktionshastigheten låg, och om reaktanten helt saknas sker ingen reaktion alls.
Ofta begränsas dock den maximala temperatur som kan användas vid aktiv regenerering av toleranser för vissa av de ingående komponentema i efterbehandlingssystemet/avgassystemet.
T.ex. har ofia partikelfiltret 202 och/eller (där sådan förekommer) en efterföljande SCR- katalysator konstruktionsmässiga begränsningar med avseende på den maximala temperatur dessa får utsättas för. Detta medför att den aktiva regenereringen kan ha en komponentmässigt maximalt tillåten temperatur som oftast är oönskat låg. Samtidigt krävs alltså en mycket hög lägsta temperatur för att någon användbar reaktionshastighet över huvud taget ska uppstå. Vid den aktiva regenereringen förbränns sotlasten i partikelfiltret 202 normalt väsentligen fullständigt. Det vill säga att en total regenerering av partikelfiltret erhålles, varefter sotnivån i partikelfiltret är väsentligen 0 %. Idag är det allt vanligare att fordon förutom partikelfilter 202 även utrustas med SCR-katalysatorer 201, varför den aktiva regenereringen kan medföra problem i form av överhettning för den efterföljande SCR-katalysatorbehandlingsprocessen.
Det är därför av största vikt att kunna stoppa en hastigt ökande temperatur hos avgaserna före SCR-katalysatom. En sådan hastigt ökande temperatur kan t.ex. bero på en skenande oxidation i partikelfiltret (DPF), vilket kan hämmas eller stoppas om koncentrationen syre in till partikelfiltret minskas till låg eller obefintlig nivå. Såsom nämnts ovan är det dock även viktigt att temperaturen regleras vid andra komponenter i avgassystemet, såsom exempelvis för att förhindra eller hämma lokal eller global övertemperatur i partikelfiltret (DPF), etc.
Beroende på hur ett fordon framförs kommer koncentrationen/fraktionen för den vid förbränningen resulterande avgasströmmen att variera. Om förbränningsmotom arbetar hårt kommer avgasströmmen att hålla en högre koncentration/fraktion av förbränningsprodukter och lägre koncentrationer/fraktioner av förbränningsreaktanter och omvänt om belastningen på förbränningsmotorn är förhållandevis låg kommer avgasströmmens koncentration/fraktion att vara väsentligt de omvända. Om fordonet framförs under en längre tid på ett sådant sätt att avgasströmmen innehåller förhållandevis höga koncentrationer/fraktioner av oönskade förbränningsprodukter, såsom t.ex. svaveloxider, kommer en degradering av dieseloxidationskatalysatoms 205 fidnktion att ske på grund av att det i bränslet vanligen förekommande svavlets i olika former reaktion med dieseloxidationskatalysatorns 205 aktiva beläggning, vanligen innefattande en eller flera ädelmetaller eller andra tillämpliga metaller såsom tex. aluminium. Dessa problem uppträder vanligen vid låga (l50° C) till medelhöga (300° C) temperaturer. Vid temperaturer understigande l50° - 250° C fiingerar exempelvis inte SCR-katalysatorer väl. Å andra sidan om fordonet framförs under en längre tid på ett sådant sätt att avgasströmmens temperatur håller förhållandevis höga temperaturer innebär det att aktiv regenerering kan ske med önskad hastighet. Dock får ej temperaturen i avgasströmmen överstiga en maximalt tillåten temperatur så att värrnekänsliga komponenter i efterbehandlingssystemet skadas såsom tidigare nämnts. Det är då speciellt viktigt att tillse att koncentrationen av NOX hålls på låga nivåer och att balansen NO2/NOX är optimal.
Koncentrationen C av ett ämne i en gas kan uttryckas enligt ekvationen: C = N / V, där N anger antalet molekyler av ett givet ämne och V volymen, dvs. antalet molekyler av ett givet ämne i en given volym. Totalkoncentrationen CTÛt, vilken ökar i en ideal gas om trycket ökat och temperaturen minskar, ges av den allmänna gaslagen såsom CTot = NTOt/ V, där NTot anger totalt antal molekyler. Beträffande fraktionen X av ett ämne ges den av relationen mellan koncentrationen C och fraktionen X enligt: C = X - CTO, Om inga kemiska reaktioner sker ändras inte fraktionen som anger andelen molekyler i en volym som tillhör ett visst ämne såvida inte ytterligare molekyler blandas med den ursprungliga volymen. Detta kan t.ex. ske genom diffusion och/eller genom omblandning av gaselement genom s.k. turbulens. De nya molekylema som blandas in kan t.ex. komma från i avgasröret insprutad, och möjligtvis förångad eller reagerad urea och/eller diesel. De kan även komma från tidigare inlagrade ämnen som frigörs, t.ex. kondenserat vatten som dras med avgasströmmen och/eller förångas.
Exempel på ämne i avgassystemet som kan regleras är: kolmonoxid (CO) och kväveoxid (NO) vilka reagerar tex. med syre till koldioxid (C02) respektive kvävedioxid (N02).
Kortfattad beskrivning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en lösning vilken helt eller delvis löser problem och/eller nackdelar med lösningar för reglering av en koncentration/ fraktion av ett eller flera ingående ämnen i en avgasström enligt känd teknik.
Enligt en forsta aspekt av uppfinningen uppnås ovan nämnda ändamål med en metod for reglering av en koncentration/fraktion av ett eller flera ingående ämnen i en avgasström hos ett motorfordon genom styrning av dess drivlina, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbränningsmotor kopplingsbar med en växellåda via en kopplingsanordning, och ett avgassystem anordnat för bortledande av en avgasström från nämnda förbränningsmotor; varvid nämnda metod innefattar steget: - styrning av nämnda drivlina for aktivering eller deaktivering av frihjulning baserad på en eller flera första parametrar P1 för reglering av en koncentration/fraktion C Ex/X Ex av ett eller flera ingående ämnen TEX inämnda avgasström, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrar P1 är en första koncentrations-/fraktionsskillnad mellan nämnda första koncentration/fraktion Cl/Xl i nämnda avgasström och en referenskoncentration/-fraktion CRef/XRef.
Olika utföringsformer av metoden ovan är definierade i de till metoden bilagda osj älvständiga patentkraven. En metod enligt uppfinningen kan dessutom implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden enligt uppfinningen.
Enligt en andra aspekt av uppfinningen uppnås ovan nämnda ändamål med ett system anordnat för styrning av en eller flera funktioner i ett motorfordon, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbränningsmotor kopplingsbar med en växellåda via en kopplingsanordning, och ett avgasström anordnat för bortledande av en avgasström från nämnda förbränningsmotor; varvid nämnda system innefattar en styrenhet anordnad att styra nämnda drivlina för aktivering eller deaktivering av frihjulning baserad på en eller flera första parametrar P1 för reglering av en koncentration/fraktion C Ex/X Ex av ett eller flera ingående ämnen TEx i nämnda avgasström, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrar P1 är en första koncentrations-/fiaktionsskillnad mellan nämnda första koncentration/fraktion Cl/Xl i nämnda avgasström och en referenskoncentration/-fraktion CRef/XRef.
Ovan nämnda system är företrädesvis anordnat i ett motorfordon, såsom en buss, lastbil eller ett annat dylikt motorfordon.
Med en metod eller ett system enligt föreliggande uppfinning erhålles en förbättrad lösning för reglering/styrning av en koncentration/fraktion av ett eller flera ingående ämnen i en avgasström. Exempelvis möjliggör uppfinningen reglering av koncentrationen/fraktionen av ett eller flera ingående ämnen i sådana driftsfall då reglering av koncentration/ fraktion inte har varit möjliga eller inte tillräckliga med lösningar enligt känd teknik.
Med en metod för reglering av koncentrationen/fraktionen av ingående ämnen enligt föreliggande uppfinning möjliggörs att komponenter i avgassystemet, såsom partikelfilter och katalysatorer, kan arbeta effektivt eftersom koncentrationen/fraktionen av ingående ämnen i avgassystemet effektivt och precist kan anpassas till nämnda komponenters optimala arbetskoncentrationf-fraktion. Risken för att komponenter i avgassystemet skadas p.g.a. t.ex. överhettning och förgiftning minskas även därmed.
