用于在车辆的暂态的过渡阶段中减少废气排放的方法
【专利摘要】一种在具有内燃机和电机或者能够替代的辅助设备的车辆的暂态的过渡阶段时用于减少废气排放的方法，其特征在于，在暂态的过渡阶段中经过一段通过用于确定该暂态的过渡阶段的动态指标而定义的时间段，通过内燃机的负载点降低进行修正干预且为此同时地通过一通过所述电机或者说所述能够替代的辅助设备而施加的暂态的扭矩进行扭矩替换。
【专利说明】
用于在车辆的暂态的过渡阶段中减少废气排放的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种在按照权利要求1的前序部分所述的用于在车辆的暂态的过渡阶段中减少废气排放的方法。除此以外，本发明涉及一种计算机程序、一种用于存储该计算机程序的机器能够读取的数据载体以及一种电子的控制器，借助于它们能够执行按照本发明的方法。
现有技术
[0002]为了满足对有害物质排放的严格的极限值，在当今的马达中采用大量的措施，以便尤其来减少颗粒物排放和氮氧化物排放。
[0003]—个重要的措施是废气再循环(AGR)，废气再循环表现为当今的用于阻止氮氧化物排放的手段。通过废气再循环，在气缸中的氧含量会降低且作为其结果会出现燃烧室中的温度的降低。问题是，随着废气再循环的增加，颗粒物会上升。致使较高的颗粒物排放的主要原因在于对用于烟尘氧化同样需要的氧的限制。通过废气再循环所减少的氧含量因而持续地对氮氧化物排放减小地且对颗粒物排放升高地发生作用。由此产生了尤其就柴油马达而言在烟尘排放和氮氧化物排放之间的目标冲突。
[0004]基于至今的用于废气检测循环的法律规定，对于载客汽车来说存在在动态的运行下对于减少有害物质排放的仅仅低的要求。在商用车领域，动态的运行通过固定式检测被完全隐没。
[0005]对现代的柴油马达增多的要求首要是通过对有害物质排放的极限值的持续的严格化和通过引入新的检测循环来产生影响的。这些循环在认证的框架中为了求得现实的燃料消耗值和排放值，未来也考虑实际的驾驶运行，这在驾驶状况(Fahrprofil)中带来了明显的动态的增长。
[0006]动态的驾驶运行以及与之相连的暂态的过渡特性在这种背景前主要地聚焦到进一步的发展意图和优化意图上。
[0007]对动态的过程的考虑需要尤其对负载阶跃或者说快速的负载增加的考虑，正如它们在实际的驾驶运行中和未来的检测循环中经常出现的那样。负载阶跃或者说快速的负载增加就柴油马达而言由于空气系统的迟钝的原因会导致增压压力的滞后的建立。除此之夕卜，涡轮增压器的惯性矩和在马达的进给阀和压缩器之间的死区容积是该惯性的起因。实施驾驶员的负载请求的喷射系统与马达的空气系统相比具有明显更短的反应时间。比如说在加速过程中的短期的和突然的负载的升高，例如驾驶员希望的力矩的升高，会因此系统限定地导致滞后的扭矩建立，这反映在柴油马达的迟钝的响应特性上。该迟钝是以在气体运行线路中的死区时间和压缩器的惯性为条件的空气系统的所描述的特性的结果，并且该迟钝导致在减小的气缸充量中的滞后的增压压力建立。该特性现在在空气质量调节时示出了排放相关的作用，因为依据暂态的行驶状态，AGR-率的减少会导致NOx-排放的猛烈的上升。不过在低的空气比例时的沿着烟极限的运行也不仅会导致烟尘排放的升高，而且也会导致驾驶员希望的力矩的限制、驾驶机动性的负担。总的来说，因而确定的是，在滞后的扭矩建立中的快速的负载变化显示在对驾驶机动性的代价上和在短时间强烈的升高的排放峰值中。这反映了在驾驶性能和废气排放之间的矛盾。
【发明内容】
[0008]按照本发明的具有权利要求1所述的特征的在具有内燃机和电机的车辆的暂态的过渡阶段时用于减少废气排放的方法，通过内燃机和电机之间的或者和能够替代的辅助设备之间的针对性的负载分配借助于暂态的修正干预使得暂态的行驶状态的排放特性和行驶特性的明显的改进成为可能并且由此缓和了所描述的在废气排放和驾驶机动性之间的目标冲关。
[0009]本发明的核心是在通过用于确定暂态的过渡阶段的动态指标而定义的时间段期间的短时间的内燃机的负载点降低，和与此同时地基于通过电机或者说通过替代的辅助设备而施加的暂态的扭矩的扭矩替换。内燃机的短时间的负载点降低导致排放减少。就此在全范围中维持所述扭矩，例如驾驶员希望的扭矩。
[0010]这种类型的修正干预因而换而言之能够通过探测暂态的行驶状态的动态指标被触发。对暂态的行驶状态的探测是未预先公开的具有
【申请人】内部的文件登记号码为R.355398的
