用于限制混合动力车辆内燃机丢弃的污染物数量的限制方法与流程

1.本发明要求于2019年12月3日提交的法国申请号1913659的优先权，其内容(文字、附图和权利要求)通过引用并入本文。
2.本发明涉及一种旨在由包括内燃机和电机的混合动力车辆实施的方法。所述方法能够减少污染粒子，尤其细小颗粒，的产生。


背景技术：

3.现有技术已知某些包括内燃机的混合动力车辆，该内燃机可是汽油或柴油类型的，并且经关联至使用辅助能量源的第二机动源，所述辅助能量源可是电气的且在不排放污染气体的情况下运行。这种车辆尤其在行驶时以电力实施再充电，以便减少能量消耗和污染气体排放。
4.传统上，混合动力车辆的动力结构至少包括内燃机、电机、离合器和经联接至车轮的变速箱，所有这些部件借助于主轴经联接。可选地，起动电机补充所述混合动力车辆的动力结构以便起动所述内燃机。
5.某些混合动力车辆可以电力进行再充电并且根据各种模式运行。例如，已知将所述两个机动源进行关联的第一模式，仅使用所述内燃机的第二模式或仅使用所述电机的第三模式。对于该最后模式，所述内燃机因此完全经停止。应所述驾驶员的要求，有时需要起动所述内燃机，尤其当所述电池不再经充足充电(电量不足)时。为到达由所述驾驶员要求的转速加速度，不同的阶段会依次进行。当所述内燃机的起动经触发时，所述离合器经打开并且所述内燃机经起动。然后，在应尽可能快的阶段中，所述混合动力车辆的动力传输及调控系统调控所述内燃机以便加速该混合动力车辆的转速，还称作旋转速度，并且因此使该转速最终能够相等所述主轴的转速。由于以起动所述内燃机为目的，所述离合器(因而)经闭合。所述内燃机的转速于是与所述主轴的转速相同。正是在所述所述内燃机的转速的上升阶段期间，以及在所述离合器的闭合期间，污染物排放最高。在起动所述内燃机的情形下，该内燃机的温度通常接近甚至与所述混合动力车辆外部的温度完全相同。因此，增加了污染物的排放(物)，并且更特别地增加了细小颗粒的排放。
6.所述污染物排放(物)尤其包括细小颗粒、未燃烧碳氢化合物、一氧化氮，还或氮氧化物。这些污染物排放(物)由后处理系统处理，所述后处理系统例如是充当过滤器的催化剂。这些催化剂，尤其在所述内燃机的起动期间，处理所述污染物排放(物)的产生。这些催化剂是第解决方案以便避免将这些污染粒子的一部分丢弃在大气中。
7.本文件fr2994920描述了一种用于替代于所述催化剂的替代性解决方案以便减少这些污染物排放(物)。该解决方案是一种用于优化电动行驶的以及用于为包括第二机动源和热力牵引发动机的混合动力车辆触发(该)内燃机的去污染系统的方法，该第二机动源由可再生的辅助性能量贮存器供电并且该热力牵引发动机包括至少一个用于使所述废气去污染的去污染系统，该至少一个去污染系统需要预热才能触发自身的运行。该车辆实施牵引策略，该牵引策略给出在能量上经优化的第一标称牵引阈值，如果所述驾驶员要求低于
该阈值的功率，则通过所述第二机动源维持牵引力，以便优化能量消耗。所述方法建立了去污染策略，该去污染策略给出用于触发所述去污染系统的第二触发阈值，该第二触发阈值相对于该第一标称牵引阈值以及相对于在所述辅助性能量贮存器中剩余的能量等级进行限定，并且，该第二触发阈值有利于以该能量进行行驶，且如果所述牵引策略不要求如此实施，或如果所述驾驶员的功率要求低于该第二触发阈值，则对于所述触发需求不要求(命令)起动所述内燃机，并且，该第二触发阈值能够预测所述内燃机的起动需求，且能够调整用于触发所述去污染系统的触发阈值。该方法能够更好地过滤所述污染物。
8.这些解决方案的主要缺点在于所述污染物的产生没有在来源上减少。实际上，这些解决方案包括由传统去污染系统执行的对所述污染物排放(物)的处理。这些去污染系统另外具有额外的机载质量。此外，这些去污染系统实施起来很复杂。