Vidare tillhandahåller uppfinningen en mer bränsleeffektiv metod att nå en önskad koncentration/fraktion av ingående ämnen, eller att behålla en nuvarande koncentration/fraktion av ingående ämnen i avgasströmmen ämfört med känd teknik. Genom att reglera koncentrationen/fraktionen av ingående ämnen genom styrning av drivlinan enligt uppfinningen kan åtgärder som medför stor bränsleförbrukning undvikas, såsom aktivering av extem värmare eller motorstyrning prioriterande koncentration/fiaktion före motoms verkningsgrad.
En annan fördel med uppfinningen är att det inte är nödvändigt att utrusta fordonet med ytterligare delar/komponenter för att erhålla fördelarna med uppfinningen eftersom redan befintliga delar/komponenter i fordonet kan användas, vilket innebär en stor kostnadsbesparing.
Ytterligare fördelar och tillämpningar av uppfinningen kommer att framgå av den efterföljande detaljerade beskrivningen.
Kortfattad figurbeskrivning Föreliggande uppfinning beskrivs med hänvisning till de bifogade figurerna där: - figur 1 schematiskt visar ett system innefattande en förbränningsmotor och ett avgassystem; - figur 2 schematiskt visar ett exempelfordon; - figur 3 schematiskt visar ett gasflöde i ett motorsystem; - figur 4 schematiskt visar en styrenhet; och - fig.5 är ett flödesdiagram över en utföringsforrn av uppfinningen.
Detaljerad beskrivning av uppfinningen Fig. 2 visar schematiskt ett motorfordon 100, såsom en lastbil, buss eller annat dylikt motorfordon. Det i fig. 2 schematiskt visade fordonet 100 innefattar ett främre hjulpar 111, 112 och ett bakre hjulpar med drivhjul 113, 114. Fordonet innefattar vidare en drivlina med en förbränningsmotor 101 (t.ex. en dieselmotor), vilken via en på förbränningsmotorn utgående axel 102 är förbunden med en växellåda 103, exempelvis via en kopplingsanordning 106.
Kopplingsanordningen kan utgöras av en automatiskt styrd koppling och styras av fordonets styrsystem via en styrenhet 115, 208, vilken även kan styra växellådan 103. En från växellådan 103 utgående axel 107 driver drivhjulen 113, 114 via en slutväxel 108, såsom t.ex. en differential och drivaxlar 104, 105 förbundna med slutväxeln 108.
Fordonet 100 har vidare ett avgassystem anordnat att leda bort en avgasström genererad av förbränningsmotom 101 vid en förbränning i densamma. Såsom visas i fig. 1 kan avgassystemet innefatta ett efterbehandlingssystem (avgasreningssystem) för behandling (rening) av avgasutsläpp från törbrånningsmotorn 101. Dock är det inte nödvändigt att avgassystemet innefattar ett sådant efterbehandlingssystem, och dessutom kan avgassystemet innefatta andra delar/komponenter såsom exempelvis turbo, ljuddämparsystem, och gasflödessystem för avgasåterföring (EGR).
Växellådan 103 är vanligen av typen manuell växellåda; automatiserade växellåda, såsom automatisk växellåda, automatiskt manuell växellåda (Automatic Manual Transmission, AMT) eller dubbelkopplingsväxellåda (Double Clutch Transmission, DCT); eller kontinuerligt variabel växellåda (Continuous Variable Transmission/Infinitely Variable Transmission, CVT/IVT).
En manuell växellåda 103 är en växellåda som har ett antal diskreta växellägen och är anordnad att manövreras av föraren för iläggning eller urläggning av växlar (t.ex. framåtväxlar och backväxel).
En automatiserad växellåda har också den ett flertal växlar, dvs. innefattar ett flertal diskreta växellägen. Dock skiljer den sig mot en manuell växellåda genom att den styrs/manövreras av ett styrsystem innefattande en eller flera styrenheter, även benämnda ECU:er (Electronic Control Unit, ECU). Styrenheten eller ECU:n är anordnad att styra växellådan 103, exempelvis vid växling for val av växel vid en viss hastighet med ett visst körrnotstånd.
Vidare kan ECU:n mäta varvtal och moment hos motom 101 och växellådans tillstånd.
Information från motom eller växellådan kan skickas till ECU:n i form av elektriska kommunikationssignaler via exempelvis en s.k. CAN-buss (Controller Area Network, CAN) inrättat i motorfordonet 100.
Växellådan 103 har illustrerats schematiskt som en enhet. Dock bör det noteras att växellådan fysiskt även kan bestå av flera samverkande växellådor, till exempel av en s.k. range- växellåda, en huvudväxellåda och en splitväxellåda, vilka är anordnade längs fordonets drivlina. Växellådor enligt ovan kan innefatta ett godtyckligt lämpligt antal diskreta växellägen. I dagens växellådor för tunga motorfordon är tolv växlar för drift framåt, två backväxlar och ett neutralt växelläge vanligen förekommande.
En kontinuerligt variabel växellåda, även benämnd CVT-växellåda eller IVT-växellåda, är en annan typ av välkänd växellåda vilken skiljer sig mot föregående växellådstyper genom att den inte har ett antal diskreta växellägen korresponderande mot olika utväxlingar utan istället har kontinuerligt variabel utväxling. I denna typ av växellåda kan därmed utväxlingen inom vissa gränser styras till den exakta utväxling som önskas.
Beträffande upp- och nedväxling innebär en uppväxling att ett högre möjligt växelläge i växellådan väljs medan en nedväxling innebär att ett lägre möjligt växelläge i växellådan väljs. Detta gäller för växellådor med ett flertal diskreta växellägen. För kontinuerligt variabla växellådor kan ”fiktiva” växelsteg definieras och växlingen kan ske på samma vis som för växellåda med diskreta växelsteg. Dock är det vanliga sättet att styra en sådan kontinuerligt variabel växellåda att låta utväxlingen variera beroende på andra relevanta parametrar.
Styrningen av en sådan växellåda är vanligtvis integrerad med styrningen av förbränningsmotoms varvtal och moment, dvs. dess arbetspunkt. En vanlig metod är att låta styrningen av den kontinuerligt variabla växellådan vara baserad på ett nuvarande driveffektsbehov, t.ex. beräknat utifrån ett gaspedalläge och en hastighet för fordonet, och vilken arbetspunkt som ger den bästa verkningsgraden för att uppnå nämnda driveffektsbehov. Utväxlingen hos den kontinuerligt variabla växellådan blir därmed ett resultat av vilket motorvarvtal som leder till den optimala arbetspunkten för nuvarande driveffektsbehov. Även andra aspekter kan vägas in än verkningsgraden i valet av arbetspunkt för motorn. Dessa kan t.ex. vara körbarhetsrelaterade aspekter, såsom momentresponstider, dvs. hur lång tid det skulle ta att nå ett högre drivhjulsmoment, altemativt hur mycket högre moment som kan erhållas under en viss tidsperiod.
En metod enligt föreliggande uppfinning för reglering av en koncentration/fraktion i avgasströmmen innefattar steget: styrning av en drivlina för aktivering eller deaktivering av frihjulning baserad på en eller flera första parametrar P1 for reglering av en koncentration/fraktion C Ex/X Ex av ett eller flera ingående ämnen TEx i nämnda avgasström, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrar P1 är en första koncentrations-/fraktionsskillnad mellan nämnda första koncentration/ fraktion Cl/Xl i nämnda avgasström och en referenskoncentration/-fraktion C Re f/X Re f. Referenskoncentrationen/- fraktionen C R e f /X Re f är en önskad koncentration/ fraktion i avgasströmmen.
Aktivering av frihjulning innebär att fordonets motor 101 mekaniskt helt frikopplas från fordonets drivhjul 110, 111, d.v.s. att drivlinan öppnas, medan deaktivering av frihjulning innebär att drivlinan stängs. Frikoppling av drivhjulen från motorn kan till exempel åstadkommas genom att försätta växellådan 103 i ett neutralläge, eller genom att öppna kopplingsanordningen 106. Med andra ord överförs väsentligen ingen kraft genom växellådan från motom till drivhjulen vid frihjulningen.
Med styrning av en drivlina for aktivering eller deaktivering av frihjulning förstås att ett styrsystem styr drivlinan i detta syfte, alternativt att en förare av fordonet aktiverar/deaktiverar frihjulning med ledning av ett presentations-/indikeringssystem.
Nämnda presentations-/indikeringssystem är anordnat att presentera/indikera för föraren när det är lämpligt att aktiverar/deaktiverar frihjulning enligt förevarande algoritm för styrning av drivlinan. Därmed innebär presentations-/indikeringssystemet ett förarstöd för föraren (s.k. ”driver support”) i samband med framförande av fordonet. Presentationen kan exempelvis ske med visuell, audiell eller taktil presentation/indikering eller kombinationer därav medelst lämpliga anordningar för detta ändamål. Beträffande aktiveringen/deaktiveringen av frihjulning kan detta ske med en lämplig styranordning manövrerbar av föraren, såsom en manöverknapp, en styrspak, en styrpad, ett fotreglage, mm.
