SE539215C2 - Reglering av en temperatur i ett avgassystem - Google Patents

Reglering av en temperatur i ett avgassystem Download PDF

Info

Publication number
SE539215C2
SE539215C2 SE1351152A SE1351152A SE539215C2 SE 539215 C2 SE539215 C2 SE 539215C2 SE 1351152 A SE1351152 A SE 1351152A SE 1351152 A SE1351152 A SE 1351152A SE 539215 C2 SE539215 C2 SE 539215C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
temperature
exhaust
exhaust system
internal combustion
parameters
Prior art date
Application number
SE1351152A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1351152A1 (sv
Inventor
Stenlåås Ola
Roos Fredrik
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 BR112015007431-6A priority Critical patent/BR112015007431B1/pt
Priority to US14/433,274 priority patent/US9657667B2/en
Priority to EP13844264.5A priority patent/EP2917530B1/en
Priority to PCT/SE2013/051144 priority patent/WO2014055017A1/en
Priority to KR1020157011565A priority patent/KR101713923B1/ko
Priority to SE1351152A priority patent/SE539215C2/sv
Publication of SE1351152A1 publication Critical patent/SE1351152A1/sv
Publication of SE539215C2 publication Critical patent/SE539215C2/sv

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097—Predicting future conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/74—Inputs being a function of engine parameters
    • F16H59/78—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control 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
    • F16H61/02—Control 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
    • F16H61/0202—Control 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
    • F16H61/0204—Control 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
    • F16H61/0213—Control 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/05—Type of road, e.g. motorways, local streets, paved or unpaved roads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/20—Road profile, i.e. the change in elevation or curvature of a plurality of continuous road segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0694—Engine exhaust temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10—Change speed gearings
    • B60W2710/1005—Transmission ratio engaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/47—Engine emissions
    • B60Y2300/474—Catalyst warm up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/43—Engines
    • B60Y2400/442—Exhaust gas recirculation [EGR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control 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
    • F16H2061/0018—Transmission control for optimising exhaust emissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control 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
    • F16H61/02—Control 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
    • F16H61/0202—Control 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
    • F16H61/0204—Control 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
    • F16H61/0213—Control 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
    • F16H2061/0232—Selecting ratios for bringing engine into a particular state, e.g. for fast warming up or for reducing exhaust emissions
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

REGLERING AV EN TEMPERATUR I ETT AVGASSYSTEM Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser en metod för reglering av en temperatur i ett avgassystem genom styrning av ett motorfordons drivlina. Vidare avser uppfinningen ett datorprogram, en datorprogramprodukt, ett system och ett motorfordon innefattande ett sådant system.
Bakgrund till uppfinningen Lagar och regler för avgasutsläpp från motorfordon har tagits fram i många jurisdiktioner med anledning av föroreningar och luftkvalitet i framförallt stadsområden. Dessa lagar och regler utgör ofta kravuppsättningar vilka definierar acceptabla gränser för avgasutsläpp (emissionsstandarder) för motorfordon utrustade med förbränningsmotorer. Exempelvis regleras ofta nivåer för utsläpp av kväveoxider (NOx), kolväten (HC), kolmonoxid (CO) och partiklar för de flesta typer av fordon.
För att uppfylla sådana emissionsstandarder efterbehandlas (renas) de avgaser som orsakas av förbränningen i förbränningsmotorer. T.ex. kan en s.k. katalytisk reningsprocess utnyttjas, varför också efterbehandlingssystem vanligtvis innefattar åtminstone en katalysator. Vidare kan efterbehandlingssystem alternativt eller i kombination med en eller flera katalysatorer innefatta andra komponenter, såsom exempelvis ett eller flera partikelfilter.
Figur 1 visar ett motorfordons 100 förbränningsmotor 101 där den vid förbränningen genererade avgasströmmen leds via ett turboaggregat 220. Avgasströmmen leds sedan via ett rör 204 (indikerat med pilar) till ett partikelfilter (Diesel Particulate Filter, DPF) 202 via en dieseloxidationskatalysator (Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 205. Vidare innefattar efterbehandlingssystemet en nedströms om partikelfiltret 202 anordnad SCR-katalysator 201 (Selective Catalytic Reduction, SRC), vilken använder ammoniak (NH3), eller en sammansättning ur vilken ammoniak kan genereras/bildas, som tillsatsmedel för reduktion av mängden kväveoxider NOx. Partikelfiltret 202 kan alternativt vara anordnat nedströms om SCR-katalysatorn 201. Dieseloxidationskatalysatorn DOC 205 har flera funktioner och utnyttjar det luftöverskott som motorprocessen allmänt ger upphov till i avgasströmmen som kemisk reaktor tillsammans med en ädelmetallbeläggning i dieseloxidationskatalysatorn. Nämnda dieseloxidationskatalysatorn används normalt primärt för att oxidera kvarvarande kolväten och kolmonoxid i avgasströmmen till koldioxid, vatten och värme, samt omvandling av kväveoxid till kvävedioxid.
Vid förbränning av bränsle i förbränningsmotorns förbränningskammare (cylindrar) bildas sotpartiklar. Av denna anledning används partikelfilter för att fånga upp sotpartiklar och fungerar på så 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 sotpartiklarna (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. NCVbaserad regenerering ofta även benämndpassiv regenerering,eller genom s.k. syre-(02)-baserad regenerering även benämndaktiv regenerering.
Vid passiv regenerering bildas kväveoxid och koloxid vid en reaktion mellan kol och kvävedioxid enligt t.ex. ekvation 1: Image available on "Original document" 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-katalysatorn 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-(02)-baserad regenerering, sker en kemisk process i huvudsak enligt ekvation 2: Image available on "Original document" Således, ombildas vid aktiv regenerering kol plus syrgas till koldioxid plus värme. 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.
Ofta begränsas dock den maximala temperatur som kan användas vid aktiv regenerering av toleranser för vissa av de ingående komponenterna i efterbehandlingssystemet/avgassystemet. T.ex. har ofta 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.
Beroende på hur ett fordon framförs kommer temperaturen för den vid förbränningen resulterande avgasströmmen att variera. Om förbränningsmotorn arbetar hårt kommer avgasströmmen att hålla en högre temperatur och omvänt om belastningen på förbränningsmotorn är förhållandevis låg kommer avgasströmmens temperatur att vara väsentligt lägre. Om fordonet framförs under en längre tid på ett sådant sätt att avgasströmmens temperatur håller förhållandevis låga temperaturer, såsom t.ex. temperaturer understigande 150° - 300° C, kommer en degradering av dieseloxidationskatalysatorns 205 funktion att ske på grund av att det i bränslet vanligen förekommande svavlet i olika former reagerar med dieseloxidationskatalysatorns 205 aktiva beläggning, vanligen innefattande en eller flera ädelmetaller eller andra tillämpliga metaller såsom t.ex. aluminium. Vid temperaturer understigande 150° - 250° C fungerar 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 värmekänsliga komponenter i efterbehandlingssystemet skadas såsom tidigare nämnts.
