KR20160012089A - Method and device for determining an target-operating parameter of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내연 기관의 목표 작동 변수 결정 방법에 관한 것이다. 다른 양태에서, 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램, 전자 메모리 매체 및 제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for determining a target operating parameter of an internal combustion engine. In another aspect, the present invention relates to a computer program, an electronic memory medium, and a control apparatus for executing the method.
DE 10 2007 019 989 A1에는 적어도 하나의 전기 기계 및 적어도 하나의 연소 엔진을 갖는 하이브리드 구동부의 작동 방법이 공지되어 있으며, 하이브리드 구동부는 요구된 목표 구동 토크를 생성하고 동시에 전기 기계의 목표 출력이 유지된다. DE 10 2007 019 989 A1 discloses a method of operating a hybrid drive having at least one electric machine and at least one combustion engine, wherein the hybrid drive generates a desired drive torque and at the same time the target output of the electric machine is maintained .
DE 10 2007 019 989 A1에는 이하의 단계를 갖는 방법이 제안된다:DE 10 2007 019 989 A1 proposes a method having the following steps:
- 하이브리드 구동부의 유해 물질 배출을 최소화하며 하이브리드 구동 회전수 및 하이브리드 구동 토크에 전기 기계의 제1 구동 토크 및 연소 엔진의 제2 구동 토크가 각각 할당되는 복수의 특성맵을 생성하는 단계, Generating a plurality of characteristic maps each of which minimizes the emission of harmful substances in the hybrid driving section and to which the first driving torque of the electric machine and the second driving torque of the combustion engine are respectively assigned to the hybrid driving rotational speed and the hybrid driving torque,
- 목표 출력이 유지되거나 하회하지 않도록 특성맵을 선택하는 단계, 및Selecting a characteristic map such that the target output is maintained or not falling; and
- 선택된 특성맵으로부터 출력되는 구동 토크로 하이브리드 구동부를 작동하는 단계.Operating the hybrid drive with drive torque output from the selected characteristic map;
본 발명의 과제는 내연 기관의 목표 작동 변수를 결정하는 방법을 제공하는 데에 있다. It is an object of the present invention to provide a method for determining a target operating parameter of an internal combustion engine.
제1 양태에서, 본 발명은 특히 차량의 내연 기관의 목표 작동 변수를 결정하는 방법에 관한 것이며, 목표 작동 변수는 목표 작동 변수 한계값에 따라 선택되며, 목표 작동 변수 한계값은, 특히 목표 작동 변수가 목표 작동 변수 한계값보다 작을 경우, 내연 기관의 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 작도록 결정된다. 사전 설정 가능한 배출 한계값은 예를 들어 그을음 입자의 수 또는 질소 산화물의 양이다. 이러한 배출 한계값은 차량에서 예를 들어 차량의 지나온 거리에 따라 기준화될 수 있다. 배출 특성 변수는 내연 기관의 실제 배출 값, 예를 들어 마찬가지로 (경우에 따라 기준화된) 그을음 입자의 수 또는 질소 산화물의 양을 나타낸다. 배출 특성 변수는 예를 들어 측정될 수 있다. 또한, 예를 들어 배출 특성 변수가 모델로부터 산출되는 것도 가능하다. 이는, 내연 기관의 작동 시에, 예를 들어 법적인 규정으로 인해 초과되지 말아야 하거나 초과되어서는 안되는 배출 한계값이 유지되는 장점을 가지며, 내연 기관의 작동은, 배출 한계값이 초과되지 않는 경우, 배출 한계값에 의해 영향을 받지 않는 상태로 유지된다(그리고 예를 들어 연료 소비 최적화되어 형성될 수 있다). 특히, 상기 방법은 배출 한계가 비정상 작동에서도 유지될 수 있도록 한다.In a first aspect, the present invention relates in particular to a method for determining a target operating variable of an internal combustion engine of a vehicle, wherein the target operating variable is selected according to a target operating variable limit, Is smaller than the target operating variable limit, the value of the emission characteristic variable of the internal combustion engine is determined to be smaller than the preset exhaust limit value. The preset discharge limit value is for example the number of soot particles or the amount of nitrogen oxides. This emission limit value can be standardized in the vehicle, for example, according to the distance traveled by the vehicle. The emission characteristic variable represents the actual emission value of the internal combustion engine, for example the number of soot particles or the amount of nitrogen oxide, likewise (if any). The emission characteristic parameter can be measured, for example. It is also possible, for example, that the emission characteristic variable is calculated from the model. This has the advantage that in operation of the internal combustion engine, for example, an emission limit value that should not be exceeded or exceeded due to legal requirements is maintained, and operation of the internal combustion engine is controlled such that, when the emission limit value is not exceeded, It remains unaffected by the limit value (and can be formed, for example, by optimizing fuel consumption). In particular, the method allows the emission limit to be maintained even in abnormal operation.