技术实现要素：

9.因此，本发明的目的在于通过提供一种方法克服现有技术的缺点，所述方法用于改善所述内燃机的起动阶段以便获得在所述内燃机的经期望转速与经丢弃污染物的经限制数量之间的折衷。
10.为此，本发明的目的尤其在于一种用于限制混合动力车辆内燃机在所述内燃机的起动阶段期间产生污染物，尤其细小颗粒的限制方法，所述混合动力车辆包括动力结构，所述动力结构包括所述内燃机、电机、主轴和离合器，所述离合器被布置在所述内燃机与所述电机之间，所述内燃机具有最大运行转矩，所述方法在电脑上实施并且包括以下步骤：
[0011]-步骤a)，所述步骤获得待丢弃污染物的最大数量；
[0012]-步骤b)，所述步骤获得所述内燃机的运行曲线，所述运行曲线用于根据由所述内燃机生成的转矩指示出所述经丢弃污染物数量；
[0013]-步骤c)，所述步骤基于所述最大转矩计算出所述内燃机的目标转速；
[0014]-步骤d)，所述步骤基于所述最大转矩计算出所述内燃机的目标转速；
[0015]-步骤e)，所述步骤测量出所述主轴的转速；
[0016]-步骤f)，所述步骤计算出中间转矩；
[0017]-步骤g)，所述步骤计算出所述内燃机的实际转速的加速度；
[0018]-步骤h)，所述步骤基于所述加速度确定出所述内燃机的转速设定值；
[0019]-步骤i)，所述步骤按照所述转速设定值调节所述内燃机的实际转速直到到达所述目标转速；
[0020]-步骤j)，所述步骤调节所述内燃机的实际转速直到使所述实际转速与所述主轴的所述转速相等；
[0021]
优选地，所述内燃机另外包括起动电机。
[0022]
优选地，所述内燃机是汽油或柴油类型的。有利地，所述最大运行转矩低于或等于300n.m。
[0023]
优选地，所述限制方法另外包括获得转矩权重(pond)的获得步骤，所述中间转矩ci等于cmf
×
pond (1-pond)
×
最小值(cm，cmf)，cmf是所述最大运行转矩，pond是所述转矩权重，cm是所述最大转矩，并且最小值(cm，cmf)是在所述最大转矩与所述最大运行转矩之间的最小值。
[0024]
优选地，所述动力结构具有惯性，所述加速度等于(1/ine)
×
min(ci，cm)，ine是所述动力结构的惯性，ci是所述中间转矩，cm是所述最大转矩，并且min(ci，cm)是在所述中间转矩与所述最大转矩之间的最小值。
[0025]
优选地，所述方法另外包括用于闭合所述离合器的步骤k)。
[0026]
优选地，所述主轴的转速低于或等于每分钟3000转。
[0027]
优选地，所述目标转速低于或等于每分钟3500转。本发明还涉及一种数据处理系统，所述数据处理系统包括处理器，所述处理器经配置用于实施所述方法的步骤a)至k)。
[0028]
另外，本发明涉及一种电脑程序类型的产品，所述电脑程序类型的产品包括至少一个指令序列，所述至少一个指令序列储存在处理其中且可由所述处理器读取，并且一旦由该处理器读取，会造成实施所述方法的步骤a)至k)。
[0029]
本发明还涉及一种可由电脑读取的电脑可读介质，所述电脑可读介质包括所述电脑程序类型的产品。
附图说明
[0030]-图1示出了混合动力车辆的动力结构，，其中，，实施了根据本发明的方法；
[0031]-图2的曲线图以时间为函数示出了所述内燃机的以及所述电机的转速；
[0032]-图3的曲线图以时间为函数示出了所述内燃机的转矩以及所述加速器踏板的位置的演化。
具体实施方式
[0033]
参考图1，示意性地示出了混合动力车辆的动力结构。该动力结构包括内燃机8、电机13、离合器9、变速箱10、车轮12，全部(这些部件)借助于主轴11经联接。该动力结构由起动电机14补充，该起动电机能够起动所述内燃机8。在必要时，借助于经联接至起动电机14的动力传输及调控系统7，起动内燃机8。
[0034]
现在参考图2，以时间为函数示出了主轴的以转每分钟为单位的转速regap，内燃机8的目标转速regci，内燃机8的实际转速regr以及内燃机8的转速设定值rcons。所述内燃机8的目标转速regci在内燃机8的起动阶段持续期间高于或等于主轴regap的转速。目标转速regci由指令确定出，所述指令例如借助于致动器，例如加速器踏板，地来源于所述驾驶员。该指令翻译为所述内燃机8的起动。所述内燃机8的起动的依次阶段在图2上以阶段a首先示出，该阶段对应于内燃机8的起动阶段。阶段b示出了内燃机8的实际转速regr的加速度。在阶段b持续期间，所述内燃机8的实际转速曲线regr的斜率大于在其他阶段期间。最后，阶段c示出了所述内燃机8的实际转速regr的以及主轴regap的转速的相等以便最终闭合离合器9。所述内燃机8的实际转速regr于是与主轴regap的转速重叠。
