CN110114569B - 用于适配交通工具排放的控制单元 - Google Patents

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Abstract

描述一种用于交通工具的控制单元。所述交通工具包括内燃机，该内燃机在燃烧燃料时产生排气。该交通工具还包括多个与排放相关的功能，通过这些功能可改变排气中的排放量。所述控制单元设计用于求取对于计划时段的计划排放值，其中，所述计划排放值表明在所述计划时段内排气中的排放量。此外，所述控制单元设计用于根据所述计划排放值在所述计划时段内运行所述多个与排放相关的功能。

Description

用于适配交通工具排放的控制单元
技术领域
本发明涉及一种用于适配交通工具排放、尤其是有害物质排放的控制单元。
背景技术
具有内燃机、尤其是具有汽油机的交通工具包括许多不同的功能，这些功能相应地对交通工具的有害物质排放有影响。例如有车载诊断(OBD)功能，该功能尤其通过有针对性地改变内燃机的燃料/空气混合物(尤其是拉姆达值)监控交通工具排气系统的部件、即拉姆达传感器或催化器。此外，有用于保证行驶舒适性或用于降低燃料消耗的功能，该功能可能导致交通工具排放增加，例如内燃机的单独气缸切断或燃料切断(Schubabschaltung)。
发明内容
因此，具有内燃机(尤其是具有汽油机)的交通工具的有害物质排放受到交通工具许多不同功能的影响。本文针对的技术任务是优化交通工具的有害物质排放，尤其是考虑到必要时法律上预定的极限值。
为此，本发明提出一种用于交通工具的控制单元，其中，所述交通工具包括内燃机，该内燃机在燃烧燃料时产生排气；并且，所述交通工具包括多个与排放相关的功能，通过这些功能能改变排气中的排放量；并且，所述控制单元设计用于
-确定参考排放值，所述参考排放值表明在计划时段内在排气中最大允许的或希望的排放量；
-求取对于多个相继的计划时段而言的多个计划排放值，其中，该计划排放值表明在所述计划时段内排气中的排放量；
-将所述多个与排放相关的功能设定优先级；
-基于相应的优先级，将所述多个与排放相关的功能分配到所述多个相继的计划时段中，使得对于所述多个相继的计划时段中的每个计划时段而言，计划排放值都不超过相应时段的参考排放值；以及
-根据所述计划排放值在所述多个相继的计划时段内运行所述多个与排放相关的功能。
本发明还提出一种用于交通工具的控制单元，其中，所述交通工具包括内燃机，该内燃机在燃烧燃料时产生排气；并且，所述交通工具包括至少一个与排放相关的功能，通过运行所述至少一个与排放相关的功能，排气中的排放量增大；所述与排放相关的功能具有涉及通过运行所述与排放相关的功能实现的排放量的优化运行范围，其中，所述控制单元设计用于
-基于该交通工具的一个或多个传感器的传感器数据，确定与排放相关的第一功能是否能够在计划时段内在比与排放相关的第二功能更优化的运行范围内被运行；以及
-当确定与排放相关的第一功能能够在所述计划时段内在比与排放相关的第二功能更优化的运行范围内被运行时，在所述计划时段内运行所述与排放相关的第一功能。
应指出，有利的实施形式本身的特征可构成独立发明，其可以是分案申请或后续申请的技术方案。这同样适用于说明书中描述的技术教导，其可构成独立的发明。
根据一个方面，描述一种用于交通工具(尤其是用于机动车)的控制单元。所述交通工具包括至少一个内燃机，该内燃机在燃烧燃料时产生排气。该内燃机可以尤其是汽油机，汽油机利用汽油作为燃料运行。替代地，该内燃机可以是柴油机。内燃机中的排气典型地通过交通工具的排气系统被导出该交通工具中。在此，所述排气系统通常包括催化器(例如三元催化器)，该催化器设计用于减少来自内燃机的排气中的排放量。所述排放(该排放也被称为有害物质排放)在此包括尤其是氧化氮(NOx)(例如一氧化氮(NO))、一氧化碳(CO)和/或碳氢化合物(例如C2H6)。二氧化碳(CO2)在本文中不被看作是排放物。
