EP3244046A1 - Control method for a combustion engine, control device and combustion engine - Google Patents

Control method for a combustion engine, control device and combustion engine Download PDF

Info

Publication number
EP3244046A1
EP3244046A1 EP17166140.8A EP17166140A EP3244046A1 EP 3244046 A1 EP3244046 A1 EP 3244046A1 EP 17166140 A EP17166140 A EP 17166140A EP 3244046 A1 EP3244046 A1 EP 3244046A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
emission
nox
control method
emissions
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP17166140.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3244046B1 (en
Inventor
Benjamin Segtrop
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP3244046A1 publication Critical patent/EP3244046A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3244046B1 publication Critical patent/EP3244046B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1406Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1412Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a predictive controller
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/70Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/701Information about vehicle position, e.g. from navigation system or GPS signal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/36Control for minimising NOx emissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/38Control for minimising smoke emissions, e.g. by applying smoke limitations on the fuel injection amount
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions

Definitions

  • the present invention relates to a control method for an internal combustion engine for determining at least one reference variable for an internal combustion engine.
  • Control methods complement constructive measures such as the combustion chamber design and influence the mixture formation in injection systems and injection methods. During engine operation, they reduce fuel consumption and related CO 2 emissions as well as significant exhaust gas components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), and soot and particulate matter.
  • CO carbon monoxide
  • HC hydrocarbons
  • NOx nitrogen oxides
  • information about an operating condition of the engine for example, speed, torque, desired torque, temperature, DPF (Diesel Particulate Filter) load
  • DPF Diesel Particulate Filter
  • control device To determine these reference variables are often used in a control method exporting control device additionally stored engine maps in which, for example, a target exhaust gas recirculation rate or a target boost pressure are deposited in dependence on the above operating condition.
  • Suitable reference variables are, for example, the exhaust gas recirculation rate, exhaust gas recirculation distribution, filling, injection time, ignition point. From these reference variables, manipulated variables are then derived (for example throttle position, position of a VTG (variable turbine geometry)).
  • internal combustion engine in this context includes the complete combustion engine system with all its units, auxiliary units and actuators.
  • This strategy can be used to ensure that emission limits are not met in defined speed profiles by optimizing the allocation of certain reference variables be crossed, be exceeded, be passed.
  • An example of such speed profiles are standardized driving cycles, for example the NEDC (New European Driving Cycle), which are used to determine the exhaust gas and / or consumption values.
  • NEDC New European Driving Cycle
  • For such cycles for example, global optimization approaches are known, as indicated in Heiko Sequence: Emission Modeling and Model-Based Optimization of the Engine Control, D17 Darmstadt Dissertations 2012.
  • Control methods are therefore also in real driving the reference variables - for example, exhaust gas recirculation rate (EGR rate), EGR distribution (high pressure / low pressure), filling, rail pressure, etc. - set optimized but also the use of exhaust aftertreatment systems such as diesel particulate filter and SCR (selective catalytic reduction ) with regard to fuel and AdBlue consumption and emissions.
  • EGR rate exhaust gas recirculation rate
  • EGR distribution high pressure / low pressure
  • filling rail pressure, etc.
  • rail pressure etc. - set optimized but also the use of exhaust aftertreatment systems such as diesel particulate filter and SCR (selective catalytic reduction ) with regard to fuel and AdBlue consumption and emissions.
  • One possible approach would be to determine a command variable (eg, EGR rate, EGR split, fill), taking into account operating state information, emission caps, and cumulative actual emissions magnitude, which is output to the engine.
  • a command variable eg, EGR rate, EGR split, fill
  • the operating state information could include, for example, the speed, the current torque, the desired torque, temperatures, the DPF load, and other variables.
  • the cumulated actual emission quantity comprises the sum of all emissions emitted by the internal combustion engine during a specific period of operation.
  • At least one operating state of the internal combustion engine could then be adjusted via the reference variable (s) in such a way that a number of actual emission quantities would be influenced in such a way that the cumulated actual emission quantities in a specific operating period with a combination of any, set in random order, different operating states Combustion engine emission limits for this period of operation would not be exceeded (mg / km) and an objective function would be reduced as much as possible.
  • a variable to be minimized or optimized is referred to as a target function (eg fuel consumption or the CO 2 emissions dependent thereon, regeneration intervals of various exhaust aftertreatment systems such as soot particle filters, AdBlue consumption, NOx emissions, etc. or a combination of such variables).
  • a target function eg fuel consumption or the CO 2 emissions dependent thereon, regeneration intervals of various exhaust aftertreatment systems such as soot particle filters, AdBlue consumption, NOx emissions, etc. or a combination of such variables.
  • Such a control concept would have the advantage that, for example, an uncritical actual emission quantity would be increased by a change in the reference variable so that a critical actual emission quantity would be reduced so as to ensure that the emission limit level (emission limit value) of an emission variable for the critical Emission level in a given operating period would not be exceeded.
  • one or more reference variable (s) could be selected by an indifference curve from Pareto-optimal alternatives - from, for example, injection quantity, actual emissions and / or AdBlue dosage. This is done according to a heuristic that takes into account the distances of the cumulated actual emissions to their limit level.
  • the reference variable is therefore determined and adapted dynamically and situation-dependent in this method.
  • a stochastic control strategy for hybrid electric vehicles "For example, sets a stochastic dynamic programming method wherein the optimized driving management strategy for a group of random cycles and is implemented in real time. For example, a dynamic programming is global optimal, but requires a very high computational effort under circumstances so that such control methods in typical vehicle control devices with limited computing capacity may be limited.
  • the invention is characterized in that a target function is minimized by taking into account a difference between an emission upper limit and a cumulated actual emission quantity when determining the reference variable.
  • an objective function eg an emission variable such as the CO 2 emission, the NO x emission and / or the soot or particle emission
  • an objective function is minimized by selecting the reference variable by means of an indifference curve determined from the difference from pareto-optimal alternatives.
  • a prediction information is additionally taken into account.
  • the method determines the desired reference variables such as exhaust gas recirculation rate (EGR rate), boost pressure / filling, AdBlue dosage or the Distribution of torque or power in hybrid vehicles between electric motor and combustion engine as a function of previous emissions (past analysis) and predicted emissions (prediction information), which are included in the difference analysis.
  • EGR rate exhaust gas recirculation rate
  • boost pressure / filling boost pressure / filling
  • AdBlue dosage the Distribution of torque or power in hybrid vehicles between electric motor and combustion engine as a function of previous emissions (past analysis) and predicted emissions (prediction information), which are included in the difference analysis.
  • prediction information predicted emissions
  • Predicted emissions for expected operating conditions are determined, estimated or derived from stored data.
  • route preview information can serve for a planned driving route, which serve for example information about the altitude profile, speed limits, traffic and traffic light information, as well as information on ambient temperatures or atmospheric pressure conditions.
  • the prediction information comprises information about a route (for example, the length of the route), which is then multiplied by a route-related emission limit.
  • the operating state prediction information comprises at least one information from the following group: route quality, route length and environmental conditions.
  • route quality e.g, gradients
  • the route length e.g., and environmental conditions
  • the route quality can be used to determine essential operating state information (torque, speed) and power requirements of an internal combustion engine.
  • the prediction information further comprises alternatively or additionally an emission prediction variable.
  • an emission prediction variable This makes it possible to consider in the difference analysis both the permissible emission limit value - including a predicted component - as well as the actual and expected emission. This makes it possible to analyze the critical difference between this limit and the expected emissions past and future-oriented and to use it to determine the indifference curve.
  • the operating state information comprises at least one rotational speed (n) and a nominal torque (M).
  • the actual emission quantities comprise at least two of the following variables.
  • the variables include NOx emissions, HC emissions, CO emissions, CO 2 emissions, combined HC and NO x emissions, soot particle numbers, soot particle mass, charge state of a diesel particulate filter and / or a NO x storage catalytic converter.
  • the command variable includes at least one of the following variables that affect emissions behavior, namely, EGR rate, EGR split, fill, spark timing.
  • the manipulated variables derived from this include one of the following variables, via which the desired reference variable can be effected in modern engines, namely throttle valve position; Adjustment of the variable turbine geometry, injection timing, camshaft adjustment.
  • two actual emission quantities are considered, in particular the nitrogen oxide output and the soot output, which are competitively related in diesel engines.
  • an internal combustion engine With the aid of an internal combustion engine with a control device according to the invention, improved consumption values and emission values can be realized.
  • Such an internal combustion engine is particularly suitable for vehicles.
  • a motor diagram is shown, which is controlled or controlled by a control device 1 according to the invention. Shown is as a reciprocating engine 2 (diesel or gasoline engine), trained internal combustion engine, which is filled via valves 3 and a charge air line 4 and is emptied via an exhaust line 5.
  • the supply air passes through an air filter 6 and an exhaust gas turbocharger 7 with adjustable turbine geometry through an intercooler 8 via an inlet valve 3 into the cylinder 9, where optionally via an injection system fuel is supplied.
  • the resulting exhaust gas is discharged through an exhaust valve 3 via the exhaust line.
  • the compressed exhaust gas passes through the exhaust gas turbocharger 7, drives it and thus compresses the charge air. Subsequently, it passes through a nitrogen storage catalyst 10 and a diesel particulate filter 11 and finally passes through an exhaust flap 12 into the exhaust 13th
  • the valves 3 are driven by an adjustable camshaft 14. The adjustment takes place via a camshaft adjusting device 15, which can be activated by the control unit 1.
  • a portion of the exhaust gas can be introduced via a high-pressure exhaust gas recirculation valve 16 into the charge air line 4.
  • An exhaust-treated partial flow can be conducted in the low-pressure region downstream of the exhaust gas turbocharger 7 via a corresponding exhaust gas cooling 17 and an exhaust gas recirculation low-pressure valve 18 into the charge air line 4.
  • the turbine geometry of the exhaust gas turbocharger 7 is adjustable via an adjusting device 19.
  • the charge air supply (“gas") is controlled via the main throttle valve 20.
  • control unit 1 is supplied via sensors and setpoint generator, for example with temperature information (intercooler 8, exhaust gas cooling 17) and with actual emission values (for example from a sensor or physical / empirical model).
  • further operating state information can come as: accelerator pedal position, throttle position, air mass, battery voltage, engine temperature, crankshaft speed and top dead center, gear stage, vehicle speed.
  • FIG. 2 shows a schematically illustrated vehicle 200 in which the reciprocating engine 2 is arranged with the exhaust line 5 and which is connected via a coupling 24 to a drive train 25.
  • the vehicle is provided with an electric drive 23, which is coupled via the clutch 24 to the reciprocating engine 2 or the transmission 2a and the drive train 25.
  • the electric drive 23 is, for example, designed as a permanent magnet synchronous machine which is supplied with energy via an electrical energy store 21 (and a converter 22).
  • the control unit 1 is likewise coupled to the electric drive units (21, 22, 23) via corresponding signal lines (not shown).
  • the following exemplary embodiments relate to the control and regulation of emission values as a function of predetermined emission upper limits and cumulated actual values.
  • control unit 1 determines one or more required and effective for influencing the emissions and effective reference variables x (t).
  • the driver's desired value FW which is derived, for example, via the position of an accelerator pedal and / or a brake pedal, and further operating conditions SB of the vehicle 200 and the engine 2, respectively, also take into account the emission limit values EM G which did not exceed during operation and finally a prediction information PI serves to consider future operating states.
  • Typical prediction information PI is, for example, an emission prognosis EM P or operating state prognosis information, which, for example, in a vehicle includes information about the route length s (t), the route quality and expected environmental conditions during operation.
  • reference variables x (t) eg EGR rate, EGR division, filling, ignition time
  • EGR rate, EGR division, filling, ignition time are derived and manipulated variables determined in internal combustion engine 2 or its components (for example position of main throttle valve 20, camshaft adjustment, adjustment of turbine geometry of exhaust gas turbocharger 7 , Setting the exhaust valve 12, etc.) affect the emissions (for example, NOx, HC, CO, soot) of the internal combustion engine.
  • These are recorded as mass flows (emission rates) EM DS (for example mass per time [mg / s]). From these emissions, cumulated actual values EM K of emissions are derived (integration of emission rates over time).
  • Figure 4 shows by way of example the relationship between NOx emissions and soot emissions as a function of the exhaust gas recirculation rate (EGR), which here forms a reference variable x (t).
  • EGR exhaust gas recirculation rate
  • t reference variable x
  • Fig. 5 shows a graph of target size combinations of certain soot emissions plotted against certain NOx emissions. If, for example, there is the task of minimizing / reducing soot emissions in an (arbitrary) operating state, but adhering to a (cumulative) NOx limit value, the emission history (accumulated actual values Em G ) for past (possibly arbitrary, in random order set, different operating conditions) are taken into account.
  • Pareto-optimal target size combinations in which the soot emission can only be further reduced if the NOx emission is increased, are marked by the points x. All pareto-optimal target size combinations form the so-called pareto front, which connects the points x together. In a minimization problem, points to the left below the Pareto front (shaded area) are unrealizable and all right above target size combinations are not Pareto optimal, since there are combinations (points x) for both soot emission and NOx emission cheaper on the Pareto front can be realized.
  • the emission upper limit EM G is a NOx limit value NOx-G (dashed line), and the column shown below shows in the hatched area the cumulative actual value Em K, the previous accumulated NOx emissions NOx-K 1 . Since the cumulative NOx emissions NOx-K 1 are already relatively close to the NOx limit NOx-G, here a relatively high exchange ratio between the target soot emissions and NOx emissions selected (increased soot emissions in favor of low NOx) to the NOx Limit NOx-G not To exceed.
  • This exchange rate desired here is indicated by the indifference curve I, which is represented here as steeply sloping, and is then shifted to the closest target size combination in which a specific soot emission and a specific NOx emission can be realized for this operating point.
  • This target size combination is then using the in the diagram Fig. 4 known information associated with an EGR as a suitable pareto-optimized command variable x (t).
  • Fig. 7 shows an example in which the cumulative NOx emissions (NOx-K 2 ) are further below the NOx-limit NOx-G.
  • the exchange ratio of the indifference curve I is smaller (the straight line is flatter).
  • a higher NOx emission can be accepted without the risk that the NOx limit value NOx-G is exceeded.
  • the soot emission can be kept lower.
  • the flattening straight line is shifted to the next target size combination, at which a certain NOx emission and a corresponding soot emission with an associated reference variable x (t) (here the corresponding EGR off Figure 3 ) is feasible.
  • Fig. 8 shows an example in which the cumulative NOx emissions (NOx-K 3 ) have exceeded the NOx limit NOx-G.
  • the exchange ratio of the straight line I vertical indifference curve
  • the minimum NOx emission command variable x (t) is selected.
  • Fig. 9 shows analogously to Fig. 5 an example in which CO 2 is to be minimized as a function of the cumulative NOx emissions.
  • Fig. 10 shows analogously to Fig. 5 an example in which the indifference curve is not linear.
  • FIGS. 11 to 12C By way of example, the determination of the indifference curves I (based on the combined emission consideration of the CO 2 emission and of the NO x emission Figs. 12A-C ), which are applied to different Pareto fronts f, to determine optimized operating points in terms of CO 2 emissions ⁇ CO2 and NOx emissions ⁇ NOx and derive from it in a known manner, the appropriate (s) reference variable (s).
  • which is determined depending on a difference ⁇ and corresponds to the slope of the Indifferenzkurven I.
  • ⁇ ( ⁇ ) here denotes the angle at which the indifference curve I intersects the ⁇ NOx axis (abscissa).
  • results according to FIG. 11 from the difference between a time-dependent (or distance-dependent) limit value profile EM G over time t (dashed function).
  • the actual limit value EM G is thus given, for example, in mg / km, that is to say one mass unit per distance and thus increases with increasing time or traveled distance s.
  • the course of the cumulative emission values EM K eg a NOx amount m NOx is recorded (solid line) and the difference ⁇ is formed from both (dotted line).
  • ⁇ t Max 0 . EM NOx G ⁇ s t + s ⁇ t - m NOx t + m ⁇ NOx t
  • the time- or distance-dependent ⁇ results from the emission upper limit EM G , for NOx which is multiplied by a route value s, which results from a previous, ie already traveled route s (t) and a predicted route s (t).
  • a route value s which results from a previous, ie already traveled route s (t) and a predicted route s (t).
  • the actual, cumulative emission EM K (here m NOx (t)) and a future, predicted emission EM P (here m NOx (t)) are then subtracted from this limit or time-dependent limit value.
  • the curves in a retrospective view show the previous curves of the components EM G s (t) and m NO x (t), with a forward-looking consideration (arrow Z to the right) additionally the Prediction components EM G s (t) and m considers NOx (t).
  • a ⁇ value (eg ⁇ 1, ⁇ 2 or ⁇ 3) is then determined by means of a characteristic curve in FIG. 12 is shown, a ⁇ value derived, which corresponds to the slope of an indifference curve I, which leads to the determination of a pareto-optimized operating point and thus to the desired reference variable.
  • Pareto fronts f 1 , f 2 for different operating states (u f1 and u f2 ) are in the Figs. 12A to 12C shown.
  • the desired reference variable (x (t) for a specific emission combination u f1 or u f2 is determined by applying the indifference curve I whose slope corresponds to the ⁇ value resulting from the characteristic curve in FIG. 12 results.
  • This so determined target size combination u f1 or u f2 (emission combination) is then assigned, for example by means of a known information AGR as a suitable pareto-optimized command variable x (t)
  • FIG. 12A shows a ⁇ 1 , FIG. 12B a ⁇ 2 and FIG. 12C a ⁇ 3 .
  • the different ⁇ -values ( ⁇ 1 , ⁇ 2 and ⁇ 3 ) result from the corresponding ⁇ -values with the help of the characteristic curve in the FIG. 12 ,
  • the gradient of the indifference curve must increase (the indifference curve I becomes steeper), since operating points are to be preferred where the NOx emission limit is shorter such operating points are preferred in which the NOx emission is reduced. Accordingly, CO 2 emissions are increased at these operating points ( FIG. 12B ).
  • the emission values can be improved during operation and depending on changing boundary conditions.
  • the method can also be extended to multi-dimensional problems. It is thus possible, for example, to determine Pareto-optimized reference variables x (t) for multiple combinations (eg for CO 2 emission, soot emission and NOx emission).
  • other reference variables x (t) can also be determined pareto-optimized for regulation (eg EGR division, filling, ignition point or rail pressure).
  • control unit 2 reciprocating engine 2a gearbox 3 valves 4 charge air line 5 exhaust system 6 air filters 7 turbocharger 8 intercoolers 9 cylinders 10 NOx storage catalyst 11 diesel particulate filter 12 exhaust flap 13 exhaust 14 camshaft 15 camshaft adjusting device 16 EGR high pressure valve 17 exhaust gas cooling 18 EGR low pressure valve 19 adjusting device 20 main throttle 21 el. Energy storage 22 inverters 23 el.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor (2) in einem Fahrzeug, umfassend: Bestimmen einer Führungsgröße (x(t)) unter Berücksichtigung einer Betriebszustandsinformation (FW, SB) und einer Differenz (´) zwischen einer Emissionsobergrenze (EM G ) und einer kumulierten Ist-Emissionsgröße (EM K ), Beeinflussen eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors (2) mittels der Führungsgröße (x(t)), so dass wenigstens zwei Ist-Emissionsgrößen so eingestellt werden, dass die entsprechenden kumulierten Ist-Emissionsgrößen in einem Betriebszeitraum mit einer Zusammenstellung aus beliebigen, in zufälliger Reihenfolge eingestellten, unterschiedlichen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors (2) Emissionsobergrenzen (EM G ) für diesen Betriebszeitraum nicht überschreiten, wobei eine Zielfunktion minimiert wird, indem die Führungsgröße (x(t)) mittels einer aus der Differenz (´) bestimmten Indifferenzkurve (I) aus pareto-optimalen Alternativen ausgewählt wird und zur Bestimmung der Differenz (´) eine Prädiktionsinformation (PI) berücksichtigt wird.The present invention relates to a control method for an internal combustion engine (2) in a vehicle, comprising: determining a command variable (x (t)) taking into consideration operating state information (FW, SB) and a difference (') between an emission upper limit (EM G) and a cumulative actual emission quantity (EM K), influencing an operating state of the internal combustion engine (2) by means of the reference variable (x (t)), so that at least two actual emission quantities are set so that the corresponding cumulated actual emission quantities in an operating period a set of any randomly set different operating conditions of the internal combustion engine (2) shall not exceed emission upper limits (EM G) for that period of operation, minimizing an objective function by using the reference variable (x (t)) ) certain indifference curve (I) from Pareto-optimal age is selected and for the determination of the difference (') a prediction information (PI) is taken into account.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor zur Bestimmung wenigstens einer Führungsgröße für einen Verbrennungsmotor.The present invention relates to a control method for an internal combustion engine for determining at least one reference variable for an internal combustion engine.