이 경우에, 내연 기관의 작동 변수의 실제값은, 예를 들어 제어를 통해, 실제로 내연 기관의 작동 변수가 내연 기관의 목표 작동 변수에 상응하도록 설정된다. 특히 전이 거동 시에 실제값이 목표값에, 즉, 내연 기관의 목표 작동 변수에 정확히 상응하지 않을 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 알려져 있다. 내연 기관의 작동 변수는 예를 들어 토크 또는 출력, 또는 내연 기관의 토크 또는 출력을 나타내는 다른 변수, 예를 들어 분사된 연료량을 통해 제공될 수 있다.In this case, the actual value of the operating variable of the internal combustion engine is set such that, for example, through control, the operating variable of the internal combustion engine actually corresponds to the target operating variable of the internal combustion engine. It is known to those skilled in the art that the actual value may not exactly correspond to the target value, i. E., The target operating variable of the internal combustion engine, especially during the transition behavior. The operating parameters of the internal combustion engine may be provided via, for example, torque or power, or other variables indicative of the torque or output of the internal combustion engine, for example, the amount of fuel injected.
다른 양태에 따르면, 목표 작동 변수 한계값은 절대값 한계값 또는 기울기 한계값을 포함한다. 이러한 방식으로, 목표한 대로, 내연 기관의 작동 영역 또는 다이내믹이 배출 비임계적 영역으로 한정되는데, 즉, 예를 들어 내연 기관의 준정상 작동이 강제된다.According to another aspect, the target operating parameter limit includes an absolute value threshold or a slope limit value. In this way, as desired, the operating region or dynamics of the internal combustion engine is limited to the discharge non-regime region, i.e. the quasi-normal operation of the internal combustion engine, for example.
예를 들어, 목표 작동 변수 한계값이 절대값 한계값을 포함하는 경우에 있어서, 목표 작동 변수의 절대값이 절대값 한계값보다 작으면, 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 작고 그리고/또는 목표 작동 변수의 절대값이 절대값 한계값보다 크면, 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 클 수 있다. 목표 작동 변수 한계값이 절대값 한계값을 통해 주어지는 경우, 예를 들어, 목표 작동 변수의 절대값이 절대값 한계값보다 작으면, 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 작을 수 있고, 그리고/또는 목표 작동 변수의 절대값이 절대값 한계값보다 크면, 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 클 수 있다.For example, if the absolute value of the target operating variable is less than the absolute value limit value, then the value of the emission characteristic variable is less than the preset discharge threshold value And / or if the absolute value of the target operating variable is greater than the absolute value threshold, then the value of the emission characteristic variable may be greater than the preset exhaust threshold value. If the target operating variable limit is given by an absolute value limit value, for example, if the absolute value of the target operating variable is less than the absolute value limit value, then the value of the emission characteristic variable may be less than the preset exhaust limit value , And / or if the absolute value of the target operating variable is greater than the absolute value threshold, the value of the emission characteristic variable may be greater than the preset exhaust threshold value.
마찬가지로, 예를 들어, 목표 작동 변수 한계값이 기울기 한계값을 포함하는 경우에 있어서, 목표 작동 변수의 기울기, 즉, 시간적 변경율이 기울기 한계값보다 작을 경우, 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 작을 수 있고, 그리고/또는 목표 작동 변수의 기울기가 기울기 한계값보다 클 경우, 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 클 수 있다. 목표 작동 변수 한계값이 기울기 한계값을 통해 주어지는 경우, 예를 들어, 목표 작동 변수의 기울기가 기울기 한계값보다 작으면, 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 작을 수 있고, 그리고/또는 목표 작동 변수의 기울기가 기울기 한계값보다 크면, 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값보다 클 수 있다. Similarly, for example, in the case where the target operating variable limit includes a slope limit value, when the slope of the target operating variable, that is, the temporal change rate, is smaller than the slope limit value, And / or the slope of the target operating variable is greater than the slope limit, then the value of the emission characteristic variable may be greater than the preset discharge threshold value. For example, if the slope of the target operating variable is less than the slope limit, then the value of the emission characteristic variable may be less than the preset discharge threshold value and / Or if the slope of the target operating variable is greater than the slope limit, the value of the emission characteristic variable may be greater than the preset discharge threshold value.
