CN104080679B - 用于对具有混合驱动装置的车辆的、废气探测仪的测量信号或者燃料计量装置的调节信号进行校准的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对具有混合动力驱动装置的车辆的、废气探测仪的测量信号或者燃料计量装置的调节信号进行校准的方法，所述混合动力驱动装置包括一个内燃机和至少一个电动机，其中所述车辆也能够单独地通过电动机来驱动，其特征在于，用于对所述废气探测仪的或者所述燃料计量装置的信号进行校准的气体运送通过所述车辆的发动机拖曳运行（130；230；320）来实现，方法是：在切断燃料供给的情况下由所述至少一个电动机来拖曳所述内燃机。

Description

用于对具有混合驱动装置的车辆的、废气探测仪的测量信号 或者燃料计量装置的调节信号进行校准的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对具有混合动力驱动装置的车辆的、废气探测仪的测量信号或者燃料计量装置的调节信号进行校准的方法，所述混合动力驱动装置包括一内燃机和至少一个电动机，其中所述车辆也能够单独地通过电动机来驱动。
适合于实施所述方法的一种计算机程序和一种计算机程序产品也是本发明的主题。
背景技术
现今的机动车一般来说具有一个或者多个布置在排气道中的废气传感器，所述废气传感器输出与至少一种废气成分的深度成比例的测量信号，所述测量信号用于求得这种浓度。得到广泛推广的是所谓的宽带λ传感器，其测量信号给出关于在废气中的氧气浓度的情况并且由此给出关于输送给所述内燃机的空气/燃料比的情况。也知道所谓的NOx传感器，所述NOx传感器同样能够确定在所述废气中的氧气浓度。为了实现可靠的测量精度，必须定期对在车辆中的这样的探测仪进行调准或者校准。这样的调准一般在车辆的惯性运行中进行。所述惯性运行的特征在于，不喷射燃料，但是车辆由于其惯性而继续运动并且在这过程中拖曳着所述内燃机。根据用于对进气进行控制的执行机构的位置，所述被拖曳的内燃机在这种惯性运行中将具有已知的氧气浓度的纯空气输送到排气设备中。相应地，在一定的扫气持续时间之后在待调准的废气传感器的安装位置处存在着纯空气。此后，将所述借助于比如λ传感器来测量的氧气浓度与空气的已知的氧气浓度进行比较，并且从中计算一个调准值，在接下来的运行中用该调准值对所述λ传感器的测量值进行校正。在惯性运行中，以相应的方式执成针对其它的传感器的调准功能。
此外，由DE 199 45 618 A1公开了一种用于对燃料计量装置进行校准的方法，其中在惯性运行中一直增强燃料计量装置的调节信号，直至所测量的氧气浓度降到空气中的已知的氧气浓度之下。通过这种方式来求得最低信号强度，在此需要所述最低信号强度，以便所述燃料喷射装置喷射能够识别的燃料量，并且从中计算一个调准值，在接下来的运行中用所述调准值对所述燃料计量装置的调节信号进行校正。
现在，这样的调准在混合动力车中成了问题。“混合动力车”是指一些机动车，对于这些机动车来说至少两个驱动单元彼此相组合。对于已知的混合动力车来说，比如使用内燃机并且同时使用电动机。
在与本发明的关联中，“车辆的混合动力驱动装置”尤其是指车辆的一种驱动装置，该驱动装置包括至少一个内燃机并且此外包括一个电动机，其中所述车辆也能够单独地通过所述电动机、也就是说在没有所述内燃机的主动的或者被动的协同作用的情况下来驱动。
本发明意义上的混合动力驱动装置尤其有别于传统的驱动装置，所述传统的驱动装置具有一个内燃机和仅仅一个电的起动器或者启动器。对于这些驱动装置来说，所述电的起动器或者启动器仅仅设立用于拖曳所述内燃机。只要对于这些驱动装置来说也就是说能够考虑到所述电的起动器或者启动器的、对所述车辆的驱动装置的机械的作用（Durchgriff），那么这种作用就在额外地使所述内燃机与所述车辆的驱动装置耦合的情况下仅仅通过拖曳所述内燃机的方式进行。但是不存在所述电的起动器或者启动器与所述车辆的驱动装置的直接的机械的耦合，所述直接的机械的耦合未将内燃机一同考虑在内。因而，对于这些驱动装置来说，所述车辆不能单独地通过所述电的起动器或者启动器来驱动，而是机械的作用至多间接地在通过所述内燃机传输的情况下进行。