所述交通工具可包括多个与排放相关的功能，通过这些功能可改变排气中的排放量(尤其是进入到周围环境中的排放量)。在此，与排放相关的功能可以是这样的，使得激活或停用所述与排放相关的功能而改变排气中的排放量。替代地或补充地，与排放相关的功能可以是这样的，使得适配所述与排放相关的功能的运行参数和/或运行范围而改变排气中的排放量。此外，与排放相关的功能可以是这样的，使得激活或停用所述与排放相关的功能不影响在所述计划时段内该交通工具的实际行驶运行。
所述多个与排放相关的功能例如可以包括用于所述内燃机运行的一个或多个基础功能。例如通过内燃机的燃料切断、通过内燃机的冲刷和/或通过内燃机的单独气缸切断而改变该交通工具排气中的排放量。另外的示例性基础功能是：内燃机的稀燃切换(Magerschaltung)、内燃机的滑行排气声(Schubblubbern)、燃料箱通风和/或尤其是通过变速器和/或通过辅助消耗器在内燃机上的力矩干预。
替代地或补充地，所述多个与排放相关的功能可包括用于所述内燃机负载点移动的功能。在此，所述负载点移动可尤其是借助该交通工具的电机进行。替代地或补充地，所述多个与排放相关的功能可以包括一个或多个用于检查该交通工具排气系统部件的诊断功能。尤其是可以提供用于检查拉姆达传感器、催化器和/或燃料箱通风装置(用于该交通工具燃料箱的通风)的诊断功能。
替代地或补充地，所述多个与排放相关的功能可包括用于适配该交通工具排气系统部件的运行参数和/或运行范围的一个或多个排放功能。例如可以提供用于催化器的和/或用于内燃机排气的加热功能，以便在降低排放方面适配催化器的功能性(尤其是在冷起动之后和/或在城市中行驶时)。此外，所述多个与排放相关的功能可以包括一个或多个用于保护该交通工具排气系统部件的保护功能、尤其是用于排气系统的拉姆达传感器的加热和/或释放功能。另外的示例性的排放功能是：主动的颗粒过滤器再生；适配燃料-空气混合物的形成；在该交通工具的空气路径中的适配；和/或适配平衡调节。
因此，所述交通工具可以包括多个与排放相关的不同功能，这些功能可以不一定需要用于该交通工具的行驶运行，但通过这些功能必要时可以降低该交通工具的燃料消耗，但这些功能另一方面可能对排放量有不利影响。在此，激活与排放相关的功能的时刻必要时可以是灵活的(例如在诊断功能的情况下)。
所述控制单元设计用于求取对于计划时段的计划排放值。在此，所述计划时段可以至少部分(或完全)处于未来。例如，所述计划时段可以在当前时刻开始。所述计划时段可以具有固定的持续时间。所述计划时段例如可以是30分钟、10分钟、5分钟、2分钟、1分钟或更少。替代地，所述计划时段可以对应于该交通工具的确定的(固定的)计划行驶路程(并且必要时具有变化的持续时间)。所述计划行驶路程例如可以是5km、2km、1km或更少。
因此，所述控制单元可预测对于(至少部分处于未来的)计划时段的计划排放值。在此，所述计划排放值表明在所述计划时段内(排出该交通工具的)排气中的排放量。因此，可预测在计划时段内的排放量。
所述控制单元还设计用于根据所述计划排放值在所述计划时段内运行所述多个与排放相关的功能。因此，能以可靠的方式监控和/或调节该交通工具的有害物质排放。
所述控制单元还可设计用于也根据对于所述计划时段的参考排放值在所述计划时段内运行所述多个与排放相关的功能。在此，所述参考排放值表明在所述计划时段内在排气中最大允许的或希望的排放量。例如，所述计划排放值可与所述参考排放值进行比较。所述多个与排放相关的功能然后可以在所述计划时段内根据所述比较被运行。通过考虑参考排放值可达到该交通工具排放的可靠限度。
所述控制单元可设计用于根据所述计划排放值停用或激活与排放相关的功能。此外，所述控制单元可设计用于根据所述计划排放值适配与排放相关的功能的运行参数和/或运行范围。这尤其是可以这样进行，使得在所述计划时段内该交通工具的实际排放值不超过所述参考排放值。
所述控制单元可设计用于探测在确定的时间段内实际排放值超过所述参考排放值。因此，然后例如可记录到该交通工具的故障存储器中和/或输出给该交通工具的用户。
所述交通工具可具有标准运行策略，其中，所述标准运行策略描述所述多个与排放相关的功能的标准运行方式。例如，所述标准运行策略对于诊断功能可确定(典型周期性的或至少重复的)一个或多个要实施诊断功能的时刻。此外，所述标准运行策略对于基础功能可确定，在什么条件下(例如内燃机的负载、内燃机的惯性滑行运行等)所述基础功能要被激活。
