CN108093643A - 用于根据相对于前行的车辆的间距来运行由内燃机驱动的车辆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于运行由内燃机（120）驱动的车辆（101）的方法，其中确定相对于前行的车辆（102）的间距（d），其中在考虑到所述车辆（101）的加速度（a）的时间上的发展以及所述相对于前行的车辆（102）的间距（d）的时间上的发展的情况下预测所述车辆（101）的将来的加速度，其中根据所述车辆（101）的将来的加速度来预先给定所述车辆的至少一个工作参数。
Description
技术领域
本发明涉及用于运行由内燃机驱动的车辆的方法，其中检测相对于前行的车辆的间距，并且本发明涉及用于实施所述方法的计算单元和计算机程序。
背景技术
在应该遵守的排放极限方面对现代的车辆的法律要求越来越严格。尤其也可能规定在行驶期间遵守排放极限（所谓的Real Driving Emissions，RDE：实际行驶排放）。
发明内容
按照本发明提出具有独立专利权利要求的特征的、用于运行由内燃机驱动的车辆的方法，其中检测相对于前行的车辆的间距，以及用于实施所述方法的计算单元和计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求及以下说明书的主题。
本发明规定，在行驶期间比如借助于雷达以光学的（比如摄像头）或者声学的方式（比如超声波）尤其连续地测定相对于前行的车辆的间距，从而能够在考虑到自身的加速度的时间上的发展的情况下预测自身的车辆的将来的加速度。所述车辆的运行、在这里尤其是所述内燃机和动力传动系的运行而后能够提早针对所预测的加速度作好准备或者安排，方法是：根据所述车辆的将来的加速度来预先给所述车辆的至少一个工作参数。这能够实现排放少的运行。能够节省燃料，提高效率。
通过对于自身的加速度的时间上的发展的考虑，尤其能够比如在超车过程或者制动过程中识别有意的间距变化，所述有意的间距变化不应该引起对于工作参数的调整。
优选作为所述车辆的至少一个工作参数，预先给定至少一个对燃烧策略产生影响的工作参数和/或至少一个对废气后处理产生影响的工作参数。属于所述对燃烧策略产生影响的工作参数尤其是：喷射量、喷射时刻、空气质量、废气再循环率等等。属于所述对废气后处理产生影响的工作参数尤其是：喷射量、喷射时刻、空气质量、排气系中的温度、尿素喷射等等。
如果比如发现，尽管自身的加速度没有增加，但是所述间距减小，那么这允许推断，前行的车辆变慢，这又允许推断，自身的车辆也马上要变慢。因此能够预先给定在减速的行驶时所产生的工作参数。
如果所预测的加速度是负的，则优选不采用用于进行废气后处理的措施、比如NOx-存储式催化器再生、DPF-再生（柴油炭黑颗粒过滤器）或者加热（加热阶段），因为这些措施经常拥有得到提高的功率需求。
为了进一步降低内燃机的燃料消耗并且由此为了进一步减少二氧化碳排放，能够用氧气过量（稀薄运行）来运行所述内燃机。但是，在此产生其它的不期望的和有害的废气、像比如氮氧化物（NOx）。为了进行废气净化，能够使用所谓的NOx-存储式催化器，在所述NOx-存储式催化器中存储了所述氮氧化物。但是，因为所述NOx-存储式催化器仅仅具有有限的存储能力，所以必须定期地（比如对于机动车来说大约每几分钟）将其清空、也就是再生。为此目的，用含油多的混合物（也就是空气稀薄）低于化学当量比地运行所述内燃机，使得不完全燃烧的在此所产生的气体（比如一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC））在所述NOx-存储式催化器中用于将游离的氮氧化物转化为氮气。但是，为此比如由于快速行驶而必定存在一定的最低负荷。如果现在比如减慢阶段之前不久采用 NOx-再生，则必定提早中断所述NOx-再生，在所述减慢阶段中车辆可能进入推进运行或滑行运行中。这可能导致超过有害物质极限值。类似的情况原则上适用于所有废气后处理措施，从而对于所面临的减慢来说优选没有采用所述废气后处理措施。
如果所预测的加速度是负的，则同样优选预先给定所述内燃机的对减速的行驶来说排放优化的工作点，所述工作点的特征在于废气的低的压力、低的温度和小的质量流量。