또한, 목표 작동 변수 한계값이 하나 이상의 값을 포함하는 것도 가능하다. 이러한 복수의 값들은 예를 들어 파레토 프론트에 상응한다.It is also possible that the target operating parameter limit includes more than one value. Such a plurality of values corresponds to a Pareto front, for example.
다른 양태에 따르면, 다른 구동 유닛의 목표 작동 변수가 내연 기관의 목표 작동 변수에 따라 선택될 수 있다. According to another aspect, the target operating variable of the other drive unit can be selected according to the target operating variable of the internal combustion engine.
이는, 다른 구동 유닛이 내연 기관의 거동에서 경우에 따라 목표 작동 변수의 한정을 통해 야기된 변경을 보상할 수 있는 장점을 가진다. 이 경우에, 다른 작동 유닛은 예를 들어 모터식으로 작동 가능한 전기 기계를 통해 제공될 수 있거나 예를 들어 유압 또는 공압 구동 유닛을 통해 제공될 수 있다.This has the advantage that the other drive units can compensate for the changes caused through the limitation of the target operating parameters, as the case may be, in the behavior of the internal combustion engine. In this case, the other operating unit may be provided, for example, via a motor-operable electric machine, or may be provided, for example, via a hydraulic or pneumatic drive unit.
다른 구동 유닛의 작동 변수의 실제값은, 예를 들어 제어를 통해, 실제로 다른 구동 유닛의 목표 작동 변수에 상응하도록 설정된다. 특히 전이 거동 시에 실제값이 목표값에, 즉, 다른 구동 유닛의 목표 작동 변수에 정확히 상응하지 않는다는 것은 통상의 기술자에게 다시 알려져 있다.The actual value of the operating variable of the other drive unit is, for example, set via control, to correspond to the actual operating variable of the other drive unit. It is known to those skilled in the art, in particular, that the actual value at the transition behavior does not exactly correspond to the target value, i. E., The target operating variable of the other drive unit.
다른 구동 유닛의 작동 변수는 예를 들어 토크 또는 출력, 또는 다른 구동 유닛의 토크 또는 출력을 나타내는 다른 변수를 통해 주어질 수 있다.The operating parameters of the other drive units may be given through, for example, torque or output, or other variables indicative of the torque or output of the other drive unit.
개선된 양태에 따르면, 다른 구동 유닛의 목표 작동 변수는, 사전 설정 가능한 전체 목표 작동 변수, 즉, 예를 들어 내연 기관의 목표 작동 변수와 다른 구동 유닛의 목표 작동 변수의 합이 운전자 요구 작동 변수와 같도록 선택될 수 있다. 운전자 요구 작동 변수는, 설정 부재, 특히 가속 페달의 위치에 따라 선택될 수 있으며, 따라서 운전자에 의해 직접 사전 설정될 수 있다. 그러나, 이는 다른 장치, 예를 들어, 거리 조절을 이용하는 크루즈 컨트롤의 사전 설정에 따를 수도 있다.According to an improved aspect, the target operating variable of the other drive unit is set such that the sum of the settable total target operating variable, i.e. the target operating variable of the internal combustion engine, and the target operating variable of the other drive unit, Can be selected to be the same. The driver demand actuation variable can be selected according to the position of the setting member, particularly the accelerator pedal, and thus can be preset directly by the driver. However, it may also be subject to the presetting of another device, for example a cruise control using distance control.