De en eller flera första parametrama P1 används företrädesvis som inparametrar till en styralgoritm anordnad att styra koncentrationen/fraktionen i avgasströmmen till önskat värde genom styrning av drivlinan (t.ex. växellåda och koppling). Styralgoritmen kan vara av många olika typer och kan vara en algoritm som enbart tittar på den första parametern och använder sig av ett eller flera tröskelvärden (t.ex. ett högre och ett lägre tröskelvärde) för att bestämma vilken styråtgärd som ska vidtas. En mer avancerad styralgoritm tar även hänsyn till andra variabler vilket kommer att framgå i den efterföljande beskrivningen.
Med användandet av en eller flera första parametrar P1 för reglering av en koncentration/fraktion av ett eller flera ingående ämnen i avgasströmmen genom styrning av frihjulning erhålles möjligheten att hålla koncentrationen/fraktionen in i, i eller ut ur t.ex. en katalysator på önskad nivå och på så sätt garantera att vissa emissionsnivåer från fordonet understiger lagstadgade gränsvärden. Detta är även ett bränsleeffektivt sätt att styra ll koncentrationen/fraktionen av ämnen jämfört med andra åtgärder såsom att försämra förbränningsverkningsgraden i motorn.
Vad gäller avgasströmmen är det den gasström som lämnar en forbränningsmotor och leds ut via avgassystemets olika komponenter till omgivande atmosfär. Avgasströmmen kan till viss del recirkuleras (så kallad EGR), expanderas över en turbin för att generera mekanisk energi (till t.ex. en turbokompressor eller till fordonets framdrifl), expanderas över ett avgasbromsspjäll (for att öka förlusterna i motorn och bromsa fordonet eller for att generera varmare avgaser for att optimera avgasbehandlingen), kylas över en WHR-anläggning och/eller renas i en mer eller mindre avancerad avgasbehandlingsanläggning.
De komponenter i avgassystemet i vilka koncentration/fraktion och temperaturen i/på avgasströmmen (eller bulkflödet hos avgasströmmen) kan behöva regleras är enligt en utforingsforrn av uppfinningen: högtrycksdelen av avgas- och EGR-systemet (uppströms turboturbinen), och rörelement i lågtrycksdelen fore och efter restriktioner, såsom avgasbroms, katalysator eller katalysatorbypass och efier urea- och HC-doseringssystem. Även koncentration/fraktion i gasen i katalysatorer (t.ex. DOC, ASC och SCR), fällor (t.ex.
N0x-fälla) och filter, både bulk och den som befinner sig i gränsskiktet mot komponentytan, kan behöva regleras.
Vidare, enligt en utföringsforrn av uppfinningen är nämnda första koncentration/fraktion Cl/Xl och/eller nämnda andra koncentration/fraktion CZ/Xz en koncentration/fraktion av en eller flera ämnen i gruppen innefattande: syre 02, koldioxid C02, koloxid CO, svaveloxider S0x, kväveoxider N0x, kväveoxid N0, kvävedioxid N02, lustgas N20, ammoniak NH3; och partiklar såsom sot, HC-droppar och aska.
Föredragna koncentrationer/fraktioner i avgasröret efter ett sista avgasbehandlingssteg (steget omedelbart efter innan avgaserna lämnar avgasröret, dvs. det steg efter vilket avgasutsläppen måste uppfylla lagkraven) är de som med minimal sammanvägd bränsle- och ureaförbrukning uppfyller lagstadgade utsläppskrav. Föredragna värden for N02/N0X-kvot in till SCR- katalysatorn ligger kring 50 %, exempelvis mellan 40-60 % för att bästa omvandlingsgrad av NOX skall erhållas. Föredragen N02-halt uppströrns partikelfiltret (DPF) är dock starkt beroende av temperatur och NOX/PM-förhållandet. Vidare är vissa komponenter i 12 avgassystemet känsliga för vissa ämnen i vissa faser. T.ex. är NOX-sensorer känsliga för vatten i vätskeforrn. Om sensorema kommer i kontakt med vätskeforrnigt vatten så riskera de att skadas, varför föredragen koncentration av vätskeforrniga vattendroppar i detta fall är noll.
För att nå denna föredragna koncentration vätskeforrniga vattendroppar maximeras den föredragna koncentrationsmarginalen, dvs. skillnaden mellan koncentrationen gasformigt vatten i avgasema och koncentrationen förångat vatten vid vätskeytan, under en integrerad tid.
Andra sätt att reglera koncentrationen/fraktionen med en metod enligt föreliggande uppfinningen är exempelvis att minska syrekoncentrationen i avgassystemet så att lokal eller global övertemperatur hindras i komponenter, såsom partikelfilter, dieseloxidations- katalysator, SCR-doserenhet och SCR-katalysator.
Enligt en utföringsforrn av uppfinningen är vidare de en eller flera första parametrama P1 valda ur gruppen innefattande: 0 en första koncentration/fraktion Cl/Xl vilken kan vara en koncentration/fraktion i ett område hos avgasströmmen eller en koncentration/fraktion i avgasströmmen på/närrnast en yta eller substrat hos någon del eller komponent av avgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc., och koncentrations-/firaktionsskillnad mellan den första 0 en andra nuvarande koncentrationen/fraktionen Cl/Xl och en koncentration/fraktion CZ/XZ i avgassystemet. Den andra koncentrationen/fraktionen CZ/XZ är en annan koncentration/fraktion i avgasströmmen än den första koncentrationen/fraktionen Cl/Xl. Dock kan även den andra koncentrationen/fraktionen CZ/XZ vara en koncentration/ fraktion i ett område hos avgasströmmen.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är en eller flera av den första parametem P1 en tidsderivata och/eller en tidsintegral av den första koncentrationen/fraktionen Cl/Xl, eller den första koncentrations-/fraktionsskillnaden, eller den andra koncentrations-/fraktionsskillnaden.
Användningen av tidsderivatan är fördelaktigt om styrsystemet snabbt skall reagera på en koncentrations-/fraktionsförändring medan användningen av tidsintegralen istället innebär att styrsystemet tar hänsyn till långsiktiga trender hos koncentrations-/fraktionsförändringen vilket är fördelaktigt vid långsiktig styrning av koncentrationen/fraktionen i avgassystemet 13 De ovan nämnda nuvarande koncentrationerna/fraktionema och koncentrations- /fraktionsskillnaderna samt fianktioner därav kan vara baserade på sensorvärden erhållna från en eller flera sensorer anordnade vid, i anslutning till, eller i avgassystemet. Signaler från sensorer kan skickas över exempelvis en kommunikationsbuss eller en trådlös länk till en eller flera styrenheter for Signalbehandling. Vidare kan koncentrationerna/fraktionerna och koncentrations-/fraktionsskillnaderna samt fianktioner därav vara baserade på s.k. virtuella sensorer, dvs, (nuvarande) sensorvärden som beräknas från andra reella sensorsignaler med användandet av en eller flera sensorrnodeller.
Fördelen med att använda nuvarande koncentrationer/fraktioner och koncentrations- /fraktionsskillnader samt funktioner därav är att dessa direkt kan användas for bestämning av den forsta parametem P1 utan komplexa eller resurskrävande beräkningar med användande av diverse simuleringsmodeller. Därmed kan även dessa nuvarande värden erhållas snabbt.
Enligt en annan utföringsforrn av uppfinningen är någon av de en eller flera forsta parametrama P1 beräknade (predikterade) värden valda ur gruppen innefattande: 0 en beräknad forsta koncentration/fraktion Cl/Xl vilket kan vara en koncentration/fraktion i ett område hos avgasströmmen eller en koncentration/fraktion i avgasströmmen på/närrnast en yta eller substrat hos någon del eller komponent av avgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc.; 0 en första beräknad koncentrations-/fraktionsskillnad mellan den forsta koncentrationen/fraktionen Cl/Xl och en andra referenskoncentration/-fraktion C Refz/X Re fz i avgasströmmen. Den andra referenskoncentrationen/-fraktionen C Refz/X Re fz är en önskad koncentration/fraktion hos t.ex. en komponent, såsom ett partikelfilter eller katalysator, i avgassystemet för den ska ha en så god fianktion som möjligt eller för att den inte skall skadas; 0 en andra beräknad koncentrations-/fraktionsskillnad mellan den forsta koncentrationen/fraktionen Cl/Xl och en koncentration/fraktion CZ/XZ i avgasströmmen. Den andra koncentrationen/fraktionen CZ/XZ är en annan koncentration/fraktion i avgassystemet är den forsta koncentrationen/fraktionen Cl/Xl.