按照一种优选的实施方式，作为所述车辆的工作参数如此预先给定动力传动系的自动的变速器的变速器控制器的至少一个转换点，使得如果所预测的加速度是负的，则提早转换到更高的挡位中并且推迟地转换到更低的挡位中。属于自动的变速器比如是：传统的自动的液力变矩器、自动化的换挡变速器比如双离合器变速器和无级变速器（CVT）。用这项措施来早已设定对于减速的行驶运行来说特别排放友好的、因为引起低转速的传动比。
按照另一种优选的实施方式，如果所预测的加速度是负的，则如此预先给定所述内燃机的至少一个工作参数，使得所述排气背压下降，因为在减速的行驶时不需要高的增压压力。比如能够如此操控涡轮增压器，使得相应地改变涡轮机几何形状（VTG-可变涡轮机几何形状），或者使得打开废气流中的旁通阀（也被称为废气门）。这尤其引起废气中的CO2减少。
按照另一种优选的实施方式，如果所预测的加速度是负的，则如此预先给定所述内燃机的至少一个工作参数，使得废气再循环比例（AGR比率）尤其一直上升到静止的最大值，因为高的AGR比率引起低的原排放。有利地也不需要用于再加速的前置，因为在本发明的范围内能够提早求取所面临的加速度。
如果另一方面比如发现，尽管自身的加速度没有减小，但是所述相对于前行的车辆的间距却扩大，那么这允许推断，前行的车辆变快，这又允许推断，自身的车辆马上也要变快。因此能够预先给定在加速的行驶时会产生的工作参数。
如果所预测的加速度是正的，那么优选在车辆滑行运行的情况中结束所述滑行运行、也就是必要时起动所述内燃机并且使其接合。
如果所预测的加速度是正的，则同样优选预先给定所述内燃机的对加速的行驶来说排放优化的工作点，所述工作点的特征在于进气门处高的质量流量、高的氧气含量、低的温度和高的压力。
按照一种优选的实施方式，如果所预测的加速度是正的，那么作为车辆的工作参数如此预先给定动力传动系的自动的变速器的变速器控制器的至少一个转换点，使得推迟地转换到更高的挡位中并且提早转换到更低的挡位中。用这项措施来早已设定尤其为加速的行驶运行提供支持的传动比。
按照另一种优选的实施方式，如果所预测的加速度是正的，则如此预先给定所述内燃机的至少一个工作参数，使得所述增压压力升高，因为在加速的行驶时需要高的增压压力。比如能够如此操控涡轮增压器，使得相应地改变涡轮机几何形状（VTG-可变涡轮机几何形状）或者关闭废气流中的旁通阀（也被称为废气门）。这尤其避免了烟气峰值、也就是在燃烧时短时间提高的烟气生成。
按照另一种优选的实施方式，如果所预测的加速度是正的，则如此预先给定所述内燃机的至少一个工作参数，使得所述废气再循环比例下降，因为低的AGR比率引起进口之前的空气中的更高的氧气份额。由此，有利地提供用于再加速的前置，以用于防止碳氢化合物、氮氧化物和炭黑形成。
优选为了预测加速度而使用学习算法。这提高了所预测的加速度的质量。
按本发明的计算单元、比如机动车的控制器尤其在程序技术上被设立用于实施按本发明的方法。
以计算机程序的形式来实施所述方法的方案是有利的，因为这尤其在执行用的控制器还用于另外的任务并且因此本来就存在时引起的成本特别低。合适的用于提供计算机程序的数据载体尤其是电磁存储器、光学存储器和电存储器像比如硬盘、闪存、EEPROM、DVD以及类似更多的存储器。也能够通过计算机网络（互联网、内联网等等）来下载程序。
本发明的另外的优点和设计方案从说明书和附图中得出。
附图说明
本发明借助于一种实施例在附图中示意性地示出并且下面参照附图进行描述。其中：
图1以示意性的侧视图示出了两部车辆，在这两部车辆中其中一部车辆按照本发明的一种优选的实施方式来运行。
具体实施方式
在图1中以示意性的侧视图示出了由内燃机120驱动的第一部车辆101和在所述第一部车辆的前面行驶的第二部车辆102。所述第一部车辆101按照本发明的一种优选的实施方式来运行。
为此，所述第一部车辆101具有拥有雷达单元105的间距测定机构，用该间距测定机构来确定所述第一部车辆101相对于所述第二部车辆102的间距。所述测定能够连续地或者定期地进行，但是两个彼此先后相随的测定时刻之间的间隔适当地很小、优选至多1s。
