Способ регулирования выбросов
Изобретение относится к способу управления выбросами вредных веществ автомобиля. Способ (200) регулирования выбросов отработавших газов автомобиля для достижения желаемого коэффициента содержит первый шаг (202) для определения скользящего среднего значения выбросов для текущих условий движения, второй шаг (204) для сравнения скользящего среднего значения выбросов с заранее заданным пороговым значением и третий шаг (206) для управления работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов для поддержания объединенного скользящего среднего значения выбросов на уровне или ниже заранее заданного порогового значения и за счет этого достижения желаемого коэффициента соответствия. Технический результат: создание способа, при котором пригодные коэффициенты соответствия достигались бы для квалификационных ездовых циклов, но который при этом не влиял бы на выбросы и эффективность при нормальных условиях движения. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу управления выбросами вредных веществ автомобиля.
Уровень техники
Европейские стандарты по уровням выбросов автомобилей для норматива Евро 6.1 требуют отчетности по выбросам, происходящим в реальных условиях движения. Необходимо, чтобы значение выбросов при реальном ездовом цикле (ВРЕЦ), было меньше, чем заданная пропорция пределов, установленных для нового европейского ездового цикла (НЕЕЦ). По нормативам Евро 6.1 значение выбросов в реальных условиях движения рассматривают как коэффициент соответствия (КС), определяемый по реальному ездовому циклу автомобиля как пропорцию предела НЕЕЦ. Для уровня выбросов по Евро 6.2 для реального ездового цикла или комбинации ездовых циклов значение КС должно быть ниже определенного порогового значения. В случае использования Евро 6.1 ожидается, что КС будет находиться в приемлемом диапазоне, как определено производителем автомобиля, например, меньше, чем 3.
Процесс оценки ВРЕЦ позволяет различать пороговые значения КС для различных категорий условий движения, учитывая, что объединенный КС для полного ездового цикла соответствует заданному пределу или лучше его. Как правило, условия движения разделены на категории, такие как условия для города, сельской местности и автострады, или как условия для низкой или высокой мощности. Ездовой цикл подходящей протяженности, содержащий надлежащие участки с условиями для города, сельской местности и шоссе может быть определен как квалификационный ездовой цикл. Для того чтобы соответствовать стандартам по выбросам, автомобиль должен поддерживать полное значение КС в пределах или ниже порогового значения для каждого квалификационного реального ездового цикла.
При нормальных обстоятельствах маловероятно, что конечный пользователь автомобиля будет регулярно выполнять ездовой цикл, который, мог бы квалифицироваться в соответствии с требованиями ВРЕЦ, поэтому автомобиль не сможет достичь определенного нормативом значения КС для этого ездового цикла. Однако не известно, будет ли ездовой цикл квалифицирован, пока не будет завершен, и при выполнении квалификационного ездового цикла необходимо обеспечить достижение определенного нормативом значения КС. Кроме того, не желательно производить чрезмерные выбросы, даже когда сокращение выбросов не требуется или измеренное значение соответствует действующему нормативу.
Управление автомобилем, в целях выполнения требований по выбросам, всегда соответствующим квалификационным ездовым циклам, может быть осуществлено при гарантии, что мгновенное значение КС по всему ездовому циклу поддерживается в пределах, установленных нормативом, для каждого условия движения. Тем не менее, это может привести к возрастанию общих выбросов (например, СO2) и уменьшению эффективности автомобиля.
Поэтому требуется способ, при котором пригодные коэффициенты соответствия достигались бы для квалификационных ездовых циклов, но который при этом не влиял бы на выбросы и эффективность при нормальных условиях движения.
Сущность изобретения
Согласно аспекту настоящего изобретения, предложен способ для регулирования выбросов автомобиля, для достижения желаемого коэффициента соответствия. Способ содержит: определение скользящего среднего значения выбросов для текущих условий движения; определение предсказанного скользящего среднего значения выбросов для будущих условий движения; определение объединенного скользящего среднего значения выбросов, вычисленного на основе текущих и будущих условий движения и управление работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов, чтобы поддерживать объединенное скользящее среднее значение выбросов на уровне или ниже заранее заданного порогового значения, и за счет этого достигнуть желаемого коэффициента соответствия.