所述控制单元可设计用于基于该交通工具的标准运行策略求取对于所述计划时段的计划排放值。因此可求取：当内燃机、该交通工具的排气系统和/或所述多个与排放相关的功能根据标准运行策略被运行时，该交通工具在所述计划时段内具有什么计划排放值。
所述控制单元还可设计用于根据计划排放值、与标准运行策略不同地运行所述多个与排放相关的功能中的一个或多个功能。例如可求取：根据标准运行策略的运行导致计划排放值超过参考排放值。然后，可允许一个或多个所述与排放相关的功能与标准运行策略不同地被运行，使得计划排放值(以及因此该交通工具的实际排放也)被降低。例如符合标准的计划的诊断功能可被推迟到随后的计划时段。替代地或补充地，可实施该内燃机的负载点移动。因此，能以自动的方式确保遵守该交通工具的预定排放目标。
所述与排放相关的功能可具有对于所述计划时段的不同优先级。在此，与排放相关的不同功能的优先级可必要时随时间改变。所述多个与排放相关的功能然后可在所述计划时段内也根据相应当前的优先级被运行。因此，可进一步改进该交通工具的排放为导向的运行。
所述控制单元可设计用于求取对于所述计划时段该交通工具内燃机和/或催化器的一个或多个运行参数的参数值。所述一个或多个运行参数例如可包括或表明：内燃机转速；内燃机转矩；用于运行内燃机的燃料-空气混合物的成分；内燃机排气的质量流；和/或内燃机的温度和/或催化器的温度和/或排气的温度。所述运行参数可借助一个或多个交通工具传感器被求取。所述计划排放值然后可基于所述一个或多个运行参数的参数值被求取。通过考虑内燃机的和/或催化器的运行参数能以提高的准确度预测所述计划排放值。
所述控制单元可设计用于借助内燃机的马达模型来求取对于所述计划时段的内燃机的未处理排放值。在此，所述未处理排放值表明(直接)在内燃机出口处排气中的排放量。在此，所述马达模型可以构造成将内燃机的一个或多个运行参数的参数值分派给未处理排放值。马达模型可在该交通工具或交通工具类型的试验范围内在准备阶段中被求取并且被存储在该交通工具的存储单元上。通过考虑马达模型，能以提高的准确度预测所述计划排放值。
在此，对于所述计划时段的内燃发动机的未处理排放值可首先对于在所述计划时段内的多个时间步长被求取。尤其是可求取对于多个时间步长的多个部分未处理排放值。所述多个部分未处理排放值然后可被整合(例如相加)，以便确定对于整个计划时段的未处理排放值。
所述控制单元还可设计用于借助用于该交通工具催化器的催化器模型由未处理排放值求取所述计划排放值。在此，所述催化器模型可构造成在考虑催化器的一个或多个运行参数的参数值的情况下将未处理排放值分派给计划排放值。催化器模型可在该交通工具或交通工具类型的试验范围内在准备阶段中被求取并且被存储在该交通工具的存储单元上。通过考虑催化器模型能以提高的准确度预测所述计划排放值。
所述控制单元可设计用于求取在所述计划时段内关于该交通工具的计划行驶路线的导航数据。所述计划排放值然后也可根据导航数据被求取或预测。因此，可提高所求取的计划排放值的准确度。
替代地或补充地，与排放相关的功能可在所述计划时段内根据导航数据被运行。例如，可检查：在计划行驶路线上是否存在有利于运行与排放相关的功能的条件(例如以便以尽可能低的排放量运行所述与排放相关的功能)，或计划行驶路线是否能够实现与排放相关的功能的特别有利的运行参数和/或运行范围。如果是这种情况，则所述与排放相关的功能可在所述计划时段内被运行。另一方面，所述与排放相关的功能的运行必要时可被推迟到随后的时刻。
所述控制单元可设计用于对于一系列相继的计划时段顺序地求取计划排放值。所述多个与排放相关的功能然后可在相应的计划时段内根据分别求取的计划排放值被运行。在此，与排放相关的功能的优先级对于不同的计划时段至少部分地是不同的。例如，当诊断功能在上述计划时段内未被激活时，诊断功能的优先级可随着计划时段前进而提高。因此，在较长的时段上可确保该交通工具排气系统的可靠运行并且遵守排放限值。
