SE539219C2 - Reglering av en temperatur i ett avgassystem - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser en metod for reglering av en temperatur i ett avgassystem hosett motorfordon genom styrning av dess drivlina, vilket motorfordon innefattar: en drivlinainnefattande en forbränningsmotor kopplingsbar med en kontinuerlig variabel växellåda viaen kopplingsanordning, och ett avgassystem anordnat for bortledande av en avgasström frånnämnda forbränningsmotor; varvid nämnda metod innefattar steget: - styrning av nämndakontinuerligt variabla växellåda och en i nämnda motorfordon monterad tillsatsbroms baseradpå en eller flera forsta parametrar P1 for reglering av en temperatur TEx i nämndaavgassystem, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera forsta parametrar P1 är en forstatemperaturskillnad mellan en forsta temperatur Tl i nämnda avgassystem och enVidare avser uppfinningen ett referenstemperatur TRef. datorprogram, en datorprogramprodukt, ett system och ett motorfordon innefattande ett sådant system. (Pig. 1)

Description

REGLERING AV EN TEMPERATUR I ETT AVGASSYSTEM Tekniskt områdeFöreliggande uppfinning avser en metod för reglering av en temperatur i ett avgassystemgenom 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 medanledning av föroreningar och luftkvalitet i framförallt stadsornråden. Dessa lagar och reglerutgör ofta kravuppsättningar vilka definierar acceptabla gränser för avgasutsläpp(emissionsstandarder) för motorfordon utrustade med förbränningsmotorer. Exempelvisregleras ofta nivåer för utsläpp av kväveoxider (NOX), kolväten (HC), kolmonoxid (CO) ochpartiklar för de flesta typer av fordon.

För att uppfylla sådana emissionsstandarder efterbehandlas (renas) de avgaser som orsakas avförbränningen i förbränningsmotorer. T.ex. kan en s.k. katalytisk reningsprocess utnyttjas,varför också efterbehandlingssystem vanligtvis innefattar åtminstone en katalysator. Vidarekan efterbehandlingssystem altemativt eller i kombination med en eller flera katalysatorer innefatta andra komponenter, såsom exempelvis ett eller flera partikelfilter.

Figur l visar ett motorfordons l00 förbränningsmotor l0l där den vid förbränningengenererade avgasströmmen leds via ett turboaggregat 220. Avgasströmmen leds sedan via ettrör 204 (indikerat med pilar) till ett partikelfilter (Diesel Particulate Filter, DPF) 202 via endieseloxidationskatalysator (Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 205. Vidare innefattarefterbehandlingssystemet en nedströms om partikelfiltret 202 anordnad SCR-katalysator 20l(Selective Catalytic Reduction, SRC), vilken använder ammoniak (NHg), eller ensammansättning ur vilken ammoniak kan genereras/bildas, som tillsatsmedel för reduktion avmängden kväveoxider NOX. Partikelfiltret 202 kan altemativt vara anordnat nedströms omSCR-katalysatom 20l. Dieseloxidationskatalysatom DOC 205 har flera funktioner ochutnyttjar det luftöverskott som motorprocessen allmänt ger upphov till i avgasströmmen somkemisk reaktor tillsammans med en ädelmetallbeläggning i dieseloxidationskatalysatom.

Nämnda dieseloxidationskatalysatom används normalt primärt för att oxidera kvarvarande kolväten och kolmonoxid i avgasströmmen till koldioxid, Vatten och Värme, samt omvandling av kvävemonooxid till kvävedioxid.

Vid förbränning av bränsle i förbränningsmotoms förbränningskammare (cylindrar) bildassotpartiklar. Av denna anledning används partikelfilter för att fånga upp sotpartiklar ochfungerar på så sätt att avgasströmmen leds genom en filterstruktur där sotpartiklar fångas uppfrån den passerande avgasströmmen och upplagras i partikelfiltret. Partikelfiltret fylls med sotallteftersom fordonet framförs och förr eller senare måste filtret tömmas på sot, vilketvanligtvis åstadkoms med hjälp av s.k. regenerering. Nämnda regenerering innebär attsotpartiklama (huvudsakligen kolpartiklar) omvandlas till koldioxid och/ eller kolmonoxid i eneller flera kemiska processer. Regenerering kan ske på olika sätt och kan exempelvis ske medhjälp av s.k. NOg-baserad regenerering ofta även benämnd passiv regenerering, eller genom s.k. syre-(O2)-baserad regenerering även benämnd aktiv regenerering.

Vid passiv regenerering bildas kväveoxid och koloxid vid en reaktion mellan kol ochkvävedioxid enligt t.ex. ekvation l:NO2+C=NO+CO (1) Den passiva regenereringen är dock starkt beroende av tillgången på kvävedioxid. Omtillgången på kvävedioxid reduceras kommer även regenereringshastigheten att reduceras.Tillgången på kvävedioxid kan t.ex. reduceras om bildningen av kvävedioxid hämmas, vilkett.ex. kan ske om en eller flera komponenter i efterbehandlingssystemet förgiftas av svavelsom 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 denhastighet med vilken filtret töms uppnås vid lägre temperaturer. Typiskt sker regenerering avpartikelfilter vid passiv regenerering vid temperaturer i intervallet 200° C - 500° C, även omtemperaturer i den höga delen av intervallet normalt är att föredra. Oavsett detta utgör såledesdetta jämfört med vid aktiv regenerering väsentligt lägre temperaturintervall en stor fördel vidt.ex. förekomst av SCR-katalysatorer eftersom det inte föreligger någon risk för att en så passhög temperatumivå uppnås att risk för att SCR-katalysatom skadas. Fortfarande är det dockviktigt att en förhållandevis hög temperatur erhålls för att effektiv passiv regenerering skall kunna ske.

Vid aktiv regenerering, s.k. syre-(O2)-baserad regenerering, sker en kemisk process ihuvudsak enligt ekvation 2: C + O; = C02 + värme (2) Således, ombildas vid aktiv regenerering kol plus syrgas till koldioxid plus värrne. Dennakemiska reaktion är kraftigt temperaturberoende och erfordrar förhållandevis högafiltertemperaturer för att nämnvärd reaktionshastighet överhuvudtaget ska uppstå. Typisktkrävs 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 avtoleranser för vissa av de ingående komponentema 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 temperaturdessa får utsättas för. Detta medför att den aktiva regenereringen kan ha en komponentmässigtmaximalt tillåten temperatur som oftast är oönskat låg. Samtidigt krävs alltså en mycket höglägsta temperatur för att någon användbar reaktionshastighet över huvud taget ska uppstå. Vidden aktiva regenereringen förbränns sotlasten i partikelfiltret 202 normalt väsentligenfullständigt. Det vill säga att en total regenerering av partikelfiltret erhålles, varefter sotnivån ipartikelfiltret är väsentligen 0 %. Idag är det allt vanligare att fordon förutom partikelfilter202 även utrustas med SCR-katalysatorer 20l, 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 förbränningenresulterande avgasströmmen att variera. Om förbränningsmotom arbetar hårt kommeravgasströmmen att hålla en högre temperatur och omvänt om belastningen påförbränningsmotom är förhållandevis låg kommer avgasströmmens temperatur att varaväsentligt lägre. Om fordonet framförs under en längre tid på ett sådant sätt attavgasströmmens temperatur håller förhållandevis låga temperaturer, såsom t.ex. temperaturerunderstigande l50° - 300°C, kommer en degradering av dieseloxidationskatalysatoms 205funktion att ske på grund av att det i bränslet vanligen förekommande svavlet i olika former reagerar med dieseloxidationskatalysatoms 205 aktiva beläggning, vanligen innefattande en eller flera ädelmetaller eller andra tillämpliga metaller såsom tex. aluminium. Vidtemperaturer understigande l50° - 250° C fungerar exempelvis inte SCR-katalysatorer väl. Åandra sidan om fordonet framförs under en längre tid pä ett sådant sätt att avgasströmmenstemperatur håller förhållandevis höga temperaturer innebär det att aktiv regenerering kan skemed önskad hastighet. Dock får ej temperaturen i avgasströmmen överstiga en maximalttillåten temperatur så att värrnekänsliga komponenter i efterbehandlingssystemet skadas såsom tidigare nämnts.