【申请人】的专利申请的主题，该专利申请的内容完全被包括在本申请中。相应于此，从内燃机的增压压力调节或吸气管压力调节的相对的增压压力偏差/吸气管压力偏差中确定用于确定暂态的过渡阶段的动态指标。
[0011]按照所述方法的一种有利的实施方案设置的是，动态指标由相对的增压压力调节偏差/吸气管压力调节偏差以及表征了当前的马达转速的参量，尤其通过从增压压力偏差/吸气管压力偏差-马达转速-特性图中的二维的特性图内插来求得。
[0012]就此设置，将增压压力调节/吸气管压力调节的额定值与实际值的关于当前的额定值的偏差作为相对的增压压力调节偏差/吸气管压力调节偏差来使用。
[0013]所述动态指标优选地是无量纲的参量，尤其是在O和I之间的值域中。
[0014]此外，有利地设置，暂态的扭矩由暂态-修正-因数(TKF)和电机的或者说替代的辅助设备的最大地供使用的扭矩的乘积来确定。
[0015]就此暂态-修正-因数(TKF)有利地作为表征了修正干预的程度的参量和用于确定暂态的过渡阶段的指标的乘积来计算。
[0016]表征修正干预的程度的参量优选地由经验地确定的特性图来得出，该特性图的输入参量是表征转速的参量和表征内燃机的负载的参量。在该特性图中，修正干预的程度在考虑电机的全负荷特性曲线的情况下工作点特定地加权。
[0017]借助暂态-修正的这种函数，那么在负载阶跃的情况中，例如对于加速阶段，内燃机的直接的和针对性的负载点降低会导致例如空气质量的更低的额定值要求，这在空气量调节中允许更高的AGR-率(废气再循环率)并且由此导致更小的氮氧化物排放。在就此不必进行内燃机的基本应用的繁琐的适应的情况下，依赖于扭矩替换的大小能够相对简单地施行针对性的氮氧化物减少。同样地，由此造成的更低的喷射量的额定值要求依赖于内燃机的输出状态和目标运行状态拥有的优点是，会引起仅仅短时间的直到小的扭矩限制(“烟限制”)，从而不仅扭矩储备能够被维持以及更高的驾驶性能是可能的，而且排放少量的颗粒物。
[0018]预定的驾驶员希望的力矩由通过电机或者说替代的辅助设备而施加的暂态的扭矩以及通过内燃机在负载点降低期间而施加的扭矩的总和来构成。
[0019]按照本发明的计算机程序被设立用于执行所述方法的各个步骤，尤其当该计算机程序在计算器件或控制器上运行时。该计算机程序实现了按本发明的方法在电子的控制器上的实施，但不必在这种电子的控制器上作结构的改变。此外，设置能够由机器读取的数据载体，在该数据载体上储存着按本发明的计算机程序。通过在电子的控制器上运行按照本发明的计算机程序得到了按照本发明的电子的控制器，该电子的控制器被设立用于在暂态的过渡阶段中，经过通过用于确定该暂态的过渡阶段的动态指标而定义的时间段，通过内燃机的负载点降低进行修正干预且与此同时地基于通过电机或者说替代的辅助设备而施加的暂态的扭矩进行扭矩替换。
[0020]本发明的另外的优点和实施方案在说明书中以及附图中给出。
[0021]当然，之前所述的以及接下来还将阐释的特征不仅可以使用在相应的所说明的组合中，而且也可以使用在其它的组合中或可以单独地使用，而不会脱离本发明的框架。
【附图说明】
[0022]图1示意地示出了具有内燃机和电机的车辆，就该车辆而言投入使用按照本发明的方法;且
[0023]图2示出了表明了根据按照本发明的方法的一种实施方案的暂态-修正的计算的框图。
【具体实施方式】
[0024]图1中表明了车辆I，该车辆I有内燃机10和电机20，这二者能够由电子的控制器30操控。内燃机10和电机20通过未展示的传动系作用在驱动轮5上，在绘出的情况中作为前轮驱动装置。纯粹原则上，后轮7的或者两个轮(全轮驱动)的驱动是能够设想的。驾驶员希望的信号40例如驾驶员希望的扭矩导入控制器30。
[0025]为了现在改进暂态的行驶状态的排放特性和行驶特性，本发明在内燃机10和电机20之间或者内燃机10和替代的辅助设备之间借助于暂态的修正干预设置了针对性的负载分配，从而缓和了开头所描述的废气排放和驾驶机动性之间的目标冲突。按照本发明的方法下面联系图2来解释。为了计算修正干预，对当前的工作点的描述是需要的。对当前的工作点的这种描述例如通过转速和负载作为输入参量来施行。转速220和负载230被导入特性图(KF)240中。该特性图240按照在0(无干预)和1(最大干预)之间的修正干预的程度来给定参数。特性图240的输出参量和暂态的指标260相乘(该指标的值域同样在O和I之间)，步骤245，从而暂态-修正-因数(TKF)作为结果而给出，步骤250。
[0026]暂态的指标260是以一种方式确定的，正如它在未预先公开的具有
【申请人】内部的文件登记号码为R.355 398的
