SE539406C2 - Styrning av ett organ i ett motorsystems luftinloppssystem - Google Patents
Styrning av ett organ i ett motorsystems luftinloppssystem Download PDFInfo
- Publication number
- SE539406C2 SE539406C2 SE1450078A SE1450078A SE539406C2 SE 539406 C2 SE539406 C2 SE 539406C2 SE 1450078 A SE1450078 A SE 1450078A SE 1450078 A SE1450078 A SE 1450078A SE 539406 C2 SE539406 C2 SE 539406C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- parameter
- gas pressure
- engine
- air inlet
- control
- Prior art date
Links
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 title description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 35
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 22
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 72
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 19
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 11
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 10
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged 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
- B60W10/04—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
- B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
- F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
- F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
- F02D31/001—Electric control of rotation speed
- F02D31/002—Electric control of rotation speed controlling air supply
-
- 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
- F02D41/0215—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
- F02D41/023—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio shifting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
- F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
-
- 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
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/0022—Controlling intake air for diesel engines by throttle control
-
- 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
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
- F16H63/50—Signals to an engine or motor
- F16H63/502—Signals to an engine or motor for smoothing gear shifts
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
STYRNING AV ETT ORGAN I ETT MOTORSYSTEMS LUFTINLOPPSSYSTEM Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser en metod för styrning av ett organ i ett motorsystem. Vidare avser uppfinningen ett datorprogram, en datorprogramprodukt, ett system och ett motorfordon innefattande ett sådant system.
Bakgrund till uppfinningen Vid en uppväxling från en första växel Gltill en andra högre växel G2, i ett växlings system, är det önskvärt att ett nuvarande motorvarvtalcosänks snabbt och på ett kontrollerat sätt då växellådan befinner sig i neutralt läge mellan den första Gloch den andra växeln G2.
Figur 1 visar en situation när en uppväxling sker från en första (lägre) växelG1till en andra högre växel G2(i detta fall från växel 10 till växel 12). I detta exempel antas det att föraren håller gaspedalen nedtryckt under hela upp växlingen. Upp växlingen sker enligt följande: 1) uppväxlingen initieras antingen manuellt eller automatiskt beroende på växlings system, varvid motorns moment minskas så att noll motormoment erhålles i växellådan; 2) därefter läggs den första växelnG1ur vilket betyder att växellådan befinner sig i neutralt läge (N); 3) när växellådan befinner sig i neutralt läge styrs ett nuvarande motorvarvtalcoså att det matchar (dvs. synkroniseras med) motorvarvtalet för den högre växeln G2; 4) när det nuvarande motorvarvtaletcohar synkroniserats läggs den högre växeln G2i; och ) därefter kan motormomentet höjas så att det motsvarar ett önskat motormoment.
Det är i det tredje steget 3) ovan som det är önskvärt att motorvarvtalet snabbt sjunker från ett första motorvarvtal till ett andra lägre motorvarvtala>2så att en uppväxling snabbt kan genomföras. En fördel med en snabb sänkning av motorvarvtaletcoär bl.a. att ett avbrott av drivande motormoment blir kortare, vilket innebär att motorfordonet inte hinner tappa så mycket fart under uppväxlingen.
Vanligtvis sker en motorvarvtalssänkning genom att motorsystemet slutar att spruta in bränsle i motorn, vilket gör att motorns interna friktion och pumparbete retarderar motorn så att det nuvarande motorvarvtaletcosänks. En motors pumparbete ("pumping work"), även benämnt pumpförluster ("pumping losses"), är ett arbete som krävs för att pumpa in luft i motorns cylinder/cylindrar innan förbränning, samt att pumpa ut förbränd gas ut ur cylindern/cylindrarna efter förbränningen. Det innebär att ett större pumparbete leder till en snabbare sänkning av motorvarvtaletco ,och att ett mindre pumparbete leder till en långsammare sänkning av motorvarvtaletco, såvida alla andra omständigheter är lika.
För att styra pumparbetet i tunga motorfordon, såsom lastbilar och bussar, används vanligtvis ett avgasspjäll anordnat i ett avgasrör genom vilket avgaser leds ut. Avgasspjället stängs/sluts till, vilket leder till att ett högt avgasmottryck byggs upp som resulterar i ett ökat pumparbete hos motorn. Alternativt, eller i kombination med avgasspjäll kan även en variabel turbo, även benämnd VGT (VGT - Variable Geometry Turbocharger), användas för att begränsa flödesarean för avgasutsläppen och därmed öka pumparbetet. VGT:n kan exempelvis styra hur mycket avgasflöde som träffar turbinbladen.
Det pumparbete som erhålles med användande av avgasspjäll och/eller VGT är i vissa situationer inte tillräckligt då en mycket snabb motorvarvtalssänkning är önskvärt. Dessutom ingår varken avgasspjäll eller VGT i alla motorsystem/motorfordon, vilket innebär att motorns pumparbete överhuvudtaget inte kan styras i sådana motorsystem/motorfordon.
En lösning på detta problem ges av den svenska patentansökan nr 1150210-1 (sökande: Scania). Enligt nämnda patentansökan ökas eller minskas pumparbetet genom att gastrycket i luftinloppssystemet till förbränningsmotorn regleras. Enligt ett förslag på lösning så minskas gastrycket snabbt i insugningsröret till cylindrarna för att åstadkomma ett stort pumparbete i syfte att få en snabb motorvarvtalssänkning vid en uppväxling. När den högre växeln har lagts i öppnas spjället upp helt.
Kortfattad beskrivning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en lösning vilken helt eller delvis löser problem och/eller nackdelar med kända lösningar för styrning av ett organ anordnat för reglering av ett gastryck i ett inloppssystem.
Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en lösning vilken möjliggör effektivare nyttjande av en luftreservoar i ett luftinloppssystem hos ett motorsystem.
Enligt en första aspekt av uppfinningen uppnås ovan nämnda ändamål med en metod för styrning av ett organ i ett motorsystem, vilket system innefattar en förbränningsmotor som är kopplad till ett luftinloppssystem respektive ett avgassystem och vidare är mekaniskt kopplad till en växellåda, och vilket organ är inrättat i nämnda luftinloppssystem och är anordnat att reglera gastrycket i nämnda luftinloppssystem, varvid nämnda organ styrs baserad på åtminstone en första parameter Pl5vilken första parameterP1är relaterad till ett gastryckpICuppströms nämnda organ i nämnda luftinloppssystem.