Настоящий способ может, кроме того, содержать классификацию текущих условий движения автомобиля и определение управляющего воздействия для двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов для реализации этого воздействия согласно объединенному скользящему среднему значению выбросов и категории текущих условий движения. Управление работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов может быть отложено до появления будущих условий движения.
Настоящий способ может, кроме того, содержать: определение категории предсказанных условий движения для будущих условий движения и определение управляющего воздействия для двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов для с целью его реализации в соответствии с объединенным скользящим средним значением выбросов и категории будущих условий движения.
Управление работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов может осуществляться для увеличения выбросов одного или более газов из автомобиля для одного или нескольких условий движения.
Настоящий способ может, кроме того, содержать: определение скользящего среднего значения выбросов для прошлых условий движения. Объединенное скользящее среднее значение выбросов может быть вычислено на основе прошлых, текущих и будущих условий движения.
Условия движения, используемые для определения объединенного скользящего среднего значения выбросов, могут быть выбраны так, что ездовой цикл, содержащий каждое из условий движения, мог бы рассматриваться в качестве квалификационного ездового цикла в соответствии с европейскими нормативами по выбросам, например, чтобы одно или несколько условий движения могли рассматриваться как образующая часть квалификационного, соответствующего нормативам, ездового цикла.
Каждое значение выбросов, используемое для определения одного или нескольких скользящих средних значений выбросов, может быть классифицировано согласно условиям движения автомобиля. Категория условий движения может быть определена по соответствующей скорости автомобиля. Дополнительно или альтернативно, категория условий движения может быть определена по соответствующей мощности на колесах автомобиля. Каждое из скользящих средних значений выбросов может содержать значения выбросов в единственной категории. Также одно или несколько скользящих средних значений выбросов могут содержать значения выбросов в различных категориях.
Значение выбросов, используемое для определения одного или нескольких скользящих средних значений выбросов, может быть определена, по крайней мере, частично, на основе модели данных или справочной таблицы. Например, предсказанное скользящее среднее значение выбросов может быть определено на основе модели данных или справочной таблицы значений выбросов. Дополнительно или альтернативно, значение выбросов, используемое для определения одного или нескольких скользящих средних значений выбросов, может быть определено, по крайней мере, частично, по измерениям от одного или нескольких датчиков, установленных на автомобиле. Измерения, например, измеренные значения выбросов для текущих условий движения, от одного или нескольких датчиков, установленных на автомобиле, могут быть использованы для наполнения, обновления или улучшения модели данных или справочной таблицы.
Предсказанное скользящее среднее значение выбросов для будущих условий движения может быть определено на основе одного или нескольких факторов:
a) информация о текущем маршруте автомобиля;
b) текущие условия эксплуатации автомобиля;
c) предыдущие условия эксплуатации автомобиля;
d) предыдущие значения выбросов автомобиля; и
e) информация о предыдущем маршруте автомобиля.
Работа двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов может управляться с целью обеспечения одного или нескольких параметров:
a) оптимальная эффективность автомобиля для комбинации нескольких условий движения;
b) оптимальная эффективность автомобиля в текущих условиях движения;
c) оптимальная производительность автомобиля в текущих условиях движения;
d) минимизация выбросов автомобиля в текущих условиях движения; и
e) минимизация выбросов автомобиля для комбинации нескольких условий движения.
Предсказанное значение выбросов может быть определено при допущении, что управление двигателем и/или системой снижения токсичности отработавших газов будет осуществляться с целью обеспечения одного или нескольких параметров:
a) уменьшение выбросов автомобиля;
b) оптимальная производительность автомобиля в будущих условиях движения;
c) оптимальная эффективность автомобиля в будущих условиях движения; и
d) оптимальная эффективность автомобиля для комбинации нескольких условий движения.
Допущения по управлению двигателем и/или системой снижения токсичности отработавших газов могут быть определены на основе одного или нескольких параметров:
a) информация о текущем маршруте автомобиля;
b) текущие условия эксплуатации автомобиля и/или значения выбросов;
c) информация о предыдущем маршруте автомобиля; и
d) предыдущие условия эксплуатации автомобиля и/или значения выбросов.