Kortfattad beskrivning av uppfinningenEtt ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en lösning vilken helt ellerdelvis 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 förreglering av en temperatur i ett avgassystem hos ett motorfordon genom styrning av dessdrivlina, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbränningsmotorkopplingsbar med en kontinuerlig variabel växellåda via en kopplingsanordning, och ettavgassystem anordnat för bortledande av en avgasström från nämnda förbränningsmotor;varvid nämnda metod innefattar steget: - styrning av nämnda kontinuerligt variabla växellåda och en i nämnda motorfordonmonterad tillsatsbroms baserad på en eller flera första parametrar P1 för reglering av entemperatur TEx i nämnda avgassystem, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera förstaparametrar P1 är en första temperaturskillnad mellan en första temperatur Tl i nämnda avgassystem och en referenstemperatur TRef.

Olika utföringsforrner av metoden ovan är definierade i de till metoden bilagda osj älvständigapatentkraven. En metod enligt uppfinningen kan dessutom implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datom utför metoden enligt uppfinningen.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen uppnås ovan nämnda ändamål med ett systemanordnat för styrning av en eller flera funktioner i ett motorfordon, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbränningsmotor kopplingsbar med en kontinuerlig variabel växellåda via en kopplingsanordning, och ett avgassystem anordnat för bortledandeav en avgasström från nämnda förbränningsmotor; varvid nämnda system innefattar enstyrenhet anordnad att styra nämnda kontinuerligt variabla växellåda och en i nämndamotorfordon monterad tillsatsbroms baserad på en eller flera forsta parametrar P1 förreglering av en temperatur TEx i nämnda avgassystem, varvid åtminstone en av nämnda eneller flera första parametrar P1 är en forsta temperaturskillnad mellan en forsta temperatur Tl i nämnda avgassystem och en referenstemperatur TRef.

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 lösningför reglering/styrning av en temperatur i ett avgassystem hos ett motorfordon. Exempelvismöjliggör uppfinningen reglering av temperaturen i sådana driftsfall då reglering avtemperaturen inte har varit möjliga eller inte tillräckliga med lösningar enligt känd teknik.Detta gäller särskilt för de driftsfall då motom har låg belastning eller vid lågautomhustemperaturer. Exempel på låg belastning av motom är t.ex. vid släpning (motorbronisning) av fordonet då luft pumpas igenom avgassystemet.

Med temperaturreglering enligt föreliggande uppfinning möjliggörs att komponenter iavgassystemet, såsom partikelfilter och katalysatorer, kan arbeta effektivt eftersomtemperaturen i avgassystemet snabbt och med hög precision kan anpassas till nämndakomponenters 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 temperatureller att behålla/bevara en nuvarande temperatur i avgassystemet jämfört med känd teknik.Med reglering av temperaturen genom styrning av drivlinan samt tillsatsbroms enligtuppfinningen kan åtgärder som medför stor bränsleförbrukning undvikas, såsom exempelvisaktivering av extem värmare eller motorreglering inriktad på att höja avgastemperaturen genom att sänka motoms verkningsgrad.

En annan fördel med uppfinningen är att det inte är nödvändigt att utrusta fordonet medytterligare delar/komponenter för att erhålla fördelama med uppfinningen eftersom redanbefintliga delar/komponenter i fordonet kan användas, vilket innebär en mycket 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 figurema 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 utföringsforrn av uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Fig. 2 visar schematiskt ett motorfordon 100, såsom en lastbil, buss eller annat dyliktmotorfordon. Det i fig. 2 schematiskt visade fordonet innefattar ett främre hjulpar 111, 112och ett bakre hjulpar med drivhjul 113, 114. Fordonet innefattar vidare en drivlina med enförbränningsmotor 101 (t.ex. en dieselmotor), vilken via en på förbränningsmotom utgåendeaxel 102 är förbunden med en växellåda 103, exempelvis via en kopplingsanordning 106.Kopplingsanordningen kan utgöras av en automatiskt styrd koppling och styras av fordonetsstyrsystem via en styrenhet 115, 208, vilken även kan styra växellådan 103. En frånväxellådan 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 avförbränningsmotom 101 vid en förbränning i densamma. Såsom visas i fig. 1 kanavgassystemet innefatta ett efterbehandlingssystem (avgasreningssystem) för behandling(rening) av avgasutsläpp från förbränningsmotom 101. Dock är det inte nödvändigt att avgassystemet innefattar ett sådant efterbehandlingssystem, och dessutom kan avgassystemet innefatta andra delar/komponenter såsom exempelvis turbo, ljuddämparsystem, och gasflödessystem för avgasåterföring (EGR).

Växellådan 103 är vanligen av typen manuell växellåda; automatiserade växellåda, såsomautomatisk växellåda, automatiskt manuell växellåda (Automatic Manual Transmission,AMT) eller dubbelkopplingsväxellåda (Double Clutch Transmission, DCT); ellerkontinuerligt variabel växellåda (Continuous Variable Transmission/Infinitely Variable Transmission, CVT/IVT).

En manuell växellåda 103 är en växellåda som har ett antal diskreta växellägen och äranordnad 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 diskretaväxellägen. Dock skiljer den sig mot en manuell växellåda genom att den styrs/manövreras avett styrsystem innefattande en eller flera styrenheter, även benämnda ECU:er (ElectronicControl 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 körrnotstånd.Vidare kan ECU:n mäta varvtal och moment hos motom 101 och växellådans tillstånd.Inforrnation från motom eller växellådan kan skickas till ECU:n i form av elektriskakommunikationssignaler via exempelvis en s.k. CAN-buss (Controller Area Network, CAN) inrättat i motorfordonet 100.