Dock kan även den andra koncentrationen/fraktionen CZ/XZ vara en koncentration/fraktion i ett område hos avgasströmmen eller en koncentration/fraktion 14 i avgasströmmen på/närrnast en yta eller substrat hos någon del eller komponent av avgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc.; 0 en tredje beräknad koncentrations-/fraktionsskillnad mellan den andra predikterade koncentrations-/fraktionsskillnaden och en referenskoncentration/-fraktionen C Re f/X Re f i avgassystemet; och 0 en tidsderivata och/eller en tidsintegral av den beräknade forsta koncentrationen/fraktionen Cl/Xl, eller den forsta beräknade koncentrations- /fraktionsskillnaden, eller den andra beräknade koncentrationsJfiaktionsskillnaden, eller den tredje beräknade koncentrations-/fraktionsskillnaden. Användningen av tidsderivatan är fördelaktigt om styrsystemet snabbt skall reagera på en koncentrations-/fraktionsförändring medan användningen av tidsintegralen istället innebär att styrsystemet tar hänsyn till långsiktiga trender hos koncentrations- /fraktionsförändringen vilket är fördelaktigt vid långsiktig styrning av koncentrationen/fraktionen i avgasströmmen.
Genom att använda en eller flera första beräknade parametrar P1 så erhålles information om hur de relevanta parametrarna kommer att variera över tiden vilket innebär att system for reglering av koncentrationen/fraktionen av ingående ämnen i avgasströmmen kan styras så att önskade koncentration/fraktion kan nås på bästa möjliga sätt i framtiden. Detta gäller särskilt för tröga system vars förändring av koncentration/fraktion tar lång tid att förändra, t.ex. inlagring i katalysatorer eller andra komponenter, vilka kräver tidiga åtgärder för undvikande av översvängningar vid regleringen av koncentration/ fraktion.
Med beräknade parametrar förstås att de är i förväg beräknade eller simulerade baserade på (matematiska) modeller av fordonet och/eller de i fordonet ingående komponenterna. Baserad på en eller flera beräknade första parametrar P1 kan en styrstrategi för styrning av drivlinan väljas bland ett flertal olika möjliga styrstrategier. Genom att beräkna/simulera hur den första parametem P1 kommer att varierar över framförliggande vägavsnitt för fordonet enligt en eller flera olika styrstrategier kan den styrstrategi väljas som uppnår vissa krav, t.ex. att koncentrationen/fraktionen håller sig inom ett fördefinierat gränsvärde och samtidigt är optimalt ur någon annan aspekt, såsom exempelvis bränsle- och/eller ureaförbrukning. Det förstås därför av det ovan sagda att de en eller flera första parametrarna P1 även kan beräknas baserad på en eller flera olika framtida styrstrategier för växellådan. Denna utföringsform avser därrned ett återkopplat förfarande där en eller flera första parametrar P1 användas för beräkning av en eller flera styrstrategier baserade på en eller flera möjliga arbetspunkter, dvs. arbetspunkter som är möjliga att använda med hänsyn till andra krav såsom t.ex. körbarhet eller bränsleförbrukning. Nämnda en eller flera styrstrategier används därefter för att beräkna nya en eller flera första parametrar eller för att uppdatera de befintliga parametrama. Vidare bör det noteras att även om endast en styrstrategi beräknas kan information härledd från denna enda styrstrategi användas av styrsystemet för att avgöra om den är vettig att användas eller om det är bättre att låta fordonet framföras med en nuvarande arbetspunkt för styrning av drivlinan.
Såsom nämnts ovan har uppfmnama därmed insett att de en eller flera beräknade första parametrama P1 kan beräknas över ett framförvarande vägavsnitt för fordonet, exempelvis genom simulering över det framförvarande vägavsnittet. Enligt denna utföringsforrn kan de beräknade första parametrama P1 bestämmas baserade på en eller flera fordonsspecifika och/eller vägspecifika data för fordonet. Dessa kan företrädesvis vara valda ur gruppen innefattande: väglutning framför fordonet; kurvradier för framförvarande vägavsnitt, hastighetsbegränsningar för framförvarande vägavsnitt; motorfordonets vikt; rullmotstånd för motorfordonet; luftmotstånd för motorfordonet; motorspecifik data såsom maxeffekt, mineffekt, maxmoment, rninmoment, avgasflöde, avgasåterföringshalt och lambdavärden (dvs. luft/bränsleblandning), och installationsspecifik data såsom möjlig ackumulering av ämnen och/eller frigöming av ämnen och/eller omvandling av ämnen i avgassystemet och en yta i avgassystemet i kontakt med avgasströmmen. Vidare kan förarinteraktiv data som är relaterad till förarens körsätt användas vid beräkningen av de en eller flera första parametrarna P1 så att fordonets framtida beteende beaktas vid beräkningen. Exempel på förarinteraktiv data är: användande av blinkers, gaspedalläge, och användning av bromsar.
En fördel med användandet av fordonsspecifika och/eller vägspecifika data vid styrningen är att systemet i förväg kan avgöra huruvida någon styrstrategi för en eller flera fiinktioner (t.ex. utväxling, extem last, extem värmare, reglering av flöde, osv.) behöver användas för att koncentrationen/fraktionen inte skall hamna utanför ett fördraget intervall. Därmed undviks 16 användande av onödiga styrstrategier och vidare kan systemet agera proaktivt i fall någon åtgärd skulle vara nödvändig att vidta, dvs. systemet kan agera i förväg.
Enligt en särskild utföringsform är första koncentrationen/fraktionen Cl/Xl en koncentration/ fraktion i gasströmmen alternativt en koncentration/ fraktion över en vätska eller en partikel i avgasströmmen och den andra koncentrationen/fraktionen CZ/XZ en koncentration/fraktion i avgasströmmen på/närrnast en yta eller substrat hos i avgassystemet.
Ytkoncentrationen/-fraktionen är en koncentration/fraktion i gasen på/närrnast en yta hos avgassystemet eller på en del därav, vilket påverkar transporteringen av ämnen till och från ytan samt de kemiska reaktionema på ytan. Koncentrationen/fraktionen över en vätska avser koncentrationen på en yta i avgassystemet. Denna koncentration/fraktion över en vätska kommer att påverka transporteringen av substansmängd till eller från vätskan, t.ex. kondensation eller förångning. Vätskan kan i detta fall t.ex. bestå av urea, vatten eller bränsle.
Koncentrationen/fraktionen omedelbart över en partikel i gasen kommer däremot att bestämma reaktionshastigheten såsom tillväxt, sönderdelning eller oxidation för partikeln som i detta fall t.ex. kan vara en sotpartikel eller en ureapartikel i avgassystemet.
Enligt en annan utföringsform är första koncentrationen/fraktionen Cl/Xl en koncentration/fraktion i avgasströmmen uppströms ett ornråde i avgassystem vid vilket en koncentration/fraktion önskas erhållas. Detta är särskilt fördelaktigt då omvandlingsgraden hos en i avgassystemet ingående komponent (t.ex. partikelfilter eller katalysator) är entydig varför den utgående koncentrationen/fraktionen kommer att bestämmas av den ingående koncentration och/eller fraktion in i komponenten. Detta är t.ex. fallet vid jämviktskontrollerad omvandling av NO till N02 i dieseloxidationskatalysator (DOC) eller konvertering av NOX i en SCR-katalysator vid höga temperaturer. Det är även speciellt fördelaktigt om ett partikelfilter (DPF) håller på att överhetta och överhettningsprocessen kan stoppas genom borttagande av syre in i partikelfiltret.
Vidare skall det förstås att de en eller första parametrarna P1 som används i styrningen av drivlinan kan bestå av endast nuvarande värden, eller bestå av endast beräknade värden, eller vara en kombination av nuvarande och beräknade värden beroende på tillämpning. 17 Aktivering eller deaktivering av frihjulning kan enligt en utföringsform av uppfinningen ske med användandet av en eller flera tröskelvärden mot vilka de en eller flera första parametrarna P1 jämförs. Tröskelvärdena anger vanligtvis gränsvärden som inte skall underskridas eller överskridas och om koncentrationen/fraktionen passerar ett sådant tröskelvärde vidtas någon koncentrations/fraktionsreglerande åtgärd av systemet. Om koncentrations-/fraktionsjusterande åtgärder behöver vidtas så aktiveras frihjulning om ett värde för åtminstone en av de en eller flera första parametrarna P1 passerar ett tröskelvärde PT enligt en utföringsforrn av uppfinningen.