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 temperatur i ett avgassystem enligt känd teknik.
Enligt en första aspekt av uppfinningen uppnås ovan nämnda ändamål med en metod för reglering av en temperatur i ett avgassystem hos ett motorfordon genom styrning av dess drivlina, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbränningsmotor kopplingsbar med en automatiserad växellåda eller en manuell växellåda via en kopplingsanordning, varvid nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda har ett flertal diskreta växellägen, och ett avgassystem anordnat för bortledande av en avgasström från nämnda förbränningsmotor; varvid nämnda metod innefattar stegen: - erhållande av en eller flera första parametrarPt,varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrarPtär en första temperaturskillnad mellan en första temperaturTti nämnda avgassystem och en referenstemperaturTRef,och - styrning av nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda, och därmed en arbetspunkt hos nämnda förbränningsmotor genom en nedväxling till ett lägre växelläge, och därmed en ökning av ett motorvarvtal och en sänkning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrarPtöverskrider ett första tröskelvärde, och en uppväxling till ett högre växelläge, och därmed en sänkning av ett motorvarvtal och en ökning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrarPtunderskrider ett andra tröskelvärde.
Olika utföringsformer av metoden ovan är definierade i de till metoden bilagda osjälvständiga 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 automatiserad växellåda eller en manuell växellåda via en kopplingsanordning, varvid nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda har ett flertal diskreta växellägen, och ett avgassystem anordnat för bortledande av en avgasström från nämnda förbränningsmotor; varvid nämnda system innefattar: en mottagningsenhet anordnad att erhålla en eller flera första parametrarPt,varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrarPtär en första temperaturskillnad mellan en första temperaturTti nämnda avgassystem och en referenstemperaturTRef,och en styrenhet anordnad att växla ned till ett lägre växelläge, och därmed en ökning av ett motorvarvtal och en sänkning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrarPtöverskrider ett första tröskelvärde, och växla upp till ett högre växelläge, och därmed en sänkning av ett motorvarvtal och en ökning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrarPtunderskrider ett andra tröskelvärde.
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 temperatur i ett avgassystem hos ett motorfordon. Exempelvis möjliggör uppfinningen reglering av temperaturen i sådana driftsfall då reglering av temperaturen inte har varit möjliga eller inte tillräckliga med lösningar enligt känd teknik. Detta gäller särskilt för de driftsfall då motorn har låg belastning eller vid låga utomhustemperaturer. Exempel på låg belastning av motorn är t.ex. vid släpning (motorbromsning) av fordonet då luft pumpas igenom avgassystemet.
Med temperaturreglering enligt föreliggande uppfinning möjliggörs att komponenter i avgassystemet, såsom partikelfilter och katalysatorer, kan arbeta effektivt eftersom temperaturen i avgassystemet snabbt och med hög precision kan anpassas till nämnda komponenters optimala arbetstemperaturer. Risken för att komponenter i avgassystemet skadas p.g.a. överhettning minskas även därmed.
Vidare tillhandahåller uppfinningen en mer bränsleeffektiv metod att nå en önskad temperatur eller att bevara en nuvarande temperatur i avgassystemet jämfört med känd teknik. Med reglering av temperaturen genom styrning av drivlinan medelst en eller flera första parametrarPtsamt styrning av upp- respektive nedväxling av växellådan enligt uppfinningen kan åtgärder som medför stor bränsleförbrukning undvikas, såsom exempelvis aktivering av extern värmare eller motorreglering inriktad på att höja avgastemperaturen genom att sänka motorns 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 figur 5 visar ett flödesdiagram över en utföringsform 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 förbränningsmotorn 101 vid en förbränning i densamma. Såsom visas i fig. 1 kan avgassystemet innefatta ett efterbehandlingssystem (avgasreningssystem) för behandling (rening) av avgasutsläpp från förbränningsmotorn 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 gas flödessystem 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, C VT/I VT).
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 för val av växel vid en viss hastighet med ett visst körmotstånd. Vidare kan ECU:n mäta varvtal och moment hos motorn 101 och växellådans tillstånd. Information från motorn eller växellådan kan skickas till ECU:n i form av elektriska kommunikationssignaler via exempelvis en s.k. CAN-buss (Controller Area Network, C AN) 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 förbränningsmotorns 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, d.v.s. hur lång tid det skulle ta att nå ett högre drivhjulsmoment, alternativt hur mycket högre moment som kan erhållas under en viss tidsperiod.
Vidare innebär en s.k. aktivering av frihjulning 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 motorn till drivhjulen vid frihjulningen.
I föreläggande uppfinning antas att motorfordonets 100 drivlina innefattar en automatiserad växellåda eller en manuell växellåda av det slag beskrivet ovan med ett flertal diskreta växellägen. Vidare antas att motorfordonet innefattar en förbränningsmotor 101 och en till förbränningsmotorn kopplat avgassystem för bortledande av en avgasström från förbränningsmotor.
En metod enligt föreliggande uppfinning för reglering av en temperatur i avgassystemet innefattar stegen: erhållande av en eller flera första parametrarPt,varvid åtminstone en av de en eller flera första parametrarPtär en första temperaturskillnad mellan en första temperaturTti nämnda avgassystem och en referenstemperaturTRef,och styrning av nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda, och därmed en arbetspunkt hos nämnda förbränningsmotor genom en nedväxling till ett lägre växelläge, och därmed en ökning av ett motorvarvtal och en sänkning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrarPtöverskrider ett första tröskelvärde, och en uppväxling till ett högre växelläge, och därmed en sänkning av ett motorvarvtal och en ökning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrarPtunderskrider ett andra tröskelvärde. Styrningen av den automatiserade växellådan sker företrädelsevis genom styrning av växelläget hos den automatiserade växellådan eller den manuella växellådan. ReferenstemperaturenTRefär enligt en utföringsform av uppfinningen en önskad temperatur, dvs. en s.k. bör-temperatur.
Med styrning av den automatiserade växellådan förstås att ett styrsystem styr växellådan såsom beskrivits ovan. Beträffande styrning av den manuella växellådan (eller en automatiserad växellåda i manuell mod) förstås istället att en förare av fordonet ändrar växelläge med ledning av ett presentations-/indikeringssystem vilket är anordnat att presentera/indikera lämpligt önskat växelläge för föraren enligt förevarande algoritm för växelval. Därmed innebär presentations-/indikeringssystemet ett förarstöd för föraren (s.k. "driver support") vid växling 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.
Enligt ovan är följande principer för styrning av växellådan tillämpliga för att motorn skall nå en önskad temperatur: nedväxling till ett lägre växelläge och därmed högre motorvarvtal och lägre moment och därmed högre flöde och kallare avgaser om ett värde för de en eller flera första parametrarnaPtöverskrider ett första tröskelvärde; och uppväxling till ett högre växelläge och därmed lägre motorvarvtal och högre moment och därmed lägre flöde och varmare avgaser om ett värde för de en eller flera första parametrarPtunderskrider ett andra tröskelvärde. De första och andra tröskelvärdena kan anta, eller vara beroende av något värde inom, eller i närheten av de temperaturintervall som tidigare har diskuterats, dvs. över 200° - 250° C för NOx-omvandling; över 250° - 350° C för passiv regenerering; och under 550° - 600° C för undvikande av skador på komponenter i avgassystemet.