根据另一方面，描述用于交通工具的(另外的)控制单元。上述关于控制单元的方面也可被用于该(另外的)控制单元。此外，所述(另外的)控制单元的方面可被用于上述控制单元。
如已示出的那样，所述交通工具包括内燃机，该内燃机在燃烧燃料时产生排气。此外，该交通工具包括至少一个与排放相关的功能，通过所述至少一个与排放相关的功能的运行排气中的排放量增大。在此，所述与排放相关的功能可以尤其是基础功能、用于负载点移动的功能和/或排放功能。尤其是，所述与排放相关的功能可以不是诊断功能。
与排放相关的功能可以具有在通过运行所述与排放相关的功能实现的排放量方面优化的运行范围。尤其是，所述与排放相关的功能可以具有借助确定参数值的运行范围或用于一个或多个运行参数的参数值范围，在所述运行范围或参数值范围中，所述与排放相关的功能实现排气中特别小的排放。
所述控制单元可设计用于确定所述与排放相关的功能是否能够在计划时段内在优化的运行范围内被运行。为此目的，可考虑一个或多个交通工具传感器的传感器数据。例如基于所述传感器数据可求取该交通工具的、尤其是内燃机和/或排气系统的状态。然后可确定该交通工具状态是否能够实现在所述优化的运行范围内运行所述与排放相关的功能。
所述控制单元还可设计为，当确定所述与排放相关的功能能够在所述计划时段内在优化的运行范围内被运行时，在所述计划时段内运行所述与排放相关的功能。另一方面，可禁止在所述计划时段内运行所述与排放相关的功能。
因此，例如根据该交通工具状态，一个或多个与排放相关的功能可被设定优先级、被激活和/或被限制。尤其是，与排放相关的功能的运行可被限制到一个或多个计划时段，在所述计划时间段内与排放相关的功能的运行在对于该与排放相关的功能确定的优化运行范围内是可性的。因此，可降低该交通工具的排放。
例如，在确定的时刻可根据该交通工具的标准运行策略要求激活与排放相关的功能(例如燃料切断或滑行排气声)。所述控制单元然后可检测：所要求的与排放相关的功能是否能够在紧接着的计划时段内在对于所述功能确定的优化的运行范围内被运行。当确定所述与排放相关的功能不能在所述优化的运行范围内被运行时，所述与排放相关的功能的运行则可(必要时与标准运行策略相反)被阻止。否则，可允许所述与排放相关的功能的所询问的运行。
如已示出的那样，将与排放相关的功能限制于一个或多个时段上(在所述时段中优化的运行范围是可行的)可根据计划排放值与排放相关的功能的运行相结合。例如，所述一个或多个与排放相关的功能(该功能被考虑用于计划时段以便求取计划排放值)可根据运行范围被设定优先级，在该运行范围内各个与排放相关的功能可在所述计划时段内被运行。因此，该交通工具的排放能以特别有效的方式被降低。
根据另一方面，描述对应于所述控制单元的方法。
根据另一方面，描述一种具有在本文中所述控制单元的交通工具(尤其是道路行驶交通工具，例如客车、载重汽车或摩托车)。
根据另一方面，描述一种软件(SW)程序。该SW程序可设计用于在处理器上实施，并且由此实施在本文中所述的方法。
根据另一方面，描述一种存储介质。该存储介质可具有SW程序，该SW程序设计用于在处理器上实施，并且由此实施在本文中所述的方法。
要注意的是，在本文中所述的方法、装置和系统不仅可单独地使用，而且可与其它在本文中所述的方法、装置和系统结合使用。此外，在本文中所述的方法、装置和系统的任何方面可以多样化地互相结合。
附图说明
此外，借助各实施例详细说明本发明。附图中：
图1示出交通工具的示例性的与排放相关的部件；以及
图2示出用于控制交通工具中多个与排放相关的功能的一种示例性方法的流程图。
具体实施方式
如开头所述的那样，本文针对交通工具有害物质排放的优化。就此而言，图1示出交通工具100的示例性的与排放相关的部件。交通工具100包括内燃机102(尤其是汽油机)，该内燃机设计用于通过燃烧燃料(尤其是汽油)产生用于驱动交通工具100的机械能。在燃烧过程中产生含有有害物质例如氮氧化物(尤其是一氧化氮)、碳氢化合物和/或一氧化碳的排气。在燃烧过程中产生的有害物质的量可以与内燃机102的不同的运行模式或功能相关。内燃机102的示例性的基础功能是