【申请人】的申请中所描述的那样，即参照本发明且它的内容在全范围中被纳入在本申请中。相应于此，在步骤250中确定的暂态-修正-因数是地暂态的状态(O到I)的定量的描述和对电机20或者说辅助设备的干预的大小的定量的评估的乘积。暂态的扭矩干预的大小即在步骤280中提供的暂态的扭矩再者是暂态-修正-因数250和电机20的或者说辅助设备270的最大的扭矩的乘积，在步骤255中计算该乘积。就此在步骤270中，由电机20或者说辅助设备的在该工作点中最大地供使用的扭矩为出发点。驾驶员希望的力矩210以计算出的暂态的扭矩280的这种值减少。也就是说，在步骤285中把暂态的扭矩280从驾驶员希望的力矩210中减去，从而驾驶员希望的力矩210表现为内燃机的剩下的扭矩290和电动机20或者说辅助设备的扭矩295的总和。因而本发明的核心在于，在通过暂态的过程被触发的事件中，结合通过电机20的或者说替代的辅助设备的扭矩替换，执行对内燃机10的短时间的负载点降低，以用于减少废气，主要用于减少氮氧化物，以便从而避免在驾驶性能上产生消极的作用。
[0027]纯粹原则上也可能的是，在内燃机和电机/辅助设备之间设置闭合的调节回路，办法是，通过被适配的扭矩分配来校正设备的额定-力矩和实际-力矩之间的调节偏差。
[0028]为了更好地定量有待减少的氮氧化物排放，同样能够将直接的影响参量如气缸充量和氧浓度考虑作为用于确定暂态-修正-因数的输入参量，所述影响参量参与排放形成。
【主权项】
1.一种用于在具有内燃机(10)和电机(20)或者替代的辅助设备的车辆(I)的暂态的过渡阶段中减少废气排放的方法，其特征在于，在暂态的过渡阶段中，在用于确定该暂态的过渡阶段的动态指标定义的时间段上，通过内燃机(10)的负载点降低进行修正干预，且与此同时地，通过通过所述电机(20)或者说所述替代的辅助设备施加的暂态的扭矩进行扭矩替换。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，从相对的增压压力调节偏差/吸气管压力调节偏差以及表征当前的马达转速的参量中，尤其通过来自于增压压力偏差/吸气管压力偏差-马达转速-特性图中的二维的特性图内插求得用于确定暂态的过渡阶段的所述动态指标。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，将增压压力调节/吸气管压力调节的额定值与实际值的关于当前的额定值的偏差使用作为相对的增压压力调节偏差/吸气管压力调节偏差。4.按照上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，用于确定暂态的过渡阶段的所述动态指标是无量纲的参量，尤其是在O和I之间的值域中。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述暂态的扭矩由暂态-修正-因数(TKF)和电机(20)的或者说替代的辅助设备的最大地供使用的扭矩的乘积来确定。6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述暂态-修正-因数(TKF)计算作为表征修正干预的程度的参量和用于确定暂态的过渡阶段的所述动态指标的乘积。7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，从经验地确定的特性图中提取所述表征修正干预的程度的参量，该特性图的输入参量是表征转速的参量和表征内燃机的负载的参量。8.按照上述权利要求中的任一项所述的方法，驾驶员希望的力矩由通过电机(20)或者说替代的辅助设备所施加的暂态的扭矩以及通过内燃机(10)在负载点降低期间所施加的扭矩的总和构成。9.一种计算机程序，其被设立用于执行按照权利要求1至8中任一项所述的方法的各个步骤。10.—种能够由机器读取的存储介质，在该存储介质上储存了按照权利要求9所述的计算机程序。11.一种电子的控制器(30)，该控制器被设立用于在车辆(I)的暂态的过渡阶段处，在通过用于确定该暂态的过渡阶段的动态指标所定义的时间段上，确定和进行内燃机(10)的负载点降低，且与此同时地通过通过电机(20)或者替代的辅助设备所建立的扭矩确定和进行扭矩替换。
【文档编号】F01N9/00GK105840283SQ201610223540
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】M·巴赫纳, J·策勒, S·拉亨迈尔, A·格赖斯
【申请人】罗伯特·博世有限公司