De en eller flera första parametrarnaPtanvänds företrädesvis som inparametrar till en styralgoritm anordnad att reglera temperaturen i avgassystemet till önskat värde genom styrning av drivlinan (t.ex. växellåda och koppling) enligt beskriven upp- och nedväxling enligt uppfinningen. Styralgoritmen kan vara av många olika typer och kan vara en algoritm som 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. Mer avancerade algoritmer använder även ytterligare parametrar vilket kommer att framgå av följande beskrivning.
Med förevarande uppfinning erhålles möjligheten att hålla temperaturen i t.ex. en katalysator på önskad nivå och på så sätt garantera vissa emissionsnivåer från fordonet. Detta är även ett bränsleeffektivt sätt att styra temperaturen jämfört med andra åtgärder såsom att försämra förbränningsverkningsgraden i motorn.
Föredragna temperaturintervall mot vilka temperaturen i avgassystem regleras enligt en utföringsform är exempelvis temperaturer över 200° - 250° C för god NOx-omvandling i SCR-katalysatorer beroende på flöde och SCR-volym eftersom högt flöde och låg volym kräver högre temperaturer. För effektiv passiv regenerering skall temperaturen vara över 250° - 350° C beroende på NOx/PM-kvot (Particulate Matter, PM) där högre kvot kräver lägre temperaturer. Dock skall temperaturen i avgassystemet helst hållas lägre än 550° - 600° C för att inte komponenter i avgassystemet skall skadas.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är vidare de en eller flera första parametrarnaPtvalda ur gruppen innefattande: • en första temperaturTtvilket kan vara en temperatur i ett område hos avgasströmmen eller en yt-, vätske- eller substrattemperatur i någon del eller komponent hos avgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc; • en andra temperaturskillnad mellan den första temperaturenTtoch en andra temperaturT2i avgassystemet. Den andra temperaturenT2är en annan temperatur i avgassystemet än den första temperaturenTt.Dock kan även den temperaturenT2vara en temperatur i ett område hos avgasströmmen eller en yt-, vätske- eller substrattemperatur i någon del eller komponent hos avgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda referenstemperaturTRefnågot av en temperatur vid en komponent hos nämnda avgassystem, såsom en temperatur hos en vägg på en avgaskomponent; en temperatur hos vätska insprutad i nämnda avgassystem, såsom temperaturen hos insprutad urea, bensin eller diesel; eller en temperatur vid en komponent inrättad i anslutning till nämnda avgassystem, såsom styrenheter, olika typer av sensorer/givare och aktuatorer. Detta i syfte att få god funktion hos komponenter eller processer och/eller att de ingående eller anslutna delarna och komponenterna inte skall skadas.
Enligt en ytterligare annan utföringsform av uppfinningen används en tidsderivata och/eller en tidsintegral av den första temperaturskillnaden och/eller den andra temperaturskillnaden. Användningen av tidsderivatan är fördelaktigt om styrsystemet snabbt skall reagera på en temperaturöfrändring medan användningen av tidsintegralen istället innebär att styrsystemet tar hänsyn till långsiktiga trender hos temperaturförändring vilket är fördelaktigt vid långsiktig styrning av temperaturen i avgassystemet.
De ovan nämnda nuvarande temperaturerna och temperaturskillnaderna samt funktioner 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 för signalbehandling. Temperaturskillnaderna samt funktioner därav kan även vara baserade på s.k. virtuella sensorer, dvs. sensorvärden som beräknas från andra reella sensorsignaler med användandet av en eller flera sensormodeller vilket ger s.k. nuvarande värden.
Fördelen med att använda nuvarande temperaturvärden och temperaturskillnaderna samt funktioner därav är att dessa direkt kan användas för bestämning av den första parameternPtutan komplexa eller resurskrävande beräkningar med användande av diverse simuleringsmodeller. Därmed kan även dessa nuvarande värden erhållas snabbt.
Vidare inses det att de en eller flera första parametrarnaPtkan vara beräknande (predikterade) värden t.ex. valda ur gruppen innefattande: en beräknad första temperaturTtvilket kan vara en beräknad temperatur i ett område hos avgasströmmen eller en yt-, vätske-eller substrattemperatur i någon del eller komponent hos avgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc; en första beräknad temperaturskillnad mellan den första temperaturenTtoch en referenstemperaturTRefi avgassystemet; en andra beräknad temperaturskillnad mellan den första temperaturenTtoch en andra temperaturT2i avgassystemet. Den andra beräknade temperaturenT2är en annan temperatur i avgassystemet är den första beräknade temperaturenTt.Dock kan även den andra beräknade temperaturenT2vara en temperatur i ett område hos avgasströmmen eller en yt-, vätske- eller substrattemperatur i någon del eller komponent hos avgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc; och en tidsderivata och/eller en tidsintegral av den beräknade första temperaturenTt,eller den första beräknade temperaturskillnaden, eller den andra beräknade temperaturskillnaden. Fördelarna med användningen av tidsderivata eller tidsintegral av predikterade värden är densamma som vid användningen av tidsderivata och tidsintegral av nuvarande värden.
Genom att använda en eller flera första beräknade parametrarPtså erhålles information om hur de relevanta parametrarna kommer att variera över tiden vilket innebär att system för reglering av temperaturen i avgassystemet kan styras så att önskade temperaturer kan nås på bästa möjliga sätt i framtiden. Detta gäller särskilt för temperaturtröga system vars temperatur tar lång tid att förändra, t.ex. katalysatorer eller andra komponenter, vilka kräver tidiga åtgärder för undvikande av översvängningar vid temperaturregleringen.
Med beräknade (predikterade) parametrar förstås att de är i förväg beräknade eller simulerade baserade på (matematiska) modeller av fordonet och/eller de i fordonet ingående komponenterna. Baserat på en eller flera beräknade första parametrarPtkan en styrstrategi för styrning av växelläget i växellådan väljas bland ett flertal olika möjliga styrstrategier. Genom att beräkna/simulera hur den första parameternPtkommer att varierar över framförliggande vägavsnitt för fordonet enligt en eller flera olika styrstrategier kan den styrstrategi väljas som uppnår vissa krav, t.ex. att temperaturen håller sig inom ett fördefinierat gränsvärde och samtidigt är optimalt ur någon annan aspekt, såsom exempelvis bränsleförbrukning. Det förstås därför av det ovan sagda att de en eller flera första parametrarnaPtäven kan beräknade baserad på en eller flera olika framtida styrstrategier för växellådan. Denna utföringsform avser därmed ett återkopplat förfarande där en eller flera första parametrarPtanvändas 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 prediktera nya en eller flera första parametrar eller för att uppdatera de befintliga parametrarna. 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 växellådan.