Согласно другому аспекту настоящего раскрытия, представлена система, содержащая один или несколько модулей, например, управляющие модули, сконфигурированные для обеспечения настоящего способа согласно ранее упомянутому аспекту раскрытия.
Настоящая система может, кроме того, содержать один или несколько датчиков выбросов.
Согласно другому аспекту настоящего раскрытия, представлен автомобиль, содержащий настоящую систему согласно ранее упомянутому аспекту раскрытия.
Согласно другому аспекту настоящего раскрытия, представлено программное обеспечение, выполняемое на компьютерных аппаратных средствах, что позволяет компьютерным аппаратным средствам обеспечивать настоящий способ согласно ранее упомянутому аспекту раскрытия.
Для того чтобы избежать ненужного дублирования и повторения текста в спецификации, определенные особенности приведены относительно только одного или нескольких аспектов или вариантов настоящего изобретения. Однако нужно подразумевать, что, там, где это технически возможно, особенности, приведенные относительно любого аспекта или варианта настоящего изобретения, могут также использоваться с любым другим аспектом или вариантом настоящего изобретения.
Краткое введение к чертежам
Для лучшего понимания настоящего изобретения и для более ясного указания, как может быть реализовано настоящее изобретение, здесь будет дана ссылка посредством примера на сопроводительные чертежи, на которых представлено следующее:
Фиг. 1 показывает схематическое представление движения потока воздуха и отработавших газов через систему двигателя и систему снижения токсичности отработавших газов;
Фиг. 2 показывает способ мгновенного контроля выбросов автомобиля;
Фиг.3 показывает способ контроля выбросов автомобиля по текущему ездовому циклу;
Фиг. 4 показывает способ контроля выбросов автомобиля по текущим и будущим условиям движения;
Фиг. 5 показывает систему контроля выбросов автомобиля по текущему ездовому циклу; и
Фиг. 6 показывает систему контроля выбросов автомобиля по текущим и будущим условиям движения.
Подробное описание
В соответствии с фиг.1, автомобиль 1 содержит двигатель 2, воздухозаборник 4, систему 6 рециркуляции отработавших газов (РОГ) и выпускную систему 10. Как изображено на фиг.1, двигатель содержит дизельный двигатель с турбонаддувом, однако, также предусматривается, что настоящее изобретение может применяться к любому другому типу двигателя автомобиля, например, такому, как бензиновый двигатель. Дополнительно или альтернативно, двигатель может не иметь наддува или содержать нагнетатель и/или быть снабженным неким другим вариантом системы улучшенного всасывания. Автомобиль может содержать дополнительный мотор, например, такой, как электрический мотор, и, кроме того, двигатель 2 может быть частью системы гибридного привода.
Как показано на фиг.1, двигатель имеет впускной коллектор 2а и выпускной коллектор 2b. Приточный воздух поступает во впускной коллектор 2а из воздухозаборника 4, и может поступать в двигатель 2 через впускной коллектор 2а. Приточный воздух смешивается с топливом внутри двигателя 2, и смесь сгорает, обеспечивая мощность для движения автомобиля, а также мощность для каких-либо вспомогательных систем, таких, как электрические системы, установленные на автомобиле. Сгорание топлива и приточного воздуха производит отработавшие газы, содержащие водяной пар, углекислый газ (СO2), монооксид углерода (СО), оксиды азота (NOx) и другие газы, выбрасываемые через выпускной коллектор 2b.
Как изображено на фиг.1, система 6 РОГ содержит систему РОГ высокого давления. Также предусматривается, что система 6 РОГ может содержать систему РОГ низкого давления, в которой рециркулируют отработавшие газы, расширяясь при прохождении через турбину турбонагнетателя. Автомобиль может содержать комбинацию систем РОГ. Альтернативно, автомобиль может не содержать систему РОГ. Система 6 РОГ дает возможность части отработавших газов рециркулировать обратно к воздухозаборнику двигателя 2. Замена части богатого кислородом воздуха сгоревшими отработавшими газами уменьшает пропорцию содержания для каждого цилиндра, которое доступно для сгорания. Это приводит к более низкому выделению тепла и более низкой пиковой температуре цилиндра и, таким образом, уменьшает образование NOx.