Wichtige Motorfunktionen werden mit geeigneten Steuerungsverfahren eingestellt. Steuerungsverfahren ergänzen dabei konstruktive Maßnahmen wie die Brennraumgestaltung und beeinflussen die Gemischbildung in Einspritzsystemen und durch Einspritzverfahren. Im Motorbetrieb senken sie den Kraftstoffverbrauch und die damit zusammenhängenden CO2-Emissionen sowie wesentliche Abgaskomponenten wie Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC), Stickoxide (NOx) sowie Ruß und Partikel.Important engine functions are set using suitable control methods. Control methods complement constructive measures such as the combustion chamber design and influence the mixture formation in injection systems and injection methods. During engine operation, they reduce fuel consumption and related CO 2 emissions as well as significant exhaust gas components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), and soot and particulate matter.

Dabei werden Informationen über einen Betriebszustand des Motors (zum Beispiel Drehzahl, Drehmoment, gewünschtes Drehmoment, Temperatur, DPF (Diesel-Partikelfilter)beladung) ausgewertet und Führungsgrößen bestimmt, welche den Verbrauch und die Emissionen im Betrieb beeinflussen.In this case, information about an operating condition of the engine (for example, speed, torque, desired torque, temperature, DPF (Diesel Particulate Filter) load) is evaluated and set variables that affect the consumption and emissions during operation.

Zur Bestimmung dieser Führungsgrößen dienen oft in einem das Steuerungsverfahren ausführenden Steuergerät zusätzlich hinterlegte Motorkennfelder, in denen bspw. eine Soll-Abgasrückführungsrate oder ein Soll-Ladedruck in Abhängigkeit zum oben genannten Betriebszustand hinterlegt sind.To determine these reference variables are often used in a control method exporting control device additionally stored engine maps in which, for example, a target exhaust gas recirculation rate or a target boost pressure are deposited in dependence on the above operating condition.

Geeignete Führungsgrößen sind zum Beispiel Abgasrückführungsrate, Abgasrückführungsaufteilung, Füllung, Einspritzzeitpunkt, Zündzeitpunkt. Von diesen Führungsgrößen werden dann Stellgrößen abgeleitet (zum Beispiel Drosselklappenstellung, Stellung einer VTG (Variable Turbinengeometrie)).Suitable reference variables are, for example, the exhaust gas recirculation rate, exhaust gas recirculation distribution, filling, injection time, ignition point. From these reference variables, manipulated variables are then derived (for example throttle position, position of a VTG (variable turbine geometry)).

Der Begriff "Verbrennungsmotor" umfasst in diesem Zusammenhang das vollständige Verbrennungsmotorsystem mit all seinen Aggregaten, Hilfsaggregaten und Stellelementen.The term "internal combustion engine" in this context includes the complete combustion engine system with all its units, auxiliary units and actuators.