Andra ytterligare parametrar som är användbara vid styrningen av drivlinan för aktivering eller deaktivering av frihjulning vid reglering av koncentrationen/fraktionen i avgassystemet är: 0 en begärd motoreffekt eftersom frihjulning aktiveras då den begärda motor- eller framdrivningseffekten är låg. I annat fall blir körupplevelsen/körbarheten för dålig; 0 ett begärt motorrnoment i analogi med ovan resonemang; 0 en beräknad hastighet och/eller en beräknad väglutning för nämnda motorfordon över framförliggande vägavsnitt. Att frihjula i andra situationer än när fordonet kan hålla, eller väsentligen hålla en önskad hastighet ger mycket dålig körbarhet och är därför inte önskvärt.
Det bör inses att de en eller flera första parametrama P1 inte ensamt avgör om frihjulning skall aktiveras. Vanligtvis är det viktigaste villkoret att fordonet skall kunna hålla en önskad hastighet med frihjulning aktiverad eftersom körbarheten annars blir för dålig. Även andra villkor är relevanta, vilket innebär att verkliga system använder koncentrationen/fraktionen i avgasströmmen som en av flera parametrar vid bestämning om frihjulning skall aktiveras eller inte. Deaktivering av frihjulning kan dock göras oberoende av fordonets hastighet, väglutning, 111.111.
Vid styrningen av koncentrationen/fraktionen med de en eller flera första parametrama kan även åtgärder vidtas för styrning av motorn då frikopplingen är aktiverad för snabbare och precisare reglering. Om utväxlingen ökas så ökas motorvarvtalet och därmed höjs motorns last vilket leder till att totalkoncentration CTOt i avgasströmmen sänks och att avgasflödet ökar; däremot om utväxlingen minskas så minskas motorvarvtalet och därmed ökas motorns 18 last och avgasflödet vilket leder till att totalkoncentration C Tot i avgasströmmen minskas. Alla koncentrationer/ fraktioner av olika ämnen beter sig inte på samma sätt vid en lastökning eller en lastminskning. Med kunskap om grundläggande forbränningssamband, emissionskemi, avgasbehandlingssystem, och motorns styrstrategi med avseende på t.ex. luft/bränsleförhållande, laddtryck, EGR-halt, insprutningstidpunkt/er, och dosering av ämnen i avgassystemet inser fackmannen hur motorlast och motorvarvtal skall varieras for att uppnå en ändring av en given koncentration eller fraktion. Vad gäller ändringen av koncentrationen/fraktionen över katalysatorer i avgassystemet så försämras deras verkningsgrad generellt med ökanden flöde och minskande temperatur. Vid ett givet driveffektbehov kommer således generellt verkningsgraden att sjunka med ökande motorvarvtal. Undantag finns dock och därfor används i praktiken även här virtuella sensorer for att besluta i vilken riktning motorvarvtalet skall ändras. I praktiken realiserar detta med användandet av en eller flera virtuella sensorer anordnade att beräkna en storhet såsom en koncentration eller fraktion av ämnen. Med användande av sensorvärde från nämnda sensorer kan motorlasten och motorvarvtalet styras för reglering av koncentration/ fraktion.
Det har vidare insetts av uppfinnarna att de en eller flera forsta parametrarna P1 är lämpliga att användas for styrning av andra funktioner i fordonet for reglering av koncentrationen/fraktionen samtidigt som frihjulning är aktiverad. Dessa funktioner skall ha en direkt eller indirekt påverkan på koncentrationen/fraktionen. Därmed kan regleringen av koncentrationen/fraktionen ske effektivare och snabbare. Passande filnktioner är relaterade till: extern last; omvandling av avgasvärrne till energi; extem värrnning av avgassystemet; insprutning av bränsle till motom; insprutning av bränsle, urea eller annan lämplig vätska till avgassystemet; och reglering av avgasflödet. Det bör inses att de en eller flera forsta parametrarna P1 kan användas for att styra en sådan funktion eller en kombination av två eller flera sådana funktioner.
Exempel på extem last som kan styras med de en eller flera första parametrama P1 när frihjulning är aktiverad är hjälpaggregat såsom vattenpump, fläkt eller kompressor; generator; hybridgenerator eller motsvarande energiåtervinningssystem; retarder, avgasbroms eller annan tillsatsbroms. Enligt uppfinningen skall den externa lasten vara anordnad på motorsidan av kopplingsanordningen/växellådan eftersom alla laster som sitter på utgående sida av 19 växellådan inte kommer kunna påverka motorn när frihjulning är aktiverad eftersom drivlinan då är öppen.
Vid frihjulning kan arbetspunkten hos motorn väljas fritt med avseende på motorvarvtalet medan systemet i norrnalfall är begränsad till tomgångslast med avseende på motorrnoment.
Men med en extern last kan man påverka motorns moment och på så vis öka frihetsgraden ytterligare i valet av arbetspunkt vid frihjulning. I vissa fall är den externa lasten av typen ”på” eller ”av”, dvs. att den antingen är aktiverad eller inte aktiverad, och i dessa fall begränsas styrningen och beräkningen av arbetspunkten till att avgöra om den externa lasten ska vara aktiverad eller inte.
De en eller flera forsta parametrama P1 kan användas for styrning av ett system anordnat for omvandling av avgasvärrne till energi (Waste Heat Recovery, WHR). Regleringen av temperaturen med systemet for omvandling av avgasvärrne till energi sker enligt en utföringsforrn genom att maximal energi i förhållande till insatt energi, eller total omvandlad energi, tas ut via systemet. Denna reglering inriktas företrädesvis på att maximera värmeledningen in i systemet och utformas exempelvis som en PID- eller MPC-regulator (Proportional Integral Derivative, PID; Model Predictive Control, MPC).
Vidare kan de en eller flera första parametrama P1 användas for styrning av åtminstone en extern värmare för avgassystemet. Den externa värmaren har som uppgift att höja koncentrationen/fraktionen hos avgasströmmen. Företrädesvis är den extema värmaren något av: 0 en brännare inrättad i avgassystemet efter förbränningsmotors cylindrar; 0 ett system anordnat för injektion av kolväten för oxidation eller förbränning på en i avgassystemet placerad katalysator; 0 en elektrisk värmare inrättad i avgassystemet efter förbränningsmotors cylindrar; eller 0 någon annan lämplig extem värmare inrättad i, eller i nära anslutning till avgassystemet.
Den externa värmaren styrs företrädesvis så att maximal koncentrationsökning erhålles i förhållande till insatt energi eller så att koncentrationsökningen maximeras. Men den externa värmaren kan istället styras så att koncentrationsökningshastigheten prioriteras. Styrningen av den externa värmaren kan utforrnas som en PID- eller MPC-regulator.
Såsom nämnts ovan kan även de en eller flera första parametrarna P1 dessutom användas för styrning av ett bränsleinsprutningssystem anordnat för insprutning av bränsle till förbränningsmotorn. Detta kan ske genom styrning av antalet postinsprutningar, tidpunkten (CAD, dvs. vevvinkelgrad) för postinsprutningarna och bränslemängden per postinsprutning.
Styrningen av bränsleinsprutningssystemet kan implementeras som förstyrd eller återkopplad styrning med t.ex. MAP (matrisbaserad reglerstruktur), PID, eller MPC (Model Predictive Control, MPC). Som börvärde for denna styrning kan en koncentration/fraktion nedströms motor såväl som ett partikelfilter (DOC) eller som en koncentrations-/fraktionsdifferens över nämnda partikelfilter användas. I en utförandeforrn kompenserar regleringen för verkningsgraden hos reaktioner i en i avgassystemet ingående komponent, exempelvis verkningsgraden for NO till NO2-omvandling i en dieseloxidationskatalysator. Vidare kan de en eller flera första parametrarna P1 användas for styrning av ett insprutningssystem anordnat for insprutning av bränsle, urea eller annan lämplig vätska till avgassystemet for reglering av koncentration/ fraktion C Ex/X Ex av en eller flera ingående ämnen.