·内燃机102的燃料切断，也就是说当内燃机102处于惯性滑行运行时切断燃料输送；
·内燃机102的冲刷或“吹扫(Scaveging)”，使得内燃机102的进气阀和排气阀至少暂时同时打开，以便将增大量的新鲜空气引导到内燃机102的气缸中；和/或
·内燃机102的一个或多个气缸的单独气缸切断，以便在负载降低时降低交通工具100的燃料消耗。
激活内燃机102的一个或多个上述基础功能例如可有利于降低燃料消耗。另一方面，通过激活这样的功能必要时(至少暂时)可能提高排出的有害物质的量。
所述交通工具100可包括电机103，该电机设计用于至少暂时驱动交通工具100。对于运行电机103所需的电能可被存储在电能量储存器(未示出)中。电机103可一方面被用于降低内燃机102的负载，其方式为电机103提供交通工具的至少一个部分驱动功率。另一方面，电机103可被用于提高内燃机102的负载，其方式为电机103作为发电机由内燃机102驱动。因此，电机103的使用可被用于主动移动内燃机102的负载点，例如以便在负载点中以尽可能高的效率运行内燃机102。在此，负载点移动的功能典型地对排出的有害物质的量有影响。
交通工具100、尤其是交通工具100的排气系统典型地包括催化器104，该催化器设计为用于减少从交通工具100的排气系统进入到周围环境中的有害物质的量。尤其是，在汽油机中通过受控的三元催化器可以将一氧化碳转化成二氧化碳、将碳氢化合物转化成二氧化碳和水，以及将一氧化氮和一氧化碳转化成氮和二氧化碳。在柴油机中另外的催化器配置可被用于减少有害物质的量。
在此，催化器104的效率典型地实质上与内燃机102中燃料-空气混合物的成分有关、即与拉姆达值有关。因此，交通工具100典型地包括拉姆达传感器105，该拉姆达传感器设计为用于将排气中的剩余氧气含量与当前大气空气的氧含量进行比较。所述拉姆达传感器可被用于拉姆达调节，以便将燃料-空气混合物的成分调节至规定的目标值(例如λ＝1)。
可提供一个或多个诊断功能以用于检查催化器104和/或拉姆达传感器105。例如，在诊断功能的范围内，可暂时改变燃料-空气混合物的成分(例如可暂时提高或减少燃料份额)。因此，用于检查催化器104和/或拉姆达传感器105的诊断功能的激活可能(至少在诊断时段)导致有害物质排放的量改变。
用于诊断功能的另一种可能影响有害物质排放的示例是检查燃料箱通风阀，交通工具100的燃料箱中的燃料蒸汽能通过该燃料箱通风阀(典型地通过抽吸的新鲜空气)被导入到内燃机102中。
催化器104的效率典型地与要处理的排气的温度有关。尤其是，在冷起动之后或在市内行驶时内燃机102的排气在相对长的时段上可以是相对低的。因此，在进入到催化器104之前主动加热催化器104和/或排气可被提供作为影响排放的功能。
因此，在交通工具100中可提供多个影响排放的或与排放相关的功能。在此，所述功能的激活可不一定需要用于交通工具100的实际行驶运行。例如，内燃机102也可在没有激活基础功能例如燃料切断、冲刷和/或单独气缸切断的情况下被运行，而这(必要时决定性地或者说实质上)没有影响交通工具100的实际行驶运行。这也适用于上述混合动力功能，诸如在具有混合动力驱动装置的交通工具100中产生的负载点移动。虽然上述诊断功能例如用于检查催化器104、拉姆达传感器105或燃料箱通风的功能应该典型地在规定的时间间隔内被实施，然而在此在需要时可以在时间上被改变，而由此没有影响交通工具100的实际行驶运行。此外，用于影响有害物质排放的排放功能(例如催化器加热的激活)被激活或被停用，而没有影响交通工具100的实际行驶运行。此外，可以提供一个或多个构件保护功能，所述构件保护功能可被激活用于保护(例如用于热量管理)交通工具100的排气系统的各个构件(例如以便释放拉姆达传感器105用于运行)。
所述交通工具100可包括控制单元101，该控制单元设计为用于求取用于计划时段的计划排放值，其中，所述计划排放值表明计划用于所述计划时段的有害物质的量。所述计划时段例如可以包括30分钟、10分钟、5分钟、1分钟或更少。在此，所述计划时段可以处于(眼前的)未来。