Mit dieser Strategie kann sichergestellt werden, dass in festgelegten Geschwindigkeitsprofilen durch eine optimierte Zuordnung bestimmter Führungsgrößen die Emissionsobergrenzen nicht überschritten werden. Ein Beispiel für solche Geschwindigkeitsprofile sind normierte Fahrzyklen, zum Beispiel der NEFZ (neuer Europäischer Fahrzyklus), die zur Bestimmung der Abgas- und/oder Verbrauchswerte gefahren werden. Für solche Zyklen sind beispielsweise globale Optimierungsansätze bekannt, wie sie in Heiko Sequenz: Emission Modelling and Model-Based Optimisation of the Engine Control, D17 Darmstädter Dissertationen 2012 angegeben sind.This strategy can be used to ensure that emission limits are not met in defined speed profiles by optimizing the allocation of certain reference variables be crossed, be exceeded, be passed. An example of such speed profiles are standardized driving cycles, for example the NEDC (New European Driving Cycle), which are used to determine the exhaust gas and / or consumption values. For such cycles, for example, global optimization approaches are known, as indicated in Heiko Sequence: Emission Modeling and Model-Based Optimization of the Engine Control, D17 Darmstadt Dissertations 2012.

Im realen Fahrbetrieb treten nun beliebige, unterschiedliche Geschwindigkeitsprofile und Betriebszustände auf, die vor und während der Fahrt nicht bekannt sind. Da die einzelnen Betriebszustände auch unabhängig von der Motorsteuerung schon unterschiedliche Emissionswerte aufweisen, können die Verbrauchs- und Emissionswerte (l/100km bzw. mg/km) bei diesen beliebigen, unterschiedlichen Fahrprofilen teilweise erheblich nach unten oder oben abweichen. Eine globale Optimierung von bspw. Kraftstoffverbrauch oder CO2-Emissione bei Nichtüberschreiten von Emissionsgrenzen ist durch die bekannten Steuerungsverfahren somit nicht mehr gegeben.In real driving now occur any different speed profiles and operating conditions that are not known before and during the journey. Since the individual operating states also have different emission values regardless of the engine control, the fuel consumption and emission values (l / 100 km or mg / km) can in some cases deviate significantly below or upwards for these arbitrary, different driving profiles. A global optimization of, for example, fuel consumption or CO 2 emissions when not exceeding emission limits is thus no longer given by the known control methods.

Insbesondere bei konkurrierenden Emissionsgrößen, wie sie beispielsweise in einem Dieselmotor bei den Ruß(partikel)emissionen und den Stickoxidemissionen auftreten, können Situationen auftreten, bei denen beispielsweise in einem Geschwindigkeitsprofil die zulässigen Stickoxidemissionen überschritten werden und die zulässigen Rußemissionen deutlich unterschritten werden.Particularly in the case of competing emission quantities, such as those that occur in soot emissions (particulate matter) and nitrogen oxide emissions in a diesel engine, situations may arise in which, for example, the permissible nitrogen oxide emissions are exceeded in a speed profile and the permissible soot emissions are significantly exceeded.

Steuerungsverfahren sollen also auch im realen Fahrbetrieb die Führungsgrößen - beispielsweise Abgasrückführungsrate (AGR-Rate), AGR-Aufteilung (Hochdruck/Niederdruck), Füllung, Raildruck etc. - optimiert einstellen aber auch die Nutzung von Abgasnachbehandlungssystemen wie beispielsweise Dieselpartikelfilter und SCR (selektive katalytische Reduktion) im Hinblick auf den Kraftstoff- und AdBlue-Verbrauch sowie die Emissionsgrößen verbessern.Control methods are therefore also in real driving the reference variables - for example, exhaust gas recirculation rate (EGR rate), EGR distribution (high pressure / low pressure), filling, rail pressure, etc. - set optimized but also the use of exhaust aftertreatment systems such as diesel particulate filter and SCR (selective catalytic reduction ) with regard to fuel and AdBlue consumption and emissions.

Ein möglicher Ansatz wäre es, unter Berücksichtigung einer Betriebszustandsinformation, Emissionsobergrenzen und einer kumulierten Ist-Emissionsgröße eine Führungsgröße zu bestimmen (zum Beispiel AGR-Rate, AGR-Aufteilung, Füllung), die an den Verbrennungsmotor abgegeben wird.One possible approach would be to determine a command variable (eg, EGR rate, EGR split, fill), taking into account operating state information, emission caps, and cumulative actual emissions magnitude, which is output to the engine.

Die Betriebszustandsinformationen könnten dabei zum Beispiel die Drehzahl, das aktuelle Drehmoment, das gewünschte Drehmoment, Temperaturen, die DPF-Beladung und andere Größen umfassen.The operating state information could include, for example, the speed, the current torque, the desired torque, temperatures, the DPF load, and other variables.

Die kumulierte Ist-Emissionsgröße umfasst die Summe aller in einem bestimmten Betriebszeitraum vom Verbrennungsmotor ausgestoßenen Emissionen.The cumulated actual emission quantity comprises the sum of all emissions emitted by the internal combustion engine during a specific period of operation.

Über die Führungsgröße(n) könnte dann wenigstens ein Betriebszustand des Verbrennungsmotors so eingestellt werden, dass mehrere Ist-Emissionsgrößen so beeinflusst würden, dass die kumulierten Ist-Emissionsgrößen in einem bestimmten Betriebszeitraum mit einer Zusammenstellung aus beliebigen, in zufälliger Reihenfolge eingestellten, unterschiedlichen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors Emissionsobergrenzen für diesen Betriebszeitraum nicht überschritten würden (mg/km) und eine Zielfunktion so weit wie möglich reduziert würde.At least one operating state of the internal combustion engine could then be adjusted via the reference variable (s) in such a way that a number of actual emission quantities would be influenced in such a way that the cumulated actual emission quantities in a specific operating period with a combination of any, set in random order, different operating states Combustion engine emission limits for this period of operation would not be exceeded (mg / km) and an objective function would be reduced as much as possible.

Hier wird eine zu minimierende bzw. zu optimierende Größe als Zielfunktion bezeichnet (z.B. Kraftstoffverbrauch bzw. die davon abhängigen CO2-Emissionen, Regenerationsintervalle diverser Abgasnachbehandlungssysteme wie Rußpartikelfilter, AdBlue-Verbrauch, NOx Emissionen etc. oder eine Kombination solcher Größen).Here, a variable to be minimized or optimized is referred to as a target function (eg fuel consumption or the CO 2 emissions dependent thereon, regeneration intervals of various exhaust aftertreatment systems such as soot particle filters, AdBlue consumption, NOx emissions, etc. or a combination of such variables).

Der Begriff "beliebige" Betriebszustände soll alle technisch sinnvollen Betriebszustände umfassen, die im sachgerechten Normalbetrieb eines Verbrennungsmotors auftreten können.The term "arbitrary" operating states should include all technically meaningful operating states that may occur in the proper normal operation of an internal combustion engine.

So ein Steuerungskonzept hätte den Vorteil, dass beispielsweise eine unkritische Ist-Emissionsgröße durch eine Veränderung der Führungsgröße so weit erhöht würde, dass eine kritische Ist-Emissionsgröße so weit verringert würde, dass sichergestellt wäre, dass das Emissionsgrenzniveau (Emissionsgrenzwert) einer Emissionsgröße für die kritische Emissionsgröße in einem bestimmten Betriebszeitraum nicht überschritten würde.Such a control concept would have the advantage that, for example, an uncritical actual emission quantity would be increased by a change in the reference variable so that a critical actual emission quantity would be reduced so as to ensure that the emission limit level (emission limit value) of an emission variable for the critical Emission level in a given operating period would not be exceeded.

Dabei könnten eine oder mehrere Führungsgröße(n) durch eine Indifferenzkurve aus pareto-optimalen Alternativen - von bspw. Einspritzmenge, Ist-Emissionen und/oder AdBlue-Dosierung - ausgewählt werden. Dies geschieht nach einer Heuristik, die die Abstände der kumulierten Ist-Emissionen zu ihrem Grenzniveau berücksichtigt. Die Führungsgröße wird also bei diesem Verfahren dynamisch und situationsbedingt bestimmt bzw. adaptiert.In this case, one or more reference variable (s) could be selected by an indifference curve from Pareto-optimal alternatives - from, for example, injection quantity, actual emissions and / or AdBlue dosage. This is done according to a heuristic that takes into account the distances of the cumulated actual emissions to their limit level. The reference variable is therefore determined and adapted dynamically and situation-dependent in this method.

So ein Ansatz wäre jedoch auf die Betrachtung bereits zurückliegender Betriebszustände reduziert.However, such an approach would be reduced to the consideration of past operating conditions.

Aus dem Hybridfahrzeugbetrieb Ansätze sind bekannt, bei denen die Drehmoment- bzw. Leistungsaufteilung zwischen Verbrennungsmotor und Elektromotor unter Berücksichtigung zu erwartender Fahrzustände optimiert wird. Lin et al. "A stochastic control strategy for hybrid electric vehicles ", legt beispielsweise ein stochastisches, dynamisches Programmierungsverfahren vor, bei dem eine Antriebsmanagementstrategie für eine Gruppe zufälliger Fahrzyklen optimiert und in Echtzeit implementiert wird. So eine dynamische Programmierung ist zwar global optimal, erfordert aber unter Umständen einen sehr hohen Rechenaufwand, so dass solche Steuerungsverfahren in typischen Fahrzeugsteuergeräten mit beschränkter Rechenkapazität unter Umständen nur eingeschränkt anwendbar sind.From hybrid vehicle operation approaches are known in which the torque or power distribution between the engine and the electric motor is optimized taking into account expected driving conditions. Lin et al. A stochastic control strategy for hybrid electric vehicles "For example, sets a stochastic dynamic programming method wherein the optimized driving management strategy for a group of random cycles and is implemented in real time. For example, a dynamic programming is global optimal, but requires a very high computational effort under circumstances so that such control methods in typical vehicle control devices with limited computing capacity may be limited.

Es besteht also die Aufgabe, ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug bereitzustellen, bei dem auf einfache und effiziente Weise eine aktuelle Führungsgröße bestimmt wird, bei der auch erwartete zukünftige Fahrzustände berücksichtigt werden können.It is therefore the object to provide a control method for an internal combustion engine in a vehicle, in which a current command variable is determined in a simple and efficient manner in which expected future driving conditions can be taken into account.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, einem Steuergerät nach Anspruch 12 und einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 13 sowie einem Fahrzeug nach Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by the inventive control method according to claim 1, a control device according to claim 12 and an internal combustion engine according to claim 13 and a vehicle according to claim 14.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the subclaims and the following description of preferred embodiments of the present invention.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Zielfunktion minimiert wird, indem bei der Bestimmung der Führungsgröße eine Differenz zwischen einer Emissionsobergrenze und einer kumulierten Ist-Emissionsgröße berücksichtigt wird. Dabei wird eine Zielfunktion (z.B. eine Emissionsgröße wie der CO2-Ausstoß, der NOx-Ausstoß und/oder der Ruß- bzw. Partikelausstoß) minimiert, indem die Führungsgröße mittels einer aus der Differenz bestimmten Indifferenzkurve aus pareto-optimalen Alternativen ausgewählt wird. Zur Bestimmung dieser Differenz wird dabei zusätzlich eine Prädiktionsinformation berücksichtigt.The invention is characterized in that a target function is minimized by taking into account a difference between an emission upper limit and a cumulated actual emission quantity when determining the reference variable. In this case, an objective function (eg an emission variable such as the CO 2 emission, the NO x emission and / or the soot or particle emission) is minimized by selecting the reference variable by means of an indifference curve determined from the difference from pareto-optimal alternatives. To determine this difference, a prediction information is additionally taken into account.