En annan faktor som påverkar koncentrationen/fraktionen i avgassystemet C Ex /X Ex är egenskaperna för avgasflödet hos avgasströmmen. Av denna anledning kan även de en eller flera forsta parametrarna P1 vidare användas for styrning av avgasflödet, eller en av avgasflödet beroende parameter såsom exempelvis massövergångstal.
Styrning av avgasflödet kan exempelvis ske genom styrning av ett gasflödessystem för avgasåterföring (Exhaust Gas Recirculation, EGR) och/eller genom styrning av ett insugningssystem för motorn. F ig. 3 visar schematisk ett generellt gasflöde i ett motorsystem, varvid motorsystemet i detta exempel innefattar en dieselmotor med en turbo samt ett antal rör kopplade till motorn. Luft sugs in från vänster i f1g. 3 medelst ett insugningssystem för motorn. Den luft som sugs in passerar genom ett insugningsrör och komprimeras i en turbokompressor för att därefter kylas av i en laddluftkylare innan den i vissa fall passerar ett trottelspjäll som reglerar mängden luft in i dieselmotor. Därefter blandas luften med återförda avgaser medelst ett gasflödessystem för avgasåterföring (EGR) och denna blandning sugs 21 sedan in i motorns cylindrar för att där blandas med diesel eller annat bränsle innan förbränning sker i motorn.
Avgasema från förbränningsprocessen går sedan genom en turboturbin som sätter fart på turbokompressom. Delar av avgaserna går dock in i ett EGR-rör och leds tillbaka till insugningsröret via ett EGR-spjäll och en eller flera EGR-kylare. EGR-spjällets funktion är att reglera mängden återförda avgaser tillbaka till förbränningsprocessen. Då EGR-gasema kyls kommer användandet av EGR att flytta värrneenergi från avgaserna till motorns kylsystem.
Innan avgaserna helt försvinner ut ur motorsystemet passerar de i vissa motorer ett avgasspj äll (om ett sådant är installerat) vilket styr trycket i en avgassamlare (ej visad i figuren). Därefter passerar avgasema ett efterbehandlingssystem som kan innehålla ett dieselpartikelfilter och/eller en SCR-katalysator såsom tidigare nämnts. Om motorn inte är hårt belastad kommer avgasema att ha en lägre temperatur än önskat och därmed kyla ned katalysatom. Ett sätt att begränsa mängden avkylande avgaser är användande av ett spjäll anordnat i ett insugningsrör för luft till motorn. Därmed kan mängden luft in i motom begränsas som i sin tur leder till att även avgaserna ut från motorn begränsas, vilket vid en given last resulterar i varmare avgaser med en vanligen högre fraktion förbränningsprodukter. Detta spjäll benämns vanligtvis trottelspjäll, vilket omnämndes ovan. Beträffande mängden luft som motom förbrukar bestäms denna till stor del av varvtalet hos motom, vilket i detta fall betyder: ju högre motorvarvtal desto högre luftflöde krävs till motom.
Enligt föreliggande uppfinning kan de en eller flera första parametrarna P1 användas för att styra gasflödessystemet för avgasåterföring (EGR) och/eller insugningssystem anordnat för reglering av ett luftinflöde till motom. Dessutom kan styrningen av gasflödessystemet för avgasåterföring (EGR) och insugningssystemet styras med en ytterligare parameter relaterad till emissioner producerade av nämnda förbränningsmotor. Med emissioner förstås här exempelvis avgasutsläpp och ljud. Vidare kan en minskning av avgasflödet kombineras med en ökning av motorns last för att ändra fraktionen av någon ingående komponent i avgassystemet. Denna utföringsforrn kan realiseras medelst exempelvis förstyrd eller återkopplad styrning av en avgasbroms med användande av: ett börvärde för fraktionen eller ett värde som är en funktion av nämnda börvärde för fraktionen. 22 Vidare visar Fig. 5 ett flödesdiagram av en exemplifierad utföringsform av metoden enligt uppfinningen: A. Vid A mäts, eller beräknas den första parametern P1 från andra sensorsignaler (virtuell sensor). Den första parametem P1 kan även beräknas över framförvarande vägavsnitt för fordonet vid A.
. Utifrån värdet på den första parametem P1 bestäms vid B om en koncentrations- /fraktionsreglerande åtgärd behöver vidtas. Detta kan exempelvis ske genom jämförande av den forsta parametem P1 med ett tröskelvärde, eller genom att jämföra flera prediktioner av den forsta parametern P1 med relaterade styrstrategier och utifrån dessa välja vilken/vilka koncentrations-/fraktionsreglerande åtgärder som behöver vidtas.
. Om en koncentrations-/fraktionsreglerande åtgärd skall sättas in beräknas vid C om frihjulning skall aktiveras. Även andra parametrar kan beaktas vid beräkningen om frihjulning skall aktiveras eller inte, såsom begärd motoreffekt, begärt motormoment, predikterad hastighet, predikterad väglutning, osv. Såsom beskrivits ovan bör dessutom andra villkor för aktivering av frihjulning beaktas.
. Vid D styrs drivlinan så att frihjulning aktiveras, exempelvis genom att försätta växellådan i ett neutralläge, eller genom att öppna kopplingsanordningen.
. Vid E kontrolleras om extern last behöver användas för att reglera koncentrationen/ fraktionen i avgassystemet.
Om extern last behöver användas styrs den externa lasten vid F så att önskad motorlast nås.
. Vid G kontrolleras om extern värmare behöver användas för att reglera koncentrationen/ fraktionen i avgasströmmen.
. Om extern värmare behöver användas styrs en eller flera externa värmaren vid H så att önskad koncentration/fraktion nås i avgasströmmen, exempelvis genom styrning av en brännare, injektion av kolväten i motorn eller injektion av kolväten i avgasema.
Vid I kontrolleras om avgasflödet behöver styras för att reglera koncentrationen/ fraktionen i avgasströmmen.
Om avgasflödet behöver styras för reglering av koncentrationen/fraktionen i avgasströmmen styrs avgasflödet vid J så att önskat avgasflöde nås, och indirekt möjliggör att önskad koncentration/ fraktion kan nås i avgasströmmen. 23 Föreliggande uppfinning kan implementeras i ett styrsystem innefattande exempelvis en styrenhet anordnad att styra hela eller delar av en drivlina hos ett motorfordon 100. Vidare kan systemet innefatta ytterligare styrenheter anordnade att styra andra fiinktioner såsom extern last, extern värmare, etc. Styrenheter av den visade typen är normalt anordnade att ta emot sensorsignaler från olika delar av fordonet och liksom från andra styrenheter. Dessa styrenheter är vidare vanligtvis anordnade att avge styrsignaler till olika fordonsdelar och fordonskomponenter. Styrenhetema kan även innefatta, eller vara kopplad till en beräkningsenhet anordnad for beräkning/ simulering av predikterade parametervärden.
Vanligtvis består styrsystem i moderna fordon av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar for sammankoppling av ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er) eller controllers, 115, 208, och olika på fordonet anordnade komponenter. Ett sådant styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter och ansvaret för en specifik funktion i fordonet kan vara uppdelat på en eller flera styrenheter.
Styrningen sker ofta med programmerade instruktioner. Dessa programmerade instruktioner utgörs typiskt sett av ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator eller styrenhet åstadkommer att datorn/styrenheten utför önskad styrning, såsom metoder enligt föreliggande uppfinning. Datorprogrammet utgör vanligtvis del av en datorprogramprodukt, där datorprogramprodukten innefattar ett tillämpligt lagringsmedium 121 med datorprogrammet 109 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.
En exempelstyrenhet (styrenheten 208) visas schematiskt i fig. 4, 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 vidare förbunden med en minnesenhet 121, vilken tillhandahåller beräkningsenheten t.ex. den lagrade programkoden 109 och/eller 24 den lagrade data beräkningsenheten behöver för att kunna utföra beräkningar.
Beräkningsenheten är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 121 .
Vidare är styrenheten försedd med organ/anordningar 122, 123, 124, 125 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågforrner, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna för mottagande av insignaler kan detekteras som information for behandling av beräkningsenheten 120. Anordningarna 123, 124 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat från beräkningsenheten 120 till utsignaler for överföring till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalema är avsedda. Var och en av anslutningama till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN, en MOST (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan lämplig busskonfiguration eller trådlös kommunikations- anslutning.