Såsom nämnts ovan har uppfinnarna därmed insett att de en eller flera beräknade första parametrarnaPtkan beräknas över ett framförvarande vägavsnitt för fordonet, exempelvis genom simulering över det framförvarande vägavsnittet. Enligt denna utföringsform kan de beräknade första parametrarnaPtbestämmas 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, minmoment, avgasflöde, avgasåteröfringshalt och lambdavärden (dvs. luft/bränsleblandning); och installationsspecifik data såsom möjlig ackumulering av ämnen och/eller frigörning 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 beräkning av de en eller flera första parametrarnaPtså 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 funktioner (t.ex. utväxling, extern last, extern värmare, reglering av flöde, osv.) behöver användas för att temperaturen inte skall hamna utanför ett fördraget temperaturintervall. Därmed undviks 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 den första temperaturenTten temperatur i avgasströmmen och den andra temperaturenT2en yt-, vätske- eller substrattemperatur i avgassystemet. Yttemperaturen är en temperatur på en yta hos avgassystemet eller på en del därav, vilket påverkar värmeledningen (förluster) från avgaserna och uppvärmningen av komponenterna i avgassystemet. Vätsketemperaturen avser temperaturen i en i avgassystemet förekommande vätska, såsom exempelvis urea eller vatten. Denna temperatur påverkar värmeledningen till vätskan och därmed förångningen av densamma. Den sistnämnda temperaturen, substrattemperaturen, avser temperaturen i ett material hos t.ex. en katalysator, ett partikelfilter, eller i en NOx-fälla. Substrattemperaturen påverkar värmeöverföringen till avgasbehandlingssystemet och avgasbehandlingssystemets funktion (dvs. de fysikaliska och kemiska processerna). Den förstaTtoch den andraT2temperaturen kan vara en nuvarande eller en beräknad förstaTteller andraT2temperatur.
Vidare skall det förstås att de en eller första parametrarnaPtsom används i styrningen av växellådan kan bestå av endast nuvarande värden, eller bestå av endast beräknade värden, eller vara en kombination av nuvarande och beräknade värden beroende på tillämpning.
Styrningen av växellådan kan enligt en annan föredragen utföringsform ske genom att en arbetspunkt för förbränningsmotorn beräknas baserat på de en eller flera första parametrarnaP]_.Därefter används den beräknade arbetspunkten för att styra växellägen hos växellådan och därigenom reglera temperaturenTExi avgassystemet. Generellt gäller att en önskad/optimal arbetspunkt väljs bland ett flertal möjliga arbetspunkter och därefter styrs drivlinan, t.ex. genom styrning av växellådan i detta fall, så att motorn kommer nära den optimala arbetspunkten. Med önskad/optimal arbetspunkt menas en arbetspunkt som är den bästa bland alla möjliga arbetspunkter för det syfte systemet vill uppnå. I detta fall är den bästa arbetspunkten den arbetspunkt som gör att temperaturen i avgassystemet kommer så nära sin motsvarande referenstemperatur som möjligt. I andra fall kan det t.ex. avse en arbetspunkt som leder till lägst förbrukning av t.ex. bränsle eller urea med hänsyn till lagstadgade emissionskrav och körbarhet, osv.
Vanligtvis styrs en växellåda mot ett motorvarvtal och därmed en arbetspunkt så att bästa totalverkningsgrad skall nås i drivlinan, men även körbarhetsaspekter brukar vägas in. Exempelvis kan motorvarvtalet sättas högre än optimalt för att en momentreserv skall finnas att tillgå om föraren t.ex. gasar på före en uppförsbacke. Enligt ovan utföringsform används temperaturen i avgassystemet som en parameter vid beräknandet av växelläget och motorvarvtalet och på så vis vägs även emissionsmål in i valet växelläge. Därmed kan emissionsmål uppnås utan att mer bränslekrävande åtgärder behöver sättas in. Alternativt är det inte nödvändigt att utrusta fordonet med ytterligare delar/komponenter för att exempelvis upprätthålla katalysatortemperatur och därmed emissionsnivåer.
Normalt sett så väljs växelläget så att ett önskat driveffektsbehov kan levereras, dvs. att förarens begäran följs i största möjliga mån. Men i vissa fall skulle styrsystemet kunna göra avsteg från denna princip och istället låta driveffekten medvetet ligga lägre än vad föraren/for donet begär. Detta innebär att systemet låter växellådan ligga kvar på en högre växel och på så vis medvetet låter motorn ligga på ett lägre motorvarvtal än vad som krävs för att leverera den driveffekt som begärs.
Beräkningen av växelläget kan vidare vara baserad på ytterligare parametrar relaterade till: • en verkningsgrad för drivlinan, vilket måste vägas in för att få ett så bränsleeffektivt framförande av fordonet som möjligt, • ett begärt driveffektbehov, vilket vanligtvis används för att fordonet skall vara körbart, dvs. ha egenskaper så att det kan framföras på ett bekvämt sätt och på ett sätt där fordonet i största möjliga mån utför det som föraren vill, t.ex. håller en viss hastighet, levererar det moment som föraren begär med gaspedalen, osv., • varvtalsgränser hos motorn och drivlinan för att inte hamna högre eller lägre i motorvarvtal än vad drivlinan är dimensionerad för, • motorns moment/effektkurva som en funktion av varvtalet för att kunna avgöra hur mycket moment som finns att tillgå efter en växling, • fordons- och vägegenskaper, såsom fordonsvikt, rullmotstånd, luftmotstånd och väglutning används för beräkning av hur mycket driveffekt som behövs, • en verkningsgrad för ett avgasbehandlingssystem (även benämnt efterbehandlingssystem) inrättat i avgassystemet för att få så hög omvandlingsgrad i katalysatorer och därmed så låga emissioner som möjligt, • avgasutsläpp för förbränningsmotorn innan de har renats av ett avgasbehandlingssystem, • en momentrespons, dvs. hur snabbt ett begärt ökat drivhjulsmoment får genomslag på fordonets verkliga drivhjulsmoment. Denna aspekt är relevant vid beräkningen av arbetspunkten eftersom även förarens styrning av gaspedalen måste beaktas. Annars finns det en risk att föraren upplever det som så att fordonet inte svarar på dennes styrning av gaspedalen, och • andra körbarhetsaspekter såsom ljud, vibrationer och svängning hos fordonet så att fordonet går att framföra på ett bekvämt sätt. Även parametrar relaterade till extern last är mycket användbara vid beräkningen och styrningen av arbetspunkten. Exempel på extern last är hjälpaggregat såsom vattenpump, fläkt eller kompressor; generator; hybridgenerator eller motsvarande energiåtervinningssystem; retarder, avgasbroms eller annan tillsatsbroms. Den externa lastens effektbehov kan vara styrbar varför friheten ökar vid valet av en arbetspunkt för motorn, vilket i sin tur betyder att även arbetspunkter som ligger utanför fordonets driveffektsbehov kan användas för reglering av temperaturen i avgassystemet. Typiskt sett så finns det endast ett fåtal arbetspunkter att välja bland, nämligen de som motsvarar motorvarvtalen för de olika diskreta växellägena som är tillgängliga, men i detta fall möjliggörs ytterligare frihetsgraden för att kunna öka/minska motormomentet med den externa lasten. 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. Om temperaturenTExi avgassystemet skall ökas så skall den externa lasten ökas enligt en utföringsform av uppfinningen, vilket är lämpligt om temperaturen i avgassystemet är för låg så att partikelfilter och katalysatorer arbetar vid för låga temperaturer.