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 innefattande en förbränningsmotor kopplad till ett luftinloppssystem respektive ett avgassystem och vidare är mekaniskt kopplad till en växellåda, varvid nämnda system vidare innefattar ett organ inrättat i nämnda luftinloppssystem och anordnat att reglera gastrycket i nämnda luftinloppssystem, och en styranordning kopplad till nämnda organ och anordnad att styra nämnda organ; varvid nämnda styranordning innefattar: en mottagningsenhet anordnad att mottaga åtminstone en första parameterP1vilken är relaterad till ett gastryckpICuppströms nämnda organ i nämnda luftinloppssystem, och en styrenhet anordnad att styra nämnda organ baserad på nämnda åtminstone en första parameterP1.
Ovan nämnda system är företrädesvis anordnat i ett motorfordon, såsom en buss, lastbil eller ett annat dylikt motorfordon. System kan vidare modifieras så att utföringsformer av systemet motsvarar, efter vederbörliga ändringar, de olika utföringsformerna av metoden enligt uppfinningen.
En metod och ett system enligt föreliggande uppfinning tillhandahåller en lösning vilken bl.a. möjliggör att tillgänglig luft/gas i ett luftinloppssystem kan användas på ett effektivt, precist och kontrollerat sätt. Detta medför bl.a. att god motormomentrespons kan erhållas i samband med en ned- eller uppväxling. Vidare kan föreliggande uppfinning användas för att förbättra funktionen för avgasefterbehandling eller andra aspekter relaterade till förbränning och avgasrening i motorsystem.
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 motorvarvtal och motormoment för en uppväxling; figur 2 schematiskt visar ett motorsystem; figur 3 schematiskt visar ett tidsdiagram över en uppväxling; figur 4 schematiskt visar ett tidsdiagram över en nedväxling; och figur 5 visar ett exempel på en styranordning.
Detaljerad beskrivning av uppfinningen Figur 2 visar ett exemplifierat motorsystem innefattande ett luftinloppssystem kopplat till en förbränningsmotor 10, t.ex. en dieselmotor. Luftinloppssystemet består av ett luftintag genom vilken tilluft sugs in och transporteras via ett eller flera rörledningar och i detta fall en laddluftkylare 50 till motorns 10 en eller flera cylindrar för förbränning med tillfört bränsle, exempelvis bensin eller diesel. Även ett trottelspjäll är inrättat i luftinloppssystemet mellan laddluftkylaren och motorns cylindrar och vidare kan luftinloppssystemet bl.a. innefatta luftreningskomponenter. Luftinloppssystemets funktion är att tillföra luft till förbränningen i motorns cylinder/cylindrar. Dessutom kan även ett avgasåterföringssystem (EGR, Exhaust Gas Recirculation) vara kopplat till luftinloppssystemet. Avgasåterföringen åstadkoms genom att avgaserna leds tillbaka till inloppssidan och för detta syfte har EGR-kretsen vanligtvis ett EGR-spjäll, se figur 2. EGR:n används främst för att spä ut luften för förbränningen och minska andelen syre i den gas som skall förbrännas. På så sätt sänks förbränningstemperaturen och NOx-bildningen hämmas därigenom.
Trottelspjällets funktion är att reglera gastrycket i luftinloppssystemet. Trottelspjället är oftast av tallrikstyp. Vanligtvis styrs trottelspjället av en styrenhet medelst ett eller flera styrorgan så att flödet genom inloppsröret regleras baserat på önskad mängd luft in i cylindrarna. När luftmängden (luftflödet) in i motorn begränsas med hjälp av ett trottelspjäll kommer gastrycket i inloppsröret att sänkas, och tvärtom kommer gastrycket i insugningsröret att öka om luftmängden in i motorn ökas förutsatt att alla andra omständigheter är lika.
Trottelspjäll och andra typer av spjäll styrs vanligtvis medelst ett eller flera styrorgan, vilka kan drivas med pneumatik, hydraulik eller med elmotorer. Vidare är de flesta trottelspjäll inrättade att inta olika lägen i röret med varierande hastighet v eftersom trottelspjällets läge oftast skall följa motorvarvtaletcoför att genomflödet av luft i motorn skall vara anpassat till den önskade förbränningen i cylindrarna, men även motorns last påverkar trottelspjällets läge.
Systemet i figur 2 innefattar dessutom ett turbosystem som har en kompressor 61 vilken är mekaniskt kopplad till en turboturbin 62 via en axel. Luften som sugs in i motorsystemet komprimeras i kompressorn och kyls därefter ned i laddluftkylaren innan den passerar trottelspjället för att ledas in i cylindrarna via inloppsröret. Avgaserna från förbränningsprocessen i cylindrarna leds genom turboturbinen som sätter fart på turbokompressorn via axeln och avgaserna leds sedan ut ur motorsystemet via ett avgassystem som exempelvis kan innefatta en avgassamlare med ett avgasspjäll (ej visad) vilket styr trycket i avgassamlaren. Därefter passerat avgaserna ett efterbehandlingssystem som kan innehålla ett partikelfilter (DPF, dieselpartikelfilter), en s.k. SCR-katalysator (SCR - Selective Catalytic Reduction), en s.k. DOC (DOC - Diesel Oxidation Catalyst) och/eller någon annan form av efterbehandlingskomponent om ett sådant efterbehandlingssystem ingår i motorsystemet. Efterbehandlingskomponenterna visas ej i figur 2.
Vidare är motorn mekaniskt kopplad till en växellåda (ej visad) exempelvis via en kopplingsanordning som kan utgöras av en automatiskt styrd koppling och styras av fordonets styrsystem via en styrenhet vilken även kan styra växellådan. I motorfordon är växellådan vanligen av typen manuell växellåda; automatiserad växellåda, såsom automatisk växellåda, automatisk manuell växellåda (Automatic Manual Transmission, AMT) eller dubbelkopplingsväxellåda (Double Clutch Transmission, DCT); eller kontinuerligt variabel växellåda (Continuous Variable Transmission/Infinitely Variable Transmission, CVT/IVT).