可求取内燃机102的未处理排放以便求取计划排放值。为此目的，可使用内燃机102的马达模型，该马达模型设计为用于根据内燃机的一个或多个运行参数计算内燃机102的未处理排放。示例性的运行参数是：内燃机102的转速、内燃机102的负载、内燃机102的温度、燃料-空气混合物的成分等。所述运行参数可借助一个或多个交通工具传感器106被求取。此外，必要时可考虑一个或多个环境传感装置107的数据，其中，所述一个或多个环境传感装置107的数据表明关于交通工具100的周围环境的信息(例如外部温度、车道斜度等)。此外，必要时可考虑涉及在求取运行参数时或在求取内燃机102的未处理排放时交通工具100的位于前方的行驶路线的导航数据。
此外，催化器模型可被用于基于内燃机102的未处理排放求取计划排放值。在此，催化器104的运行参数可由一个或多个交通工具传感器106检测和考虑(例如排气温度、催化器温度、排气质量流、拉姆达值等)。催化器模型例如可包括特性数据，所述特性数据表明未处理排放中的多少份额可通过催化器104被转化。在此，经转化的份额与催化器104的运行参数有关。
在求取计划排放值时也可考虑激活交通工具100的一个或多个与排放相关的功能。尤其是可求取，在实施交通工具100的标准运行策略时在计划时段中哪一个或多个与排放相关的功能被激活或被停用。因此，在求取用于计划时段的计划排放值时可考虑主动或非主动的与排放相关的功能对有害物质排放的影响。
这样求取的计划排放值然后可与参考排放值进行比较。所述参考排放值例如可由立法者预定。尤其是可确定，对所述计划时段所求取的计划排放值是否超过参考排放值。
多个与排放相关的功能然后可在计划时段内根据上述对比来控制，也就是说尤其是部分被激活或被停用。尤其是可确定，哪一个或多个与排放相关的功能在计划时段内被激活并且哪个被停用，以确保交通工具100的实际排放值在计划时段内未超过参考排放值。例如，必要时，交通工具100的一个或多个与排放相关的功能可在计划时段内(与交通工具100的标准运行策略相反)被停用，以便减少在计划时段内交通工具100的有害物质排放。此外，必要时一个或多个诊断功能可推迟到随后的计划时段内，以便减少在当前计划时段内交通工具100的有害物质排放。此外，必要时可以(例如通过负载点移动)优化内燃机102的运行点，以便减少在当前计划时段内交通工具100的有害物质排放。另一方面，(例如当确定计划排放值低于参考排放值时)必要时可以提前激活与排放相关的功能、尤其是诊断功能。因此，可将交通工具100的排放主动(重新)分配到不同的计划时段(例如以便确保所述排放不在各计划时段内超过参考排放值)。
因此，通过控制单元101计划在一系列相继的计划时段交通工具100的有害物质排放。在此，交通工具100的与排放相关的不同功能可设定优先级并且必要时被分配到不同的计划时段。在此，所述计划的目的可以优选是，实际的有害物质排放不在各计划时段内超过参考排放值。
因此，控制单元101可设计为用于更重要地对交通工具100的所有与排放相关的功能进行协调和/或设定优先级。在此，也可以考虑行驶功能例如燃料切断。当前的以及未来期待的排放可融入所述功能的协调中。控制单元101的排放预测器为此评估交通工具100并且尤其是内燃机102的运行参数并且由此计算在未来具有规定时间窗的排放曲线(例如具有计划时段)。也可引入导航数据来求取所述排放曲线。
所述排放预测器可根据经计算的排放的曲线禁止实施一个或多个与排放相关的功能。在此，必要时可考虑与排放相关的功能的相应优先级。
替代地或补充地，内燃机102的运行点可在混合动力或轻度混合动力系统(例如具有12V/48V发电机)的情况下借助电机103在排放发展方面进行调节或优化。
此外，能够实现在对于与排放相关的功能来说优化的运行点中实施与排放相关的功能。在此，例如可考虑导航数据，以便预见性地适配与排放相关的功能的运行点，以便降低由所述功能引起的有害物质排放。
图2示出用于控制在交通工具100中多个与排放相关的功能的一种示例性方法200的流程图。所述交通工具100包括内燃机102，该内燃机在燃烧燃料时产生排气。此外，该交通工具100包括多个与排放相关的功能，通过这些功能可改变排气中的排放量。