När det gäller att välja en arbetspunkt bland en mängd kandidatarbetspunkter skall mängden kandidatarbetspunkter enligt en utföringsform bestå av arbetspunkter som kan uppnås med hänsyn till en hastighet hos fordonet och växellägen som finns att tillgå hos växellådan. Vidare nämndes ovan att motormomentet kan varieras med hjälp av den externa lasten men att de motorvarvtal som finns att tillgå fortfarande är begränsade till de som går att uppnå baserat på fordonets hastighet och växellägen som finns hos växellådan. Fordonets hastighet kan antingen vara nuvarande hastighet, önskad hastighet eller en beräkning av hur hastigheten kommer bete sig framöver.
För att ytterligare öka frihetsgraden i valet av arbetspunkt kan även fordonets hastighet väljas baserat på en arbetspunkt beräknad enligt ovan. Denna utföringsform är särskilt lämplig i de fall då fordonet har ett farthållarsystem installerat och aktiverat. Ett hastighetsoffsetvärde kan då användas för att reglera ett farthållarreferensvärde, vilket är ett värde angivet av föraren och anvisar den hastighet fordonet skall hålla med farthållaren. Det betyder att hastighetsoffsetvärdet adderas till eller subtraheras från farthållarreferensvärdet. I detta fall ökar möjligheterna att nå den optimala arbetspunkten eftersom antalet möjliga arbetspunkter ökas med avseende på motorvarvtalet eftersom det är linjärt beroende av fordonets hastighet.
Det har vidare insetts av uppfinnarna att de en eller flera första parametrarnaPtär lämpliga att användas för styrning av andra funktioner i fordonet för reglering av temperaturenTExi avgassystemet. Dessa funktioner skall ha en direkt eller indirekt påverkan på temperaturen i avgassystemetTEx.Därmed kan regleringen av temperaturen i avgassystemetTExske effektivare och snabbare. Passande funktioner är relaterade till omvandling av avgasvärme till energi; extern värmning av avgassystemet; insprutning av bränsle till motorn; och reglering av avgasflödet. Det bör inses att de en eller flera första parametrarnaPtkan användas för att styra en sådan funktion eller en kombination av två eller flera sådana funktioner.
De en eller flera första parametrarnaPtkan användas för styrning av ett system anordnat för omvandling av avgasvärme till energi (Waste Heat Recovery, WHR). Regleringen av temperaturen med systemet för omvandling av avgasvärme till energi sker enligt en utföringsform genom att maximal energi i förhållande till insatt energi, eller total omvandlad energi tas ut via det externa systemet. Denna reglering inriktas företrädesvis på att maximera värmeledningen in i det externa systemet och utformas exempelvis som en PID- eller MPC-regulator (Proportional Integral Derivative, PID; Model Predictive Control, MPC).
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är systemet för omvandling av avgasvärme till energi inrättat uppströms i avgassystemet relativt ett område vid vilket en viss temperatur önskas erhållas. När systemet är inrättat enligt detta utförande styrs det så att systemet verkar i en normal mod om temperaturenTExi avgassystemet skall sänkas och i en omvänd mod om temperaturen i avgassystemetTExskall höjas. Med normal mod menas att systemet använder spillenergi, t.ex. värme från avgaserna, för att utvinna elektrisk eller mekanisk energi (ibland även kemisk energi). Att systemet verkar i omvänd (baklänges) mod betyder att systemet istället tillförs energi för att höja temperaturen på avgaserna.
Vidare kan de en eller flera första parametrarnaPtanvändas för styrning av åtminstone en extern värmare för avgassystemet. Den externa värmaren har som uppgift att höja temperaturen hos avgasflödet eller hos någon del/komponent i avgassystemet. Företrädesvis är den externa värmaren något av: • en brännare inrättad i avgassystemet efter förbränningsmotors cylindrar; • ett system anordnat för injektion av kolväten för oxidation eller förbränning på en i avgassystemet placerad katalysator; • en elektrisk värmare inrättad i avgassystemet efter förbränningsmotors cylindrar; eller • någon annan lämplig extern värmare inrättad i, eller i nära anslutning till avgassystemet.
Den externa värmaren styrs företrädesvis så att maximal temperaturökning erhålles i förhållande till insatt energi eller så att temperaturökningen maximeras. Men den externa värmaren kan istället styras så att temperaturökningshastigheten prioriteras. Styrningen av den externa värmaren kan utformas som en PID- eller MPC-regulator.
Såsom nämnts ovan kan även de en eller flera första parametrarnaPtdessutom användas för styrning av ett bränsleinsprutningssystem anordnat för insprutning av bränsle till förbränningsmotorn för reglering av temperaturen i avgassystemet. Detta kan ske genom styrning av antalet postinsprutningar, tidpunkten (CAD, dvs. vewinkelgrad) för postinsprutningarna, trycket på postinsprutningarna, och bränslemängden per postinsprutning. Styrningen av bränsleinsprutningssystemet kan implementeras som förstyrd eller återkopplad styrning med t.ex. MAP (matrisbaserad reglerstruktur), PID, eller MPC. Som börvärde för denna styrning kan en temperatur som ligger nedströms motor såväl som en komponent i avgassystem, t.ex. en dieseloxidationskatalysator (DOC) eller som en temperaturdifferens över komponent i avgassystemet användas. Enligt en utföringsform kompenserar styrningen av bränsleinsprutningen för verkningsgraden (hos DOC:n) i övergången mellan i bränslet bunden kemisk energi till avgaserna avgiven värmeenergi.
En annan faktor som påverkar temperaturen i avgassystemetTExär egenskaperna för avgasflödet hos avgasströmmen. Av denna anledning kan även de en eller flera första parametrarnaPtvidare användas för styrning av avgasflödet, eller en av avgasflödet beroende parameter såsom exempelvis värmeövergångstal.
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. Fig. 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 fig. 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 sedan in i motorns cylindrar för att där blandas med diesel eller annat bränsle innan förbränning sker i motorn.
Avgaserna från förbränningsprocessen går sedan genom en turboturbin som sätter fart på turbokompressorn. 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-gaserna kyls kommer användandet av EGR att flytta värmeenergi från avgaserna till motorns kylsystem. Innan avgaserna helt försvinner ut ur motorsystemet passerar de i vissa motorer ett avgasspjäll (om ett sådant är installerat) vilket styr trycket i en avgassamlare (ej visad i figuren). Därefter passerar avgaserna ett efterbehandlingssystem som kan innehålla ett dieselpartikelfilter och/eller en SCR-katalysator såsom tidigare nämnts. Om motorn 101 inte är hårt belastad kommer avgaserna att ha en lägre temperatur än önskat och därmed kyla ned katalysatorn. 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 motorn begränsas som i sin tur leder till att även avgaserna ut från motorn begränsas, vilket vid en given last resulterar i varmare avgaser. Detta spjäll benämns vanligtvis trottelspjäll, vilket omnämndes ovan. Beträffande mängden luft som motorn förbrukar bestäms denna till stor del av varvtalet hos motorn, vilket i detta fall betyder: ju högre motorvarvtal desto högre luftflöde krävs till motorn.