内燃机和电动机的性能在混合动力车中以有利的方式相互补充。在此，十分优选的是现今所谓的并联的混合动力方案，对于所述并联的混合动力方案来说，不仅可以通过所述内燃机而且可以通过电动机并且也通过内燃机及电动机同时来代表所述车辆驱动装置。除此以外，也存在着所谓的串联的混合动力方案，对于串联的混合动力方案来说所述车辆驱动仅仅通过一个或者多个电动机来进行，而所述内燃机则通过单独的发电机来产生用于给蓄能器充电的电流，所述蓄能器而后向所述电动机馈电。对于这样的混合动力车来说，惯性运行通常不受欢迎。换而言之，在此规定，在缺少力矩需求时使所述内燃机与动力传动系脱离并且在有需求时重新起动所述内燃机。就此而言，已经成问题的是：对于这样的混合动力车来说产生惯性运行。但是，尤其成问题的是，提供具有足够的持续时间的惯性运行。也就是说，如果比如通过惯性协调器（Schubkoordinator）仅仅在有需求时激活所述惯性运行，则存以以下问题：对于λ传感器-调准来说-并且对于其它调准功能来说-所述惯性阶段必须具有一定的最低持续时间。因为现在事先不知道所述惯性阶段的持续时间，所以经常通过所述协调器来要求所述惯性运行，尽管紧接着的惯性阶段不具有所期望的持续时间并且就此而言不能得到利用。这又使所述混合动力车的能量方面的总效率变差。
发明内容
相对于此，本发明提出一种用于对具有混合驱动装置的车辆的、废气探测仪的测量信号或者燃料计量装置的调节信号进行校准的方法，所述混合驱动装置包括一内燃机和至少一个电动机，其中所述车辆也能够单独地通过电动机来驱动，其特征在于，用于对所述废气探测仪的或者所述燃料计量装置的信号进行校准的气体运送通过所述车辆的发动机拖曳运行以下述方式来实现：在切断燃料供给的情况下由所述至少一个电动机来拖曳所述内燃机。所述方法则拥有以下优点：对于废气探测仪或者燃料计量装置的调准可以在不取决于惯性运行的情况下进行。为此，按照本发明来规定，为了对所述废气探测仪的测量信号或者所述燃料计量装置的调节信号进行校准而进行的气体输送通过车辆的发动机拖曳运行来实现，在所述发动机拖曳运行中所述车辆仅仅由所述电动机来驱动并且所述内燃机由至少一个电动机来拖曳。按照本申请“发动机拖曳运行”是指这种运行状态。由此可以在不取决于惯性运行的情况下对所述废气探测仪或者所述燃料计量装置进行调准或者校准，所述调准或者校准的前提是：在所述内燃机的排气系统中存在着纯空气。
所述方法的一种有利的设计方案规定，在以纯电动的方式起动车辆的过程中选择所述发动机拖曳运行。在这种情况下，所述内燃机在发动机拖曳运行状态中在起动过程中由电动机来运行，并且在这过程中将纯空气输送到所述排气设备中。在这种发动机拖曳运行状态中，可以对所述废气探测仪或者所述燃料计量装置进行调准。
所述方法的另一种设计方案规定，至少部分地在已经存在的惯性运行的过程中选择所述发动机拖曳运行，方法是：切断所述内燃机的燃料供给，并且就此而言在挂入挡位的情况下仅仅通过由于惯性而运动的车辆来将所述内燃机保持在运行状态中。这种方法变型方案以惯性运行的存在为前提。但是，如果在此所述惯性阶段证实太短，则可以通过所述按本发明的运行模式来延长能够利用的、用于调准功能的时间间隔。为此，在惯性阶段中通过所接通的电动机来“满足”力矩需求，也就是说，在这种状态中对于力矩的提供来说不需要所述内燃机。通过这种方式在一定程度上延长了所述惯性运行。