이는, 운전자 요구가 최우선 순위에 있는 장점을 갖는데, 즉, 내연 기관 및 다른 구동 유닛이 운전자 요구가 설정되도록 작동된다. 즉, 시스템은, 예를 들어 사전 설정 가능한 배출 한계값에 의해서가 아니라 운전자의 다이내믹 요구가 단지 전체 시스템의 한계에 의해서 한정되도록 작동되는 것도 가능하다. 운전자 요구의 설정의 범주 내에서, 내연 기관 및 다른 구동 유닛의 작동은 예를 들어 연료 소비 최적화되어 수행될 수 있다.This has the advantage that the driver's demand is the highest priority, i.e. the internal combustion engine and the other drive unit are operated to set the driver's demand. That is, it is also possible that the system is operated such that, for example, the dynamic demand of the driver is limited by the limits of the overall system, rather than by a preset discharge threshold value. Within the scope of the setting of the driver's request, the operation of the internal combustion engine and other drive units can be performed, for example, with fuel consumption optimized.
특히, 목표 작동 변수 한계값은, 다른 구동 유닛의 작동 변수의 어떠한 최대 실제값이 설정될 수 있는지에 따라 선택될 수 있다. 이러한 최대 실제값은 예를 들어 가변적일 수 있으며 다른 구동 유닛의 작동 파라미터에 좌우될 수 있으며, 특히 이로부터, 예를 들어 특성맵을 통해 결정될 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 간단하게, 구동 토크에 대한, 특히 운전자 요구에 대한 요구가 신뢰성 있게 구현되는 것이 보장될 수 있다.In particular, the target operating parameter limit may be selected according to which maximum actual value of the operating variable of the other drive unit can be set. This maximum actual value can be, for example, variable and can depend on the operating parameters of the other drive units, and can be determined therefrom, for example, via a characteristic map. In this way, and particularly simply, it can be ensured that the demands on the drive torque, in particular the driver's demand, are reliably implemented.
다른 양태에 따르면, 목표 작동 변수 한계값은, 다른 구동 유닛의 목표 작동 변수의 값이 다른 구동 유닛의 작동 변수의 설정 가능한 최대 실제값보다 크지 않도록 선택될 수 있다. 이는, 특히 간단하게, 다른 구동 유닛에 대한 너무 높은 요구가 설정되지 않도록 하는 것을 보장한다.According to another aspect, the target operating parameter limit may be selected such that the value of the target operating variable of the other drive unit is not greater than the settable maximum actual value of the operating variable of the other drive unit. This ensures, in a particularly simple manner, that a too high demand for another drive unit is not set.
다른 양태에서, 내연 기관의 목표 작동 변수는, 구동 트레인의 상태 변수에 따라, 즉, 배출 한계값과는 무관하게 결정된, 배출과는 무관한 작동 변수의 목표값을 내연 기관의 목표 작동 변수 한계값에 의해 한정함으로써 결정될 수 있다. 구동 트레인은 적어도 내연 기관 및 다른 구동 유닛을 포함한다.In another aspect, the target operating variable of the internal combustion engine is determined based on the state variable of the drive train, that is, the target value of the operating variable irrespective of the emission, which is determined independently of the emission limit value, As shown in FIG. The drive train includes at least an internal combustion engine and another drive unit.
이러한 방식으로, 배출 한계값의 유지가 특히 간단하게 보장될 수 있다. 내연 기관의 기존의 제어를 구현하여, 배출 한계값의 유지가 보장되기 위해서 단지 최소 요구만이 필요하다. 배출과는 무관한 작동 변수의 목표값이 기준(criterion)에 따라 최적화로 결정되는 경우, 당연히 상기 기준에 대한 최적화 포인트가 제공된 한정을 통해 다시 소멸될 수 있다. 그러나 검사에서 이러한 효과가 종종 미미하기 때문에 그 작용은 의미가 없다는 것이 증명되었다.In this way, the maintenance of the emission limit value can be particularly easily ensured. Only minimal requirements are required to implement the existing control of the internal combustion engine so that the maintenance of the emission limit value is ensured. If the target value of the operating variable irrespective of emission is determined to be an optimization according to a criterion, the optimization point for the criterion can of course be extinguished again through the provided limitations. However, since this effect is often insignificant in the test, it has been proven that the action is meaningless.
