[发明专利]用于控制内燃机的排放的方法和控制器

说明书

本发明涉及一种用于控制内燃机排放的方法，该方法包括：确定累积排放变量(EMK)，其基于在具有不同的内燃机运行状态的内燃机运行区间内的第一排放变量的排放值(EMDS)并且基于在内燃机运行区间外的第一排放变量的排放值(EMDS_hist,EMDS_22a,EMDS_22a,hist,…)；和借助由累积排放变量和与第一排放变量不同的第二排放变量的帕累托最优组合构成的无差异曲线(I)确定内燃机的参考变量(x(t))，其中参考变量(x(t))这样影响内燃机的运行状态，使得第一排放变量和第二排放变量被这样调节，以使在内燃机运行区间中的累积排放变量(EMK)不超过该运行区间的上限(EMG)，并且第二排放变量的目标函数是最小的。本发明还涉及一种用于执行根据本发明的方法的控制器(1)。

技术领域

本发明涉及一种用于控制机动车，尤其是汽油发动机或柴油发动机的内燃机的排放的方法，以及一种用于控制内燃机的排放的控制器，所述控制器尤其是用于执行根据本发明的控制排放的方法。

背景技术

控制器用于控制车辆领域中重要的发动机功能。除了构造措施如燃烧室设计以及通过喷射系统和喷射方法影响混合物形成之外，控制器尤其是还可以用于在发动机运行中降低燃料消耗和与之相关的二氧化碳排放以及降低基本废气成分如一氧化碳(CO)、烃(HC)，氮氧化物(NOx)及碳黑(或称为烟灰(Ruβ))和颗粒。

控制器的已知功能获得关于发动机的运行状态的信息(例如速度、扭矩、期望扭矩、温度、充电状态-DPF(Diesel-Partikelfilter，柴油-颗粒过滤器))并确定对运行过程中的经济性和排放有影响的参考变量。

同样存储在控制器中的发动机万有特性曲线通常用于确定这些参考变量，发动机万有特性曲线中例如存储有取决于上述运行状态的额定废气再循环率或额定增压压力。合适的参考变量例如是废气再循环率、废气再循环分布、气缸充气、喷射时刻，点火时刻。然后从这些参考变量导出操纵变量如节气门位置或VTG(可变的涡轮机几何形状)的位置等。

DE 10 2015 222 684 A1公开了一种用于控制排放的控制器，其中以行驶工况或行程为示例对排放潜力进行补偿。但是，此方法不适用于因技术原因而无法满足排放极限值的临界行程。临界行程包括短于约2小时(RDE时段，尤其是90至120分钟)的行程，尤其是在城市交通中或对于在高速公路上的最高速度。RDE是指即实际驾驶排放测试方法，其中内燃机运行点以随机/可变方式开始。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于控制内燃机的排放的方法和控制器，其至少部分地克服了上述缺点并且能够灵活地应用于任何行程。

该目的通过一种用于控制排放的方法和用于监控排放的控制器来实现。

根据第一方面，本发明涉及一种用于控制内燃机的排放的方法，包括：

确定累积排放变量，其基于在具有不同的内燃机运行状态的内燃机运行区间内的第一排放变量的排放值并且基于在内燃机运行区间外的第一排放变量的排放值；和

借助由累积排放变量和与第一排放变量不同的第二排放变量的帕累托最优组合构成的无差异曲线确定内燃机的参考变量，其中参考变量影响内燃机的运行状态，使得第一排放变量和第二排放变量被这样调节，以使在内燃机运行区间中的累积排放变量不超过该运行区间的上限，并且第二排放变量的目标函数是最小的。

根据第二方面，本发明涉及一种用于监控内燃机的排放的控制器，该控制器设计用于执行根据第一方面的方法。

本发明涉及一种用于控制内燃机的排放的方法。在该上下文中，术语“内燃机”包括具有其所有机组如辅助机组和调整元件的整个内燃机系统。内燃机可具有汽油发动机或柴油发动机。内燃机可以是混合动力驱动的一部分，该混合动力驱动额外还具有电动机。