Växellådan 103 har illustrerats schematiskt som en enhet. Dock bör det noteras att växellådanfysiskt även kan bestå av flera samverkande växellådor, till exempel av en s.k. range-växellåda, en huvudväxellåda och en splitväxellåda, vilka är anordnade längs fordonetsdrivlina. Växellådor enligt ovan kan innefatta ett godtyckligt lämpligt antal diskretaväxellägen. 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 enannan 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 iväxellådan väljs medan en nedväxling innebär att ett lägre möjligt växelläge i växellådanväljs. Detta gäller för växellådor med ett flertal diskreta växellägen. För kontinuerligt variablaväxellådor kan ”fiktiva” växelsteg definieras och växlingen kan ske på samma vis som förväxellåda med diskreta växelsteg. Dock är det vanliga sättet att styra en sådan kontinuerligtvariabel växellåda att låta utväxlingen variera beroende på andra parametrar vilket beskrivsmer i detalj i efterföljande beskrivning. Styrningen av en sådan kontinuerligt variabelväxellåda är vanligtvis integrerad med styrningen av förbränningsmotoms varvtal ochmoment, dvs. dess arbetspunkt. En vanlig metod är att låta styrningen av den kontinuerligtvariabla växellådan vara baserad på ett nuvarande driveffektsbehov, t.ex. beräknat utifrån ettgaspedalläge och en hastighet för fordonet, och vilken arbetspunkt som ger den bästaverkningsgraden för att uppnå nänmda driveffektsbehov. Utväxlingen hos den kontinuerligtvariabla växellådan blir därmed ett resultat av vilket motorvarvtal som leder till den optimalaarbetspunkten för nuvarande driveffektsbehov. Även andra aspekter kan vägas in änverkningsgraden i valet av arbetspunkt för motom. Dessa kan t.ex. vara körbarhetsrelateradeaspekter, såsom momentresponstider, d.v.s. hur lång tid det skulle ta att nå ett högredrivhjulsmoment, altemativt hur mycket högre moment som kan erhållas under en viss tidsperiod.

Vidare innebär en s.k. aktivering av frihjulning att fordonets motor 101 mekaniskt heltfrikopplas från fordonets drivhjul 110, 111, d.v.s. att drivlinan öppnas, medan deaktivering avfrihjulning innebär att drivlinan stängs. Frikoppling av drivhjulen från motom kan tillexempel åstadkommas genom att försätta växellådan 103 i ett neutralläge, eller genom attöppna kopplingsanordningen 106. Med andra ord överförs väsentligen ingen kraft genom växellådan från motom till drivhjulen vid frihjulningen.

I föreläggande uppfinning antas att motorfordonets drivlina innefattar en kontinuerlig variabelväxellåda av det slag beskrivet ovan. Vidare antas att motorfordonet innefattar enförbränningsmotor och en till förbränningsmotom kopplat avgassystem för bortledande av en avgasström från förbränningsmotor.

En metod enligt föreliggande uppfinning för reglering av en temperatur i avgassystemetinnefattar steget: styrning av en kontinuerlig variabel växellåda och en i ett motorfordonmonterad tillsatsbroms baserad på en eller flera forsta parametrar P1 för reglering av entemperatur TEx i nämnda avgassystem, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera forstaparametrar P1 är en forsta temperaturskillnad mellan en forsta temperatur T1 i nämndaavgassystem och en referenstemperatur TRef. Referenstemperaturen TRef är enligt en utföringsforrn av uppfinningen en önskad temperatur, dvs. en s.k. bör-temperatur.

Tillsatsbroms eller även benämnd sekundärbroms är en bromsanordning vanligtvis monteradpå tunga motorfordon och vilken fiJngerar som komplement till de vanliga hjulbromsama.Exempel på tillsatsbromsar är: retarder (hydraulisk broms) monterad fore eller efterväxellådan; avgasbroms vilken är ett spjäll monterad i avgasröret och som ökar”motorbromsen”; dekompressionsbroms vilken är en annan typ av motorbroms;elektromagnetisk broms (elmotor) vilken har samma funktion som hybridgenerator men sominte nödvändigtvis behöver ett batteri utan kan bränna upp den genererade elen i t.ex. en resistor.

När någon av dessa tillsatsbromsar aktiveras under köming så ökar lasten (momentet) påmotom, och på så vis ökas även avgastemperaturen. Om tillsatsbromsen är en avgasbroms,dekompressionsbroms eller liknande nås dubbel effekt genom att bromsanordningen i sigäven värmer avgasema och därmed ökas verkningsgraden på den temperaturreglerandeåtgärden jämfört med t.ex. aktivering av en retarder där värrneutvecklingen primärt hamnar ifordonets kylsystem. Det har av uppfinnama insetts att det är fördelaktigt att även styra eneller flera tillsatsbromsar baserad på en eller flera första parametrar för att reglera temperaturen i avgassystemet.

De en eller flera första P1 används företrädesvis som inparametrar till en styralgoritmanordnad att reglera temperaturen i avgassystemet till Önskat värde genom styrning avdrivlinan (t.ex. växellåda och koppling) och tillsatsbromsen. Styralgoritmen kan vara avmånga olika typer och kan vara en algoritm som enbart tittar på de första parametrama och använder sig av ett eller flera tröskelvärden (t.ex. ett högre och ett lägre tröskelvärde) för att bestämma Vilken styråtgärd som ska vidtas. En mer avancerad styralgoritm tar även hänsyn till andra ytterligare variabler vilket kommer att framgå i följande beskrivning.

Med användandet av en eller flera första parametrar P1 för reglering av en temperatur TEx i ettavgassystem genom styrning av drivlinan och tillsatsbroms erhålles möjligheten att hållatemperaturen i t.ex. en katalysator pä önskad nivå och pä så sätt garantera vissaemissionsnivåer från fordonet. Detta är även ett bränsleeffektivt sätt att styra temperaturen jämfört med andra åtgärder såsom att försämra förbränningsverkningsgraden i motom.

Föredragna temperaturintervall mot vilka temperaturen i avgassystem regleras enligt enutföringsforrn är exempelvis temperaturer över 200° - 250° C för god NOX-omvandling iSCR-katalysatorer beroende på flöde och SCR-volym eftersom högt flöde och låg volymkräver 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 lägretemperaturer. Dock skall temperaturen i avgassystemet helst hållas lägre än 550° - 600° C för att inte komponenter i avgassystemet skall skadas.

Enligt en utföringsforrn av uppfinningen är vidare de en eller flera första parametrama P1valda ur gruppen innefattande: 0 en första temperatur Tl vilket kan vara en temperatur i ett område hos avgasströmmeneller en yt-, vätske- eller substrattemperatur i någon del eller komponent hosavgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc.; och 0 en andra temperaturskillnad mellan den första temperaturen Tl och en andratemperatur TZ i avgassystemet. Den andra temperaturen TZ är en annan temperatur iavgassystemet än den första temperaturen Tl. Dock kan även den temperaturen TZ varaen temperatur i ett område hos avgasströmmen eller en yt-, vätske- ellersubstrattemperatur i någon del eller komponent hos avgassystemet såsom ett partikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc.

Enligt en annan utföringsforrn av uppfinningen är nämnda referenstemperatur TRef något aven temperatur vid/på en komponent hos nänmda avgassystem, såsom en temperatur hos en vägg på en avgaskomponent; en temperatur hos vätska insprutad i nänmda avgassystem, 11 såsom temperaturen hos insprutad urea, bensin eller diesel; eller en temperatur vid enkomponent inrättad i anslutning till nämnda avgassystem, såsom styrenheter, olika typer avsensorer/givare och aktuatorer. Detta i syfte att få god fianktion hos komponenter ellerprocesser och/eller att de ingående eller anslutna delama och komponentema inte skall skadas.