除了所述惯性运行的这样的延长之外，也可以规定，在整个惯性运行的过程中进行发动机拖曳运行。在这种情况下，一般来说还可以在用信号表示通过驾驶员所要求的力矩需求之前延长所述惯性运行。除此以外，在另一种有利的设计方案中可以规定，如果所述具有混合驱动装置的车辆以纯电动的方式低速运行，则执行所述惯性功能，并且更确切地说，如果驾驶员既未操纵加速踏板又未操纵制动踏板，也就是说车辆在一定程度上以电动的方式爬行，则执行所述惯性功能。
即使所述车辆能够单独地通过电动机来驱动，但是在拓展方案中所述按本发明的方法的前提仅仅是：在所述车辆在实际上单独地通过这一个电动机驱动的过程中，也进行所述校准。在其它拓展方案中，在没有驱动所述车辆时，也就是说比如在车辆的停止状态中并且/或者在所述内燃机的向后运行（Nachlauf）、向前运行和/或空转中并且/或者在起停系统的停止阶段中，也可以进行所述校准。重要的仅仅是，在切断燃料供给的情况下以电动的方式拖曳所述内燃机。
即使可以通过所述也能够单独地驱动车辆的电动机来进行所述电动的拖曳，但是这仅仅是一种可能的并且在使用并联的混合动力的情况下也是优选的可行方案。
相反，作为替代方案并且在使用串联的混合动力的情况下优选的是，所述也能够单独地驱动车辆的电动机不是至少一个用来实施电动的拖曳的电动机，而是其它的电动机。在使用串联的混合动力的情况下，此外优选的是，所述发电机在校准过程中作为电动机来运行并且拖曳着所述内燃机，其中在与这种方案的关联中设置了所述发电机并且所述发电机在车辆的正常的运行中由所述内燃机来驱动，用于产生比如用于给电池充电的电流。
就此而言，原则上也可以将所述也能够单独地驱动车辆的电动机称为第一电动机，并且就此而言所述至少一个在切断燃料供给的情况下拖曳着内燃机的电动机也可以被称为第二电动机。所述在这个意义上被称为第一和第二电动机的电动机可以通过同一种电动机来实现，但是并非务必如此。
在所述方法的另一种有利的设计方案中，仅仅一直拖曳着所述内燃机，直到在待调准的废气传感器的位置处存在着纯新鲜空气。对于测量信号的真正的调准而后可以在内燃机停止时实施，因为不需要在所述废气传感器的位置处进行进一步的气体交换。由此，在真正的调准的过程中不必继续进行所述拖曳运行，由此进一步提高能量方面的总效率。
在使用构造为λ传感器的废气探测仪的情况下，在此不是在所述内燃机的每个停止阶段中都维持泵电流，而是仅仅在对探测仪进行校准或者适应处理的情况中断开所述泵电流，用于避免探测仪损坏。
只有在实际上为调准而存在着对空气的需求时，才有利地使用这些不同的方法变型方案。如果不存在着这样的需求，则可以放弃发动机拖曳运行，用于就这样节省能量。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。附图示出：
图1是所述按本发明的方法的第一种设计方案；
图2是所述按本发明的方法的另一种变型方案，其中在状态220中进行所述内燃机的惯性运行。所述惯性运行的突出之处在于，不存在力矩需求；并且
图3是所述按本发明的方法的另一种变型方案，其中仅仅一直拖曳着所述内燃机，直至在待调准的废气传感器的位置处存在着纯新鲜空气。
具体实施方式
本发明的基本构思是，除了混合动力车的电动的运行模式之外-在所述电动的运行模式中内燃机与动力传动系脱离-，还能够实现另一种模式，在所述另一种模式中所述内燃机由所述电动机来拖曳。这在下面被称为发动机拖曳运行。在这种情况中，就像在惯性运行中一样-所述惯性运行的突出之处在于在这种运行模式中切断燃料供给-，通过所述内燃机来输送纯空气，并且就这样提供对比如λ传感器实施开头所描述的调准或者校准的可能性。在此要强调，所述方法不仅适合于对于λ传感器的惯性调准，而且在原则上可以设置所有相应的传感器功能或者调准功能，对于所述传感器功能或者调准功能来说在排气系中以空气的存在为前提。尤其所述方法也能够运用到对于NOx传感器的氧气信号的调准上。对于像比如从DE 199 45 618 A1中得知的那样的燃料计量装置的校准、尤其是所述具有λ传感器的实施方式，是另一种可能的应用情况。所述按本发明的方法的、接下来所描述的变型方案尤其可以有利地加以使用，如果可以预料在发动机拖曳运行之后必须起动所述内燃机。也就是说，如果所述内燃机已经通过所述拖曳运行得到了加速，那么对于启动的过程来说则相应地需要较少的能量。