Другие параметры также могут быть изменены для контроля выбросов при работе двигателя. Такие параметры содержат, но, не ограничиваясь этим, форму факела распыла топлива и количество впрыскиваемого топлива, давление топливной рампы, давление наддува турбонагнетателя, охлаждение системы РОГ и впускного коллектора и изменение фаз газораспределения. В объеме настоящего изобретения предусматривается, что параметр двигателя или комбинация параметров могут изменяться желаемым образом для влияния на двигатель и/или вредные выбросы автомобиля, и/или эффективность использования топлива, причем прямо или косвенно.
Отработавшие газы, рециркулирующие через систему 6 РОГ, поступают в выпускную систему 8. Как показано на фиг.1, выпускная система 8 содержит накопитель 10 оксидов азота (НОА) и устройство 12 выборочного каталитического восстановления (ВКВ) выше по потоку относительно выпускного отверстия 14. Устройство 12 ВКВ может быть активно управляемым, как описано ниже, или может быть пассивным устройством ВКВ. Дополнительно или альтернативно, система снижения токсичности отработавших газов может содержать дизельный сажевый фильтр (ДСФ) и/или дизельный окисляющий катализатор (ДОК). Также дополнительно или альтернативно, выпускная система может содержать объединенное устройство снижения токсичности отработавших газов, такое как объединенное устройство (ВКВ/ДСФ). При желании, может быть добавлено какое-либо другое устройство снижения токсичности отработавших газов. Устройства снижения токсичности отработавших газов могут быть установлены в любом порядке в пределах выпускной системы.
Эффективность каких-либо устройств снижения токсичности отработавших газов, установленных в пределах выпускной системы 8, может быть определена во время эксплуатации автомобиля, а параметры двигателя и/или самих устройств снижения токсичности отработавших газов могут изменяться для регулировки их эффективности, например, как описано ниже, относительно НОА 10 и устройства 12 ВКВ.
НОА 10, как правило, содержит цеолит, который адсорбирует соединения NOx (особенно NO и NO2) из отработавших газов. Цеолит в состоянии адсорбировать конечный объем NOx, и по мере заполнения накопителя скорость адсорбции NOx уменьшается. Когда накопитель заполнен, NOx больше не может адсорбироваться, и цеолит должен быть очищен или регенерирован, чтобы адсорбировать дополнительное количество NOx. Доступны различные способы регенерации НОА, путем преобразования захваченного NOx в азот и воду, удаляемые из автомобиля. Эффективность НОА 12 может быть изменена путем управления интервалами между циклами регенерации НОА и/или характером чистки. Например, чистка может быть полной или частичной.
Устройство 12 ВКВ в выпускной системе, изображенное на фиг.1, использует управляемый впрыск восстановителя, например, из системы дозирования ВКВ, для преобразования соединений NOx, присутствующих в отработавших газах, в азот и водяной пар путем процесса химического восстановления. Обычно в качестве восстановителя используется безводный аммиак, доза которого регулируется для определения эффективности, позволяющей удалять NOx из отработавших газов. Дополнительно или альтернативно для подачи восстановителя через систему дозирования ВКВ, восстановитель может производиться в пределах выпускной системы, например, путем очистки НОА 10 или каким-либо другим процессом исправления.
На эффективность систем снижения токсичности отработавших газов часто влияет температура отработавших газов. Следовательно, может быть желательно скорректировать параметры сгорания в двигателе, такие, как регулировка впрыска по времени, для того чтобы косвенно повлиять на эффективность устройств снижения токсичности отработавших газов. Регулировка количества отработавших газов, рециркулирующих при помощи системы 6 РОГ, может также дать подобный эффект.