Enligt en ytterligare annan utföringsforrn av uppfinningen används en tidsderivata och/eller entidsintegral av den forsta temperaturskillnaden och/eller den andra temperaturskillnaden.Användningen av tidsderivatan är fordelaktigt om styrsystemet snabbt skall reagera pä entemperaturforändring medan användningen av tidsintegralen istället innebär att styrsystemettar hänsyn till långsiktiga trender hos temperaturförändring vilket är fordelaktigt vid långsiktig styrning av temperaturen i avgassystemet.

De ovan nämnda nuvarande temperaturema och temperaturskillnadema samt funktioner däravkan vara baserade på sensorvärden erhållna från en eller flera sensorer anordnade vid, ianslutning till, eller i avgassystemet. Signaler från sensorer kan skickas över exempelvis enkommunikationsbuss eller en trådlös länk till en eller flera styrenheter for signalbehandling.Temperaturskillnadema samt fianktioner därav kan även vara baserade på s.k. virtuellasensorer, dvs. sensorvärden som beräknas från andra reella sensorsignaler med användandet av en eller flera sensorrnodeller vilket ger s.k. nuvarande värden.

Fördelen med att använda nuvarande temperaturvärden och temperaturskillnadema samtfunktioner därav är att dessa direkt kan användas for bestämning av den forsta parametem P1användande av diverse utan komplexa eller resurskrävande beräkningar med simuleringsmodeller. Därmed kan även dessa nuvarande värden erhållas snabbt.

Vidare inses det att de en eller flera forsta parametrama P1 kan vara beräknande(predikterade) värden t.ex. valda ur gruppen innefattande: en beräknad forsta temperatur Tlvilket kan vara en beräknad temperatur i ett område hos avgasströmmen eller en yt-, vätske-eller substrattemperatur i någon del eller komponent hos avgassystemet såsom ettpartikelfilter, katalysator, ljuddämpare, sensor, etc.; en forsta beräknad temperaturskillnad mellan den forsta temperaturen Tl och en referenstemperatur TRef i avgassystemet; en andra 12 beräknad temperaturskillnad mellan den första temperaturen T1 och en andra temperatur TZ iavgassystemet. Den andra beräknade temperaturen TZ är en annan temperatur i avgassystemetär den första beräknade temperaturen T1. Dock kan även den andra beräknade temperaturen TZvara en temperatur i ett område hos avgasströmmen eller en yt-, vätske- ellersubstrattemperatur i någon del eller komponent hos avgassystemet såsom ett partikelfilter,katalysator, ljuddämpare, sensor, etc.; och en tidsderivata och/eller en tidsintegral av denberäknade forsta temperaturen T1, eller den forsta beräknade temperaturskillnaden, eller denandra beräknade temperaturskillnaden. Fördelama med användningen av tidsderivata ellertidsintegral av predikterade värden är densamma som vid användningen av tidsderivata och tidsintegral av nuvarande värden.

Genom att använda en eller flera forsta beräknade parametrar P1 så erhålles information omhur de relevanta parametrama kommer att variera över tiden vilket innebär att system förreglering av temperaturen i avgassystemet kan styras så att önskade temperaturer kan nås påbästa möjliga sätt i framtiden. Detta gäller särskilt för temperaturtröga system vars temperaturtar 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 simuleradebaserade på (matematiska) modeller av fordonet och/eller de i fordonet ingåendekomponentema. Baserat på en eller flera beräknade första parametrar P1 kan en styrstrategiför styrning av växelläget i växellådan väljas bland ett flertal olika möjliga styrstrategier.Genom att beräkna/simulera hur den första parametem P1 kommer att varierar överframförliggande vägavsnitt för fordonet enligt en eller flera olika styrstrategier kan denstyrstrategi väljas som uppnår vissa krav, t.ex. att temperaturen håller sig inom ettfördef1nierat gränsvärde och samtidigt är optimalt ur någon annan aspekt, såsom exempelvisbränsleförbrukning. Det förstås därför av det ovan sagda att de en eller flera förstaparametrama P1 även kan beräknade baserad på en eller flera olika framtida styrstrategier förväxellådan. Denna utföringsforrn avser därmed ett återkopplat förfarande där en eller fleraförsta parametrar P1 användas för beräkning av en eller flera styrstrategier baserade på eneller 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 13 styrstrategier används därefter för att prediktera nya en eller flera första parametrar eller föratt uppdatera de befintliga parametrarna. Vidare bör det noteras att även om endast enstyrstrategi beräknas kan inforrnation härledd från denna enda styrstrategi användas avstyrsystemet 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 uppfinnama därmed insett att de en eller flera beräknade förstaparametrama P1 kan beräknas över ett framförvarande vägavsnitt för fordonet, exempelvisgenom simulering över det framförvarande vägavsnittet. Enligt denna utföringsforrn kan deberäknade första parametrama P1 bestämmas baserade på en eller flera fordonsspecifikaoch/eller vägspecifika data för fordonet. Dessa kan företrädesvis vara valda ur gruppeninnefattande: väglutning framför fordonet; kurvradier för framförvarande vägavsnitt,hastighetsbegränsningar för framförvarande vägavsnitt; motorfordonets vikt; rullmotstånd förmotorfordonet; luftmotstånd för motorfordonet; motorspecifik data såsom maxeffekt,mineffekt, maxmoment, minmoment, avgasflöde, avgasåterföringshalt och lambdavärden(dvs. luft/bränsleblandning); och installationsspecifik data såsom möjlig ackumulering avämnen och/eller frigöming av ämnen och/eller omvandling av ämnen i avgassystemet och enyta i avgassystemet i kontakt med avgasströmmen. Vidare kan förarinteraktiv data som ärrelaterad till förarens körsätt användas vid beräkning av de en eller flera första parametramaP1 så att fordonets framtida beteende beaktas vid beräkningen. Exempel på förarinteraktiv data är: användande av blinkers, gaspedalläge, och användning av bromsar.

En fördel med användandet av fordonsspecifika och/eller vägspecifika data vid styrningen äratt systemet i förväg kan avgöra huruvida någon styrstrategi för en eller flera fianktioner (t.ex.utväxling, extem last, extem värmare, reglering av flöde, osv.) behöver användas för atttemperaturen inte skall hamna utanför ett fördraget temperaturintervall. Därmed undviksanvändande 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 utföringsforrn är den första temperaturen T1 en temperatur i avgasströmmenoch den andra temperaturen TZ en yt-, vätske- eller substrattemperatur i avgassystemet.

Yttemperaturen är en temperatur på en yta hos avgassystemet eller på en del därav, vilket 14 påverkar värrneledningen (förluster) från avgaserna och uppvärrnningen av komponenterna iavgassystemet. Vätsketemperaturen avser temperaturen i en i avgassystemet förekommandevätska, såsom exempelvis urea eller vatten. Denna temperatur påverkar värrneledningen tillvätskan och därrned förångningen av densamma. Den sistnämnda temperaturen,substrattemperaturen, avser temperaturen i ett material hos t.ex. en katalysator, ettpartikelfilter, eller i en NOX-fälla. Substrattemperaturen påverkar värrneöverföringen tillavgasbehandlingssystemet och avgasbehandlingssystemets fianktion (dvs. de fysikaliska ochkemiska processema). Den forsta Tl och den andra TZ temperaturen kan vara en nuvarande eller en beräknad första Tl eller andra TZ temperatur.