Das Verfahren bestimmt also die gewünschten Führungsgrößen wie zum Beispiel Abgasrückführungsrate (AGR-Rate), Ladedruck/Füllung, AdBlue-Dosierung oder auch die Drehmoment- bzw. Leistungsaufteilung in Hybridfahrzeugen zwischen Elektro- und Verbrennungsmotor in Abhängigkeit von bisherigen Emissionen (Vergangenheitsbetrachtung) und prädizierten Emissionen (Prädiktionsinformation), die in die Differenzbetrachtung einfließen. Das Verfahren beruht also auf einer rechnerisch einfach zu bewältigenden Differenzbetrachtung, bei der sowohl kumulierte Ist-Emissionsgrößen betrachtet werden als auch Prädiktionsinformationen.Thus, the method determines the desired reference variables such as exhaust gas recirculation rate (EGR rate), boost pressure / filling, AdBlue dosage or the Distribution of torque or power in hybrid vehicles between electric motor and combustion engine as a function of previous emissions (past analysis) and predicted emissions (prediction information), which are included in the difference analysis. The method is thus based on a computationally easy-to-handle difference analysis, in which both cumulative actual emission quantities are considered as well as prediction information.

Dabei werden prädizierte Emissionen für erwartete Betriebszustände ermittelt, abgeschätzt oder auch aus hinterlegten Daten abgeleitet. Dazu können beispielsweise Streckenvorausschauinformationen für eine geplante Fahrroute dienen, die beispielsweise Informationen zum Höhenprofil, zu Geschwindigkeitsbegrenzungen, zu Verkehrs- und Ampelinformationen, sowie Informationen zu Umgebungstemperaturen oder Luftdruckbedingungen dienen.Predicted emissions for expected operating conditions are determined, estimated or derived from stored data. For this purpose, for example, route preview information can serve for a planned driving route, which serve for example information about the altitude profile, speed limits, traffic and traffic light information, as well as information on ambient temperatures or atmospheric pressure conditions.

Dabei gibt es Ausführungen, bei denen die Prädiktionsinformationen Informationen zu einer Fahrstrecke (z.B. die Länge der Fahrstrecke) umfassen, die dann mit einem fahrstreckenbezogenen Emissionsgrenzwert multipliziert werden.There are implementations in which the prediction information comprises information about a route (for example, the length of the route), which is then multiplied by a route-related emission limit.

Es gibt auch Ausführungen, bei denen die Betriebszustandsprognoseinformation wenigstens eine Information aus der folgenden Gruppe umfasst: Fahrstreckenqualität, Fahrstreckenlänge und Umweltbedingungen. Über die Fahrstreckenqualität (bspw. Steigungen), die Fahrstreckenlänge und Umweltbedingungen (z.B. die Höhe über Meeresspiegel) lassen sich wesentliche Betriebszustandsinformationen (Drehmoment, Drehzahl) und der Leistungsbedarf einer Verbrennungskraftmaschine bestimmen.There are also embodiments in which the operating state prediction information comprises at least one information from the following group: route quality, route length and environmental conditions. The route quality (eg, gradients), the route length, and environmental conditions (e.g., sea level elevation) can be used to determine essential operating state information (torque, speed) and power requirements of an internal combustion engine.

Es gibt eine Ausführung, bei welcher die Prädiktionsinformation weiterhin alternativ oder zusätzlich eine Emissions-Prognosegröße umfasst. Damit ist es möglich, bei der Differenzbetrachtung sowohl den zulässigen Emissionsgrenzwert - einschließlich einer prädizierten Komponente - als auch die tatsächliche und erwartete Emission zu betrachten. So ist es möglich, die kritische Differenz zwischen diesem Grenzwert und den erwarteten Emissionen vergangenheits- und zukunftsorientiert zu analysieren und zur Bestimmung der Indifferenzkurve heranzuziehen.There is an embodiment in which the prediction information further comprises alternatively or additionally an emission prediction variable. This makes it possible to consider in the difference analysis both the permissible emission limit value - including a predicted component - as well as the actual and expected emission. This makes it possible to analyze the critical difference between this limit and the expected emissions past and future-oriented and to use it to determine the indifference curve.

Dabei gibt es Ausführungen, bei denen die Betriebszustandsinformation wenigstens eine Drehzahl (n) und ein Soll-Drehmoment (M) umfasst.There are embodiments in which the operating state information comprises at least one rotational speed (n) and a nominal torque (M).

Bei einer Ausführung umfassen die Ist-Emissionsgrößen (Zielfunktionen) wenigstens zwei der folgenden Größen. Zu den Größen gehören NOx-Ausstoß, HC-Ausstoß, CO-Ausstoß, CO2-Ausstoß, kombinierter HC- und NOx-Ausstoß, Rußpartikelanzahl, Rußpartikelmasse, Beladungszustand eines Dieselpartikelfilters und/oder eines NOx-Speicherkatalysators.In one embodiment, the actual emission quantities (target functions) comprise at least two of the following variables. The variables include NOx emissions, HC emissions, CO emissions, CO 2 emissions, combined HC and NO x emissions, soot particle numbers, soot particle mass, charge state of a diesel particulate filter and / or a NO x storage catalytic converter.

In einer anderen Ausführung umfasst die Führungsgröße wenigstens eine der folgenden Größen, die sich auf das Emissionsverhalten auswirken, nämlich AGR-Rate, AGR-Aufteilung, Füllung, Zündzeitpunkt. Die daraus abgeleiteten Stellgrößen umfassen dabei eine der folgenden Größen, über die bei modernen Motoren die gewünschte Führungsgröße bewirkt werden kann, nämlich Drosselklappenstellung; Einstellung der variablen Turbinengeometrie, Einspritzzeitpunkt, Nockenwellenverstellung.In another embodiment, the command variable includes at least one of the following variables that affect emissions behavior, namely, EGR rate, EGR split, fill, spark timing. The manipulated variables derived from this include one of the following variables, via which the desired reference variable can be effected in modern engines, namely throttle valve position; Adjustment of the variable turbine geometry, injection timing, camshaft adjustment.

In einer anderen Ausführung werden zwei Ist-Emissionsgrößen betrachtet, und zwar insbesondere der Stickoxidausstoß und der Rußausstoß, die bei Dieselmotoren konkurrierend zusammenhängen.In another embodiment, two actual emission quantities are considered, in particular the nitrogen oxide output and the soot output, which are competitively related in diesel engines.

Es gibt auch Ausführungen, bei denen der CO2-Ausstoß und der NOx-Ausstoß konkurrierend optimiert werden.There are also versions in which the CO 2 emissions and the NOx emissions are competitively optimized.

Es gibt auch Ausführungen, bei denen der CO2-Ausstoß, der NOx-Ausstoß und der Rußausstoß, also drei Ist-Emissionsgrößen, konkurrierend optimiert werden.There are also versions in which the CO 2 emissions, the NOx emissions and the soot emissions, ie three actual emission quantities, are competitively optimized.

Mit Hilfe eines Verbrennungsmotors mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät, lassen sich verbesserte Verbrauchswerte und Emissionswerte realisieren. So ein Verbrennungsmotor ist besonders für Fahrzeuge geeignet.With the aid of an internal combustion engine with a control device according to the invention, improved consumption values and emission values can be realized. Such an internal combustion engine is particularly suitable for vehicles.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1
schematisch ein Motorsystem mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät;
Fig. 2
ein schematisches Fahrzeuglayout mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät;
Fig. 3
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steuerverfahrens mit wesentlichen Input- und Output-Größen;
Fig. 4
ein Diagramm, in dem Ruß- und NOx-Emissionen in Abhängigkeit der AGR-Rate dargestellt sind;
Fig. 5
pareto-optimale Arbeitspunkte, für die eine bestimmte Rußemission und eine bestimmte NOx-Emission gilt;
Fig. 6
Auswahl einer Führungsgröße durch eine Indifferenzkurve basierend auf dem Zusammenhang von Rußemissionen und NOx-Emissionen bei einer bestimmten (erhöhten) kumulierten NOx-Emission;
Fig. 7
die in Fig. 6 dargestellte Auswahl für eine niedrigere kumulierte NOx-Emission;
Fig. 8
die in Fig. 6 dargestellte Auswahl für eine überhöhte kumulierte NOx-Emission;
Fig. 9
die in Fig. 6 dargestellte Auswahl basierend auf dem Zusammenhang von CO2- und NOx-Emissionen;
Fig. 10
die in Fig. 6 dargestellte Auswahl durch eine nichtlineare Indifferenzkurve;
Fig. 11
eine Darstellung verschiedener Emissionsgrößen über einen Verlauf
Fig. 12
den Verlauf einer Kennlinie zur Bestimmung einer Indifferenzkurve
Fig. 12A-C
unterschiedliche Indifferenzkurven, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt sind.
Embodiments of the invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1
schematically an engine system with a control device according to the invention;
Fig. 2
a schematic vehicle layout with a control device according to the invention;
Fig. 3
a schematic representation of a control method according to the invention with essential input and output variables;
Fig. 4
a graph showing soot and NOx emissions as a function of EGR rate;
Fig. 5
Pareto-optimal operating points for which a certain soot emission and NOx emission are considered;
Fig. 6
Selection of a reference variable by an indifference curve based on the relationship between soot emissions and NOx emissions at a given (increased) accumulated NOx emission;
Fig. 7
in the Fig. 6 illustrated selection for a lower accumulated NOx emission;
Fig. 8
in the Fig. 6 illustrated selection for excessive accumulated NOx emission;
Fig. 9
in the Fig. 6 illustrated selection based on the relationship between CO 2 and NO x emissions;
Fig. 10
in the Fig. 6 illustrated selection by a non-linear indifference curve;
Fig. 11
a representation of different emission quantities over a course
Fig. 12
the course of a characteristic curve for determining an indifference curve
Figs. 12A-C
different indifference curves, which are determined by the method according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Motorschema dargestellt, welches über ein erfindungsgemäßes Steuergerät 1 geregelt bzw. gesteuert wird. Dargestellt ist ein als Hubkolbenmotor 2 (Diesel- oder Otto-Motor), ausgebildeter Verbrennungsmotor, der über Ventile 3 und über einen Ladeluftstrang 4 befüllt wird und über einen Abgasstrang 5 entleert wird. Die Zuluft gelangt durch einen Luftfilter 6 und einen Abgasturbolader 7 mit verstellbarer Turbinengeometrie durch einen Zwischenkühler 8 über ein Einlassventil 3 in den Zylinder 9, wo gegebenenfalls über ein Einspritzsystem Kraftstoff zugeführt wird. Nach der Verdichtung und Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemischs wird das entstandene Abgas durch ein Auslassventil 3 über den Abgasstrang abgeführt.In Fig. 1 a motor diagram is shown, which is controlled or controlled by a control device 1 according to the invention. Shown is as a reciprocating engine 2 (diesel or gasoline engine), trained internal combustion engine, which is filled via valves 3 and a charge air line 4 and is emptied via an exhaust line 5. The supply air passes through an air filter 6 and an exhaust gas turbocharger 7 with adjustable turbine geometry through an intercooler 8 via an inlet valve 3 into the cylinder 9, where optionally via an injection system fuel is supplied. After the compression and combustion of the air-fuel mixture, the resulting exhaust gas is discharged through an exhaust valve 3 via the exhaust line.

Das verdichtete Abgas passiert dabei den Abgasturbolader 7, treibt diesen an und verdichtet so die Ladeluft. Anschließend passiert es einen Stickstoffspeicherkatalysator 10 sowie einen Dieselpartikelfilter 11 und gelangt schließlich durch eine Abgasklappe 12 in den Auspuff 13.The compressed exhaust gas passes through the exhaust gas turbocharger 7, drives it and thus compresses the charge air. Subsequently, it passes through a nitrogen storage catalyst 10 and a diesel particulate filter 11 and finally passes through an exhaust flap 12 into the exhaust 13th

Die Ventile 3 werden über eine verstellbare Nockenwelle 14 angetrieben. Die Verstellung erfolgt über eine Nockenwellenverstelleinrichtung 15, die vom Steuergerät 1 ansteuerbar ist.The valves 3 are driven by an adjustable camshaft 14. The adjustment takes place via a camshaft adjusting device 15, which can be activated by the control unit 1.