所述方法200包括求取201用于计划时段的计划排放值，其中，该计划排放值表明在所述计划时段内排气中的排放量(尤其是从交通工具100进入到周围环境中的排放量)。此外，所述方法200包括根据所述计划排放值在计划时段内运行202多个与排放相关的功能。
尤其是，所述多个与排放相关的功能可根据计划排放值来调节。例如可以为一系列计划时段相应地求取计划排放值。所述多个与排放相关的功能可以这样在一系列计划时段内被运行，使得沿所述系列计划时段可以按照规定的参考排放值来调节计划排放值(例如使得不超过但必要时低于参考排放值)。
因此，描述一种控制单元101和一种用于交通工具100的方法200，通过它们评估涉及内燃机102、交通工具100和/或导航系统的可用信息。所述控制单元101则尤其可借助与排放相关的不同功能的优先级来监控和调节排放的发展。因此，以可靠的方式可确保在行驶运行中遵守排放极限值。此外，可以降低设计费用，因为基于闭环调节回路而自动遵守参考排放值并且因此可取消交通工具100的标准运行策略在确定行驶周期上的专门优化。
本发明不局限于在这里示出的实施例。尤其应注意，说明书以及附图仅说明所提出的方法、装置和系统的原理。

Claims (18)

1.用于交通工具(100)的控制单元(101)，其中，所述交通工具(100)包括内燃机(102)，该内燃机在燃烧燃料时产生排气；并且，所述交通工具(100)包括多个与排放相关的功能，通过这些功能能改变排气中的排放量；并且，所述控制单元(101)设计用于
-确定参考排放值，所述参考排放值表明在计划时段内在排气中最大允许的或希望的排放量；
-求取对于多个相继的计划时段而言的多个计划排放值，其中，该计划排放值表明在所述计划时段内排气中的排放量；
-将所述多个与排放相关的功能设定优先级；
-基于相应的优先级，将所述多个与排放相关的功能分配到所述多个相继的计划时段中，使得对于所述多个相继的计划时段中的每个计划时段而言，计划排放值都不超过相应时段的参考排放值；以及
-根据所述计划排放值在所述多个相继的计划时段内运行所述多个与排放相关的功能。
2.根据权利要求1所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于
-借助所述内燃机(102)的马达模型求取对于所述计划时段的所述内燃机(102)的未处理排放值，其中，所述未处理排放值表明在所述内燃机(102)的出口处排气中的排放量；以及
-借助用于所述交通工具(100)的催化器(104)的催化器模型由所述未处理排放值求取所述计划排放值。
3.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于
-求取对于所述计划时段的所述交通工具(100)的内燃机(102)和/或催化器(104)的一个或多个运行参数的参数值；以及
-基于所述一个或多个运行参数的参数值求取所述计划排放值。
4.根据权利要求3所述的控制单元(101)，其中，所述一个或多个运行参数包括
-所述内燃机(102)的转速；
-所述内燃机(102)的转矩；
-用于运行所述内燃机(102)的燃料-空气混合物的成分；
-所述内燃机(102)的排气的质量流；和/或
-所述内燃机(102)的温度和/或所述催化器(104)的温度和/或所述排气的温度。
5.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于
-基于所述交通工具(100)的标准运行策略求取对于所述计划时段的所述计划排放值，其中，所述标准运行策略描述所述多个与排放相关的功能的标准运行方式；以及
-根据所述计划排放值、与标准运行策略不同地运行所述多个与排放相关的功能中的一个或多个与排放相关的功能。
6.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，
-所述多个与排放相关的功能中的至少一个与排放相关的功能对于所述多个相继的计划时段中的一个计划时段而言具有与所述多个相继的计划时段中的另一个计划时段不同的优先级。