En metod enligt föreliggande uppfinning innebär att ett organ 40 anordnat att reglera ett gasttryck i ett inloppssystem till en förbränningsmotor styrs baserad på en eller flera första parametrarP-^.De en eller flera första parametrarnaP1är relaterade till ett gastryckpICuppströms organet 40 i luftinloppssystemet, t.ex. i en laddluftkylare eller i ett rör som förbinder ett luftintag med ett inloppsrör till motorns cylindrar.
Därmed tillhandahåller uppfinningen en lösning vilken möjliggör effektiv, precis och kontrollerad användning av den mängd luft/gas som finns att tillgå i luftinloppssystemet eftersom organet 40 styrs baserat på en eller flera första parametrarP1relaterade till gastrycketpICuppströms organet 40. Relationen mellan mängden luft/gas och gastryck ges enkelt av den allämna gaslagen vilken beskriver relationen mellan tryck, volym, temperatur och substansmängd.
Ett användningsområde av föreliggande uppfinning är exempelvis att begränsa oönskad partikeluppbyggnad i ett efterbehandlingssystem vilket innefattar ett partikelfilter som är anordnat för att fånga upp en del av partiklarna i avgaser. Dessa partiklar avlagras i efterbehandlingssystemet vilket kan leda till försämrad verkningsgrad och ökat tryckfall över efterbehandlings systemet vilket i sin tur leder till större bränsleförbrukning och ökat behov av regenerering. Genom att använda ett förhöjt gastryckpICunder ett gaspådrag (ej nödvändigtvis i samband med en växling) med en metod eller ett system enligt föreliggande uppfinning kan förbränningen initialt ges ett högre värde för lambda (se nedan beträffande lambda) än vad som är fallet med förbränning enligt känd teknik så att partikeluppbyggnaden i efterbehandlingssystemet minskas, vilket i sin tur leder till lägre bränsleförbrukning och färre regenereringstillfällen. Detta åstadkoms med användande av den första parameternP1vid styrning av organet 40 då den första parameternP1har visat sig vara en mycket lämplig inparameter i styralgoritmen. Det inses även att andra användningsområden relaterade till förbränning och avgasrening är lämpliga med en lösning enligt föreliggande uppfinning.
Ett annat föredraget användningsområde för föreliggande uppfinning är i samband med en upp- eller nedväxling i växellådan, varför uppfinningen även tillhandahåller en lösning vilken möjliggör att ett uppbyggt lufttryck i inloppssystemet kan användas effektivt för att erhålla en god momentrespons vid iläggandet av den andra växeln vid en ned- eller uppväxling. Oavsett användningsområden är det enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen även lämpligt att även andra organ för reglering av gasflödet styrs baserat på den första parameternP1för ännu effektivare användning av luften i inloppssystemet. Exempel på sådana organ vanliga i motorfordon är VGT och EGR-spjäll.
Att den första parameternP1är relaterad till gastrycketpICuppströms organet skall förstås som så att den första parameternP1kan vara identiskt med det faktiska gastrycketpICuppströms organet 40 i luftinloppssystemet men även ha ett direkt eller indirekt samband med nämnda gastryckpic.Exempelvis kan den första parameternP1erhållas såsom en funktion av, eller på annat sätt ha ett beroendesamband med, ett eller flera gastrycksvärden uppströms organet. Funktionen eller sambandet kan innefatta konstanter, koefficienter, eller andra matematiska uttryck. Vidare kan funktionen eller sambandet anta diskreta eller logiska eller kontinuerliga värden beroende på tillämpning.
Ett sätt att erhålla ett direkt värde på den första parameternP1är med användandet av en eller flera trycksensorer/-givare inrättade i luftinloppssystemet uppströms organet 40. Detta är ett rättframt sätt som ger snabba och precisa värden på den första parameternP1.Dock krävs specifik hårdvara i form av exempelvis sensorer och kablar för signalöverföring. Även ett indirekt värde på den första parameternP1kan erhållas med användande av sensorer/givare.
Ett annat sätt att erhålla värdet på den första parameternP1är med användandet av en modell för gastrycket i luftinloppssystemet uppströms organet 40 istället för användandet av trycksensorer. Därmed behövs inte den specifika hårdvaran beskriven ovan men kräver istället beräkningskraft och minne, och ev. annan hårdvara, såsom exempelvis turbinvarvtalsgivare, massflödesgivare och trycksensorer placerade på andra ställen än uppströms organet 40.
Den första parameternP1kan exempelvis modelleras som mängden luft/gas som finns tillgänglig i den volym som utgör luftinloppssystemet (t.ex. rör och laddluftkylare), vilket kan ses som en reservoar. Hur länge luften/gasen i reservoaren räcker till t.ex. vid ett gaspådrag för den andra växelnG2kan beräknas med andra ytterligare parametrar, såsom exempelvis motorvarvtal och volymetrisk verkningsgrad. Ett ytterligare sätt att modellera gastrycket i luftinloppssystemet är genom en skattning av flödet in i och ut ur laddluftkylaren när en sådan är installerad. Laddluftkylaren modelleras då både som en volym och en flödesrestriktion (den består vanligtvist av många smala rör vilket leder till ett tryckfall). Flödesrestriktionen innebär ett tryckfall. Genom att laddluftkylarens volym är känd kan trycket i densamma räknas ut. Flödet in i laddluftkylaren kan exempelvis erhållas med användande av en kompressormodell eller en massflödesgivare medan flöden ut ur laddluftkylaren kan beräknas med trottelekvationer och beräkning av flödet in i motorn. Det skall dock noteras att det även är möjligt att kombinera användandet av trycksensorer (eller andra lämpliga sensorer/givare) med olika modeller för att erhålla värden på den första parameternP-^.