Enligt föreliggande uppfinning kan de en eller flera första parametrarnaPtanvändas för att styra gasflödessystemet för avgasåterföring (EGR) och/eller insugningssystem anordnat för reglering av ett luftinflöde till motorn. Dessutom kan styrningen av gasflödessystemet för avgasåterföring (EGR) och insugningssystemet styras med ytterligare parametrar relaterade till en överförd effekt till en i nämnda avgassystem inrättad komponent och/eller 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 öka temperaturen i avgassystemet. Denna utföringsform kan realiseras medelst exempelvis förstyrd eller återkopplad styrning av en avgasbroms med användande av: ett börvärde för temperaturen eller ett värde som är en funktion av nämnda börvärde för temperaturen; eller ett börvärde för avgasernas energiinnehåll eller med ett värde som en funktion av nämnda börvärde för energiinnehåll.
Vidare visar Fig. 5 ett flödesdiagram av en exemplifierad utföringsform av metoden enligt uppfinningen: A. Vid A mäts, eller beräknas den första parameternPtfrån andra sensorsignaler (virtuell sensor). Den första parameternPtkan även beräknas över framförvarande vägavsnitt för fordonet vid A. B. Utifrån värdet på den första parameternPtbestäms vid B om en temperaturreglerande åtgärd behöver vidtas. Detta kan exempelvis ske genom jämförande av den första parameternPtmed ett tröskelvärde, eller genom att jämföra flera beräknade första parametrarPtmed relaterade styrstrategier och utifrån dessa välja vilken/vilka temperaturreglerande åtgärder som behöver vidtas. C. Om en temperaturreglerande åtgärd skall sättas in beräknas vid C den arbetspunkt för motorn som på bästa sätt (t.ex. snabbast eller bränslesnålast) leder till en önskad temperatur i avgassystemet. I beräkningen vid C kan även andra parametrar beaktas, såsom exempelvis driveffektsbehovsvärde, moment/effektdata för extern last, osv. D. Arbetspunkten beräknad vid C översätts vid D till ett växelläge bland de diskreta växelsteg som finns att tillgå enligt principen för upp- respektive nedväxling enligt uppfinningen (se även utföringsformen nedan för reglering av växlingspunkter). Vid D vägs även det önskade växelläget ihop med önskade växellägen med avseende på andra aspekter, såsom exempelvis körbarhetsaspekter och total verkningsgrad för drivlinan.
E. Vid E styrs den externa lasten till önskat läge motsvarande den önskade arbetspunkten beräknad vid C (önskat moment).
F. Vid F styrs växellådan så att ett önskat växelläge läggs i, vilket sker genom att styrsystemet styr den automatiserade växellådan till det önskade växelläget eller att det önskade växelläget presenteras/indikeras för föraren så att denne manövrerar den manuella växlådan till det önskade växelläget.
G. Om justeringen av arbetspunkten (växelläge och extern last) inte räcker till för att nå önskad temperatur så beslutas det vid G om extern värmare skall aktiveras om temperaturen behöver höjas. Dock skulle den externa värmaren kunna ha aktiverats redan vid B.
H. Vid H styrs den externa värmaren efter beslutet vid G.
I. Om justeringen av arbetspunkten inte räcker till för att nå önskad temperatur i avgassystemet så beslutas det vid I om avgasflödet behöver styras med t.ex. hjälp av en EGR och/eller ett trottelspjäll.
J. Vid J styrs avgas flödet efter beslutet vid I.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen sker styrningen enligt följande: om temperaturen i avgassystemet är högre än ett tröskelvärde så flyttar systemet upp uppväxlingspunkten, dvs. det motorvarvtal som växellådsstyrsystemet växlar upp vid. Denna uppväxlingspunkt kan vara baserad på många olika parametrar, såsom nuvarande väglutning, nuvarande gaspedalläge, tillgängligt motormoment m.m. I detta fall väger systemet även in temperaturen i avgassystemet i valet av uppväxlingspunkt. På samma vis flyttar systemet upp nedväxlingspunkten, dvs. det motorvarvtal växellådan växlar ned vid. Om temperaturen i avgassystemet är lägre än en tröskeltemperatur så verkar systemet omvänt, dvs. systemet flyttar ned växlingspunkterna. Dock behöver inte förflyttningen av växlingspunkter vara baserad på tröskelvärden utan förflyttningen av växlingspunkterna kan även ske kontinuerligt, dvs. att växlingspunkterna justeras kontinuerligt beroende på temperaturen i avgassystemet. Enligt denna utföringsform är således växlingspunkterna beroende av temperaturen i avgassystemet. Vidare inser fackmannen att principerna i de ovan två beskrivna utföringsformerna kan kombineras.
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 funktioner 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. Styrenheterna kan även innefatta, eller vara kopplad till en beräkningsenhet anordnad för beräkning/simulering av predikterade parametervärden.
Vanligtvis består styrsystem i moderna fordon av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för 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 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 vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 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 C AN, en MO ST (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan lämplig busskonifguration eller trådlös kommunikationsanslutning.
Mer preciserat innefattar ett (styr)system enligt föreliggande uppfinning: en mottagningsenhet anordnad att erhålla en eller flera första parametrarPt,varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrarPtär en första temperaturskillnad mellan en första temperaturTti nämnda avgassystem och en referenstemperaturTRef,och en styrenhet anordnad att växla ned till ett lägre växelläge, och därmed en ökning av ett motorvarvtal och en sänkning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrarPtöverskrider ett första tröskelvärde, och växla upp till ett högre växelläge, och därmed en sänkning av ett motorvarvtal och en ökning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrarPtunderskrider ett andra tröskelvärde.
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 (26)

1. Metod for reglering av en temperatur i ett avgassystem hos ett motorfordon genom styrning av dess drivlina, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbränningsmotor kopplingsbar med en automatiserad växellåda eller en manuell växellåda via en kopplingsanordning, varvid nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda har ett flertal diskreta växellägen, och ett avgassystem anordnat for bortledande av en avgasström från nämnda förbränningsmotor; varvid nämnda metod innefattar stegen: - erhållande av en eller flera första parametrar Pl5 varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrar Px är en första temperaturskillnad mellan en första temperatur T± i nämnda avgassystem och en referenstemperatur TRef, och beräknad över nämnda motorfordons framförvarande vägavsnitt baserade på en eller flera fordonsspecifika och/eller vägspecifika data för nämnda motorfordon; och - styrning av nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda, och därmed en arbetspunkt hos nämnda förbränningsmotor genom en nedväxling till ett lägre växelläge, och därmed en ökning av ett motorvarvtal och en sänkning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda första temperaturskillnad överskrider ett första tröskelvärde, och en uppväxling till ett högre växelläge, och därmed en sänkning av ett motorvarvtal och en ökning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda första temperaturskillnad underskrider ett andra tröskelvärde.