Ein Teil des Abgases kann über ein Hochdruck-Abgasrückführventil 16 in den Ladeluftstrang 4 eingeleitet werden. Ein abgasbehandelter Teilstrom kann im Niederdruckbereich nach dem Abgasturbolader 7 über eine entsprechende Abgaskühlung 17 und ein Abgasrückführungs-Niederdruckventil 18 in den Ladeluftstrang 4 geführt werden. Die Turbinengeometrie des Abgasturboladers 7 ist über eine Stelleinrichtung 19 einstellbar. Die Ladeluftzufuhr ("Gas") wird über die Hauptdrosselklappe 20 geregelt.A portion of the exhaust gas can be introduced via a high-pressure exhaust gas recirculation valve 16 into the charge air line 4. An exhaust-treated partial flow can be conducted in the low-pressure region downstream of the exhaust gas turbocharger 7 via a corresponding exhaust gas cooling 17 and an exhaust gas recirculation low-pressure valve 18 into the charge air line 4. The turbine geometry of the exhaust gas turbocharger 7 is adjustable via an adjusting device 19. The charge air supply ("gas") is controlled via the main throttle valve 20.

Über das Steuergerät 1 sind u.a. das Abgasrückführungs-Niederdruckventil 18, die Stelleinrichtung 19, die Hauptdrosselklappe 20, das Abgasrückführungs-Hochdruckventil 16, die Nockenwellenverstelleinrichtung 15 sowie die Abgasklappe 12 ansteuerbar (durchgezogene Linien).About the control unit 1 u.a. the exhaust gas recirculation low-pressure valve 18, the actuator 19, the main throttle valve 20, the exhaust gas recirculation high-pressure valve 16, the camshaft adjusting device 15 and the exhaust valve 12 can be driven (solid lines).

Weiterhin wird das Steuergerät 1 über Sensoren und Sollwertgeber beispielsweise mit Temperaturinformationen (Zwischenkühler 8, Abgaskühlung 17) und mit Ist-Emissionswerten (z.B. aus einem Sensor oder physikalischen/empirischen Modell) versorgt.Furthermore, the control unit 1 is supplied via sensors and setpoint generator, for example with temperature information (intercooler 8, exhaust gas cooling 17) and with actual emission values (for example from a sensor or physical / empirical model).

Dazu können noch weitere Betriebszustandsinformationen kommen wie: Fahrpedalstellung, Drosselklappenstellung, Luftmasse, Batteriespannung, Motortemperatur, Kurbelwellendrehzahl und oberer Totpunkt, Getriebestufe, Fahrzeuggeschwindigkeit.For this purpose, further operating state information can come as: accelerator pedal position, throttle position, air mass, battery voltage, engine temperature, crankshaft speed and top dead center, gear stage, vehicle speed.

Es besteht also ein komplexes Steuer- und Regelsystem, welches den Motorbetrieb in unterschiedlichsten Betriebszuständen hinsichtlich unterschiedlicher Zielgrößen einstellen, regeln und möglichst optimieren soll.So there is a complex control system, which set the engine operation in different operating conditions with respect to different targets, regulate and optimize as possible.

Figur 2 zeigt ein schematisch dargestelltes Fahrzeug 200, in dem der Hubkolbenmotor 2 mit dem Abgasstrang 5 angeordnet ist und der über eine Kupplung 24 mit einem Antriebsstrang 25 verbunden ist. FIG. 2 shows a schematically illustrated vehicle 200 in which the reciprocating engine 2 is arranged with the exhaust line 5 and which is connected via a coupling 24 to a drive train 25.

Optional oder alternativ ist das Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb 23 versehen, der über die Kupplung 24 mit dem Hubkolbenmotor 2 bzw. dem Getriebe 2a und dem Antriebsstrang 25 gekoppelt ist. Der elektrische Antrieb 23 ist bspw. als permanentmagneterregte Synchronmaschine ausgebildet, die über einen elektrischen Energiespeicher 21 (und einen Umrichter 22) mit Energie versorgt wird. Das Steuergerät 1 ist über entsprechende Signalleitungen (nicht dargestellt) ebenfalls mit den elektrischen Antriebseinheiten (21, 22, 23) gekoppelt.Optionally or alternatively, the vehicle is provided with an electric drive 23, which is coupled via the clutch 24 to the reciprocating engine 2 or the transmission 2a and the drive train 25. The electric drive 23 is, for example, designed as a permanent magnet synchronous machine which is supplied with energy via an electrical energy store 21 (and a converter 22). The control unit 1 is likewise coupled to the electric drive units (21, 22, 23) via corresponding signal lines (not shown).

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Steuerung und Regelung von Emissionswerten in Abhängigkeit von vorgegebenen Emissionsobergrenzen und kumulierten Ist-Werten.The following exemplary embodiments relate to the control and regulation of emission values as a function of predetermined emission upper limits and cumulated actual values.

Ein Grundsystem für die Durchführung eines solchen Verfahrens ist in Fig. 2 dargestellt. Dabei bestimmt das Steuergerät 1 eine oder mehrere zur Beeinflussung der Emissionen erforderliche und wirksame Führungsgrößen x(t).A basic system for carrying out such a method is in Fig. 2 shown. In this case, the control unit 1 determines one or more required and effective for influencing the emissions and effective reference variables x (t).

Als Eingangsgrößen dienen der Fahrerwunsch FW, der bspw. über die Stellung eines Gaspedals und/oder eines Bremspedals abgeleitet wird, sowie weitere Betriebsbedingungen SB des Fahrzeugs 200 bzw. des Motors 2. Weiterhin werden die Emissionsgrenzwerte EMG berücksichtigt, die während des Betriebs nicht überschritten werden dürfen und schließlich dient eine Prädiktionsinformation PI dazu, zukünftige Betriebszustände zu berücksichtigen. Typische Prädiktionsinformationen PI sind z.B. eine Emissionsprognose EMP oder Betriebszustandsprognoseinformationen, die bspw. bei einem Fahrzeug Informationen über die Fahrstreckenlänge s(t), die Fahrstreckenqualität und erwartete Umweltbedingungen während des Betriebes umfassen.The driver's desired value FW, which is derived, for example, via the position of an accelerator pedal and / or a brake pedal, and further operating conditions SB of the vehicle 200 and the engine 2, respectively, also take into account the emission limit values EM G which did not exceed during operation and finally a prediction information PI serves to consider future operating states. Typical prediction information PI is, for example, an emission prognosis EM P or operating state prognosis information, which, for example, in a vehicle includes information about the route length s (t), the route quality and expected environmental conditions during operation.

Daraus werden Führungsgrößen x(t) (z.B. AGR-Rate, AGR-Aufteilung, Füllung, Zündzeitpunkt) abgeleitet und Stellgrößen bestimmt, die im Verbrennungsmotor 2 bzw. dessen Komponenten (zum Beispiel Stellung der Hauptdrosselklappe 20, Nockenwelleneinstellung, Einstellung der Turbinengeometrie des Abgasturboladers 7, Einstellung der Abgasklappe 12, etc.) die Emissionen (zum Beispiel NOx, HC, CO, Ruß) des Verbrennungsmotors beeinflussen. Diese werden als Massenströme (Emissionsraten) EMDS erfasst (zum Beispiel Masse pro Zeit [mg/s]). Aus diesen Emissionen werden kumulierte Ist-Werte EMK der Emissionen abgeleitet (Integration der Emissionsraten über die Zeit).From this, reference variables x (t) (eg EGR rate, EGR division, filling, ignition time) are derived and manipulated variables determined in internal combustion engine 2 or its components (for example position of main throttle valve 20, camshaft adjustment, adjustment of turbine geometry of exhaust gas turbocharger 7 , Setting the exhaust valve 12, etc.) affect the emissions (for example, NOx, HC, CO, soot) of the internal combustion engine. These are recorded as mass flows (emission rates) EM DS (for example mass per time [mg / s]). From these emissions, cumulated actual values EM K of emissions are derived (integration of emission rates over time).

Aus diesen kumulierten Ist-Werten EMK werden im Steuergerät 1 zusammen mit der verstrichenen Betriebszeit t bzw. der zurückgelegten Strecke s, bekannten bzw. vorgegebenen Emissionsobergrenzen EMG und Informationen über den Fahrerwunsch FW (z.B. Beschleunigung: aSoll; Drehmoment: MSoll) und sonstige Betriebsbedingungen SB (z.B. Geschwindigkeit: v; Drehzahl: n) des Verbrennungsmotors 2 die Führungsgröße(n) x(t) bestimmt.From these cumulated actual values EM K , in the control unit 1, together with the elapsed operating time t or the traveled distance s, known or predetermined emission upper limits EM G and information about the driver's request FW (eg acceleration: a setpoint , torque: M setpoint ) and other operating conditions SB (eg speed: v; rotational speed: n) of the internal combustion engine 2 determines the reference variable (s) x (t).

Fig.4 zeigt beispielhaft den Zusammenhang zwischen NOx-Emissionen und Rußemissionen in Abhängigkeit von der Abgasrückführrate (AGR), die hier eine Führungsgröße x(t) bildet. Das Diagramm zeigt, dass durch Erhöhung der AGR die NOx-Emissionen zwar gesenkt werden können, dabei aber die Rußemissionen ansteigen. Figure 4 shows by way of example the relationship between NOx emissions and soot emissions as a function of the exhaust gas recirculation rate (EGR), which here forms a reference variable x (t). The graph shows that increasing EGR can reduce NOx emissions but increase soot emissions.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm mit Zielgrößenkombinationen von bestimmten Rußemissionen, die über bestimmte NOx-Emissionen aufgetragen sind. Besteht nun z.B. die Aufgabe, in einem (beliebigen) Betriebszustand die Rußemissionen zu minimieren/zu senken, dabei aber einen (kumulierten) NOx-Grenzwert einzuhalten, muss die Emissionshistorie (kumulierte Ist-Werte EmG) für zurückliegende (ggf. beliebige, in zufälliger Reihenfolge eingestellte, unterschiedliche Betriebszustände) berücksichtigt werden. Fig. 5 shows a graph of target size combinations of certain soot emissions plotted against certain NOx emissions. If, for example, there is the task of minimizing / reducing soot emissions in an (arbitrary) operating state, but adhering to a (cumulative) NOx limit value, the emission history (accumulated actual values Em G ) for past (possibly arbitrary, in random order set, different operating conditions) are taken into account.

Pareto-optimale Zielgrößenkombinationen, bei denen der Ruß-Ausstoß nur weiter gesenkt werden kann, wenn die NOx-Emission erhöht wird, sind durch die Punkte x gekennzeichnet Alle pareto-optimalen Zielgrößenkombinationen bilden die sogenannte Paretofront, welche die Punkte x miteinander verbindet. Bei einem Minimierungsproblem sind Punkte links unterhalb der Pareto-Front (schraffierter Bereich) nicht realisierbar und alle rechts oberhalb vorgesehenen Zielgrößenkombinationen nicht pareto-optimal, da es jeweils Kombinationen (Punkte x) gibt, die sowohl hinsichtlich Ruß- Emission als auch der NOx-Emission günstiger auf der Paretofront realisiert werden können.Pareto-optimal target size combinations, in which the soot emission can only be further reduced if the NOx emission is increased, are marked by the points x. All pareto-optimal target size combinations form the so-called pareto front, which connects the points x together. In a minimization problem, points to the left below the Pareto front (shaded area) are unrealizable and all right above target size combinations are not Pareto optimal, since there are combinations (points x) for both soot emission and NOx emission cheaper on the Pareto front can be realized.