Vidare skall det förstås att de en eller forsta parametrama P1 som används i styrningen avväxellådan och tillsatsbromsen kan bestå av endast nuvarande värden, eller bestå av endastberäknade värden, eller vara en kombination av nuvarande och beräknade värden beroende på tillämpning.

Styrningen av växellådan kan enligt en annan föredragen utföringsforrn ske genom att enarbetspunkt för förbränningsmotom beräknas baserat på de en eller flera forsta P1. Därefteranvänds den beräknade arbetspunkten för att styra en utväxling hos växellådan och därigenomreglera temperaturen TEx i avgassystemet. Generellt gäller att en önskad/optimal arbetspunktväljs bland ett flertal möjliga arbetspunkter och därefter styrs drivlinan, t.ex. genom styrningav växellådan i detta fall, så att motom når eller kommer nära den optimala arbetspunkten.Med önskad/optimal arbetspunkt menas en arbetspunkt som är den bästa bland alla möjligaarbetspunkter för det syfte systemet vill uppnå. I detta fall är den bästa arbetspunkten denarbetspunkt som gör att temperaturen i avgassystemet kommer så nära sin motsvarandereferenstemperatur som möjligt. I andra fall kan det t.ex. avse en arbetspunkt som leder tilllägst förbrukning av t.ex. bränsle eller urea med hänsyn till lagstadgade emissionskrav och körbarhet, osv.

Vanligtvis styrs en växellåda med en arbetspunkt för att bästa totalverkningsgrad skall nås idrivlinan, men även körbarhetsaspekter brukar vägas in. Exempelvis kan motorvarvtalet sättashögre än optimalt för att en momentreserv skall finnas att tillgå om föraren t.ex. gasar på före en uppförsbacke. Enligt ovan utföringsforrn används temperaturen i avgassystemet som en parameter vid beräknandet av en arbetspunkt för motorn och på så vis vägs ävenemissionsmål in i Valet av arbetspunk för motorn. Därrned kan emissionsmål uppnås utan attmer bränslekrävande åtgärder behöver sättas in. Altemativt är det inte nödvändigt att utrustafordonet med ytterligare delar/komponenter för att exempelvis upprätthålla katalysatortemperatur och därmed emissionsnivåer.

Följande principer för styrning av den kontinuerligt variabla växellådan är tillämpliga för attmotom skall nå en önskad beräknad arbetspunkt: om utväxlingen ökas så ökas motorvarvtaletoch därmed sänks motoms last vilket leder till att temperaturen i avgassystemet sänks och attavgasflödet ökar; däremot om utväxlingen minskas så minskas motorvarvtalet och därmedökas motoms last och avgasflödet vilket leder till att temperaturen TEX i avgassystemet ökaseller bevaras. Denna utföringsforrn kan realiseras genom att utväxlingen ökas om ett värde förde en eller flera första parametrar P1 överskrider ett första tröskelvärde, och utväxlingenistället minskas om ett värde för de en eller flera första parametrar P1 underskrider ett andratröskelvärde. De första och andra tröskelvärdena kan anta, eller vara beroende av något värdeinom, 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.

Beräkningen av arbetspunkten kan vidare vara baserad på ytterligare parametrar. En sådanytterligare parameter är relaterad till ett begärt driveffektsbehovsvärde, vilket vanligtvisanvänds för att fordonet skall vara körbart, dvs. ha egenskaper så att det kan framföras på ettbekvämt 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. Dettabegärda driveffektsbehovsvärde kan även tas med hänsyn till ett offsetvärde Voffset, vilketinnebär att offsetvärdet adderas till eller subtraheras ifrån driveffektsbehovsvärdet vidberäkningen av arbetspunkten. Med denna utföringsform ökar friheten vid valet avarbetspunkt och därmed ökar även möjlighetema att nå en önskad temperatur i avgassystemeteftersom styrsystemet tillåter att styrningen avviker från fordonets nuvarandedriveffektsbehov, dvs. styrsystemet kan medvetet låta fordonet accelerera eller retardera tillförmån för en önskad temperatur i avgassystemet. Eftersom det dock finns en fara i att låta fordonet accelereras om offsetvärdet adderas till driveffektsbehovsvärdet så är det föredraget 16 om offsetvärdet Voffset subtraheras från driveffektsbehovsvärdet, Vilket innebär att fordonetretarderas eller i alla fall inte accelereras eftersom om en förare begär en driveffekt sommotsvarar en acceleration kan en minskning av driveffekten med Voffset leda till en minskad acceleration och inte nödvändigtvis till en retardation av fordonet.

Andra ytterligare parametrar som kan användas vid beräkningen av arbetspunkten är parametrar relaterade till: 0 en verkningsgrad för drivlinan vilket mäste vägas in för att få ett så bränsleeffektivtframförande av fordonet som möjligt, 0 en verkningsgrad för ett avgasbehandlingssystem (även benämntefterbehandlingssystem) inrättat i avgassystemet för att få så hög omvandlingsgrad ikatalysatorer och därmed så låga emissioner som möjligt, 0 avgasutsläpp för förbränningsmotom innan de har renats av ettavgasbehandlingssystem, 0 varvtalsgränser hos motom och drivlinan för att inte hamna högre eller lägre imotorvarvtal än vad drivlinan är dimensionerad för, 0 motoms moment/effektkurva som en fianktion av varvtalet för att kunna avgöra hurmycket moment som finns att tillgå, 0 en momentrespons, dvs. hur snabbt ett begärt ökat drivhjulsmoment får genomslag påfordonets verkliga drivhjulsmoment. Denna aspekt är relevant vid beräkningen avarbetspunkten eftersom även förarens styrning av gaspedalen måste beaktas. Annarsfinns det en risk att föraren upplever det som så att fordonet inte svarar på dennesstyrning av gaspedalen; och 0 andra körbarhetsaspekter såsom ljud, vibrationer och svängning hos fordonet så att fordonet går att framföra på ett bekvämt sätt. Även parametrar relaterade till extem last är mycket användbara vid beräkningen ochstyrningen av arbetspunkten. Exempel på extem last är hjälpaggregat såsom vattenpump, fläkteller kompressor; generator; hybridgenerator eller motsvarande energiåtervinningssystem.Den extema lastens effektbehov kan vara styrbar varför friheten ökar vid valet av enarbetspunkt för motom, vilket i sin tur betyder att även arbetspunkter som ligger utanför fordonets driveffektsbehov kan användas för reglering av temperaturen i avgassystemet. I 17 vissa fall är den externa lasten av typen ”på” eller ”av”, dvs. att den antingen är aktiverad ellerinte aktiverad, och i dessa fall begränsas styrningen och beräkningen av arbetspunkten till attavgöra om den externa lasten ska vara aktiverad eller inte. Om temperaturen TEx iavgassystemet skall ökas så skall den externa lasten ökas enligt en utföringsforrn avuppfinningen, vilket är lämpligt om temperaturen i avgassystemet är för låg så att partikelfilter och katalysatorer arbetar vid för låga temperaturer.