De en eller flera första parametrarnaP1används exempelvis som inparametrar till en styralgoritm anordnad att reglera gastrycket uppströms organet 40 till ett önskat värde. Styralgoritmen kan vara av många olika typer och kan t.ex. vara en enkel algoritm som enbart tittar på den första parameternP1och 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 en eller flera ytterligare parametrar vilket kommer att beskrivas närmare i efterföljande beskrivning av olika utföringsformer av uppfinningen.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen styrs organet 40 så att gastrycketpICuppströms organet regleras mot ett s.k. börvärdepICeller målvärde. Detta innebär att styralgoritmen styr organet 40 så att gastrycketpICregleras mot ett specifikt börvärdepT.Detta medför en återkopplad algoritm. Värdet för nämnda börvärdepICkan bero på det önskade syftet, såsom god momentrespons i samband med en växling eller förbättrad avgasrening. BörvärdetpICkan även vara en funktion av tiden så att värdet ändras under ett förlopp som exempelvis under en växlings olika huvudstadier relaterade till olika tidpunkter, se exempelvis figurer 3 och 4.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är organet 40 anordnat att reglera ett gasttryck i ett inloppssystem till en förbränningsmotor styrs baserad på en eller flera första parametrarP1i samband med en upp- eller nedväxling i en växellåda 30 från en första växelG1till en andra växelG2.Att organet 40 styrs baserad på en eller flera en eller flera första parametrarP1i samband med en upp- eller nedväxling skall förstås som så att denna styrning sker från en tidsperiod före urläggandet av den första växeln till en tidsperiod efter iläggandet av den andra växeln. Den exakta varaktigheten av dessa tidsperioder beror på tillämpning men generellt sker styrningen av organet 40 i samband med den momentminskning samt momentökning som varje upp- eller nedväxling medför, se motormomentkurvorna i figur 3 och 4.
Figurer 3 och 4 visar tidsdiagram för motorvarvtal, motormoment, läge för trottelspjället (hur öppet eller stängt trottelspjället är), samt ett gastryck uppströmspICrespektive ett gastryck nedströmspIMorganet 40 vid en uppväxling (figur 3) respektive en nedväxling (figur 4) från en första växel till en andra växel för ett motorsystem enligt systemet i figur 2. Det noteras därmed att figur 2 visar en utföringsform av uppfinningen i vilket motorsystemet innefattar ett turbosystem (en VGT i detta fall) samt en laddluftkylare. Vidare är organet 40 för reglering av gastrycket i luftinloppssystemet i detta exempel ett trottelspjäll men kan vara något annat lämpligt organ med samma eller motsvarande funktion, dvs. att reglera gastrycket i luftinloppssystemet.
Uppväxling Såsom visas i figur 3 kan trottelspjället (motsvarande organet 40) bringas mot ett mer stängt läge redan vid uppväxlingens startförlopp, dvs. vid en minskning av ett motormoment i samband uppväxlingen. Genom att bringa trottelspjället till ett mer stängt läge så erhålls ett tryckfall över trottelspjället. Detta resulterar i ett lägre gastryck i inloppsröret (nedströms organet 40) än trycket i laddluftkylare (uppströms organet 40). Trottelspjället styrs så att gastrycket i laddluftkylaren utnyttjas under minskningen av motormomentet i samband med uppväxlingen, dvs. att gastrycketpICuppströms organet 40 ökar eller väsentligen bibehålls under denna del av uppväxlingen när den första växeln skall läggas ur. I det fall att det finns en laddluftkylare installerad i luftinloppssystemet så försöker metoden enligt uppfinningen väsentligen att hålla trycket så högt som möjligt, eller bibehålla eller öka trycket i densamma eftersom det mellan turbokompressorn som trycksätter systemet och trottelspjället finns en stor volym (reservoar) bestående av rör och själva laddluftkylaren. Genom att gastrycket bibehålls eller ökas i denna volym så fungerar den som en luftreservoar vars luftvolym kan sparas till förbränningen senare vid uppväxlingen vilket leder till en mycket god momentrespons. Om gastrycket däremot inte kan bibehållas eller ökas så styrs trottelspjället så att gastrycket hålls så högt som möjligt i laddluftkylaren enligt en annan utföringsform av uppfinningen.
Enligt känd teknik använder man vanligtvis VGT:n för att reglera trycket uppströms organet i samband med växling. För att snabbt få ned motorvarvtalet vid växlingen stängs VGT:n (och ev. EGR-spjället) så att ett stort mottryck byggs upp på avgassidan vilket innebär att när växlingsförfarandet kommer till tidpunkt C i figur 3 kommer motorvarvtalet snabbt att falla p.g.a. det höga mottrycket. Nackdelen med detta förfarande är att kompressorn inte nödvändigtvis har jobbat i sitt mest effektiva arbetsområde varför trycket på inloppssidan byggs upp långsammare eller till och med sjunker vilket leder till dålig momentrespons vid växlingen. Vidare finns det en uppenbar risk att varvtalet för turboturbinen går ned med följd att det tar lång tid innan turbon åter kommer upp i varv. Om istället ett högt massflöde genom kompressorn prioriteras vid styrning av VGT:n innebär detta att avgasmottrycket blir lågt varför sänkningen av motorvarvtalet tar lång tid under växlingen. Det finns då även en stor risk för att luften i inloppssystemets reservoar förbrukas i onödan. Med föreliggande uppfinning kan styrningen av trottelspjället kombineras med styrningen av VGT:n (och ev. EGR-spjället) för förbättrat resultat vad gäller användandet av luften/gasen uppströms trottelspjället. Detta innebär att även VGT:n styrs baserad på den första parameternP1enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen.
Under en uppväxling skall VGT:n och trottelspjället styras så att pumparbetet mellan tidpunkterna C och D i figur 3 blir tillräckligt stort men samtidigt skall ett högt gastryckpIChållas uppe vid tidpunkten D. Med tillräckligt stort pumparbete menas att pumparbetet är så stort att motorvartalet åtminstone faller ett visst antal varv på en viss tid under synkroniseringsfasen. Typiska värden kan vara mellan 1200-1500 rpm/s för att få till en snabb växling. Detta åstadkoms främst genom att VGT:n stängs till så att ett stort avgasmottryck bildas. VGT:n styrs då exempelvis mot ett visst avgasmottryck (exempelvis 6 bar) och styrningen av VGT:n kan redan starta vid tidpunkten A i figur 3 eftersom systemet vet att en uppväxling skall ske. På så vis hinner systemet på ett kontrollerat sätt bygga upp avgasmottrycket tills växlingsförfarandet kommer till tidpunkten C i figur 3. Samtidigt, vid tidpunkten A i figur 3, stänger systemet till trottelspjället så mycket det går utan att riskera ev. oljeöverdrag bildas. Även risken för pumpning måste hanteras under växlingen. I det fall då risk för pumpning föreligger så måste massflödet genom kompressorn minskas som i sin resulterar i att gastrycketpICminskas. Detta kan åstadkommas genom att antingen trottelspjället eller VGT:n öppnas upp vilket innebär att även VGT:n även i detta fall kan styras baserad på den första parameternP1.Alternativt kan både trottelspjället eller VGT:n öppnas i ett samverkande förfarande enligt en annan utföringsform av uppfinningen.