2. Metod enligt patentkrav 1, varvid åtminstone en annan av nämnda en eller flera första parametrar Px är en annan första temperatur Tu eller en andra temperaturskillnad mellan nämnda annan första temperatur Tx och en andra temperatur T2 i nämnda avgassystem.
3. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, varvid åtminstone en annan av nämnda en eller flera första parametrar P1 är en tidsderivata eller en tidsintegral av: nämnda första temperatur 7\ eller nämnda annan första temperatur Tx eller nämnda första temperaturskillnad eller nämnda andra temperaturskillnad.
4. Metod enligt något av foregående patentkrav, varvid nämnda fordonsspecifika och/eller vägspecifika data är vald ur gruppen innefattande: en väglutning; kurvradier, hastighetsbegränsningar; en vikt för nämnda motorfordon; ett rullmotstånd; ett luftmotstånd; motorspecifik data såsom maxeffekt, mineffekt, maxmoment, minmoment, avgasflöde, avgasåterföringshalt, lambdavärden, och insprutningsparametrar.
5. Metod enligt något av patentkrav 2-4, varvid nämnda annan första temperatur 7\ är en temperatur i nämnda avgasström och nämnda andra temperatur T2 är en yt-, vätske- eller substrattemperatur i nämnda avgassystem.
6. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid styrningen vidare innefattar: - beräkning av åtminstone en arbetspunkt hos nämnda förbränningsmotor baserad på nämnda en eller flera första parametrar Px; och - styrning av växellägen hos nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda baserad på nämnda arbetspunkt.
7. Metod enligt patentkrav 6, varvid nämnda arbetspunkt är en arbetspunkt som kan uppnås med hänsyn till en hastighet hos nämnda motorfordon och växellägen som finns att tillgå hos nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda.
8. Metod enligt patentkrav 7, varvid nämnda hastighet är något av: en nuvarande hastighet, en önskad hastighet eller en beräknad hastighet.
9. Metod enligt något av patentkrav 6-8, varvid beräkningen av nämnda arbetspunkt vidare är baserad på en eller flera ytterligare parametrar relaterade till åtminstone någon vald ur gruppen innefattande: ett begärt driveffektbehov, en verkningsgrad för nämnda drivlina, en verkningsgrad för ett avgasbehandlingssystem inrättat i nämnda avgassystem, avgasutsläpp för nämnda förbränningsmotor, en momentrespons, och körbarhetsaspekter.
10. Metod enligt något av patentkrav 6-9, varvid beräkningen av nämnda arbetspunkt vidare är baserad på en eller flera ytterligare parametrar relaterad till åtminstone en extern last vald ur gruppen innefattande: hjälpaggregat såsom vattenpump, fläkt eller kompressor; generator; hybridgenerator eller motsvarande energiåtervinningssystem; retarder, avgasbroms eller annan tillsatsbroms.
11. Metod enligt patentkrav 10, varvid nämnda externa last ökas om nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem skall ökas.
12. Metod enligt något av patentkrav 6-11, varvid metoden vidare innefattar steget: - styrning av en hastighet för nämnda motorfordon baserad på nämnda arbetspunkt.
13. Metod enligt patentkrav 12, varvid styrningen av nämnda hastighet åstadkoms genom användande av åtminstone ett hastighetsoffsetvärde adderat till eller subtraherat från ett farthållarreferensvärde.
14. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar: - styrning av ett system anordnat för omvandling av avgasvärme till energi (WHR) baserad på nämnda en eller flera första parametrar Px för reglering av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem.
15. Metod enligt patentkrav 14, varvid nämnda system anordnat för omvandling av avgasvärme till energi (WHR) är inrättat uppströms ett område i nämnda avgassystem vid vilket en temperatur önskas erhållas; och nämnda system anordnat för omvandling av avgasvärme till energi (WHR) styrs så att det verkar i en normal mod om nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem skall sänkas och i en omvänd mod om nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem skall höjas.
16. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar: - styrning av åtminstone en extern värmare baserad på nämnda en eller flera första parametrar Pt för höjning av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem.
17. Metod enligt patentkrav 16, varvid nämnda externa värmare är någon vald ur gruppen innefattande: en brännare inrättad i nämnda avgassystem efter nämnda förbränningsmotors cylindrar; ett system anordnat för injektion av kolväten för oxidation eller förbränning på en i nämnda avgassystem placerad katalysator; en elektrisk värmare inrättad i nämnda avgassystem efter nämnda förbränningsmotors cylindrar; och en annan extern värmare inrättad i eller i nära anslutning till nämnda avgassystem.
18. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar: - 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 avgassystem.
19. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar: - styrning av ett avgasflöde hos nämnda avgasström, eller en av nämnda avgasflöde beroende parameter såsom värmeövergångstal, baserad på nämnda en eller flera första parametrar Pt för reglering av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem.
20. Metod enligt patentkrav 19, 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 Px för reglering av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem; och/eller - styrning av ett insugningssystem anordnat för reglering av ett luftinflöde till nämnda förbränningsmotor baserad på nämnda en eller flera första parametrar Px för reglering av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem.
21. Metod enligt patentkrav 20, varvid styrningen av nämnda gasflödessystem för avgasåterföring (EGR) och/eller styrningen av nämnda insugningssystem vidare är baserad på en eller flera ytterligare parametrar relaterad till en överförd effekt till en i nämnda avgassystem inrättad komponent och/eller emissioner producerade av nämnda förbränningsmotor.
22. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda referenstemperatur TRef är något av en temperatur vid en komponent hos nämnda avgassystem, en temperatur hos vätska insprutad i nämnda avgassystem, eller en temperatur vid en komponent inrättad i anslutning till nämnda avgassystem.
23. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utfor metoden enligt något av föregående patentkrav.
24. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 23, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.
25. System anordnat för styrning av en eller flera funktioner i ett motorfordon, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbränningsmotor kopplingsbar med en automatiserad växellåda eller en manuell växellåda via en kopplingsanordning, varvid nämnda automatiserade växellåda eller nämnda manuella växellåda har ett flertal diskreta växellägen, och ett avgassystem anordnat för bortledande av en avgasström från nämnda förbränningsmotor; varvid nämnda system är kännetecknat av att innefatta: en mottagningsenhet anordnad att erhålla en eller flera första parametrar Pl5 varvid åtminstone en av nämnda en eller flera första parametrar Px är en första temperaturskillnad mellan en första temperatur Tx i nämnda avgassystem och en referenstemperatur TRef, och beräknad över nämnda motorfordons framförvarande vägavsnitt baserade på en eller flera fordonsspecifika och/eller vägspecifika data för nämnda motorfordon; och en styrenhet anordnad att växla ned till ett lägre växelläge, och därmed en ökning av ett motorvarvtal och en sänkning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda första temperaturskillnad överskrider ett första tröskelvärde, och växla upp till ett högre växelläge, och därmed en sänkning av ett motorvarvtal och en ökning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda första temperaturskillnad underskrider ett andra tröskelvärde.