이러한 한정은 특히, 목표 작동 변수 한계값이 절대값 한계값을 통해 주어지는 경우에 제공될 수 있으며, 배출과는 무관한 목표값이 절대값 한계값보다 큰 경우, 배출과는 무관한 목표값이 절대값 한계값으로 대체된다. 목표 작동 변수 한계값이 기울기 한계값에 의해 주어지는 경우, 예를 들어 목표 작동 변수 한계값의 변경이 기울기 한계값에 의해 한정될 수 있다. 목표 작동 변수 한계값이 복수의 변수를 포함하는 경우, 이에 상응하여 복수의 변수들의 각각의 목표값이 각각 할당된 한계값에 의해 한정된다.This limitation may be provided in particular when the target operating variable limit is given by means of an absolute value limit and if the target value which is independent of discharge is greater than the absolute value limit value, Value thresholds. If the target operating variable limit is given by the slope limit value, for example, the change in the target operating variable limit can be defined by the slope limit value. If the target operating variable limit includes a plurality of variables, correspondingly each target value of the plurality of variables is defined by the assigned limit value, respectively.
다른 양태에 따르면, 내연 기관의 목표 작동 변수가 비용 함수의 최대화 또는 최소화를 통해 결정될 수 있다. 이러한 절차는 배출에 대해 허용된 작동점 하에 실제로 최적화로 선택되는 장점을 가진다.According to another aspect, the target operating variable of the internal combustion engine can be determined through maximizing or minimizing the cost function. This procedure has the advantage that it is actually selected for optimization under the operating points allowed for emissions.
개선된 양태에서, 배출 비용 항이 결정될 수 있으며, 비용 함수는 배출 비용 항에 따라 결정된다. 이러한 변환은 사전 설정 가능한 배출 한계값의 특히 간단하고 유연한 유지를 보장한다. 이 경우에, 배출 비용 항은 특성맵을 통해 주어지는데, 이 특성맵은 예를 들어 목표 작동 변수의 각각의 값을 위해 예측된 배출의 평가를 제공하고, 예를 들어 비용 함수의 곱셈 또는 덧셈 적용을 통해, 비용 함수의 최대화 또는 최소화 시에 사전 설정 가능한 배출 한계값이 유지되도록 한다.In an improved embodiment, the emission cost term can be determined and the cost function is determined according to the emission cost term. This conversion ensures a particularly simple and flexible maintenance of the preset discharge threshold value. In this case, the emission cost term is given through the characteristic map, which provides an estimate of the emission predicted, for example, for each value of the target operating variable, for example the multiplication or addition of a cost function To allow the preset discharge limit value to be maintained when maximizing or minimizing the cost function.
다른 양태에 따르면, 배출 비용 항이 목표 작동 변수 한계값에 따라 선택될 수 있다. 이는, 배출 비용 항의 특히 간단한 구현을 허용한다. 목표 작동 변수 한계값이 절대값 한계값 또는 기울기 한계값을 포함할 경우, 예를 들어 목표 작동 변수 한계값은 배출 한계값에 따라 선택될 수 있다.According to another aspect, the emission cost term may be selected according to the target operating parameter limit value. This allows a particularly simple implementation of the emission cost term. If the target operating parameter limit includes an absolute value threshold or a slope limit value, for example, the target operating variable limit may be selected according to the emission limit value.
다른 양태에서, 본 발명은 상술된 방법 중 한 방법의 모든 단계를 실행하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. In another aspect, the invention is directed to a computer program for performing all of the steps of one of the methods described above.
다른 양태에서, 본 발명은 상기 컴퓨터 프로그램이 저장된 전자 메모리 매체에 관한 것이다. In another aspect, the invention relates to an electronic memory medium in which the computer program is stored.
다른 양태에서, 본 발명은 상기 전자 메모리 매체를 포함하는 제어 장치에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a control device comprising the electronic memory medium.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention is shown.
도 1은 하이브리드 구동 트레인의 개략적인 토폴로지의 블록 선도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 흐름도이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 흐름도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 흐름도이다.1 is a block diagram of a schematic topology of a hybrid drive train.
2 is a flowchart according to the first embodiment.
3 is a flow chart according to the second embodiment.
4 is a flowchart according to the first embodiment.