Die Auswahl aus pareto-optimalen Zielgrößenkombinationen von zwei Zielgrößen (NOx-Emissionen und Rußemissionen) zeigt die Darstellung in Fig. 6. In der rechten Säule ist als Emissionsobergrenze EMG ein NOx-Grenzwert NOx-G (gestrichelte Linie) angegeben und die darunter dargestellte Säule zeigt im schraffierten Bereich als kumulierten Ist-Wert EmK die bisherigen kumulierten NOx-Emissionen NOx-K1. Da die kumulierten NOx-Emissionen NOx-K1 bereits relativ nah am NOx-Grenzwert NOx-G sind, ist hier ein relativ hohes Austauschverhältnis zwischen den Zielgrößen Rußemissionen und NOx-Emissionen gewählt (erhöhte Rußemissionen, zugunsten von geringen NOx), um den NOx-Grenzwert NOx-G nicht zu überschreiten. Diese hier gewünschte Austauschrate wird durch die Indifferenzkurve I angegeben, die hier relativ steil abfallend dargestellt ist, und dann an die nächstliegende Zielgrößenkombination verschoben wird, in dem für diesen Betriebspunkt eine bestimmte Rußemission und eine bestimmte NOx-Emission realisierbar ist. Dieser Zielgrößenkombination wird dann mit Hilfe der im Diagramm aus Fig. 4 bekannten Informationen eine AGR als geeignete pareto-optimierte Führungsgröße x(t) zugeordnet.The selection from Pareto-optimal target size combinations of two target values (NOx emissions and soot emissions) is shown in the figure in Fig. 6 , In the right-hand column, the emission upper limit EM G is a NOx limit value NOx-G (dashed line), and the column shown below shows in the hatched area the cumulative actual value Em K, the previous accumulated NOx emissions NOx-K 1 . Since the cumulative NOx emissions NOx-K 1 are already relatively close to the NOx limit NOx-G, here a relatively high exchange ratio between the target soot emissions and NOx emissions selected (increased soot emissions in favor of low NOx) to the NOx Limit NOx-G not To exceed. This exchange rate desired here is indicated by the indifference curve I, which is represented here as steeply sloping, and is then shifted to the closest target size combination in which a specific soot emission and a specific NOx emission can be realized for this operating point. This target size combination is then using the in the diagram Fig. 4 known information associated with an EGR as a suitable pareto-optimized command variable x (t).

Fig. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem die kumulierten NOx-Emissionen (NOx-K2) weiter unter dem NOx-Grenzwert NOx-G liegen. Hier ist das Austauschverhältnis der Indifferenzkurve I kleiner (die Gerade fällt flacher ab). Hier kann also eine höhere NOx-Emission in Kauf genommen werden, ohne dass Gefahr bestünde, dass der NOx-Grenzwert NOx-G überschritten wird. Damit kann die Rußemission geringer gehalten werden. Die flacher verlaufende Gerade wird an die nächste Zielgrößenkombination verschoben, an dem eine bestimmte NOx-Emission und eine entsprechende Rußemission mit einer zugehörigen Führungsgröße x(t) (hier die entsprechende AGR aus Fig.3) realisierbar ist. Fig. 7 shows an example in which the cumulative NOx emissions (NOx-K 2 ) are further below the NOx-limit NOx-G. Here, the exchange ratio of the indifference curve I is smaller (the straight line is flatter). Here, therefore, a higher NOx emission can be accepted without the risk that the NOx limit value NOx-G is exceeded. Thus, the soot emission can be kept lower. The flattening straight line is shifted to the next target size combination, at which a certain NOx emission and a corresponding soot emission with an associated reference variable x (t) (here the corresponding EGR off Figure 3 ) is feasible.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel, bei dem die kumulierten NOx-Emissionen (NOx-K3) den NOx-Grenzwert NOx-G überschritten haben. Hier ist das Austauschverhältnis der Geraden I (senkrechte Indifferenzkurve) quasi unendlich. Ungeachtet der Höhe der Rußemissionen wird die Führungsgröße x(t) für minimale NOx-Emission ausgewählt. Fig. 8 shows an example in which the cumulative NOx emissions (NOx-K 3 ) have exceeded the NOx limit NOx-G. Here, the exchange ratio of the straight line I (vertical indifference curve) is virtually infinite. Regardless of the level of soot emissions, the minimum NOx emission command variable x (t) is selected.

Fig. 9 zeigt analog zu Fig. 5 ein Beispiel, bei dem in Abhängigkeit der kumulierten NOx-Emissionen CO2 minimiert werden soll. Fig. 9 shows analogously to Fig. 5 an example in which CO 2 is to be minimized as a function of the cumulative NOx emissions.

Fig. 10 zeigt analog zu Fig. 5 ein Beispiel, bei dem die Indifferenzkurve nicht linear verläuft. Fig. 10 shows analogously to Fig. 5 an example in which the indifference curve is not linear.

Die Figuren 11 bis 12C zeigen beispielhaft anhand der kombinierten Emissionsbetrachtung des CO2-Ausstoßes und des NOx-Ausstoßes die Bestimmung der Indifferenzkurven I (Fig. 12A-C), die an unterschiedliche Paretofronten f angelegt werden, um optimierte Betriebspunkte hinsichtlich der CO2-Emissionen ṁCO2 und der NOx-Emissionen ṁNOx zu ermitteln und daraus in bekannter Weise die entsprechende(n) Führungsgröße(n) abzuleiten.The FIGS. 11 to 12C By way of example, the determination of the indifference curves I (based on the combined emission consideration of the CO 2 emission and of the NO x emission Figs. 12A-C ), which are applied to different Pareto fronts f, to determine optimized operating points in terms of CO 2 emissions ṁ CO2 and NOx emissions ṁ NOx and derive from it in a known manner, the appropriate (s) reference variable (s).

Die Grundlage bildet die in Figur 12 dargestellte Größe β, die abhängig von einer Differenz δ bestimmt wird und mit der Steigung der Indifferenzkurven I korrespondiert. ϕ(β) bezeichnet hier den Winkel, mit der die Indifferenzkurve I die ṁNOx-Achse (Abszisse) schneidet.The basis is the in FIG. 12 shown size β, which is determined depending on a difference δ and corresponds to the slope of the Indifferenzkurven I. φ (β) here denotes the angle at which the indifference curve I intersects the ṁ NOx axis (abscissa).

δ ergibt sich gemäß Figur 11 aus der Differenz eines zeit- (bzw. strecken-)abhängigen Grenzwertverlaufs EMG über die Zeit t (gestrichelte Funktion). Der eigentliche Grenzwert EMG wird dabei bspw. in mg/km also einer Masseneinheit pro Strecke angegeben und wächst also mit zunehmender Zeit bzw. zurückgelegter Strecke s. Daneben wird der Verlauf der kumulierten Emissionswerte EMK (z.B. eine NOx Menge mNOx aufgezeichnet (durchgezogene Linie) und aus beiden wird die Differenz δ gebildet (gepunktete Linie). Es gilt die Beziehung gemäß Formel 1: δ t = max 0 , EM NOx G s t + s ˜ t m NOx t + m ˜ NOx t

Figure imgb0001
δ results according to FIG. 11 from the difference between a time-dependent (or distance-dependent) limit value profile EM G over time t (dashed function). The actual limit value EM G is thus given, for example, in mg / km, that is to say one mass unit per distance and thus increases with increasing time or traveled distance s. In addition, the course of the cumulative emission values EM K (eg a NOx amount m NOx is recorded (solid line) and the difference δ is formed from both (dotted line). δ t = Max 0 . EM NOx G s t + s ~ t - m NOx t + m ~ NOx t
Figure imgb0001

Demnach ergibt sich das zeit- bzw. streckenabhängige δ aus der Emissionsobergrenze EMG, für NOx die mit einem Streckenwert s multipliziert wird, der sich aus einer bisherigen, also bereits abgefahrenen Strecke s(t) und einer prognostizierten Strecke s(t) ergibt. In den Verlauf der Emissionsobergrenze fließt also sowohl eine auf Ist-Größen beruhende Information (bisherige Strecke) und eine auf prognostizierten Informationen beruhender Streckenverlauf ein.Accordingly, the time- or distance-dependent δ results from the emission upper limit EM G , for NOx which is multiplied by a route value s, which results from a previous, ie already traveled route s (t) and a predicted route s (t). In the course of the emission cap, therefore, both an information based on actual sizes (previous route) and a route based on predicted information flows in.

Von diesem strecken- bzw. zeitabhängigen Grenzwert wird dann die tatsächliche, kumulierte Emission EMK (hier mNOx(t)) und eine zukünftige, prognostizierte Emission EMP (hier m̃NOx(t)) abgezogen. Die Prädiktion ist bis zu einem Prädiktionshorizont t = T möglich.The actual, cumulative emission EM K (here m NOx (t)) and a future, predicted emission EM P (here m NOx (t)) are then subtracted from this limit or time-dependent limit value. The prediction is possible up to a prediction horizon t = T.

Zu einem Zeitpunkt t = t1 zeigen die Kurven in einer rückschauenden Betrachtung (Pfeil V nach links) die bisherigen Verläufe der Komponenten EMG s(t) und mNOx(t), wobei eine vorausschauende Betrachtung (Pfeil Z nach rechts) zusätzlich die Prädiktionskomponenten EMG s(t) und m̃NOx(t) berücksichtigt.At a time t = t 1 , the curves in a retrospective view (arrow V to the left) show the previous curves of the components EM G s (t) and m NO x (t), with a forward-looking consideration (arrow Z to the right) additionally the Prediction components EM G s (t) and m considers NOx (t).

Zum Zeitpunkt t = t1 gilt dann: δ t 1 = max 0 , EM NOx G s t 1 + s ˜ t 1 m NOx t 1 + m ˜ NOx t 1

Figure imgb0002
mit der abgefahrenen Strecke: s t 1 = 0 t 1 v τ
Figure imgb0003
der prognostizierten Strecke: s ˜ t 1 = t 1 T v ˜ τ
Figure imgb0004
dem kumulierten (bisher realisierten) Emissionswert EMK, hier: m NOx t 1 = 0 t 1 m ˙ NOx τ
Figure imgb0005
und dem prognostizierten Emissionswert EMP, hier: m ˜ NOx t 1 = t 1 T m ˙ ˜ NOx τ
Figure imgb0006
wobei ν̃ die Prädiktion eines zukünftigen Geschwindigkeitsverlaufs ist und m ˙ ˜ NOx
Figure imgb0007
der damit korrespondierende prognostizierte Verlauf eines NOx-Massenstroms.At the time t = t 1 then: δ t 1 = Max 0 . EM NOx G s t 1 + s ~ t 1 - m NOx t 1 + m ~ NOx t 1
Figure imgb0002
with the crazy route: s t 1 = 0 t 1 v τ
Figure imgb0003
the forecasted route: s ~ t 1 = t 1 T v ~ τ
Figure imgb0004
the cumulative (previously realized) emission value EM K , here: m NOx t 1 = 0 t 1 m ˙ NOx τ
Figure imgb0005
and the predicted emission value EM P , here: m ~ NOx t 1 = t 1 T m ˙ ~ NOx τ
Figure imgb0006
where ν is the prediction of a future velocity profile and m ˙ ~ NOx
Figure imgb0007
the corresponding predicted course of a NOx mass flow.

Aus einem sich so ergebenden δ-Wert (z.B. δ1, δ2 oder δ3) wird dann mittels einer Kennlinie, die in Figur 12 dargestellt ist, ein β-Wert abgeleitet, der zur Steigung einer Indifferenzkurve I korrespondiert, die zur Ermittlung eines paretooptimierten Betriebspunktes und damit zur gewünschten Führungsgröße führt. Paretofronten f1, f2 für unterschiedliche Betriebszustände (uf1 und uf2) sind in den Fig. 12A bis 12C dargestellt. Für die Kennlinie, die zur Ermittlung des β-Wertes führt, soll gelten, dass lim δ 0 + β δ =

Figure imgb0008
From a resulting δ value (eg δ1, δ2 or δ3) is then determined by means of a characteristic curve in FIG. 12 is shown, a β value derived, which corresponds to the slope of an indifference curve I, which leads to the determination of a pareto-optimized operating point and thus to the desired reference variable. Pareto fronts f 1 , f 2 for different operating states (u f1 and u f2 ) are in the Figs. 12A to 12C shown. For the characteristic which leads to the determination of the β-value, it should apply that lim δ 0 + β δ =
Figure imgb0008

Gleichzeitig soll hier auch gelten, dass die Funktion streng monoton fallend ist, so dass bei zunehmenden δ, β stetig abnimmt, wie dies in der Funktion in Fig. 13 beispielhaft dargestellt ist.At the same time, it should also be the case here that the function is strictly monotonically decreasing, so that with increasing δ, β decreases steadily, as is illustrated by way of example in the function in FIG. 13.