Enligt ett alternativt uppväxlingsförfarande kan VGT:n styras mot bästa turbineffekt istället för att pumparbetet prioriteras, dvs. VGT:n kan styras för att skapa ett så bra massflöde genom kompressorn som möjligt och därmed öka gastrycketpic.Detta förfarande leder inte till ett lika stort avgasmottryck som förfarandet beskrivet ovan men är mycket användbart i de fall då tiden för själva uppväxlingen inte är kritisk. Trottelspjället styrs då så att det är så stängt som möjligt utan att detta leder till pumpning eller att ev. oljeöverdrag bildas. Ett exempel på en sådan typ av växling skulle kunna vara under en acceleration i en utförslöpa, dvs. i ett fall där ett hastighetstapp är litet p.g.a. en långsammare synkronisering under växlingen.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen styrs VGT:n så att gastrycketpICuppströms organet regleras mot ett s.k. börvärdepICeller målvärde. Detta innebär att styralgoritmen styr VGT:n så att gastrycketpICregleras mot ett specifikt börvärdepT.Värdet för nämnda börvärde kan bero på syftet såsom god momentrespons i samband med en växling eller för förbättrad avgasrening. Börvärdet kan även vara en funktion av tiden så att värdet ändras under ett förlopp som exempelvis under en växlings olika tidsstadier. Vidare kan styrning av VGT:n och organet 40 samordnas så att både VGT:n och organet 40 styrs så att gastrycketpICuppströms organet regleras mot hörvärdetpT.
Vad gäller EGR-spjället så ska det i princip alltid vara stängt. Om god momentrespons önskas blandas inte luften för förbränningen ut med avgaser. Däremot så kan systemet vara tvunget att använda EGR:n under växlingen för att uppfylla lagkrav vad gäller avgaser. Vanligtvis stängs EGR-spjället så fort systemet förstår att en växling är på gång. Vid gaspådrag kan det hända att systemet öppnar upp EGR-spjället för att minska emissionerna. Ett sätt att åstadkomma detta är att EGR-spjället styrs mot en viss kalibrerad EGR-mängd (dock förekommer motsatsfallet att EGR-spjället istället reglerar luftmängden och VGT:n EGR-mängden).
Det noteras vidare att även trottelspjället styrs så att ett luftgasflöde vid trottelspjället minskar vid minskningen av motormomentet i samband med när den första växelG1läggs ur. Vidare styrs trottelspjället så att gasflödet vid trottelspjället ökar vid ökning av motormomentet i samband med när den andra växelG2läggs i, vilket visas i figur 3. Då den första växelnG1har lagts ur och motorvarvtalet faller begärs inget motormoment och således är insprutad mängd bränsle noll. Då målmotorvarvtalet för den andra växeln nås kommer nollmoment begäras för att motorn skall ligga kvar på målmotorvarvtalet så att den andra växelnG2kan läggas i.
Vid uppväxlingen styrs vidare trottelspjället så att gasflödet vid trottelspjället ökar från en tidsperiodT1före iläggandet av den andra växel G2. Tidsperioden7^antar ett värde inom intervallet 0,01 till 0,50 s, och värden kring 0,1 s (0,05-0,30 s) är lämpligt med hänsyn till responstider för befintliga aktuatorer i motorfordon. Andra parametrar som påverkar värdet på tidsperiodenT1är hur lång tid det tar att fylla den volym som finns efter organet/trottelspjället 40 men före cylindrarna. Nämnda tidsperiodT1används därmed för att kompensera tidsfördröjningen av aktuatorer och ovan nämnda volym. Fördelen med detta förfarande är att direkt momentrespons, dvs. utan fördröjning, erhålles.
Strax innan målmotorvarvtalet för den andra växelnG2nås är det vidare lämpligt att trottelspjället öppnas upp så att det finns rätt mängd luft och därmed luft/bränsleblandning för att motorn skall kunna hålla ett nollmoment. Detta kommer leda till att gastrycket nedströms trottelspjälletpIMkommer öka och att gastrycket uppströms trottelspjälletpICatt minska.
När den andra växelnG2har lagts i så kommer motormomentet att ökas till exempelvis det förarbegärda motormomentet. Ökat motormoment innebär en större mängd insprutad bränsle in i motorns cylindrar och därmed ett behov av en större mängd luft in i cylindrarna. Trottelspjället kommer att regleras mot att hålla det lambdavärde som krävs. Slutligen om överskottet på den upplagrade luften i luftinloppssystemet är slut kommer trottelspjället att bringas till ett öppet läge (ev. ett helt öppet läge om nödvändigt) för att inte strypa lufttillförseln till motorn. Av det ovanstående förstås att vissa andra ytterligare villkor (bivillkor) kan vara lämpliga vid styrningen av organet, dvs. att organet även styrs med hänsyn till en eller flera ytterligare parametrar.
Av denna anledning styrs organet 40 enligt en utföringsform av uppfinningen dessutom baserad på åtminstone en andra parameterP2som är relaterad till lambdaX,dvs. en luft/bränsleblandning i förbränningsmotors 10 en eller flera cylindrar. LambdaXär ett vedertaget begrepp inom förbränningsmotorlära och kan exempelvis definieras som:X = Wair ,därWairär massflödet luft in i cylindern,WfUeiär massflödet bränsle in i cylindern wfuel ochZär en konstant. KonstantenZär vald så att lambdaXär 1 ifall ett stökiometriskt förhållande råder, dvs. mängden luft räcker precis till den mängd bränsle som ska förbrännas. Är lambdaXunder 1 så finns det inte tillräckligt mycket luft till en given bränslemängd som sprutats in i cylindrarna. Är lambdaXöver 1 så finns ett luftöverskott och det finns mer luft än vad som behövs för förbränningen. Då bränslet inte kommer i kontakt med all tillgänglig luft så räcker det inte med ett teoretiskt värde på lambdaXlika med 1 för en god förbränning utan typiskt sett antar lambdaXett värde över 1 i en dieselmotor för god förbränning (lambdaXkan t.ex. ligga på ca 1,3 i detta fall).