도 1은 내연 기관(10)을 포함하는 구동 트레인 및 다른 구동 유닛에 대한 예를 나타내는 전기 모터(20)를 도시한다. 물론 두 개 이상의 유닛을 갖는 토폴로지도 가능하다.1 shows an
전자 제어 장치(30)는 내연 기관(10) 및 선택적으로 전기 기계(20)도 제어한다. 물론, 전기 기계(20)가 별도의 제어 장치에 의해 제어되는 것도 가능하다. 본 발명에 따른 방법은 예를 들어 제어 장치(30) 상에서 실행된다.The
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 도시한다. 작동 변수로서 통상 예시적으로 토크가 사용된다. 상술된 바와 같이, 토크 대신 다른 변수도 가능하다. 예를 들어 (도시되지 않은) 가속 페달 센서에 의해 결정되는 운전자 요구(FW)는 제1 블록(300), 제2 블록(310) 및 선택적으로 제3 블록(320)으로 전송된다. 또한, 제1 블록(300)에는 전기 기계(20)에 의해 최대 설정 가능한 토크(Lim_EM)가 전송되며, 이 토크는 예를 들어 특성맵으로부터 예를 들어 전기 기계(20)의 현재 존재하는 작동점을 위해 결정될 수 있다. 전기 기계(20)에 의해 최대 설정 가능한 토크(Lim_EM)가 선택적으로 제4 블록(330)으로 전송된다.Fig. 2 shows a first embodiment of the present invention. Torque is typically used as an operating parameter. As discussed above, other variables are possible instead of torque. For example, a driver request FW determined by an accelerator pedal sensor (not shown) is transmitted to the
선택적으로, 예를 들어 그로부터 전기 기계로 공급되는 (도시되지 않은) 배터리의 현재 충전 상태(SOC)가 마찬가지로 블록(300)으로 전송된다. 현재 인가된 내연 기관(10)의 실제-토크(M_ist_ICE)는 제1 블록(300) 및 제2 블록(310)으로 전송된다.Alternatively, for example, the current state of charge (SOC) of the battery (not shown) supplied therefrom to the electrical machine is likewise transferred to block 300. [ The actual-torque M_ist_ICE of the currently-applied
제1 블록(300)은 예를 들어 운전자 요구(FW)로부터 도출되고 전체적으로 인가된 토크의 분배(M_ICE_EM)를 제1 블록에 전송된 변수로부터 결정한다. 내연 기관(10) 및 전기 기계(20)에 전체적으로 인가된 토크의 가능한 분배로부터, 제1 블록으로 전송된 변수를 고려하여, 제1 블록(300)으로부터 예를 들어 연료 소비에 대해 가장 효율적인 분배가 결정된다. 분배(M_ICE_EM)는, 예를 들어, 전체적으로 인가된 토크의 어느 부분이 내연 기관(10)에 의해 인가된 것인지를 나타내는 퍼센트에 상응할 수 있다. 이 경우에, 제1 블록(300)에 전송된 변수는 구동 트레인의 상태를 나타내고 분배(M_ICE_EM)를 결정하기 위한 예시적인 변수로서 이해된다. 다른 변수도 물론 가능하다.The
분배(M_ICE_EM)는 제3 블록(320)에 전송된다. 제3 블록(320)은 제1 블록(300)에 의해 결정된 최적의 분배(M_ICE_EM)를 조정한다. 즉, 다른 요구, 예를 들어 (도시되지 않은) 촉매 컨버터 등의 가열에 대한 요구가 존재하는지의 여부가 결정된다. 최적의 분배(M_ICE_EM), 운전자 요구(FW) 및 경우에 따라 존재하는 언급된 다른 요구로부터, 내연 기관(10)에 의해 설정된 토크의, 배출과 무관한 목표값(M_pre_ICE) 및 전기 기계(20)에 의해 설정된 토크의, 배출과 무관한 목표값(M_pre_EM)이 결정된다. 이 경우에, 용어 "배출과 무관한"은 내연 기관(10)의 배출 특성 변수의 값의 명시적 고찰이 상기 목표값에 산입되지 않는 것으로 이해된다. 또한, 상기 목표값은 사전 설정 가능한 배출 한계값(ELim)과는 무관하게 결정된다.The distribution (M_ICE_EM) is sent to the
내연 기관(10)에 의해 설정된 토크의, 배출과 무관한 목표값(M_pre_ICE) 및 전기 기계(20)에 의해 설정된 토크의, 배출과 무관한 목표값(M_pre_EM)이 제4 블록(330)에 전송된다.The target value M_pre_ICE of the torque set by the