Mer preciserat innefattar ett (styr)system enligt föreliggande uppfinning en styrenhet anordnad att styra nämnda drivlina för aktivering eller deaktivering av frihjulning baserad på en eller flera första parametrar P1 för reglering av en koncentration/fraktion C Ex/X Ex av ett eller flera ingående ämnen TEX inämnda avgasström, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrar P1 är en första koncentrations-/fraktionsskillnad mellan nämnda första koncentration/fraktion Cl/Xl i nämnda avgasström och en referenskoncentration/-fraktion C Re f/X Ref Såsom inses av fackmannen kan detta system implementeras i ett styrsystem beskrivet ovan. Vidare avser föreliggande uppfinning dessutom ett motorfordon 100, såsom en buss, lastbil eller dylikt motorfordon, innefattande åtminstone ett system enligt ovan.
Slutligen bör det inses att föreliggande uppfinning inte är begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfång.

Claims (24)

    10 15 20 25 30 25 PATENTKRAV
  1. l. Metod för reglering av en koncentration/fraktion av ett eller flera ingående ämnen i en avgasström hos ett motorfordon genom styrning av dess drivlina, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbränningsmotor kopplingsbar med en växellåda via en kopplingsanordning, och ett avgassystem anordnat for bortledande av en avgasström från nämnda forbränningsmotor; varvid nämnda metod innefattar steget: - styrning av nämnda drivlina for aktivering eller deaktivering av frihjulning baserad på en eller flera forsta parametrar P1 for reglering av en koncentration/fraktion C Ex/X Ex av ett eller flera ingående ämnen TEx inämnda avgasström, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrar P1 är en forsta koncentrations-/fraktionsskillnad mellan nänmda forsta koncentration/fraktion C1/X1 i nämnda avgasström och en referenskoncentration/-fraktion CRef/XRef.
  2. 2. Metod enligt patentkrav l, varvid åtminstone en av nänmda en eller flera forsta parametrar P1 är en forsta koncentration/fraktion C1/X1 och/eller en andra koncentrations- /fraktionsskillnad mellan nämnda forsta koncentration/fraktion C1/X1 och en andra koncentration/ fraktion C Z/X 2 i nämnda avgasström.
  3. 3. Metod enligt patentkrav 2, varvid nämnda forsta koncentration/fraktion C1/X1 är en koncentration/fraktion i nämnda avgasström uppströms ett område i nänmda avgasström vid vilket en koncentration/ fraktion önskas erhållas.
  4. 4. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid åtminstone en av nänmda en eller flera forsta parametrar P1 är en tidsderivata och/eller en tidsintegral av nänmda forsta koncentration/fraktion C1/X1 och/eller nämnda forsta koncentrations-/fraktionsskillnad och/eller nämnda andra koncentrations-/fraktionsskillnad.
  5. 5. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid åtminstone en av nänmda en eller flera första parametrar P1 beräknas över nämnda motorfordons framförvarande vägavsnitt 10 15 20 25 30 26 baserade på en eller flera fordonsspecifika och/eller vägspecifika data for nämnda motorfordon.
  6. 6. Metod enligt patentkrav 5, varvid nämnda fordonsspecifika och/eller vägspecifika data är vald ur gruppen innefattande: en väglutning; kurvradier, hastighetsbegränsningar; en vikt for nämnda motorfordon; ett rullmotstånd; ett luftmotstånd; motorspecifik data såsom mineffekt, minmoment, avgasflöde, avgasåterforingshalt, maxeffekt, maxmoment, lambdavärden, och insprutningsparametrar.
  7. 7. Metod enligt något av patentkrav 2-6, varvid nämnda forsta koncentration/fraktion Cl/Xl är en koncentration/fraktion av ett gasforrnigt ämne eller en koncentration av fasta partiklar eller vätskeformiga droppar, och nämnda andra koncentration/fraktion CZ/XZ är en koncentration/fraktion i nämnda avgasström på/närrnast en yta eller ett substrat hos nämnda avgassystem.
  8. 8. Metod enligt något av patentkrav 2-7, varvid nämnda forsta koncentration/fraktion Cl/Xl och/eller nämnda andra koncentration/fraktion CZ/XZ är en koncentration/fraktion av en eller flera ämnen i gruppen innefattande: syre 02, koldioxid C02, koloxid CO, svaveloxider S0x, kväveoxider N0x, kväveoxid NO, kvävedioxid N02, lustgas N20, ammoniak NHS; och partiklar såsom sot, HC-droppar och aska.
  9. 9. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid frihjulningen aktiveras om ett värde for åtminstone en av nämnda en eller flera forsta parametrar P1 underskrider ett tröskelvärde PT.
  10. 10. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid styrningen av nämnda drivlina for aktivering eller deaktivering av frihjulning vidare är baserad en eller flera ytterligare parametrar relaterade till någon vald ur gruppen innefattande: en begärd motoreffekt; ett begärt motorrnoment; en beräknad hastighet och/eller en beräknad väglutning for nämnda motorfordon över framförliggande vägavsnitt.
  11. ll. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid frihjulningen aktiveras medelst: 10 15 20 25 30 27 - försättande av nämnda växellåda i ett neutralläge, eller - öppnande av nämnda kopplingsanordning.
  12. 12. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar när frihjulning är aktiverad: - styrning av åtminstone en extern last för höjning eller sänkning av nämnda koncentration/fraktion CEx/XEX av ett eller flera ingående ämnen i nänmda avgasström baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1, vilken extema last är inrättad på en motorsida av nämnda kopplingsanordning/växellåda.
  13. 13. Metod enligt patentkrav 12, varvid nämnda externa last är en eller flera externa laster valda ur gruppen innefattande: ett system anordnat for omvandling av avgasvärrne till energi (WHR); hjälpaggregat såsom vattenpump, fläkt eller kompressor; generator; hybridgenerator eller motsvarande energiåtervinningssystem; retarder, avgasbroms eller annan tillsatsbroms.
  14. 14. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar när frihjulning är aktiverad: - styrning av åtminstone en extern värmare baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för sänkning eller höjning av nämnda koncentration/fraktion C Ex/X Ex av ett eller flera ingående ämnen inämnda avgasström.
  15. 15. Metod enligt patentkrav 14, varvid nämnda extema värmare är någon vald ur gruppen innefattande: en brännare inrättad i nämnda avgasström efter nämnda förbränningsmotors cylindrar; ett system anordnat för injektion av kolväten för oxidation eller förbränning på en i nämnda avgasström placerad katalysator; en elektrisk värmare inrättad i nämnda avgasström efter nämnda förbränningsmotors cylindrar; och en annan extem värmare inrättad i eller i nära anslutning till nämnda avgasström.
  16. 16. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar när frihjulning är aktiverad: 10 15 20 25 30 28 - styrning av ett bränsleinsprutningssystem anordnat för insprutning av bränsle till nämnda förbränningsmotor baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för reglering av nämnda temperatur TEX i nämnda avgasström.
  17. 17. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar: - styrning av ett insprutningssystem anordnat för insprutning av bränsle, urea eller annan vätska till nämnda avgasström baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för reglering av nämnda koncentration/fraktion C Ex/X Ex av en eller flera ingående ämnen i nämnda avgasström.
  18. 18. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar när frihjulning är aktiverad: - styrning av ett avgasflöde hos nämnda avgasström, eller en av nämnda avgasflöde beroende parameter såsom massövergångstal, baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för reglering av nämnda koncentration/fraktion C Ex/X Ex av en eller flera ingående ämnen i nämnda avgasström.
  19. 19. Metod enligt patentkrav 18, varvid styrningen av nämnda avgasflöde innefattar: - styrning av ett gasflödessystem för avgasåterföring (EGR) anordnat för nämnda förbränningsmotor baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för reglering av nämnda koncentration/fraktion C Ex/X Ex av en eller flera ingående ämnen i nämnda avgasström; och/eller - styrning av ett insugningssystem anordnat för reglering av ett lultinflöde till nämnda förbränningsmotor baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för reglering av nämnda koncentration/fraktion C Ex/X Ex av en eller flera ingående ämnen i nämnda avgasström.
  20. 20. Metod enligt patentkrav 19, varvid styrningen av nänmda gasflödessystem för avgasåterföring (EGR) och/eller styrningen av nämnda insugningssystem vidare är baserad på en ytterligare parameter relaterad till emissioner producerade av nänmda förbränningsmotor. 10 15 20 29
  21. 21. Datorprogram innefattande progranikod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utfor metoden enligt något av föregående patentkrav.
  22. 22. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 21, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.