В соответствии с фиг. 2, показан способ 200 контроля выбросов отработавших газов в соответствии со структурой настоящего изобретения. Настоящий способ 200 содержит первый шаг 202 для определения скользящего среднего значения выбросов, второй шаг 204 для сравнения скользящего среднего значения выбросов с заранее заданным пороговым значением и третий шаг 206 для управления работой двигателя или системы снижения токсичности отработавших газов для поддержания скользящего среднего значения выбросов на уровне или ниже заранее заданного порогового значения. Каждый из этих шагов настоящего способа 200 может происходить, по существу, одновременно с другим шагом и может непрерывно повторяться во время эксплуатации автомобиля.
Доступны различные способы для определения скользящего среднего значения выбросов на шаге 202. В одном возможном способе средние значения выбросов регистрируются в течение фиксированных периодов, например, фиксированного интервала времени, и используются для вычисления скользящего среднего значения выбросов. Кроме того, период может не быть фиксированным, но может изменяться в соответствии со скоростью образования отработавших газов. Например, средние значения выбросов могут быть определены за периоды, в течение которых автомобиль или двигатель автомобиля выбрасывает заранее заданное количество СO2 или другого отработавшего газа. Период может изменяться в соответствии с текущими условиями эксплуатации или ездовым циклом автомобиля. Значение выбросов может быть привязано к расстоянию, например, количество NOx, произведенное на километр.
Средние значения выбросов, используемые для вычисления скользящего среднего значения выбросов, могут быть классифицированы в соответствии с текущими условиями движения автомобиля. Например, условия движения автомобиля, при которых регистрируется среднее значение выбросов, могут быть классифицированы как условия движения в городе, сельской местности или по автостраде/шоссе. Категория зарегистрированного значения выбросов может быть определена по средней скорости автомобиля, когда регистрируется значение выбросов. Например, средняя скорость ниже 60 км/ч может быть классифицирована как движение в городе; средняя скорость между 60 км/ч и 90 км/ч может быть классифицирована как движение в сельской местности и средняя скорость выше 90 км/ч может быть классифицирована как движение по автостраде/шоссе. Также возможны альтернативные диапазоны: например, средняя скорость ниже 45 км/ч может быть классифицирована как движение в городе, средняя скорость между 45 км/ч и 80 км/ч может быть классифицирована как движение в сельской местности и средняя скорость выше 80 км/ч и ниже 140 км/ч может быть классифицирована как движение по автостраде/шоссе. Значения выбросов, зарегистрированных на средних скоростях выше 140 км/ч, могут быть классифицированы как значения выбросов для движения с высокой скоростью. Средние значения выбросов, таким образом, могут быть классифицированы по 3 или 4 категориям. Средние значения выбросов могут быть альтернативно классифицированы с разделением на какое-либо желательное число категорий.
Дополнительно или альтернативно, зарегистрированные средние значения выбросов могут быть классифицированы в зависимости от средней мощности на колесах автомобиля. Средние значения выбросов могут быть классифицированы в качестве множества диапазонов значений мощности на колесах, например, может быть 9 диапазонов мощности на колесах. Альтернативно, может быть использовано какое-либо другое количество диапазонов мощности на колесах. Средним значениям выбросов могут быть назначены веса в соответствии с их категориями мощности на колесах, и, следовательно, скользящее среднее значение выбросов может быть определено как взвешенное скользящее среднее значение выбросов. Дополнительно или альтернативно, классифицированные значения могут подвергаться дальнейшей классификации, например для высокой и низкой мощности. Поэтому скользящее среднее значение выбросов или взвешенное скользящее среднее значение выбросов может быть вычислено для таких объединенных категорий.
Скользящее среднее значение выбросов, определенное на шаге 202, как описано выше, может относиться к единственной категории условий движения. Альтернативно, скользящее среднее значение выбросов может относиться к комбинации различных условий движения. Скользящее среднее значение выбросов может быть полным значением выбросов за поездку, например, полным значением выбросов ездового цикла, относящегося, по сути, к полному ездовому циклу, выполненному автомобилем, начиная с момента зажигания. Дополнительно или альтернативно, некоторое количество отдельных скользящих средних значений выбросов для различных категорий движения может быть определено на шаге 202, и, следовательно, настоящий способ 200, как описано, может быть выполнен одновременно несколько раз, отдельно для каждого из скользящих средних значений выбросов.