Det har vidare insetts av uppfinnama att de en eller flera första parametrama P1 är lämpligaatt användas för styrning av andra filnktioner i fordonet för reglering av temperaturen TEx iavgassystemet. Dessa filnktioner skall ha en direkt eller indirekt påverkan på temperaturen iavgassystemet TEx. Därmed kan regleringen av temperaturen i avgassystemet TEx skeeffektivare och snabbare. Passande funktioner är relaterade till omvandling av avgasvärrne tillenergi; extem värnming av avgassystemet; insprutning av bränsle till motom; och reglering avavgasflödet. Det bör inses att de en eller flera första parametrama P1 kan användas för att styra en sådan funktion eller en kombination av två eller flera sådana funktioner.

De en eller flera första parametrama P1 kan användas för styrning av ett system anordnat föromvandling av avgasvärrne till energi (Waste Heat Recovery, WHR). Regleringen avtemperaturen med systemet för omvandling av avgasvärrne till energi sker enligt enutföringsforrn genom att maximal energi i förhållande till insatt energi, eller total omvandladenergi, tas ut via det extema systemet. Denna reglering inriktas företrädesvis på att maximeravärrneledningen in i det extema systemet och utformas exempelvis som en PID- eller MPC- regulator (Proportional Integral Derivative, PID; Model Predictive Control, MPC).

Enligt en annan utföringsforrn av uppfinningen är systemet för omvandling av avgasvärrne tillenergi inrättat uppströms i avgassystemet relativt ett område vid vilket en temperatur önskaserhållas. När systemet är inrättat enligt detta utförande styrs det så att systemet verkar i ennormal mod om temperaturen TEX i avgassystemet skall sänkas och i en omvänd mod omtemperaturen i avgassystemet TEx skall höjas. Med normal mod menas att systemet använderspillenergi, t.ex. värme från avgasema, för att utvinna elektrisk eller mekanisk energi (iblandäven kemisk energi). Att systemet verkar i omvänd (baklänges) mod betyder att systemet istället tillförs energi för att höja temperaturen på avgasema. 18 Vidare kan de en eller flera första parametrarna P1 användas för styrning av åtminstone enextern värrnare för avgassystemet. Den externa värrnaren har som uppgift att höjatemperaturen hos avgasflödet eller hos någon del/komponent i avgassystemet. Företrädesvisär den extema värrnaren något av: 0 en brännare inrättad i avgassystemet efter förbränningsmotors cylindrar; 0 ett system anordnat för injektion av kolväten för oxidation eller förbränning på en i avgassystemet placerad katalysator;0 en elektrisk värmare inrättad i avgassystemet efter förbränningsmotors cylindrar; eller0 någon annan lämplig extem värmare inrättad i, eller i nära anslutning till avgassystemet.

Den extema värmaren styrs företrädesvis så att maximal temperaturökning erhålles iförhållande till insatt energi eller så att temperaturökningen maximeras. Men den extemavärmaren kan istället styras så att temperaturökningshastigheten prioriteras. Styrningen av den extema värmaren kan utformas som en PID- eller MPC-regulator.

Såsom nämnts ovan kan även de en eller flera forsta parametrama P1 dessutom användas förstyrning av ett bränsleinsprutningssystem anordnat för insprutning av bränsle tillforbränningsmotom. Detta kan ske genom styrning av antalet postinsprutningar, tidpunkten(CAD, dvs. vevvinkelgrad) för postinsprutningama, trycket på postinsprutningama ochbränslemängden per postinsprutning. Styrningen av bränsleinsprutningssystemet kanimplementeras som förstyrd eller återkopplad styrning med t.ex. MAP (matrisbaseradreglerstruktur), PID, eller MPC. Som börvärde för denna styrning kan en temperatur somligger nedströms motor såväl som en komponent i avgassystem, t.ex. endieseloxidationskatalysator (DOC), eller en temperaturdifferens över nämnda komponent iavgassystemet användas. Enligt en utföringsforrn kompenserar styrningen avbränsleinsprutningen för verkningsgraden (hos DOC:n) i övergången mellan i bränslet bunden kemisk energi till avgasema avgiven värrneenergi.

En annan faktor som påverkar temperaturen i avgassystemet TEx är egenskapema för avgasflödet hos avgasströmmen. Av denna anledning kan även de en eller flera första 19 parametrarna P1 vidare användas för styrning av avgasflödet, eller en av avgasflödet beroende parameter såsom exempelvis värrneövergångstal.

Styrning av avgasflödet kan exempelvis ske genom styrning av ett gasflödessystem föravgasåterföring (Exhaust Gas Recirculation, EGR) och/eller genom styrning av ettinsugningssystem för motom. Fig. 3 visar schematisk ett generellt gasflöde i ett motorsystem,varvid motorsystemet i detta exempel innefattar en dieselmotor med en turbo samt ett antalrör kopplade till motom. Luft sugs in från vänster i f1g. 3 medelst ett insugningssystem förmotom. Den luft som sugs in passerar genom ett insugningsrör och komprimeras i enturbokompressor för att därefter kylas av i en laddluftkylare innan den i vissa fall passerar etttrottelspjäll som reglerar mängden luft in i dieselmotor. Därefter blandas luften med återfördaavgaser medelst ett gasflödessystem för avgasåterföring (EGR) och denna blandning sugssedan in i motoms cylindrar för att där blandas med diesel eller annat bränsle innan förbränning sker i motom.

Avgasema från forbränningsprocessen går sedan genom en turboturbin som sätter fart påturbokompressom. Delar av avgasema går dock in i ett EGR-rör och leds tillbaka tillinsugningsröret via ett EGR-spjäll och en eller flera EGR-kylare. EGR-spjällets funktion är attreglera mängden återförda avgaser tillbaka till förbränningsprocessen. Då EGR-gasema kylskommer användandet av EGR att flytta värrneenergi från avgasema till motoms kylsystem.Innan avgasema helt försvinner ut ur motorsystemet passerar de i vissa motorer ett avgasspj äll(om ett sådant är installerat) vilket styr trycket i en avgassamlare (ej visad i figuren). Därefterpasserar avgasema ett efterbehandlingssystem som kan innehålla ett dieselpartikelfilteroch/eller en SCR-katalysator såsom tidigare nämnts. Om motom inte är hårt belastad kommeravgasema att ha en lägre temperatur än önskat och därmed kyla ned katalysatom. Ett sätt attbegränsa mängden avkylande avgaser är användande av ett spjäll anordnat i ett insugningsrörför luft till motom. Därmed kan mängden luft in i motom begränsas som i sin tur leder till attäven avgasema ut från motom begränsas, vilket vid en given last resulterar i varmare avgaser.Detta spjäll benämns vanligtvis trottelspjäll, vilket omnämndes ovan. Beträffande mängdenluft som motom förbrukar bestäms denna till stor del av varvtalet hos motom, vilket i detta fall betyder: ju högre motorvarvtal desto högre luftflöde krävs till motom.

Enligt föreliggande uppfinning kan de en eller flera första parametrarna P1 användas för attstyra gasflödessystemet fór avgasåterföring (EGR) och/eller insugningssystem anordnat fórreglering av ett luftinflöde till motorn. Dessutom kan styrningen av gasflödessystemet föravgasåterföring (EGR) och insugningssystemet styras med ytterligare parametrar relateradetill en Överförd effekt till en i nämnda avgassystem inrättad komponent och/eller emissionerproducerade av nämnda förbränningsmotor. Med emissioner förstås här exempelvisavgasutsläpp och ljud. Vidare kan en minskning av avgasflödet kombineras med en ökning avmotoms last för att öka temperaturen i avgassystemet. Denna utföringsforrn kan realiserasmedelst 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 förtemperaturen; eller ett börvärde för avgasemas energiinnehåll eller med ett värde som en funktion av nämnda börvärde för energiinnehåll.