在图1中借助于方框图示意性地示出了所述按本发明的方法的第一种变型方案。在一种运行状态110中，所述车辆停止不动。而后接下来在运行状态120中进行纯电动的起动。“纯电动”在此意味着，所述车辆仅仅借助于至少一个电动机来驱动。在状态130中进行发动机拖曳运行，在所述发动机拖曳运行中所述内燃机由所述至少一个电动机来拖曳。在这种运行状态中，对所述λ传感器进行调准。然后，在另一种运行状态140中进行所述内燃机的起动。在结束对于所述λ传感器的调准之后进行这种起动。
作为替代方案，也可以使内燃机和车辆的驱动装置去除耦联。因而，与前述情况相比，会在发动机拖曳运行的过程中停止车辆的起动。
在图2中借助于方框图示出了所述按本发明的方法的另一种设计方案。方框210表示车辆的一种行驶状态，在该行驶状态中所述内燃机起作用。在状态220中进行所述内燃机的惯性运行。所述惯性运行的突出之处在于，不存在力矩需求。如果现在所述惯性阶段证实太短，因为存在着力矩需求，那就首先通过所述至少一个被接通的电动机来满足这种力矩需求，并且通过这种方式来延长用于λ传感器调准的时间间隔。在这种情况下，进行发动机拖曳运行。这种状态在图2中用附图标记230来表示。而后在所述运行状态240中进行所述内燃机的起动。作为这种变型方案的替代方案，一般来说可以规定，在惯性运行中也在通过驾驶员用信号表示力矩需求之前原则上接通所述电动机，用于延长所述惯性阶段。
在所述方法的另一种设计方案规定，如果所述混合动力车以最小速度用电动的方式来行驶，则执行所述惯性功能，并且更确切地说，如果驾驶员既没有操纵加速踏板也没有操纵所述制动踏板，也就是说所述车辆在一定程度上以电动的方式爬行，则尤其也执行所述惯性功能。
在所述方法的另一种有利的设计方案中，仅仅一直拖曳着所述内燃机，直至在待调准的废气传感器的位置处存在着纯新鲜空气。这一点示意性地在图3中示出。首先在步骤310中借助于所述内燃机来驱动所述车辆。而后进行所述发动机拖曳运行，方法是：对所述排气系统进行扫气，步骤320。一旦结束这种对于排气系统的扫气作业，则在另一种运行状态中要么进行纯电动的运行，要么进行所谓的“滑行”，其中所述内燃机继续停用（“停止”）（步骤330）。然后可以在内燃机停止时实施对于所述测量信号的真正的调准，因为不需要在所述废气传感器的位置处进行进一步的气体交换。由此，在真正的调准的过程中不必继续执行所述拖曳运行，由此进一步提高能量方面的总效率。
只要对宽带λ传感器进行校准，那么除此以外不是在所述内燃机的每个停止阶段中都维持这种宽带λ传感器的泵电流，而是如果满足了所述用于校准作业的标准时，则断开所述泵电流，用于避免探测仪损坏。由此根据所述校准作业的要求来切断所述宽带λ传感器的泵电流。
要强调，只有在实际上为调准而存在着对空气的需求时，才使用前面所描述的方法的所有变型方案。如果不存在着这样的需求，则可以放弃所述发动机拖曳运行，用于就这样节省能量。
前面所描述的方法可以纯粹按照原则设置用于对于λ传感器的惯性调准。但是它也可以用在其它的传感器功能或者调准功能上，对于所述其它的传感器功能或者调准功能来说在排气系中以空气的存在为前提。比如所述方法也可以运用到对于NOx传感器的氧气信号的调准上或者在使用像比如从DE 199 45 618 A1中得知的那样的λ传感器的情况下对燃料计量装置进行校准时使用。