  23. 23. System anordnat for styrning av en eller flera fimktioner i ett motorfordon, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en forbränningsmotor kopplingsbar med en växellåda via en kopplingsanordning, och ett avgasström anordnat for bortledande av en avgasström från nämnda forbränningsmotor; varvid nämnda system är kännetecknat av att innefatta en styrenhet anordnad att styra nämnda drivlina for aktivering eller deaktivering av frihjulning baserad på en eller flera forsta parametrar P1 for reglering av en koncentration/fraktion CEx/XEX av ett eller flera ingående ämnen TEx i nämnda avgasström, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera forsta parametrar P1 är en forsta koncentrations-/fraktionsskillnad mellan nämnda forsta koncentration/ fraktion Cl/Xl i nämnda avgasström och en referenskoncentration/ -fraktion C R e f /X R e f .
  24. 24. Motorfordon innefattande åtminstone ett system enligt patentkrav 23.
SE1351154A 2012-10-02 2013-10-02 Reglering av en koncentration/fraktion av ingående ämnen i en avgasström SE539094C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020157011568A KR101713924B1 (ko) 2012-10-02 2013-10-02 배기가스 스트림 내의 물질의 농도/분율 조절
SE1351154A SE539094C2 (sv) 2012-10-02 2013-10-02 Reglering av en koncentration/fraktion av ingående ämnen i en avgasström
US14/433,110 US10035500B2 (en) 2012-10-02 2013-10-02 Regulation of concentration/fraction of substances in an exhaust stream
PCT/SE2013/051146 WO2014055019A1 (en) 2012-10-02 2013-10-02 Regulation of concentration/fraction of substances in an exhaust stream
BR112015007402-2A BR112015007402B1 (pt) 2012-10-02 2013-10-02 Método e sistema para regulamentação de concentração/fração de substâncias em uma corrente de exaustão e veículo compreendendo tal sistema

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1251106 2012-10-02
SE1351154A SE539094C2 (sv) 2012-10-02 2013-10-02 Reglering av en koncentration/fraktion av ingående ämnen i en avgasström

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1351154A1 true SE1351154A1 (sv) 2014-04-03
SE539094C2 SE539094C2 (sv) 2017-04-04

Family

ID=50435244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1351154A SE539094C2 (sv) 2012-10-02 2013-10-02 Reglering av en koncentration/fraktion av ingående ämnen i en avgasström

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10035500B2 (sv)
KR (1) KR101713924B1 (sv)
BR (1) BR112015007402B1 (sv)
SE (1) SE539094C2 (sv)
WO (1) WO2014055019A1 (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10293825B2 (en) 2015-09-22 2019-05-21 Cummins Inc. Intelligent coasting management
US10774778B2 (en) 2015-10-14 2020-09-15 Cummins Inc. Hierarchical engine control systems and methods
US11002203B2 (en) 2015-10-14 2021-05-11 Cummins Inc. Reference value engine control systems and methods
WO2017065753A1 (en) 2015-10-14 2017-04-20 Cummins Inc. Reference value engine control systems and methods
CN108779729B (zh) 2015-10-14 2021-11-30 康明斯公司 用于控制内燃机的系统以及控制器
US10947914B2 (en) * 2015-10-14 2021-03-16 Cummins Inc. Reference value engine control systems and methods
DE102017003240A1 (de) * 2017-04-04 2018-10-04 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Regenerieren einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens sowie zugeordnetes Kraftfahrzeug
DE102017212958A1 (de) * 2017-07-27 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen einer Drehzahlregelung eines Verbrennungsmotors
CN114110158B (zh) * 2021-11-30 2023-06-23 潍柴动力股份有限公司 一种车辆的控制方法、装置和车辆
CN117328977B (zh) * 2023-12-01 2024-02-20 潍柴动力股份有限公司 一种后处理滤波控制方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1576454B2 (de) 1967-10-13 1973-09-06 August, Paul, Dipl.-Ing. Dr.h.c, Barcelona (Spanien) Gemischverdichtende fremdgezuendete brennkraftmaschinen mit einer gemischerzeugungseinrichtung im ansaugsystem
US4408293A (en) * 1980-12-04 1983-10-04 Jack Avins Automotive control systems for improving fuel consumption
GB9019400D0 (en) 1990-09-05 1990-10-17 Lucas Ind Plc Power unit
US5588888A (en) * 1995-10-10 1996-12-31 Centek Industries, Inc. Wet marine exhaust muffler
DE19703863A1 (de) 1997-02-03 1998-08-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
US6866610B2 (en) 2001-03-30 2005-03-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and method for vehicle having internal combustion engine and continuously variable transmission, and control apparatus and method for internal combustion engine
US6857262B2 (en) * 2001-08-16 2005-02-22 Spx Corporation Catalytic converter function detection
JP3835241B2 (ja) * 2001-10-15 2006-10-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3985053B2 (ja) 2002-07-15 2007-10-03 マツダ株式会社 エンジンの排気微粒子処理装置
US6701903B1 (en) * 2002-08-22 2004-03-09 Visteon Global Technologies, Inc. Method of determining valve events to optimize engine operating parameters
SE525297C2 (sv) 2004-03-23 2005-01-25 Volvo Lastvagnar Ab Metod för att åstadkomma lägre emissioner vid drift av ett fordon samt motordrivet fordon
DE102004017115A1 (de) * 2004-04-07 2005-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung für ein Fahrzeug mit automatischem oder automatisiertem Getriebe
US7107143B2 (en) * 2004-07-21 2006-09-12 General Motors Corporation Estimation of oxygen concentration in the intake manifold of an unthrottled lean burn engine
US6983726B1 (en) * 2004-11-05 2006-01-10 Lear Corporation Engine exhaust startup monitoring system
US7628009B2 (en) 2005-10-07 2009-12-08 Eaton Corporation Exhaust aftertreatment system with transmission control
DE102007010295B4 (de) * 2007-03-02 2020-09-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
WO2009105894A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Dominic Edward Scappatura Exhaust gas treatment apparatus and method
US9180408B2 (en) 2008-05-02 2015-11-10 GM Global Technology Operations LLC Fuel efficient ammonia generation strategy for lean-burn engines utilizing passive NH3-SCR for the control of NOx
JP5560426B2 (ja) 2008-12-19 2014-07-30 Udトラックス株式会社 エンジンの排気浄化装置
DE102009002521A1 (de) 2009-04-21 2010-10-28 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem Segel- bzw. Rollmodus
US20110120100A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 General Electric Company Catalyst and method of manufacture
US8784661B2 (en) * 2010-02-13 2014-07-22 Mcallister Technologies, Llc Liquid fuel for isolating waste material and storing energy
DE102010030346A1 (de) 2010-06-22 2011-12-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Fahrbetriebssteuerung eines Kraftfahrzeugs
WO2012118858A2 (en) 2011-02-28 2012-09-07 Cummins Intellectual Property, Inc. System and method of dpf passive enhancement through powertrain torque-speed management
DE102011119007A1 (de) 2011-11-11 2013-05-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, Steuereinrichtung und Fahrzeug
JP5668701B2 (ja) * 2012-01-25 2015-02-12 株式会社アドヴィックス 車両質量推定装置

Also Published As

Publication number Publication date
SE539094C2 (sv) 2017-04-04
KR20150067281A (ko) 2015-06-17
BR112015007402B1 (pt) 2021-12-28
KR101713924B1 (ko) 2017-03-08
US10035500B2 (en) 2018-07-31
WO2014055019A1 (en) 2014-04-10
US20150239453A1 (en) 2015-08-27
BR112015007402A2 (pt) 2017-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9863352B2 (en) Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
SE1351154A1 (sv) Reglering av en koncenration/fraktion av ingående ämnen i enavgasström
EP2917530B1 (en) Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
SE1351158A1 (sv) Reglering av en koncenration/fraktion av ingående ämnen i enavgasström
SE536798C2 (sv) Förfarande och system för reduktion av en beläggning i ett efterbehandlingssystem
SE539219C2 (sv) Reglering av en temperatur i ett avgassystem
SE536169C2 (sv) Förfarande och system för avgasrening
EP2920442B1 (en) Regulation of concentration/fraction of substances in an exhaust stream
EP2923050B1 (en) Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
SE1351159A1 (sv) Reglering av en koncentration/fraktion av ingående ämnen i en avgasström
EP2903873A1 (en) Regulation of concentration/fraction of substances in an exhaust stream
SE1350993A1 (sv) Förfarande och system för reglering av en förbränningsmotor
SE535802C2 (sv) Förfarande och system vid regenerering av ett partikelfilter för avgasrening
SE1450078A1 (sv) Styrning av ett organ i ett motorsystem