Vidare visar Fig. 5 ett flödesdiagram av en exemplifierad utföringsforrn av metoden enligtuppfinningen: A. Vid A mäts, eller beräknas den första parametem P1 från andra sensorsignaler (virtuellsensor). Den första parametem P1 kan även beräknas över framförvarande vägavsnittför fordonet vid A.

B. Utifrån värdet på den första parametem P1 bestäms vid B om en temperaturreglerandeåtgärd behöver vidtas. Detta kan exempelvis ske genom jämförande av den förstaparametem P1 med ett tröskelvärde, eller genom att jämföra flera beräkningar av denförsta parametem P1 med relaterade styrstrategier och utifrån dessa välja vilken/vilkatemperaturreglerande åtgärder som behöver vidtas.

C. Om en temperaturreglerande åtgärd skall sättas in beräknas vid C den arbetspunkt förmotom som tillsammans med användande av tillsatsbroms på bästa sätt (t.ex. snabbasteller bränslesnålast) leder till en önskad temperatur i avgassystemet. Även andra parametrar kan beaktas vid beräkningen av arbetspunkten, såsomdriveffektsbehovsvärde, moment/effektdata för extem last, moment/effektdata förmotom, osv.

D. Arbetspunkten beräknad vid C vägs ihop med andra arbetspunkter vid D, vilka harberäknats med avseende på andra aspekter, såsom exempelvis körbarhet. Detta kan t.ex. innebära att det resulterande motorvarvtalet blir ett medelvärde för flera ingående 21 arbetspunkter. Vid D beslutas även hur arbetspunkten skall nås, dvs. hur extern last,motor och växellåda skall styras.

E. Vid E styrs den externa lasten till önskat läge (önskat moment).

TU Vid F styrs växellådan och motom så att önskad arbetspunkt (varvtal/moment) nås.

G. Om justeringen av arbetspunkten inte räcker till för att nå önskad temperatur såbeslutas det vid G om extem värmare skall aktiveras om temperaturen behöver höjas.Dock skulle den extema värmaren kunna ha aktiverats redan vid B.

H. Vid H styrs den extema värmaren efter beslutet vid G.

I. Om justeringen av arbetspunkten inte räcker till för att nå önskad temperatur iavgassystemet så beslutas det vid I om avgasflödet behöver styras med t.ex. hjälp aven EGR och/eller ett trottelspjäll.

J. Vid J styrs avgasflödet efter beslutet vid I.

Föreliggande uppfinning kan implementeras i ett styrsystem innefattande exempelvis enstyrenhet anordnad att styra hela eller delar av en drivlina hos ett motorfordon. Vidare kansystemet innefatta ytterligare styrenheter anordnade att styra andra fianktioner såsom extemlast, extem värmare, etc. Styrenheter av den visade typen är normalt anordnade att ta emotsensorsignaler från olika delar av fordonet och liksom från andra styrenheter. Dessastyrenheter är vidare vanligtvis anordnade att avge styrsignaler till olika fordonsdelar ochfordonskomponenter. Styrenhetema kan även innefatta, eller vara kopplad till en beräkningsenhet anordnad för beräkning/ simulering av predikterade parametervärden.

Vanligtvis består styrsystem i modema fordon av ett kommunikationsbussystem bestående aven eller flera kommunikationsbussar för sammankoppling av ett antal elektroniska styrenheter(ECU:er) eller controllers, 115, 208, och olika på fordonet anordnade komponenter. Ett sådantstyrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter och ansvaret för en specifik fianktion i fordonet kan vara uppdelat på en eller flera styrenheter.

Styrningen sker ofta med programmerade instruktioner. Dessa programmerade instruktionerutgörs typiskt sett av ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator eller styrenhetåstadkommer att datorn/styrenheten utför önskad styrning, såsom metoder enligt föreliggandeuppfinning. Datorprogrammet utgör vanligtvis del av en datorprogramprodukt, där datorprogramprodukten innefattar ett tillämpligt lagringsmedium 121 med datorprogrammet 22 109 lagrat på nämnda lagringsmedium. Nämnda digitala lagringsmedium kan t.ex. utgöras avnågon ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory),EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), enhårddiskenhet, 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 turkan innefatta en beräkningsenhet 120, vilken kan utgöras av t.ex. någon lämplig typ avprocessor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital SignalProcessor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application SpecificIntegrated Circuit, ASIC). Beräkningsenheten är vidare förbunden med en minnesenhet 121,vilken tillhandahåller beräkningsenheten t.ex. den lagrade progranikoden 109 och/eller denlagrade data beräkningsenheten behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten.

Vidare är styrenheten försedd med organ/anordningar 122, 123, 124, 125 för mottaganderespektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehållavågforrner, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningama för mottagande av insignalerkan detekteras som information för behandling av beräkningsenheten. Anordningama 123,124 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat frånberäkningsenheten till utsignaler för överföring till andra delar av fordonets styrsystemoch/eller den/de komponenter för vilka signalema är avsedda. Var och en av anslutningamatill anordningama för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgörasav en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN, en MOST (Media Oriented SystemsTransport), eller någon annan trådlös lämplig busskonfiguration eller kommunikationsanslutning.

Mer preciserat innefattar ett (styr)system enligt föreliggande uppfinning: en styrenhetanordnad att styra en kontinuerlig variabel växellåda och en tillsatsbroms baserad på en ellerflera första parametrar P1 för reglering av en temperatur TEx i ett avgassystem, varvidåtminstone en av nämnda en eller flera första parametrar P1 är en första temperaturskillnad mellan en första temperatur Tl i nämnda avgassystem och en referenstemperatur TRef. Vidare 23 avser foreliggande uppfinning dessutom ett motorfordon, såsom en buss, lastbil eller dylikt motorfordon, innefattande åtminstone ett system enligt ovan.

Slutligen bör det inses att foreliggande uppfinning inte är begränsad till de ovan beskrivnautforingsforrnema av uppfinningen utan avser och innefattar alla utforingsforrner inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfäng.

Claims (27)

1. l. Metod för reglering av en temperatur i ett avgassystem hos ett motorfordon genomstyming av dess drivlina, vilket motorfordon innefattar: en drivlina innefattande enförbränningsmotor kopplingsbar med en kontinuerlig variabel växellåda via enkopplingsanordning, och ett avgassystem anordnat för bortledande av en avgasström frånnämnda förbränningsmotor; varvid nämnda metod innefattar steget: - styming av nämnda kontinuerligt variabla växellåda och en i nämnda motorfordonmonterad tillsatsbroms baserad på en eller flera forsta parametrar P1 för reglering av entemperatur TEx i nämnda avgassystem, varvid åtminstone en av nämnda en eller flera förstaparametrar P1 är en första temperaturskillnad mellan en första temperatur T1 i nämnda avgassystem och en referensternperatur TRef.

2. Metod enligt patentkrav l, varvid åtminstone en annan av nämnda en eller flera förstaparametrar P1 är en arman forsta temperatur Tl, oehiíeller en andra temperaturskillnad mellan nämnda annan första temperatur Tl och en andra temperatur Tz i nämnda avgassystem.

3. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, varvid åtminstone en annan av nämnda en eller fleraförsta parametrar P1 är en tidsderivata oehvleller en tidsintegral av; nämnda första temperaturTl eelæleller nänmda annan första temperatur Tl eller nämnda första ternperaturskillnad eehvleller nämnda andra temperaturskillnad.

4. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid åtminstone en av nämnda en ellerflera första parametrar P1 beräknas över nämnda motorfordons framförvarande vägavsnittbaserade på en eller flera fordonsspecifika och/eller vägspecifika data för nämnda motorfordon.

5. Metod enligt patentkrav 4, varvid nämnda fordonsspecifika och/eller vägspecifika dataär vald ur gruppen innefattande: en väglutning; kurvradier, hastighetsbegränsningar; en vikt för nämnda motorfordon; ett rullmotstånd; ett lufimotstånd; motorspecifik data såsom maxeffekt, mineffekt, maxmoment, minmoment, avgasflöde, avgasåterfóringshalt, lambdavärden, och insprutningsparametrar.

6. Metod enligt något av patentkrav 2-5, varvid nämnda annan första temperatur Tl är en temperatur i nämnda avgasström och nämnda andra temperatur Tz är en yt-, vätske- eller substrattemperatur i nämnda avgassystem.

7. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda tillsatsbroms är något av: en rctarder, en avgasbroms, en dekompressionsbroms, eller en elektromagnetisk broms.

8. Metod enligt något av föregående patentkrav, van/id stymingen innefattar: - beräkning av åtminstone en arbetspunkt hos nämnda fórbrärmingsmotor baserad pånämnda en eller flera forsta parametrar P1; och - styrning av en utväxling hos nämnda kontinuerligt variabla växellåda baserad på nämnda arbetspunkt.

9. Metod enligt patentkrav 6, varvid beräkningen av nämnda arbetspunkt vidare är baseradpå en ytterligare parameter relaterad till ett begärt driveffektsbehovsvärde eller till ett begärtdriveffektsbehovsvärde med hänsyn taget till ett offsetvärde Voffset.

10. Metod enligt patentkrav 9, varvid nämnda offsetvärde Voffset subtraheras från nämnda begärda driveffektsbehovsvärde.

11. Metod enligt något av patentkrav 8-10, varvid beräkningen av nämnda arbetspunktvidare är baserad på en eller flera ytterligare parametrar relaterade till åtminstone någon valdur gruppen innefattande: en verkningsgrad för nämnda drivlina, en verkningsgrad fór ettavgasbehandlingssystem inrättat i nämnda avgassystem, avgasutsläpp fór nämndafórbränningsmotor, en momentrespons, varvtalsgränser hos nämnda fórbränningsmotor och nämnda drivlina, och körbarhetsaspekter.

12. Metod enligt något av patentkrav 8-11, varvid beräkningen av nämnda arbetspunkt vidare är baserad på en eller flera ytterligare parametrar relaterad till åtminstone en extem last 26 vald ur gruppen innefattande: hjälpaggregat såsom vattenpump, fläkt eller kompressor; generator; hybridgenerator eller motsvarande energiåtervinningssystem.

13. Metod enligt patentkrav 12, varvid nämnda extema last ökas om nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem skall ökas.

14. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid styrningen av nämndakontinuerligt variabla växellåda innefattar: - ökning av nämnda utväxling, och därmed en ökning av ett motorvarvtal och ensänkning av en last hos nämnda förbrärmingsmotor, om ett värde för nämnda en eller fleraförsta parametrar P1 överskrider ett första tröskelvärde; och - minskning av nämnda utväxling, och därmed en sänkning av ett motorvarvtal och enökning av en last hos nämnda förbränningsmotor, om ett värde för nämnda en eller flera första parametrar P1 underskrider ett andra tröskelvärde.

15. 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 P1 för reglering av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem.

16. Metod enligt patentkrav 15, varvid nämnda system anordnat för omvandling avavgasvärme till energi (WHR) är inrättat uppströms ett område i nämnda avgassystem vidvilket en temperatur önskas erhållas; och nämnda system anordnat för omvandling avavgasvärme till energi (WHR) styrs så att det verkar i en normal mod om nämnda temperaturTEx i nämnda avgassystem skall sänkas och i en omvänd mod om nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem skall höjas.

17. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar:- styming av åtminstone en extem värmare baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för höjning av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem. 27

18. Metod enligt patentkrav 17, varvid nämnda externa värmare är någon vald ur gruppeninnefattande: en brännare inrättad i nämnda avgassystem efter nämnda förbränningsmotorscylindrar; ett system anordnat för injektion av kolväten för oxidation eller förbrärming på en inämnda avgassystem placerad katalysator; en elektrisk värmare inrättad i nämndaavgassystem efier nämnda förbränningsmotors cylindrar; och en annan extern värmare inrättad i eller i nära anslutning till nämnda avgassystem.

19. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar:- styrning av ett bränsleinsprutningssystem anordnat för insprutning av bränsle tillnämnda förbrärmingsmotor baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för reglering av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem.

20. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid metoden vidare innefattar:- styrning av ett avgasflöde hos nämnda avgasström, eller en av nämnda avgasflödeberoende parameter såsom vänneövergångstal, baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för reglering av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem.

21. Metod enligt patentkrav 20, varvid styrningen av nämnda avgasflöde innefattar: - styrning av ett gasflödessystem för avgasåterföring (EGR) anordnat för nämndaförbränningsmotor baserad på nämnda en eller flera första parametrar P1 för reglering avnämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem; och/eller - styrning av ett insugningssystem anordnat för reglering av ett luftinflöde till nämndaförbränningsmotor baserad på nämnda en eller flera forsta parametrar P1 för reglering av nämnda temperatur TEx i nämnda avgassystem.

22. Metod enligt patentkrav 21, varvid styrningen av nämnda gasflödessystem föravgasåterföring (EGR) och/eller styrningen av nämnda insugningssystem vidare är baserad påen eller flera ytterligare parametrar relaterad till en Överförd effekt till en i nämndaavgassystem och/eller nämnda inrättad komponent emissioner producerade av förbrärmingsmotor. 28

23. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda referenstemperatur TRef ärnågot 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.

24. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda prograrnkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför metoden enligt något av föregående patentkrav.

25. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogramenligt patentkrav 24, van/id nänmda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.

26. System anordnat för styrning av en eller flera funktioner i ett motorfordon, vilketmotorfordon innefattar: en drivlina innefattande en förbrärmingsmotor kopplingsbar med enkontinuerlig variabel växellåda via en kopplingsanordning, och ett avgassystem anordnat förbortledande av en avgasström från nämnda fórbränningsmotor; varvid nämnda system ärkännetecknat av att innefatta en styrenhet anordnad att styra nämnda kontinuerligt variablaväxellåda och en i nämnda motorfordon monterad tillsatsbroms baserad på en eller flera forstaparametrar P1 för reglering av en temperatur TEx i nämnda avgassystem, varvid åtminstone enav nämnda en eller flera första parametrar P1 är en första temperaturskillnad mellan en första temperatur Tl i nämnda avgassystem och en referenstemperatur TRef.

27. Motorfordon innefattande åtminstone ett system enligt patentkrav 26.