Rent generellt kan trottelspjället, enligt en annan utföringsform av uppfinningen, styras så att det inte öppnas helt och hållet efter iläggande av den andra växeln eftersom detta skulle kunna leda till att det uppbyggda trycket i laddluftkylaren "punkteras" och därmed till ett onödigt luftöverskott för förbränningen. Istället styrs trottelspjället (och VGT-, och/eller EGR-spjället) så att det uppbyggda trycket i laddluftkylaren tillförs förbränningen efter behov varigenom lambda hålls på minsta tillåtna nivå (lambdaXskall därför anta ett värde som är drygt 1). Därmed minskas eller undviks den momentbegränsande tiden vid växlingen vilket är en stor fördel. Det innebär att enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen styrs organet 40 mot ett önskat börvärde på lambdaX.Detta kan ske i syfte att få god momentrespons i samband med en växling men även i syfte att förbättra förbränningen och/eller avgasreningen i motorsystemet.
Enligt en annan utföringsform styrs organet 40 dessutom baserad på åtminstone en tredje parameterP3som är relaterad till ett flöde genom, och ett tryckfall över en turbokompressor i motorsystemet. Detta gäller givetvis i det fall att motorsystemet innefattar ett turbosystem med en sådan kompressor. Det är välkänt för fackmannen att ett turbosystem kan börja pumpa vilket man vill undvika. För att undvika pumpning så gäller att en viss relation mellan nämnda flöde och tryckfall skall anta ett värde på "rätt sida" om pumplinjen ("surge limit"). Genom att även inkludera den tredje parameternP3vid styrningen av organet så kan pumpning undvikas. Organet 40 styrs därmed så att flödet respektive tryckfallet över kompressorn 61 hålls på sådana nivåer så att turbon inte pumpar enligt en utföringsform.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen så styrs organet dessutom baserad på åtminstone en fjärde parameter P4som är relaterad till ett gastryckpIMnedströms organet 40. Det finns nämligen en risk att ett oljeöverdrag bildas i cylindrarna om gastrycketpIMnedströms organet 40 är för lågt. Detta resulterar bl.a. i ökad oljeåtgång samt ökade emissioner eftersom oljan kommer att förbrännas i motorn. Av denna anledning är det lämpligt att gastrycketpIMnedströms organet hålls över ett tröskelvärde, varvid tröskelvärdet företrädesvis understiger 0,9 bar (90000 Pa).
Med vidare hänvisning till figur 3 kan en utföringsform av en metod enligt uppfinningen ske enligt följande flödesbeskrivning vid en uppväxling:A.Vid A påbörjas en uppväxling genom att motorns moment minskas och samtidigt bringas trottelspjället att inta ett mer stängt läge för att trycket i laddluftkylaren skall bevaras eller ökas;B.Vid B är motorn försatt i momentlöst tillstånd för att den första växelnG1skall kunna läggas ur, och att motorn verkligen är försatt i momentlöst tillstånd kan ske medelst en lämplig kontrollslinga; C. Vid C är den första växelnG1urlagd och inget motormoment begäras, samtidigt bringas trottelspjället till ett ännu mer stängt läge för att trycket i laddluftkylaren skall bevaras eller ökas. Vid steg C sjunker även det nuvarande motorvarvtaletcotill ett önskat målmotorvarvtal för den andra växelnG2,och att så är fallet kan ske medelst en lämplig kontrollslinga;D.Vid D påbörjas öppnandet av trottelspjället för att trycket i inloppsröret efter trottelspjället skall öka. Öppnandet av trottelspjället sker vid en tidsperiod7\före iläggandet av den andra växelnG2vilket har beskrivits ovan; E.Vid E är det nuvarande motorvarvtalet detsamma som målmotorvarvtalet och den andra växelnG2läggs i och trottelspjället styrs mot ett önskat värde förX; F.Vid F ökas motormomentet; G.Vid G är luftöverskottet i laddluftkylaren slut och trottelspjället hålls helt eller delvis öppet så att motorn inte stryps på luft; och H.Vid H är önskat moment uppnått.
Nedväxling Vid en nedväxling så styrs trottelspjället (eller organet 40) på motsvarande sätt som vid en uppväxling beskriven ovan. Dock finns det några skillnader vid styrningen av organet mellan dessa två växlingsfall. En skillnad mellan upp- och nedväxling är att motormomentet under en nedväxling aldrig blir noll, vilket visas i figur 4. En annan skillnad är att motorvarvtalet skall upp under en nedväxling för att den andra växelnG2skall kunna läggas i. En ytterligare skillnad är att gasflödet vid trottelspjället inte ökas före iläggandet av den andra växelG2utan under iläggningen av den andra växelnG2.
Såsom visas i figur 4 kan trottelspjället bringas i ett mer stängt läge redan vid växlingens startförlopp, dvs. vid en minskning av ett motormoment i samband nedväxlingen. När den första växelnG1har lagts ur begärs ett motormoment så att motorvarvtalet ökar. Då målvarvtalet för den andra växelnG2nås begärs nollmoment för att motorn skall ligga kvar på målvarvtalet så att den andra växelnG2kan läggas i. När den andra växelnG2har lagts i kommer motormomentet att ökas till exempelvis det förarbegärda momentet och trottelspjället styrs därefter på samma sätt som vid uppväxlingen. Även vid en nedväxling kan en styralgoritm för organet dessutom baseras på en eller flera avde andra P2, tredje P3ochfjärde P4parametrarna enligt ovan.
Med vidare hänvisning till figur 4 kan en utföringsform av en metod enligt uppfinningen ske enligt följande flödesbeskrivning vid en nedväxling:A.Vid A påbörjas en nedväxling genom att motorns moment minskas och samtidigt bringas trottelspjället att inta ett mer stängt läge för att trycket i laddluftkylaren skall bevaras eller ökas;B.Vid B är motorn försatt i momentlöst tillstånd för att den första växelnG1skall kunna läggas ur, och att motorn verkligen är försatt i momentlöst tillstånd kan ske medelst en lämplig kontrollslinga; C. Vid C är den första växelnG1urlagd och ett högre motormoment begärs för att motorvarvtalet skall öka, samtidigt styrs trottelspjället så att trycket i laddluftkylaren kan bevaras eller ökas med villkor att ett önskat värde förXerhålls. Vid steg C sjunker även det nuvarande motorvarvtaletcotill ett önskat målmotorvarvtal för den andra växelnG2och att så är fallet kan ske medelst en lämplig kontrollslinga;D.Vid D är det nuvarande motorvarvtalet detsamma som målmotorvarvtalet och motormomentet kan minskas, och den andra växelnG2läggs i och trottelspjället styrs mot ett önskat värde förX; E.Vid E ökas motormomentet; F.Vid F är luftöverskottet i laddluftkylaren slut och trottelspjället hålls helt eller delvis öppet så att motorn inte stryps på luft; och G.Vid G är önskat moment uppnått.