제2 블록(310)에는 운전자 요구(FW) 및 선택적으로 내연 기관(10)의 회전수(n), 내연 기관(10)의 현재 토크(M_ist_ICE), 촉매 컨버터의 온도(TCat) 및 내연 기관(10)의 (예를 들어 실린더 헤드에 인가된) 온도(T)가 전송된다. 제2 블록(310)은 상기 파라미터들로부터 내연 기관의 현재 작동점을 결정하는데, 예를 들어 상기 파라미터의 앙상블이 작동점을 규정한다. 다른 변수들은 현재 작동점의 결정을 위해 가능하다. 또한, 제2 블록(310) 내에서 사전 설정 가능한 배출 한계값(ELim)이 결정되거나 그곳에 (예를 들어 저장 레지스터 내에) 저장된다.The
제2 블록(310)은, 내연 기관(10)의 현재 작동점을 위해, 내연 기관(10)의 배출이 사전 설정 가능한 배출 한계값(ELim)을 초과하지 않고 내연 기관(10)에 의해 설정되는 것이 허용되는, 최대 가능한 값, 즉, 토크의 절대 한계값(AbsLim) 또는 최대 가능한 시간 변경율, 즉, 토크의 기울기 한계값(GradLim)을 결정한다. 이 경우에, 절대 한계값(AbsLim) 및/또는 기울기 한계값(GradLim)은 양의 값뿐 아니라 음의 값도, 즉, 최대값 및 최소값도 포함하는 것이 가능하다.The
제2 블록(310)은 제4 블록(330)에 절대 한계값(AbsLim) 및 기울기 한계값(GradLim)을 전송한다. 제4 블록은, 내연 기관(10)의 토크의, 배출과 무관한 목표값(M_pre_ICE)을 절대 한계값(AbsLim) 또는 기울기 한계값(GradLim)에 대한 변경율로 한정하고, 공지된 방식으로, 개회로 제어 및/또는 폐회로 제어를 이용하여 구현되는 내연 기관(10)의 토크의 목표값(M_soll_ICE)을 결정한다.The
여기서, 배출과 무관한 목표값(M_pre_ICE)으로부터 목표값(M_soll_ICE)으로, 내연 기관(10)의 토크의 목표값의 가능한 감소는, 배출과 무관한 목표값(M_pre_EM)에 대해 전기 기계(20)의 토크의 목표값(M_soll_EM)의 상응하는 상승을 통해 보상될 수 있다. 전기 기계(20)의 토크의 이러한 목표값(M_soll_EM)이 이렇게 설정될 수 없는 것이 가능한데, 이는 상기 목표값이 예를 들어 전기 기계(20)에 의해 최대로 설정 가능한 토크(Lim_EM)를 초과하기 때문이다. 이러한 경우, 제2 블록(310)에 의해 결정된 한계값을 높게 우선시하거나 내연 기관(10)의 토크의 목표값(M_soll_ICE)을 저하시키는 것이 가능하다. 그러나 전기 기계(20)의 토크의 목표값(M_soll_EM)은 목표값(M_soll_EM)이 최대 설정 가능한 토크(Lim_EM)를 초과하지 않을 정도로 증가되고, 상기 토크는 두 개의 목표값(M_soll_ICE 및 M_soll_EM)의 합이 운전자 요구(FW)에 상응하는 전체 토크에 상응할 정도로 내연 기관(10)의 토크의 목표값(M_soll_ICE)을 저하시킨다.Here, the possible reduction of the target value of the torque of the
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 운전자 요구(FW), 내연 기관(10)의 회전수(n) 및 배터리 충전 상태(SOC)가 제5 블록(400)에 전송된다. 블록(400)은 최적화를 실행하며 입력 변수를 기초로 하여 내연 기관(10)의 토크의 목표값(M_soll_ICE) 및 전기 기계(20)의 토크의 목표값(M_soll_EM)을 결정한다. 즉, 블록(400)에서, 비용 함수의 최대화 또는 최소화가 실행되며, 비용 함수는 내연 기관(10) 및 선택적으로 전기 기계(20)의 작동 파라미터의 함수로서 예를 들어 내연 기관(10)의 연료 소비를 맵핑한다.Figure 3 shows another embodiment of the present invention. The driver demand FW, the number of rotations n of the
제6 블록(410)은 마찬가지로 내연 기관(10)의 회전수(n), 내연 기관(10)의 현재 토크(M_ist_ICE), 촉매 컨버터의 온도(TCat) 및 내연 기관의 온도(T)를 수신한다. 블록(410)은 상기 변수들로부터 배출 비용 항(E_cost)을 결정한다. 배출 비용 항(E_cost)은 제5 블록(400)에 전송되며, 예를 들어, 내연 기관(10)의 작동 파라미터에 따라 배출 특성 변수의 추정값을 결정하는 특성맵이다.The