[0035]
此后参考图3，以时间为函数示出了所述混合动力车辆的加速器踏板的位置pos以及由内燃机8生成的实际转矩cplr。当所述驾驶员按压在所述加速器踏板上时，所述发动机的动力传输及调控系统7将所述加速器踏板的位置pos翻译为待传输至所述内燃机8的实际转矩cplr。该实际转矩cplr引起所述内燃机8的实际转速regr。所述内燃机8的实际转速regr与转速设定值rcons略有不同。
[0036]
本发明的优点在于通过调整内燃机8的实际转速regr的加速度，限制了经丢弃在
在所述车辆外部的外部环境中的污染物数量。另外，限定了不(能够)超过的最大转矩cm以限制所述经丢弃污染物数量。通常，对于最大运行转矩cmf为300n.m的内燃机，用于限制所述污染物数量的最大转矩cm介于在70n.m与90n.m之间。
[0037]
根据本发明的方法利用了所述内燃机8的运行曲线cfonc，还称作发动机映射，该运行曲线用于根据由所述内燃机8生成的实际转矩cplr指示出所述经丢弃污染物数量。该运行曲线cfonc通常借助于在处于在不同运行配置中的所述内燃机8上实施的测试获得。
[0038]
然后，对于待丢弃污染物的最大数量qtem，通过读取所述运行曲线cfonc确定出待由内燃机8生成的最大转矩cm。在根据本发明的方法中应用转矩权重pond。转矩权重pond能够减少所述内燃机8的转速上升速度并且因此能够作用(反应)在该内燃机的转速曲线的斜率上。例如，转矩权重pond等于0.8。
[0039]
然后实施用于测量主轴regap的转速的测量步骤。内燃机8的目标转速regci经固定成高于或等于主轴regap的转速。所述内燃机8的目标转速regci借助于所述加速器踏板的位置pos经确定。
[0040]
然后获得内燃机8的最大运行转矩cmf以及所述混合动力车辆的动力结构ine惯性。然后计算中间转矩ci，所述中间转矩等于cmf
×
pond (1-pond)
×
最小值(cm，cmf)，cmf是所述最大运行转矩(cmf)，pond是所述转矩权重(pond)，cm是所述最大转矩(cm)，并且最小值(cm，cmf)是在所述最大转矩(cm)与所述最大运行转矩(cmf)之间的最小值。
[0041]
然后计算出实际转速regr的加速度acc，所述加速度(acc)等于(1/ine)
×
min(ci，cm)，ine是所述动力结构(ine)的惯性，ci是所述中间转矩，cm是所述最大转矩(cm)，并且min(ci，cm)是在所述中间转矩(ci)与所述最大转矩(cm)之间的最小值。内燃机8的实际转速regr的加速度经管控并且因此所述污染物排放(物)经限制。传统上，寻求从起动内燃机8的时刻开始尽可能快地到达所述最大转速。例如，如果期望到达为每分钟3000转的最大转速，所需时间介于在600毫秒与800毫秒之间。根据本发明的方法能够管控，尤其，在所述内燃机的起动时刻处开始的且到达所述最大转速的阶段。例如，在本发明的特别实施例中，在900毫秒之内到达为每分钟3000转的最大转速。
[0042]
在内燃机8的起动期间，所述驾驶员借助于加速器踏板要求所述车辆实施增加实际转速regr。动力传输及调控系统7因此确定出根据所述驾驶员的要求所待到达的目标转速regci。在本发明的特别实施例中，所述目标转速regci为每分钟3000转。在本发明的另一特别实施例中，对目标转速regci的确定与用于对于待丢弃污染物的最大数量(qtem)计算出最大转矩cm的计算步骤同时实施。然后确定出动力传输及调控系统7发送至内燃机8的发动机转矩指令consmt。由于待到达目标转速regci以及由于所述内燃机的转速的经计算加速度acc，确定出发动机转矩指令consmt。最终，在阶段c期间，然后调节内燃机8的实际转速regr，以便相等或几乎相等主轴regap的转速。
[0043]
本发明可应用于包括汽油或柴油类型的内燃机的混合动力车辆。在实施例中，根据本发明的方法在电脑上实施，例如计算机。本发明可借助于数据处理系统进行实施，所述数据处理系统包括处理器，所述处理器经配置用于实施所述方法的所有步骤。(本发明)另外涉及一种电脑程序类型的产品，所述电脑程序类型的产品包括至少一个指令序列，所述至少一个指令序列储存在处理器中且可由处理器读取，并且一旦由该处理器读取，会造成实施所述方法的步骤。(本发明还涉及)一种由电脑可读的电脑可读介质，所述电脑可读介
质包括所述电脑程序类型的产品。
[0044]
另外，本发明能够特别地限制小于20纳米的颗粒排放(物)。