Föreliggande metod kan implementeras i ett styrsystem innefattande exempelvis en styranordning anordnad att styra hela eller delar av ett motorsystem hos ett motorfordon. Vidare kan styrsystemet innefatta ytterligare styranordningar anordnade att styra andra funktioner såsom extern last, extern värmare, etc. Styranordningar av den visade typen är normalt anordnade att ta emot en eller flera sensorsignaler från olika delar av fordonet och liksom från andra styranordningar. Dessa styranordningar är vidare vanligtvis anordnade att avge styrsignaler och/eller informationssignaler till olika fordonskomponenter och/eller andra styranordningar. Styranordningarna kan även innefatta, eller vara kopplad till en beräkningsenhet anordnad för beräkning/simulering av predikterade parametervärden.
Vanligtvis består styrsystem i moderna motorfordon 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 motorfordonet anordnade komponenter. Ett sådant styrsystem kan innefatta ett stort antal styranordningar och ansvaret för en specifik funktion i motorfordonet kan vara uppdelat på en eller flera styranordningar.
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 styrmetod, såsom metoder enligt föreliggande uppfinning. Datorprogrammet utgör vanligtvis del av en datorprogramprodukt, där datorprogramprodukten innefattar ett lämpligt digitalt icke-flyktigt/permanent/beständigt/varaktigt lagringsmedium 121 på vilket datorprogrammet är lagrat. Nämnda digitala digitalt icke-flyktigt/permanent/beständigt/varaktigt lagringsmedium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: 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 exempelstyranordning (styranordning 208) visas schematiskt i fig. 5, varvid styranordningen 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 är vidare förbunden med en minnesenhet 121, vilken tillhandahåller beräkningsenheten t.ex. den lagrade programkoden 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.
Vidare är styranordningen 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. Anordningarna 123, 124 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat från beräkningsenheten till utsignaler för överföring till andra delar av motorfordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalerna är avsedda. Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN, en MOST (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan lämplig busskonfiguration, eller trådbunden alternativ trådlös kommunikationsanslutning.
Vidare avser föreliggande uppfinning ett system motsvarande någon utföringsform av metoden enligt uppfinningen. Det innebär att systemet kan modifieras med lämpliga ändringar enligt någon utföringsform av metoden enligt uppfinningen. Systemet innefattar en förbränningsmotor 10 kopplad till ett luftinloppssystem respektive ett avgassystem. Vidare är förbränningsmotorn mekaniskt kopplad till en växellåda 30. Systemet innefattar vidare ett organ 40 som är inrättat i luftinloppssystemet och är anordnat att reglera gastrycket i luftinloppssystemet. Dessutom innefattar systemet en styranordning kopplad till organet 40 och anordnad att styra organet 40. Styranordningen innefattar i detta fall en mottagningsenhet samt en styrenhet. Mottagningsenheten är anordnad att mottaga åtminstone en första parameterP1vilken är relaterad till ett gastryckpICuppströms organet 40 i luftinloppssystemet. Vidare är styrenheten anordnad att styra organet 40 baserad på den åtminstone en första parameternP1;exempelvis i samband med en upp- eller nedväxling i växellådan från en första växelG1till en andra växelG2eller för effektiv förbränning och/eller avgasrening. Det bör noteras att styranordningen kan vara en separat styranordning, en del av en annan styranordning som styr ett eller flera organ eller enheter, eller del av ett större styrsystem innefattande ett flertal styranordningar.
Ett eller flera system enligt föreliggande uppfinning kan vara inrättad i ett motorfordon, såsom en buss, lastbil eller dylikt. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är systemets förbränningsmotor en dieselmotor.
Slutligen skall 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 (19)
1. Metod för styrning av ett organ (40) i ett motorsystem, vilket system innefattar en förbränningsmotor (10) som är kopplad till ett luftinloppssystem respektive ett avgassystem och vidare är mekaniskt kopplad till en växellåda, och vilket organ (40) är inrättat i nämnda luftinloppssystem och är anordnat att reglera gastrycket i nämnda luftinloppssystem, varvid metoden är kännetecknad av att nämnda organ (40) styrs baserad på åtminstone en första parameter P1, vilken första parameter P1 är relaterad till ett gastryck p[ C uppströms nämnda organ (40) i nämnda luftinloppssystem.
2. Metod enligt patentkrav 1, varvid nämnda organ (40) styrs baserad på nämnda första parameter P1 för att reglera nämnda gastryck pic.
3. Metod enligt patentkrav 2, varvid nämnda organ (40) styrs för att reglera nämnda gastryck p[ C mot ett börvärde pT för nämnda gastryck p[ C.
4. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda organ (40) styrs baserad på nämnda första parameter P1 i samband med en upp- eller nedväxling i nämnda växellåda från en första växel G1 till en andra växel G2.
5. Metod enligt patentkrav 4, varvid nämnda organ (40) styrs baserad på nämnda första parameter P1 så att nämnda gastryck pIC hålls så högt som möjligt, ökar eller väsentligen bibehålls under en del av nämnda upp- eller nedväxling.
6. Metod enligt något av patentkrav 3-5, varvid nämnda organ (40) styrs baserad på nämnda första parameter P1 så att ett gasflöde vid nämnda organ (40): minskar vid en minskning av ett motormoment i samband med när nämnda första växel G1 läggs ur; och/eller ökar vid en ökning av ett motormoment i samband med när nämnda andra växel G2 läggs i.
7. Metod enligt patentkrav 6, varvid nämnda upp- eller nedväxling avser en uppväxling, och nämnda organ (40) styrs baserad på nämnda första parameter P1 så att nämnda gasflöde vid nämnda organ (40) ökar från en tidsperiod 7\ före iläggandet av nämnda andra växel G2.
8. Metod enligt patentkrav 7, varvid nämnda tidsperiod 7\ antar ett värde inom intervallet 0,01 till 0,50 sekunder.
9. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda organ (40) vidare styrs baserad på åtminstone en andra parameter P2, vilken andra parameter P2 är relaterad till lambda X, dvs. en luft/bränsleblandning i nämnda förbränningsmotors (10) en eller flera cylindrar.
10. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda motorsystem vidare innefattar ett turbosystem som innefattar en kompressor (61) mekaniskt kopplad till en turbin (62), och nämnda organ (40) vidare styrs baserad på åtminstone en tredje parameter P3, vilken tredje parameter P3 är relaterad till ett flöde genom, och ett tryckfall över nämnda kompressor (61).
11. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda organ (40) vidare styrs baserad på åtminstone en fjärde parameter P4 , vilken fjärde parameter P4 är relaterad till ett gastryck pm nedströms nämnda organ (40).
12. Metod enligt patentkrav 11, varvid nämnda organ (40) styrs så att nämnda gastryck p[ M nedströms nämnda organ (40) är större än ett tröskelvärde, vilket tröskelvärde antar ett värde under 0,9 bar.
13. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda organ (40) är ett trottelspjäll.
14. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda motorsystem vidare innefattar en VGT, vilken VGT styrs baserad på nämnda första parameter P1 för att reglera nämnda gastryck pIC.
15. Metod enligt patentkrav 14, varvid nämnda VGT styrs för att reglera nämnda gastryck pIC mot ett börvärde pT för nämnda gastryck pic.
16. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför metoden enligt något av föregående patentkrav.
17. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 16, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.
18. System innefattande en förbränningsmotor (10) kopplad till ett luftinloppssystem respektive ett avgassystem och vidare är mekaniskt kopplad till en växellåda, varvid nämnda system vidare innefattar ett organ (40) inrättat i nämnda luftinloppssystem och anordnat att reglera gastrycket i nämnda luftinloppssystem, och en styranordning kopplad till nämnda organ (40) och anordnad att styra nämnda organ (40); kännetecknat av att nämnda styranordning innefattar: en mottagningsenhet anordnad att mottaga åtminstone en första parameter P1 vilken är relaterad till ett gastryck p[ C uppströms nämnda organ (40) i nämnda luftinloppssystem, och en styrenhet anordnad att styra nämnda organ (40) baserad på nämnda åtminstone en första parameter Px.
19. Motorfordon innefattande åtminstone ett system enligt patentkrav 18.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1450078A SE539406C2 (sv) | 2013-01-29 | 2014-01-28 | Styrning av ett organ i ett motorsystems luftinloppssystem |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1350092 | 2013-01-29 | ||
SE1450078A SE539406C2 (sv) | 2013-01-29 | 2014-01-28 | Styrning av ett organ i ett motorsystems luftinloppssystem |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1450078A1 SE1450078A1 (sv) | 2014-07-30 |
SE539406C2 true SE539406C2 (sv) | 2017-09-12 |
Family
ID=51262663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1450078A SE539406C2 (sv) | 2013-01-29 | 2014-01-28 | Styrning av ett organ i ett motorsystems luftinloppssystem |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BR112015015087A2 (sv) |
DE (1) | DE112014000369T5 (sv) |
SE (1) | SE539406C2 (sv) |
WO (1) | WO2014120071A1 (sv) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6692406B2 (en) * | 2001-08-29 | 2004-02-17 | Eaton Corporation | Shift control strategy for use with an automated manual transmission coupled to a turbocharged internal combustion engine |
DE102005055011B4 (de) * | 2005-11-18 | 2017-03-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug mit Handschaltgetriebe und Abgasturboladereinrichtung |
US8241177B2 (en) * | 2009-08-24 | 2012-08-14 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for turbocharger control |
SE1150210A1 (sv) * | 2011-03-10 | 2012-09-11 | Scania Cv Ab | Metod för styrning av pumparbete hos en motor |
-
2014
- 2014-01-28 SE SE1450078A patent/SE539406C2/sv unknown
- 2014-01-28 BR BR112015015087A patent/BR112015015087A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2014-01-28 WO PCT/SE2014/050107 patent/WO2014120071A1/en active Application Filing
- 2014-01-28 DE DE112014000369.7T patent/DE112014000369T5/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014120071A1 (en) | 2014-08-07 |
DE112014000369T5 (de) | 2015-10-08 |
SE1450078A1 (sv) | 2014-07-30 |
BR112015015087A2 (pt) | 2017-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9863352B2 (en) | Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system | |
CN106640394B (zh) | 用于改进增压响应的方法和*** | |
DE102019101508A1 (de) | System und Verfahren zur Laderegelung | |
US9657667B2 (en) | Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system | |
US20190063347A1 (en) | Method and system for a boosted engine | |
SE1351154A1 (sv) | Reglering av en koncenration/fraktion av ingående ämnen i enavgasström | |
CN103382897B (zh) | 控制发动机扭矩以防在减档期间节气门阀关闭时传动系碰撞的***和方法 | |
KR20170026231A (ko) | 배기가스 구동식 과급기의 과급기 액추에이터를 위한 조작 변수를 결정하기 위한 방법 및 장치 | |
KR101713925B1 (ko) | 배기 스트림 내부 물질의 농도/분율 조절 방법 | |
JP2015113715A (ja) | 過給機付き内燃機関の制御装置 | |
SE1351153A1 (sv) | Reglering av en temperatur i ett avgassystem | |
SE1350530A1 (sv) | Förfarande och system vid framförande av fordon ii | |
JP4784574B2 (ja) | 車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータに実現させるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 | |
WO2012121657A1 (en) | Method and device for control of pumping work of a combustion engine | |
SE539406C2 (sv) | Styrning av ett organ i ett motorsystems luftinloppssystem | |
JP2008115901A (ja) | 容量可変型トルクコンバータの制御装置 | |
CN113614351B (zh) | 用于控制内燃机的方法和控制*** | |
BR112015025085B1 (pt) | Método para a propulsão de um veículo, meio legível por computador, sistema para a propulsão de um veículo, e, veículo | |
EP2923050B1 (en) | Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system | |
JP7225571B2 (ja) | 車両用内燃機関の制御装置 | |
CN111433445B (zh) | 车辆用内燃机的控制方法以及控制装置 | |
SE539092C2 (sv) | Reglering av en koncentration/fraktion av ingående ämnen i en avgasström | |
JP2015045248A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
EP2903873A1 (en) | Regulation of concentration/fraction of substances in an exhaust stream | |
SE1150786A1 (sv) | Metod för styrning av ett spjäll |