제5 블록(400)에는 마찬가지로, 사전 설정 가능한 배출 한계값(ELim)이 전송된다. 제5 블록(400)은, 배출 한계값(ELim) 및 배출 비용 항(E_cost)으로부터 공지된 방식으로 (예를 들어, 배출 비용 항(E_cost) 및 배출 한계값(ELim)으로부터 "벌점 함수"가 결정된다) (배출 비용 항(E_cost)이 배출 한계값(ELim)을 초과해서는 안되는) 부등식 부가 조건에 의한 최적화를 통해, 내연 기관(10)의 토크의 목표값(M_soll_ICE) 및 전기 기계(20)의 토크의 목표값(M_soll_EM)을 결정할 수 있다. Similarly, a preset discharge threshold value (ELim) is transmitted to the fifth block (400). The
도 4는 본 발명의 제3 실시예를 도시한다. 제7 블록(510)이 여기서 (다시 최적화를 통해) 내연 기관(10)의 토크의 목표값(M_soll_ICE) 및 전기 기계(20)의 토크의 목표값(M_soll_EM)을 결정한다.Fig. 4 shows a third embodiment of the present invention. The
제8 블록(520)은 사전 설정 가능한 배출 한계값(ELim) 및 선택적으로 내연 기관(10)의 회전수(n)에 따라, 내연 기관(10)의 현재 토크(M_ist_ICE)에 따라, 내연 기관(10)의 온도(T) 및 촉매 컨버터의 온도(TCat)에 따라, 내연 기관(10)의 토크(M)의 절대값 한계값(AbsLim)을 결정한다. The
제9 블록(530)은 선택적인 변수, 내연 기관(10)의 회전수(n), 내연 기관(10)의 온도(T) 및 촉매 컨버터의 온도(TCat)에 따라 내연 기관(10)의 토크(M)의 기울기 한계값(GradLim)을 결정한다.The
절대 한계값(AbsLim) 및 기울기 한계값(GradLim)은 제10 블록(540)에 전송되는데, 선택적으로 내연 기관(10)의 회전수(n)도 마찬가지로 전송된다. 제10 블록은 초과되지 않은 절대 한계값(AbsLim) 및 기울기 한계값(GradLim)으로부터 (예를 들어 특성맵으로서) 제7 블록(510)으로 전송되는, 상응하는 비용 함수(AbsCost 및 GradCost)를 결정한다. AbsCost 및 GradCost는 제7 블록(510) 내의 비용 함수의 최적화 시에 부등식 부가 조건의 유지를 보장한다.The absolute limit value AbsLim and the slope limit value GradLim are transmitted to the
제7 블록(510) 내에서 최적화된 비용 함수는 예를 들어 내연 기관의 비용 함수(ICE_cost)와 전기 기계의 비용 함수(EM_cost)의 합으로서 주어진다.The optimized cost function in
통상의 기술자는, 전체적으로 상술된 구성 요소 및 신호가 소프트웨어 내에서 구현될 수 있으나, 전체적으로 하드웨어로서 구현될 수도 있으며, 또한, 부분적으로 하드웨어 그리고 부분적으로 소프트웨어로서 구현될 수도 있다는 것으로 이해한다.It will be appreciated by those of ordinary skill in the art that the components and signals described above may be implemented entirely in hardware, but also partially in hardware and partially in software.
Claims (15)
목표 작동 변수 한계값(AbsLim, GradLim)은, 내연 기관(10)의 배출 특성 변수의 값이 사전 설정 가능한 배출 한계값(ELim)보다 작도록 결정되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 목표 작동 변수 결정 방법.A method for determining a target operating variable (M_soll_ICE) of an internal combustion engine (10), wherein a target operating variable (M_soll_ICE) is selected according to a target operating variable limit value (AbsLim, GradLim)
Characterized in that the target operating variable limit value (AbsLim, GradLim) is determined so that the value of the emission characteristic variable of the internal combustion engine (10) is smaller than the preset emission limit value (ELim) Way.
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