7.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，根据所述计划排放值
-与排放相关的功能被停用或被激活；和/或
-与排放相关的功能的运行参数和/或运行范围被适配。
8.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，根据所述计划排放值
-与排放相关的功能被停用或被激活；和/或
-与排放相关的功能的运行参数和/或运行范围被适配；
使得在所述计划时段内的实际排放值不超过参考排放值。
9.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于
-求取在所述计划时段内关于所述交通工具(100)的计划行驶路线的导航数据；以及
-根据所述导航数据求取所述计划排放值；和/或
-根据导航数据在所述计划时段内运行与排放相关的功能。
10.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，所述多个与排放相关的功能包括
-用于运行所述内燃机(102)的一个或多个基础功能；
-用于使所述内燃机(102)的负载点移动的功能；
-用于检查该交通工具(100)的排气系统部件的一个或多个诊断功能；
-用于适配该交通工具(100)的排气系统部件的运行参数的一个或多个排放功能；和/或
-用于保护该交通工具(100)的排气系统部件的一个或多个保护功能。
11.根据权利要求10所述的控制单元(101)，其中，所述一个或多个基础功能选自：
-所述内燃机(102)的燃料切断；
-所述内燃机(102)的冲刷；
-所述内燃机(102)的单独气缸切断；
-所述内燃机(102)的稀燃切换；
-所述内燃机(102)的滑行排气声；
-燃料箱通风；
-在所述内燃机(102)上的力矩干预。
12.根据权利要求11所述的控制单元(101)，其中，在所述内燃机(102)上的所述力矩干预通过变速器和/或通过辅助消耗器进行。
13.根据权利要求10所述的控制单元(101)，其中，使所述内燃机(102)的负载点移动的功能借助该交通工具(100)的电机(103)进行。
14.根据权利要求10所述的控制单元(101)，其中，所述排气系统部件是
-拉姆达传感器(105)；
-催化器(104)；和/或
-燃料箱通风装置。
15.根据权利要求10所述的控制单元(101)，其中，所述一个或多个排放功能选自：
-用于所述内燃机(102)的催化器(104)的加热功能和/或用于所述内燃机的排气的加热功能；
-主动的颗粒过滤器再生；
-适配燃料-空气混合物的形成；
-在该交通工具(100)的空气路径中的适配；
-适配平衡调节。
16.根据权利要求10所述的控制单元(101)，其中，所述一个或多个保护功能是用于拉姆达传感器(105)的加热和/或释放功能。
17.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，
当所述多个与排放相关的功能中的一个与排放相关的功能在之前的计划时段内未被激活时，所述一个与排放相关的功能的优先级随着所述多个相继的计划时段的计划时段前进而提高。
18.用于交通工具(100)的控制单元(101)，其中，所述交通工具(100)包括内燃机(102)，该内燃机在燃烧燃料时产生排气；并且，所述交通工具(100)包括至少一个与排放相关的功能，通过运行所述至少一个与排放相关的功能，排气中的排放量增大；所述与排放相关的功能具有涉及通过运行所述与排放相关的功能实现的排放量的优化运行范围，其中，所述控制单元(101)设计用于
-基于该交通工具的一个或多个传感器的传感器数据，确定与排放相关的第一功能是否能够在计划时段内在比与排放相关的第二功能更优化的运行范围内被运行；以及
-当确定与排放相关的第一功能能够在所述计划时段内在比与排放相关的第二功能更优化的运行范围内被运行时，在所述计划时段内运行所述与排放相关的第一功能。
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