【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于运行内燃机的排气系统的方法以及一种用于执行该方法的计算单元和一种用于执行该方法的计算机程序。
技术介绍
1、为了达到法定排放限值，可以使用三元催化净化器(英文three way catalyst，twc)，这些三元催化净化器能够将相关的气态有害物质nox、hc以及co转化成如n2、h2o和co2等无害产物。为了使这些催化反应正常进行，催化净化器中的温度通常必须超过通常为300-400℃的所谓的起燃(light-off)温度。一旦达到或超过该起燃温度，催化净化器就几乎完全转化相关的有害物质。结合柴油发动机，也可以使用其它催化净化器类型，例如氧化催化净化器或scr催化净化器，为了有效的废气净化，这些其它催化净化器类型也必须在相应的温度范围内运行。
2、为了尽可能快地达到该状态，可以应用所谓的发动机内部催化净化器加热措施。在此，延迟点火角会降低汽油或柴油发动机的效率，并且这样会提高废气温度和进入催化净化器中的焓。通过经调整的喷射策略(例如多次喷射)，可以同时确保燃烧稳定性。可以并行地激活其它可能的发动机内部加热措施，诸如阀门调节、提高怠速或者排气管路中的放热反应(诸如通过延迟后喷射、二次进气或氧分流)。
3、除了这些发动机内部催化净化器加热措施之外，也可以使用外部催化净化器加热措施，例如借助于电可加热的催化净化器或者废气燃烧器。这样的外部加热措施例如在de41 32 814 a1和de 195 04 208 a1中描述。
技术实现思路
1、按
2、本专利技术考虑到在不同的司法管辖区、尤其是在欧盟(eu)、美国(usa)和中国对额外的(可能以前未检测到的)有害物质(例如nh3)的现有的废气极限值和治理的不断强化，其中该趋势能在全球范围内推广。这种强化通常会导致废气后处理系统的复杂性增加，这些废气后处理系统通常由多个串联的催化净化器组成。在此，由于结构空间原因，除了靠近发动机布置的催化净化器之外，在车辆的底盘中也使用催化净化器。
3、原则上，可以区分不同的催化净化器类型，这些催化净化器类型分别具有用于最佳效果的特定的温度范围：
4、-转化催化净化器(例如三元催化净化器(twc)、氧化催化净化器)：废气组分(hc、co、nox)可以在高于起燃温度的情况下在化学计量废气成分的情况下直接被转化成无害物质(co2、h2o、n2)。在氧气过量以及相对应的hc供应的情况下，在催化净化器上可以发生放热反应。
5、-存储式催化净化器：
6、与温度无关(例如颗粒过滤器)：无论催化净化器温度如何，烟尘颗粒都被留住。在催化净化器温度提高且氧气过量的情况下需要循环再生，以便排空催化净化器/过滤器。
7、与温度相关(例如nox-存储式催化净化器nsc、nh3-阻断式催化净化器asc)：废气组分在催化净化器温度低时已经被留住，然而在废气温度提高时可能出现退出效应。在催化净化器温度提高的情况下需要循环再生，以便排空催化净化器。
8、-还原剂催化净化器：在温度足够高并且还原剂(nh3)储存在催化净化器中的情况下，废气组分在该催化净化器中被转化。然而，在废气温度提高的情况下，可能出现还原剂的退出效应。
9、为了对这种废气净化系统进行调温，可以使用电加热器。这一点尤其是在混合动力车辆中有用，因为一方面总归存在性能相对强大的电池，另一方面在电驱动行驶期间，排气系统被冷却并且在重新使用内燃机时无法进行转化。
10、具体地，提出了一种用于运行内燃机的排气系统的方法，其中内燃机至少有时与电机以机械方式联接，使得在电机与内燃机之间能传递动能，其中该排气系统具有可电加热的至少一个废气净化组件。该方法包括：确定该至少一个废气净化组件的当前温度；基于所确定的当前温度，确定该至少一个废气净化组件的加热需求；确定为了运行电机并且对该至少一个废气净化组件进行电加热而最大可提供的电能；以及根据该加热需求和可提供的电能，执行控制措施，其中该控制措施包括来自如下组中的一种或多种控制措施，该组包括：借助于该电能来加热该至少一个废气净化组件；借助于将动能传递到电机上，增加内燃机的负载，以增加最大可提供的电能；以及借助于传递在使用电机的情况下由电能产生的动能，减少内燃机的负载。因此，可以分别采取从优化排放行为的角度来看最合理的措施，而不必在电池电量低时完全放弃减排措施。这尤其对于电行驶里程少的混合动力车辆来说有利，因为一方面在电动行驶期间，排气系统可以冷却，另一方面只有有限的容量可用于电加热和减排措施。
11、为了确定当前温度，例如可以使用排气系统的温度模型或者使用排气温度传感器。
12、在有利的设计方案中，该方法还包括：确定由内燃机提供的热能与包含在内燃机的废气中的该至少一种废气成分的份额之间的比率；并且根据所确定的比率来执行该控制措施。在此，尤其是，该控制措施可以包括：如果对内燃机的负载要求超过第一阈值并且可提供的电能不足以满足该加热需求，则减少内燃机的负载；和/或该控制措施可以包括：如果该负载要求低于第一阈值并且高于第二阈值，则减少内燃机的负载和/或对该至少一个废气净化组件进行电加热；和/或该控制措施可以包括：如果该负载要求低于第二阈值，则增加内燃机的负载，其中根据所确定的比率来确定至少该第二阈值。由此，可以分别选择减排潜力最高而且同时电系统的负载适应相应当前工作能力的那个措施。