将所测定的间距d传输给计算单元或者控制器110，所述计算单元或者控制器在程序技术上被设立用于实施本发明的一种优选的实施方式。所述控制器110被设立用于预先给定所述车辆101的至少一个工作参数。在所示出的实施例中，所述控制器110被设立用于：预先给定至少一个用于所述内燃机120的工作参数和至少一个用于所述车辆101的动力传动系中的自动的变速器130的工作参数。
在运行期间，所述控制器110尤其定期地获得相应目前的间距d并且从中产生所述间距的时间上的变化曲线。同时在所述车辆101中知道其速度v及其加速度a（至少作为所述速度的时间的导数）并且能够由所述控制器110加以考虑。从这些所提到的数据中，也就是说从所述间距d的时间上的发展中并且从所述加速度a的时间上的发展中，所述控制器比如能够在使用合适的学习算法的情况下预测所述车辆101的将来的、比如在5-10秒中占优势的加速度。而后根据所预测的加速度，能够预先给定适合于减速的行驶的工作参数或者适合于加速的行驶的工作参数。用于这样的工作参数的实施例已经在上面进一步提及。
Claims (15)
1.用于运行由内燃机（120）驱动的车辆（101）的方法，其中确定相对于前行的车辆（102）的间距（d），
其中在考虑到所述车辆（101）的加速度（a）的时间上的发展以及所述相对于前行的车辆（102）的间距（d）的时间上的发展的情况下预测所述车辆（101）的将来的加速度，
其中根据所述车辆（101）的将来的加速度来预先给定所述车辆的至少一个工作参数。
2.按权利要求1所述的方法，其中作为所述车辆的至少一个工作参数来预先给定所述内燃机的至少一个工作参数。
3.按权利要求1或2所述的方法，其中作为所述车辆（101）的至少一个工作参数来预先给定至少一个对燃烧策略产生影响的工作参数和/或至少一个对废气后处理产生影响的工作参数。
4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中作为所述车辆（101）的至少一个工作参数来预先给定所述车辆（101）的动力传动系的至少一个工作参数。
5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中作为所述车辆（101）的至少一个工作参数来预先给定所述车辆（101）的动力传动系的自动的变速器（130）的至少一个工作参数。
6.按权利要求5所述的方法，其中作为所述车辆（101）的至少一个工作参数来预先给定所述自动的变速器（130）的转换点。
7.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果所预测的加速度是负的，则不采用用于进行废气后处理的措施。
8.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果所预测的加速度是负的，则预先给定所述内燃机（120）的对减速的行驶来说排放优化的工作点。
9.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果所预测的加速度是正的，则预先给定所述内燃机（120）的对加速的行驶来说排放优化的工作点。
10.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果所预测的加速度是正的，则结束所述车辆（101）的滑行运行。
11.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助于雷达以光学的或者声学的方式确定相对于前行的车辆（102）的间距（d）。
12.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在使用学习算法的情况下预测所述车辆（101）的将来的加速度。
13.计算单元（110），所述计算单元被设立用于实施按前述权利要求中任一项所述的方法。
14.计算机程序，所述计算机程序在其在计算单元上被执行时促使所述计算单元实施按权利要求1到12中任一项所述的方法。
15.机器可读的存储介质，所述机器可读的存储介质具有在其上面所保存的按权利要求14所述的计算机程序。
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