前面所描述的方法可以纯粹按照原则作为计算机程序产品来实现，并且在所述混合动力车的控制仪上来实施并且在那里运行。所述程序代码可以被储存在数据存储器或者移动的计算机或者类似装置上并且可以被输入到所述控制仪中。

Claims (14)

1.用于对具有混合驱动装置的车辆的、废气探测仪的测量信号或者燃料计量装置的调节信号进行校准的方法，所述混合驱动装置包括一内燃机和至少一个电动机，其中所述车辆也能够单独地通过电动机来驱动，其特征在于，用于对所述废气探测仪的或者所述燃料计量装置的信号进行校准的气体运送通过所述车辆的发动机拖曳运行（130；230；320）以下述方式来实现：在切断燃料供给的情况下由所述至少一个电动机来拖曳所述内燃机。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，用于对所述废气探测仪的或者所述燃料计量装置的信号进行校准的气体运送通过所述车辆的发动机拖曳运行（130；230；320）以下述方式来实现：所述车辆仅由所述电动机来驱动。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在以纯电动的方式起动车辆时选择所述发动机拖曳运行（130；230；320）。
4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少部分地在内燃机的燃料供给被切断的惯性运行（220）期间选择所述发动机拖曳运行（130；230；320）。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，所述惯性运行（220）通过所述发动机拖曳运行（230）来延长。
6.按权利要求4所述的方法，其特征在于，在整个惯性运行（220）期间进行发动机拖曳运行（230）。
7.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在车辆的一种行驶状态期间选择所述发动机拖曳运行（130；230；320），在所述行驶状态中所述车辆在没有通过驾驶员来操纵加速踏板或者制动踏板的情况下行驶。
8.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在车辆的停止状态中进行所述发动机拖曳运行（130；230；320）。
9.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述内燃机的向后运行、向前运行和/或空转中并且/或者在起停系统的停止阶段中进行所述发动机拖曳运行（130；230；320）。
10.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个拖曳内燃机的电动机同时是也能单独地驱动所述车辆的电动机。
11.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合驱动装置是串联的混合驱动装置，并且所述至少一个拖曳内燃机的电动机不同于也能单独地驱动所述车辆的电动机。
12.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，仅拖曳所述内燃机如此之久，直到在待调准的废气传感器的位置处存在着纯新鲜空气，并且而后在内燃机停止时实施对所述测量信号的真正调准。
13.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在使用构造为λ传感器的废气探测仪的情况下，仅在校准的情况中断开泵电流。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，对λ传感器的信号和/或NOx传感器的氧气信号进行校准。
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