13、换言之，在负载要求高的情况下、尤其是在满负载范围内，可以减少内燃机的负载，因为由此减少了原始排放，并且相比于对催化净化器的快速预热，这对整体排放行为具有更为积极的影响。因而，在该方法的该设计方案中，在满负载范围内，相对于对废气净化组件进行加热，可以优先考虑减少负载。另一方面，如果该负载要求低得以至于低于通过内燃机所提供的热能与包含在废气中的该至少一种废气成分的份额的理想比率，则无论如何，增加内燃机的负载都是合理的，其中多余的能量可以以电能的形式被储存在电池中。另一方面，在理想比率与满负载之间的范围内，根据电池的充电状态、加热需求以及具体存在的比率，可以在两种控制措施(减少负载和/或电加热)之间进行选择，或者可以在电池电量高时同时采用两者。这种选择在这里也称为第一控制模式。
14、在第二控制模式中，在电池电量低时，可以选择减少负载或电加热两种控制措施中的相应从排放角度来看更好的控制措施，其中这两种措施中的相应另外一种措施在该第二控制模式中不被执行。与此相对应地，基于加热需求、可用的电能以及热能与原始排放的比率，执行优先级排序。
15、此外，在第三控制模式中，在电池电量低时，可以将内燃机的负载增加得超出从排放角度来看的最佳值(焓与原始排放的比率)，以便为当前的和/或将来的控制措施提供足够的能量。因此，例如可以将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于运行内燃机(1)的排气系统(120)的方法(200)，
2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中在第二控制模式中，选择借助于电能对所述至少一个废气净化组件(11、12、13)的加热或者减少所述内燃机(1)的负载，作为所述控制措施(250、260、270)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在第三控制模式中，选择将所述内燃机(1)的负载增加得超出从排放角度来看最佳的工作点，作为所述控制措施，而且将由此产生的附加的电能用于电加热和/或为了以后用于控制措施而储存在电池(32)中。
4.根据权利要求2或3所述的方法，所述方法还包括：接收用于选择所述第一控制模式、所述第二控制模式或所述第三控制模式的选择规范；并且执行所指定的控制模式。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：确定由所述内燃机(1)提供的热能与包含在所述内燃机(1)的废气(10)中的至少一种废气成分的份额之间的比率(R)；并且根据所确定的比率(R)来选择所述第一控制模式、所述第二控制模式或者所述第三控制模式和/或执行所述控制措施(250、2
6.根据权利要求5所述的方法(200)，其中所述控制措施(250、260、270)包括：如果对所述内燃机(1)的负载要求超过第一阈值(330)并且可提供的电能不足以满足所述加热需求，则减少所述内燃机(1)的负载。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述控制措施(250、260、270)包括：如果所述负载要求低于所述第一阈值并且高于第二阈值(320)，则减少所述内燃机(1)的负载和/或对所述至少一个废气净化组件(11、12、13)进行电加热(14、15)。
8.根据权利要求5、6或7所述的方法，其中所述控制措施(250、260、270)包括：如果所述负载要求低于所述第二阈值(310)，则增加所述内燃机(1)的负载，其中根据所确定的比率(R)来确定至少所述第二阈值。
9.一种计算单元(20)，所述计算单元被设立为执行根据上述权利要求中任一项所述的方法(200)的所有方法步骤。
10.一种计算机程序，当所述计算机程序在计算单元(20)上被执行时，所述计算机程序促使所述计算单元(20)执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法(200)的所有方法步骤。
11.一种机器可读存储介质，其具有被存储在其上的根据权利要求10所述的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种用于运行内燃机(1)的排气系统(120)的方法(200)，
2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中在第二控制模式中，选择借助于电能对所述至少一个废气净化组件(11、12、13)的加热或者减少所述内燃机(1)的负载，作为所述控制措施(250、260、270)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在第三控制模式中，选择将所述内燃机(1)的负载增加得超出从排放角度来看最佳的工作点，作为所述控制措施，而且将由此产生的附加的电能用于电加热和/或为了以后用于控制措施而储存在电池(32)中。
4.根据权利要求2或3所述的方法，所述方法还包括：接收用于选择所述第一控制模式、所述第二控制模式或所述第三控制模式的选择规范；并且执行所指定的控制模式。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：确定由所述内燃机(1)提供的热能与包含在所述内燃机(1)的废气(10)中的至少一种废气成分的份额之间的比率(r)；并且根据所确定的比率(r)来选择所述第一控制模式、所述第二控制模式或者所述第三控制模式和/或执行所述控制措施(250、260、270)。
6.根据权利要求5所述的方法(200)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·珀斯特，J·E·埃克斯勒，M·巴赫纳，RD·科赫，T·哈尔曼，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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