26. Motorfordon innefattande åtminstone ett system enligt patentkrav 25.
SE1351152A 2012-10-02 2013-10-02 Reglering av en temperatur i ett avgassystem SE539215C2 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112015007431-6A BR112015007431B1 (pt) 2012-10-02 2013-10-02 Método para a regulação de uma temperatura em uma corrente de exaustão em um veículo motorizado, sistema para o controle de uma ou várias funções em um veículo motorizado e veículo motorizado
US14/433,274 US9657667B2 (en) 2012-10-02 2013-10-02 Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
EP13844264.5A EP2917530B1 (en) 2012-10-02 2013-10-02 Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
PCT/SE2013/051144 WO2014055017A1 (en) 2012-10-02 2013-10-02 Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
KR1020157011565A KR101713923B1 (ko) 2012-10-02 2013-10-02 배기가스 후처리 시스템의 온도 조절
SE1351152A SE539215C2 (sv) 2012-10-02 2013-10-02 Reglering av en temperatur i ett avgassystem

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1251102 2012-10-02
SE1351152A SE539215C2 (sv) 2012-10-02 2013-10-02 Reglering av en temperatur i ett avgassystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1351152A1 SE1351152A1 (sv) 2014-04-03
SE539215C2 true SE539215C2 (sv) 2017-05-16

Family

ID=50435242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1351152A SE539215C2 (sv) 2012-10-02 2013-10-02 Reglering av en temperatur i ett avgassystem

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9657667B2 (sv)
EP (1) EP2917530B1 (sv)
KR (1) KR101713923B1 (sv)
BR (1) BR112015007431B1 (sv)
SE (1) SE539215C2 (sv)
WO (1) WO2014055017A1 (sv)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014013286A1 (de) * 2014-09-12 2016-03-17 Man Truck & Bus Ag Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs eines automatischen Schaltgetriebes und Steuergerät
SE541953C2 (en) * 2016-07-12 2020-01-14 Scania Cv Ab A method for controlling a waste heat recovery system and such a waste heat recovery system
DE102017217284A1 (de) * 2017-09-28 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer weiteren Maschine
CN109779722B (zh) * 2017-11-14 2023-12-29 浙江福爱电子有限公司 一种发动机排气热管理系统及其控制方法
US10576978B2 (en) 2017-12-06 2020-03-03 Cummins, Inc. System and method for predictive engine and aftertreatment system control
DE102018216366A1 (de) * 2018-09-25 2020-03-26 Deere & Company Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung
KR102054214B1 (ko) * 2018-10-26 2019-12-10 (주)세라컴 배기가스 후처리 시스템 및 이의 제어방법
EP3899230B1 (en) * 2018-12-20 2024-07-17 Volvo Truck Corporation A method for controlling the braking of a vehicle comprising a diesel engine
DE102019200562A1 (de) 2019-01-17 2020-07-23 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs
US20210189982A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Caterpillar Inc. Powertrain with Continuously Variable Transmission and Aftertreatment System
CN114575970B (zh) * 2021-03-30 2023-06-20 长城汽车股份有限公司 柴油发动机的排气温度调节方法、装置及终端设备
KR20230017945A (ko) * 2021-07-28 2023-02-07 현대자동차주식회사 디젤 엔진 시스템의 제동력 저하 회피 장치
CN116006678B (zh) * 2023-03-27 2023-08-11 潍柴动力股份有限公司 Amt变速箱空挡滑行控制方法、装置、车辆及存储介质

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3928814A1 (de) * 1989-08-31 1991-03-14 Porsche Ag Kraftfahrzeug mit einem selbsttaetig schaltenden getriebe
US5646842A (en) * 1994-10-14 1997-07-08 Ford Motor Company Shift control system for a multiple ratio automatic transmission
EP0888921B1 (de) * 1997-07-01 2002-11-27 Siemens Aktiengesellschaft Steuerung für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
US6059689A (en) * 1998-06-04 2000-05-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for automatic vehicle transmission
FR2820462B1 (fr) * 2001-02-06 2004-02-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration d'un filtre a particules integre dans une ligne d'echappement d'un moteur diesel de vehicule automobile
DE60310823T2 (de) * 2002-07-22 2007-10-11 Mazda Motor Corp. Abgaspartikelnachbehandlungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor, Verbrennungsmotor, Computerprogrammprodukt, computer-lesbares Speichermedium und Abgaspartikelnachbehandlungsmethode für einen Verbrennungsmotor
JP2004211638A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置
SE525866C2 (sv) * 2003-06-04 2005-05-17 Volvo Lastvagnar Ab Motordrivet fordon med avgasrening
SE0302269L (sv) 2003-08-20 2005-02-21 Volvo Lastvagnar Ab Motordrivet fordon med avgasrening
SE0400773L (sv) * 2004-03-23 2005-01-25 Volvo Lastvagnar Ab Metod för att åstadkomma lägre emissioner vid drift av ett fordon samt motordrivet fordon
CN101517215B (zh) 2006-09-15 2012-08-29 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 在柴油微粒过滤器的再生模式中限制变速器功能
US8007404B2 (en) * 2007-12-12 2011-08-30 Eaton Corporation Transmission shift signal for aftertreatment device control
EP2661388B1 (en) * 2011-01-06 2020-05-06 Cummins Intellectual Properties, Inc. Supervisory thermal management system and method for engine system warm up and regeneration

Also Published As

Publication number Publication date
KR101713923B1 (ko) 2017-03-22
BR112015007431B1 (pt) 2022-01-25
SE1351152A1 (sv) 2014-04-03
WO2014055017A1 (en) 2014-04-10
EP2917530A4 (en) 2017-07-19
BR112015007431A2 (pt) 2017-07-04
EP2917530B1 (en) 2019-03-13
US20150233314A1 (en) 2015-08-20
KR20150067280A (ko) 2015-06-17
US9657667B2 (en) 2017-05-23
EP2917530A1 (en) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9863352B2 (en) Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
SE539215C2 (sv) Reglering av en temperatur i ett avgassystem
SE1351154A1 (sv) Reglering av en koncenration/fraktion av ingående ämnen i enavgasström
SE1351158A1 (sv) Reglering av en koncenration/fraktion av ingående ämnen i enavgasström
SE539219C2 (sv) Reglering av en temperatur i ett avgassystem
EP2923050B1 (en) Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
EP2920442B1 (en) Regulation of concentration/fraction of substances in an exhaust stream
EP3942170B1 (en) A method and a control system for controlling an internal combustion engine
SE539092C2 (sv) Reglering av en koncentration/fraktion av ingående ämnen i en avgasström
EP2903873A1 (en) Regulation of concentration/fraction of substances in an exhaust stream
EP2612015B1 (en) Method for control of a damper for regulating a flow in a pipe connected to an engine
SE536233C2 (sv) Förfarande och system vid adaption av åtminstone en injektor vid en förbränningsmotor
SE539406C2 (sv) Styrning av ett organ i ett motorsystems luftinloppssystem