In den Figuren 12A, 12B und 12C sind jeweils zwei Kurven (die Paretofronten f1 und f2) eingezeichnet, die jeweils paretooptimierte Emissionskombinationen für CO2 und NOx in unterschiedlichen Betriebszuständen zeigen. f1 kennzeichnet hier die Emissionskombinationen eines Betriebszustands mit niedrigerer Leistung und insgesamt auch eher niedrigeren Emissionswerten (ṁCO2 und ṁNOx) und f2 kennzeichnet die Emissionskombinationen eines Betriebszustands mit höherer Leistung und damit auch mit eher höheren Emissionswerten (ṁCO2 und ṁNOx). f1 und f2 bilden Emissionsparetofronten für unterschiedliche Betriebszustände.In the Figures 12A, 12B and 12C In each case, two curves (the pareto fronts f 1 and f 2 ) are drawn, each showing pareto-optimized emission combinations for CO 2 and NO x in different operating states. Here, f 1 identifies the emission combinations of an operating state with lower power and overall lower emission values (ṁ CO2 and ṁ NOx ) and f 2 identifies the emission combinations of an operating state with higher power and thus also with rather higher emission values (ṁ CO2 and ṁ NOx ). f 1 and f 2 form emission parfofronts for different operating states.

Die gewünschte Führungsgröße (x(t) für eine bestimmte Emissionskombination uf1 oder uf2, wird durch Anlegen der Indifferenzkurve I ermittelt, deren Steigung mit dem β-Wert korrespondiert, der sich aus der Kennlinie in Figur 12 ergibt. Dieser so bestimmten Zielgrößenkombination uf1 oder uf2 (Emissionskombination) wird dann beispielsweise mit Hilfe einer bekannten Informationen eine AGR als geeignete pareto-optimierte Führungsgröße x(t) zugeordnetThe desired reference variable (x (t) for a specific emission combination u f1 or u f2 is determined by applying the indifference curve I whose slope corresponds to the β value resulting from the characteristic curve in FIG. 12 results. This so determined target size combination u f1 or u f2 (emission combination) is then assigned, for example by means of a known information AGR as a suitable pareto-optimized command variable x (t)

(analog zum Diagramm aus Fig. 4). In Figur 4 ist der Zusammenhang zwischen NOx- und Rußemission in Verbindung mit der AGR-Rate angegeben. Aus anderen Diagrammen oder auch aus mehrdimensionalen Kennfeldern (mit Paretoflächen) sind die Zusammenhänge zwischen Führungsgröße x(t) und Emissionskombinationen aus zwei oder mehr Emissionsgrößen entnehmbar.(analogous to the diagram Fig. 4 ). In FIG. 4 the relationship between NOx and soot emissions is given in relation to the EGR rate. From other diagrams or also from multi-dimensional maps (with pareto surfaces), the relationships between reference variable x (t) and emission combinations from two or more emission quantities can be deduced.

Figur 12A zeigt dabei ein β1, Figur 12B ein β2 und Figur 12C ein β3. Die unterschiedlichen β-Werte (β1, β2 und β3) ergeben sich aus den korrespondierenden δ-Werten mit Hilfe der Kennlinie in der Figur 12. FIG. 12A shows a β 1 , FIG. 12B a β 2 and FIG. 12C a β 3 . The different β-values (β 1 , β 2 and β 3 ) result from the corresponding δ-values with the help of the characteristic curve in the FIG. 12 ,

Verringert sich das δ zwischen dem Emissionsgrenzwert und der kumulierten Emission von δ1 zu δ2, so muss sich die Steigung der Indifferenzkurve erhöhen (die Indifferenzkurve I wird steiler), da Betriebspunkte bevorzugt werden sollen, bei denen wegen des geringeren Abstandes zum Emissionsgrenzwert für NOx-Emissionen solche Betriebspunkte bevorzugt werden, bei denen die NOx-Emission reduziert ist. Entsprechend ist in diesen Betriebspunkten der CO2-Ausstoß erhöht (Figur 12B).If the δ between the emission limit value and the cumulative emission decreases from δ1 to δ2, the gradient of the indifference curve must increase (the indifference curve I becomes steeper), since operating points are to be preferred where the NOx emission limit is shorter such operating points are preferred in which the NOx emission is reduced. Accordingly, CO 2 emissions are increased at these operating points ( FIG. 12B ).

Umgekehrt sinkt bei einem zunehmenden δ das β und damit auch die Steigung der Indifferenzkurve, deren Verlauf flacher wird, und es werden in der gewünschten Weise Betriebspunkte bevorzugt bei denen höhere NOx-Werte in Kauf genommen werden können und auf der anderen Seite die CO2-Emission entsprechend reduziert wird (Figur 12C).Conversely, with an increasing δ, the β and thus also the slope of the indifference curve, whose course becomes flatter, decrease, and in the desired manner operating points are preferred in which higher NOx values can be tolerated and, on the other hand, the CO 2 - Emission is reduced accordingly ( FIG. 12C ).

Mit dem dargestellten Ansatz lassen sich im Betrieb und in Abhängigkeit von sich ändernden Randbedingungen die Emissionswerte (Zielfunktionen) verbessern. Neben den hier dargestellten Problemen, bei denen Emissionsgrößen paarweise berücksichtigt wurden, kann das Verfahren auch auf mehrdimensionale Probleme ausgedehnt werden. So ist es zum Beispiel möglich, pareto-optimierte Führungsgrößen x(t) für Mehrfach-Kombinationen (z.B. für CO2-Ausstoß, Rußemission und NOx-Emission) zu bestimmen. Es können auch in Ergänzung zur Führungsgröße AGR noch andere Führungsgrößen x(t) pareto-optimiert zur Regelung bestimmt werden (z.B. AGR-Aufteilung, Füllung, Zündzeitpunkt oder Raildruck).With the presented approach, the emission values (target functions) can be improved during operation and depending on changing boundary conditions. In addition to the problems presented here, in which emission quantities were considered in pairs, the method can also be extended to multi-dimensional problems. It is thus possible, for example, to determine Pareto-optimized reference variables x (t) for multiple combinations (eg for CO 2 emission, soot emission and NOx emission). In addition to the reference variable AGR, other reference variables x (t) can also be determined pareto-optimized for regulation (eg EGR division, filling, ignition point or rail pressure).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1  Steuergerät
2  Hubkolbenmotor
2a  Getriebe
3  Ventile
4  Ladeluftstrang
5  Abgasstrang
6  Luftfilter
7  Abgasturbolader
8  Zwischenkühler
9  Zylinder
10  NOx-Speicherkatalysator
11  Dieselpartikelfilter
12  Abgasklappe
13  Auspuff
14  Nockenwelle
15  Nockenwellen-Verstelleinrichtung
16  AGR-Hochdruckventil
17  Abgaskühlung
18  AGR-Niederdruckventil
19  Stelleinrichtung
20  Hauptdrossel
21  el. Energiespeicher
22  Umrichter
23  el. Antrieb
24  Kupplung
25  Antriebsstrang
200  Fahrzeug
x(t)  Führungsgröße
NOx-G  Grenzwert
NOx-K1  kumulierter Ist-Wert
FW  Fahrerwunsch
SB  Sonstige Betriebsbedingungen
EMG  Emissionsgrenzwert
EMK  kumulierte Emissionswerte
EMDS  Emissionsdurchsätze
I  Indifferenzkurve
PI  Prädiktionsinformation
EMP  Emissionsprognose
δ (t)  Differenzfunktion
β   Steigung
s(t)  Betriebszustand-Prognoseinformation
s  zurückgelegte Strecke
t  Betriebszeit
f  Paretofront
ϕ (β)  Winkel
s(t)  prognostizierte Strecke
ν̃  Prädiktion eines zukünftigen Geschwindigkeitsverlaufs
m ˙ ˜ NOx

Figure imgb0009
  prognostizierter Verlauf eines NOx-Massenstroms
uf  Betriebszustand
V  Vergangenheitsbetrachtung
Z  Zukunftsbetrachtung1 control unit
2 reciprocating engine
2a gearbox
3 valves
4 charge air line
5 exhaust system
6 air filters
7 turbocharger
8 intercoolers
9 cylinders
10 NOx storage catalyst
11 diesel particulate filter
12 exhaust flap
13 exhaust
14 camshaft
15 camshaft adjusting device
16 EGR high pressure valve
17 exhaust gas cooling
18 EGR low pressure valve
19 adjusting device
20 main throttle
21 el. Energy storage
22 inverters
23 el. Drive
24 clutch
25 powertrain
200 vehicle
x (t) reference variable
NOx-G limit
NOx-K 1 accumulated actual value
FW driver's request
SB Other operating conditions
EM G emission limit
EM C accumulated emission values
EM DS emission rates
I indifference curve
PI prediction information
EM P emission forecast
δ (t) difference function
β slope
s (t) operating state prediction information
s covered distance
t operating time
f Pareto front
φ (β) angle
s (t) predicted route
ν prediction of a future velocity course
m ˙ ~ NOx
Figure imgb0009
predicted course of a NOx mass flow
u f operating state
V Past Consideration
Z Future analysis

Claims (15)

1. Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor (2) in einem Fahrzeug, umfassend: Bestimmen einer Führungsgröße (x(t)) unter Berücksichtigung - einer Betriebszustandsinformation (FW, SB) und - einer Differenz (δ) zwischen einer Emissionsobergrenze (EMG) und einer kumulierten Ist-Emissionsgröße (EMK), Beeinflussen eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors (2) mittels der Führungsgröße (x(t)), so dass wenigstens zwei Ist-Emissionsgrößen so eingestellt werden, dass die entsprechenden kumulierten Ist-Emissionsgrößen in einem Betriebszeitraum mit einer Zusammenstellung aus beliebigen, in zufälliger Reihenfolge eingestellten, unterschiedlichen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors (2) Emissionsobergrenzen (EMG) für diesen Betriebszeitraum nicht überschreiten, wobei eine Zielfunktion minimiert wird, indem die Führungsgröße (x(t)) mittels einer aus der Differenz (δ) bestimmten Indifferenzkurve (I) aus pareto-optimalen Alternativen ausgewählt wird und zur Bestimmung der Differenz (δ) eine Prädiktionsinformation (PI) berücksichtigt wird. A control method for an internal combustion engine (2) in a vehicle, comprising: Determining a reference variable (x (t)) under consideration an operating state information (FW, SB) and a difference (δ) between an emission upper limit (EM G ) and a cumulated actual emission quantity (EM K ), Influencing an operating state of the internal combustion engine (2) by means of the reference variable (x (t)), so that at least two actual emission quantities are set so that the corresponding cumulated actual emission quantities in an operating period with a combination of any, set in random order, different operating states of the internal combustion engine (2) emissions upper limits (EM G ) for this period of operation, wherein a target function is minimized by the reference variable (x (t)) by means of an indeterminate curve (I) determined by the difference (δ) of pareto-optimal Alternatives is selected and to determine the difference (δ) a prediction information (PI) is taken into account. 2. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Prädiktionsinformation (PI) eine Betriebszustands-Prognoseinformation (s(t)) umfasst. 2. A control method according to claim 1, wherein the prediction information (PI) comprises operation state prediction information (s (t)). 3. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betriebszustands-Prognoseinformation (s(t)) wenigstens eine Information aus der folgenden Gruppe umfasst: Fahrstreckenqualität, Fahrstreckenlänge, Umweltbedingungen. 3. The control method according to claim 1, wherein the operating condition prediction information includes at least one information from the following group: route quality, route length, environmental conditions. 3. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Prädiktionsinformation (PI) eine Emissions-Prognose-Größe (EMP) umfasst. 3. A control method according to claim 1 or 2, wherein the prediction information (PI) comprises an emission prediction quantity (EM P ). 4. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Indifferenzkurve (I) eine Gerade ist, deren Steigung (β(δ)) mittels einer Differenzfunktion (δ(t)) bestimmbar ist. 4. Control method according to claim 1, 2 or 3, wherein the Indifferenzkurve (I) is a straight line whose slope (β (δ)) by means of a difference function (δ (t)) can be determined. 5. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zielfunktion eine Ist-Emissionsgröße (EmDS), einen Kraftstoffverbrauch und/oder eine CO2-Emission umfasst. 5. Control method according to one of the preceding claims, wherein the target function comprises an actual emission quantity (Em DS ), a fuel consumption and / or a CO 2 emission. 6. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebszustandsinformation (SB, FW) eine Drehzahl (n(t)) und ein Solldrehmoment (MSoll(t)) umfasst. A control method according to any one of the preceding claims, wherein the operating state information (SB, FW) comprises a rotational speed (n (t)) and a target torque (Moll (t)). 7. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betriebszeitraum und die unterschiedlichen Betriebszustände einer Fahrt bekannt sind. 7. Control method according to one of the preceding claims, wherein the operating period and the different operating states of a ride are known. 8. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ist-Emissionsgrößen (EmDS) wenigstens zwei der folgenden Größen umfassen: NOx-Ausstoß, HC-Ausstoß, CO-Ausstoß, CO2-Ausstoß, kombinierter HC- und NOx-Ausstoß, Rußpartikelanzahl, Rußpartikelmasse, AdBlue-Verbrauch. 8. The control method according to claim 1, wherein the actual emission quantities (Em DS ) comprise at least two of the following variables: NOx emission, HC emission, CO emission, CO 2 emission, combined HC and NOx emission, Soot particle number, soot particle mass, AdBlue consumption. 9. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungsgröße (x(t)) wenigstens eine der folgenden Größen umfasst: AGR-Rate, AGR-Aufteilung, Füllung, Ladedruck, Einspritzzeitpunkt, Zündzeitpunkt, Raildruck. 9. The control method according to claim 1, wherein the reference variable (x (t)) comprises at least one of the following variables: EGR rate, EGR distribution, charge, boost pressure, injection timing, ignition timing, rail pressure. 10. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei Ist-Emissionsgrößen (EmDS), insbesondere CO2 Ausstoß und NOx-Ausstoß und/oder NOx-Ausstoß und Rußausstoß, betrachtet werden. 10. Control method according to one of the preceding claims, wherein at least two actual emission quantities (Em DS ), in particular CO 2 emissions and NOx emissions and / or NOx emissions and Rußausstoß, are considered. 11. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens drei Ist-Emissionsgrößen (EmDS) aus der folgenden Gruppe betrachtet werden: CO2 Ausstoß, NOx-Ausstoß und Rußausstoß. A control method according to any one of the preceding claims, wherein at least three actual emission quantities (Em DS ) are considered from the following group: CO 2 emissions, NOx emissions and soot emissions. 12. Steuergerät (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11. 12. Control device (1) for carrying out the method according to one of claims 1 to 11. 13. Verbrennungsmotor (2) mit einem Steuergerät (1) nach Anspruch 12. 13. internal combustion engine (2) with a control device (1) according to claim 12. 14. Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (2) nach Anspruch 13. 14. Vehicle with an internal combustion engine (2) according to claim 13.
EP17166140.8A 2016-05-12 2017-04-12 Control method for a combustion engine, control device and combustion engine Active EP3244046B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016208236.1A DE102016208236A1 (en) 2016-05-12 2016-05-12 Control method for an internal combustion engine, control unit and internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3244046A1 true EP3244046A1 (en) 2017-11-15
EP3244046B1 EP3244046B1 (en) 2021-07-07

Family

ID=58644809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17166140.8A Active EP3244046B1 (en) 2016-05-12 2017-04-12 Control method for a combustion engine, control device and combustion engine

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3244046B1 (en)
DE (1) DE102016208236A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19831487C1 (en) * 1998-07-14 2000-03-16 Daimler Chrysler Ag Method of operating hybrid vehicle drive with battery involves computing anticipated power requirements over route, determining time plan regulating drives or operating modes accordingly
DE10355412A1 (en) * 2003-11-27 2005-07-14 Siemens Ag Method and device for optimizing the operation of an internal combustion engine, which is designed with a direct fuel injection system
US20110264353A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Atkinson Christopher M Model-based optimized engine control
DE102010025791A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 Daimler Ag Motor car pollutant reducing method, involves realizing pollutant ejection when putting back route during determination of route, and realizing aperiodicity of fuel consumption with nitrogen oxide exhaust emission before converter phase
DE102011089847A1 (en) * 2010-12-27 2012-06-28 Denso Corporation Machine control device for combustion control system for internal combustion engine, has external exhaust gas recirculation device, which is operated such that part of exhaust gas is discharged from machine
US8359829B1 (en) * 2009-06-25 2013-01-29 Ramberg Charles E Powertrain controls
EP2857271A2 (en) * 2013-10-04 2015-04-08 MAN Truck & Bus AG Operating method for a hybrid drive, in particular for selecting optimal operating modes of the hybrid drive along a travel route
WO2016079132A1 (en) * 2014-11-17 2016-05-26 Volkswagen Ag Control device for an internal combustion engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006007122A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-23 Daimlerchrysler Ag Operating process for internal combustion engine involves reporting suitable combinations of engine operating values for preset nitrogen oxide emission value
JP4928484B2 (en) * 2008-02-29 2012-05-09 株式会社小野測器 Method, computer and program for calculating engine design variables
AT510328A2 (en) * 2011-12-12 2012-03-15 Avl List Gmbh METHOD FOR EVALUATING THE SOLUTION OF A MULTICRITERIAL OPTIMIZATION PROBLEM
CH708504A1 (en) * 2013-09-02 2015-03-13 Am Tec Switzerland Ag Procedure for determining an optimal operating mode and for operating a portfolio of technical systems.

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19831487C1 (en) * 1998-07-14 2000-03-16 Daimler Chrysler Ag Method of operating hybrid vehicle drive with battery involves computing anticipated power requirements over route, determining time plan regulating drives or operating modes accordingly
DE10355412A1 (en) * 2003-11-27 2005-07-14 Siemens Ag Method and device for optimizing the operation of an internal combustion engine, which is designed with a direct fuel injection system
US8359829B1 (en) * 2009-06-25 2013-01-29 Ramberg Charles E Powertrain controls
US20110264353A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Atkinson Christopher M Model-based optimized engine control
DE102010025791A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 Daimler Ag Motor car pollutant reducing method, involves realizing pollutant ejection when putting back route during determination of route, and realizing aperiodicity of fuel consumption with nitrogen oxide exhaust emission before converter phase
DE102011089847A1 (en) * 2010-12-27 2012-06-28 Denso Corporation Machine control device for combustion control system for internal combustion engine, has external exhaust gas recirculation device, which is operated such that part of exhaust gas is discharged from machine
EP2857271A2 (en) * 2013-10-04 2015-04-08 MAN Truck & Bus AG Operating method for a hybrid drive, in particular for selecting optimal operating modes of the hybrid drive along a travel route
WO2016079132A1 (en) * 2014-11-17 2016-05-26 Volkswagen Ag Control device for an internal combustion engine

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EUROPEAN COMMISSION: "Commission Regulation 2016/427", OFFICIAL JOURNAL OF THE EUROPEAN UNION, 10 March 2016 (2016-03-10), pages 1 - 98, XP055393672, Retrieved from the Internet <URL:http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32016R0427&qid=1500969939828&from=EN> [retrieved on 20170725] *
HEIKO SEQUENZ: "Emission Modelling and Model-Based Optimisation of the Engine Control", 25 February 2013 (2013-02-25), XP055281312, Retrieved from the Internet <URL:http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3948/1/Emission> [retrieved on 20160616] *
HOÃ L LANGOUÃ T ET AL: "Engine calibration: multi-objective constrained optimization of engine maps", OPTIMIZATION AND ENGINEERING ; INTERNATIONAL MULTIDISCIPLINARY JOURNAL TO PROMOTE OPTIMIZATIONAL THEORY & APPLICATIONS IN ENGIN, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, BO, vol. 12, no. 3, 5 April 2011 (2011-04-05), pages 407 - 424, XP019926451, ISSN: 1573-2924, DOI: 10.1007/S11081-011-9140-8 *
KRISTIAN JANKOV: "Beitrag zur automatisierten Steuerkennfeld-Applikation bei Fahrzeug-Dieselmotoren", 28 August 2008 (2008-08-28), XP055036695, Retrieved from the Internet <URL:http://opus.kobv.de/tuberlin/volltexte/2008/1972/pdf/jankov_kristian.pdf> [retrieved on 20120829] *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016208236A1 (en) 2017-11-30
EP3244046B1 (en) 2021-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3455114B1 (en) Control method for a hybrid drive, controller, and hybrid drive
DE102015222684B4 (en) Control unit for an internal combustion engine
WO2020074271A1 (en) Method and device for managing the temperature of an exhaust gas aftertreatment system of a pollutant-discharging motor vehicle
EP3253959B1 (en) Control method and controller for an internal combustion engine
EP3594480B1 (en) Method for controlling a charging system
DE102012104155A1 (en) Method for adjusting mass flow of exhaust gas recirculation of internal combustion engine, involves pre-calculating optimum supplied exhaust gas mass flow to engine, in consideration of dead and control time of gas recirculation line
DE102015213892A1 (en) LNT control with an adaptive cruise control
DE102019203177A1 (en) A method of controlling nitrogen oxide in an engine that takes into account a route
DE102009021387A1 (en) Controller monitoring method for internal combustion engine of motor vehicle, involves controlling controller of engine by transient control parameter in transient operating mode and by control parameter in stationary operating mode
DE102017219408A1 (en) Method for optimizing a nitrogen oxide emission and a carbon dioxide emission of an internal combustion engine
WO2017108652A1 (en) Method and device for operating a motor vehicle with a hybrid drive
EP3244046B1 (en) Control method for a combustion engine, control device and combustion engine
DE102019102054A1 (en) A method for scheduling a regeneration of components of an exhaust aftertreatment system
DE102018218960A1 (en) Method for controlling a drive train of a motor vehicle
DE102017215251B4 (en) Method and control unit for emission control of an internal combustion engine
DE102018220485B4 (en) Method for regulating an internal combustion engine with which fuel consumption and pollutant emissions are adapted to influencing variables
DE102017203445B3 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine charged by an exhaust gas turbocharger
EP3656994A1 (en) Method for controlling a charging system
DE112019001382T5 (en) CONTROL UNIT AND CONTROL PROCEDURE
DE102017101605A1 (en) Method for the control of a regeneration of a NOx storage catalyst
DE102016011139A1 (en) Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle
DE102016225780A1 (en) Method and device for operating an engine system of a motor vehicle
EP1620641B1 (en) Method for operating an internal combustion engine, particularly of a motor vehicle
DE102018104925B4 (en) Method for operating and device for controlling and / or regulating an internal combustion engine and internal combustion engine
DE202015004385U1 (en) Computer program for operating a drive system

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180515

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20180905

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20210224

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1408811

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20210715

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502017010820

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20210707

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211007

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211108

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211007

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211008

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502017010820

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

26N No opposition filed

Effective date: 20220408

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210707

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220412

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220430

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220412

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1408811

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220412

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230523

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220412

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230421

Year of fee payment: 7

Ref country code: DE

Payment date: 20230430

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20230418

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20170412