Также в рамках настоящего изобретения предусматривается, что могут быть желательны другие способы классификации измеренных значений выбросов, и альтернативное скользящее средние значение или взвешенное скользящее среднее значение выбросов может быть вычислено для реального ездового цикла или комбинации реальных ездовых циклов.
Однако определено, что скользящее среднее значение выбросов может быть сравнено на шаге 204 с пороговым значением. Пороговое значение может быть, по крайней мере, частично, определено категорией условий движения. Пороговое значение может быть, по крайней мере, частично, задано действующими нормативами.
Как описано выше в отношении фиг. 1, двигателем и/или системой снижения токсичности отработавших газов можно управлять, чтобы отрегулировать сумму выбросов, произведенных двигателем, и/или сумму выбросов, проходящих через выпускное отверстие. Следовательно, на шаге 206 двигателем 2 и или системой 8 снижения токсичности отработавших газов можно управлять так, чтобы гарантировать, что скользящее среднее значение выбросов не превышает пороговое значение на шаге 204.
Настоящий способ 200, описанный в отношении фиг. 2 выше, может быть в наибольшей степени непосредственно применен к мгновенному управлению выбросами, так, что среднее значение выбросов сохраняется в требуемых пределах всюду по ездовому циклу. Любое изменение в условиях ездового цикла, приводящее к увеличению выбросов, может учитываться путем одновременного управления состоянием двигателя и/или параметрами системы снижения токсичности отработавших газов, чтобы противодействовать изменению количества выбросов. Такие изменения могут поддерживаться в действительности, до тех пор, пока скользящее среднее значение выбросов не опустится ниже порогового значения. Этот процесс управления выбросами гарантирует, что коэффициент соответствия всегда оказывается ниже предела, установленного нормативом, требуемого для квалификационного ездового цикла.
При нормальных условиях движения маловероятно, что пользователь автомобиля выполнит поездку, которая могла бы рассматриваться как квалификационный ездовой цикл относительно требования к отчетности по значению выбросов при реальном ездовом цикле (ВРЕЦ). Например, поездка может быть слишком длинной или слишком короткой или может содержать неправильные пропорции участков вождения для города, сельской местности и автострады. Следовательно, она может не подходить для КС большинства ездовых циклов или поездок на автомобиле, для удовлетворения предела КС, заданного нормативом. Однако она может подходить для значения КС, для соответствия пределу, основанному на эквивалентном участке квалификационного цикла.
Если ездовой цикл квалифицируется и имеет приемлемое общее значение КС, ездовой цикл может содержать более высокие или более низкие значения КС во время движения на участках городского или сельского типа, или по автостраде соответственно. Работа системы сгорания, например, двигателя, средств управления и/или параметры устройства снижения токсичности отработавших газов могут изменяться для того, чтобы найти баланс и/или установить закономерность между количеством выбросов и экономией топлива. Эти баланс и/или закономерность могут изменяться в соответствии с категорией условий движения и/или точкой ездового цикла. Поэтому может быть не желательным даже во время квалификационного ездового цикла, контролировать каждый участок движения, чтобы убедиться в соответствии установленных нормативом требований КС для определенного участка, поскольку только значение КС полного ездового цикла должно быть ниже порогового значения.
Может быть определено, что некоторые выбросы наилучшим образом контролируются в течение определенного участка ездового цикла. Например, можно выявить, что уменьшение выбросов NOx во время движения по автостраде может быть достигнуто с меньшим снижением производительности и/или эффективности использования топлива, чем такое же снижение, достигнутое на участке ездового цикла для движения по городу. Дополнительно или альтернативно может быть определено, что ограничение количества первого вида выброса (например, NOx) при одних условиях движения может привести к большему увеличению второго вида выброса (например, СO2), по сравнению с ограничением первого вида выброса, который был получен при других условиях движения. Поэтому, может быть желательно разрешить более высокие уровни выбросов для одного или более газов, чем общие пороговые значения ездового цикла при определенных условиях.
Дополнительно или альтернативно, может быть желательно контролировать только некоторые рабочие параметры двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов при определенных условиях движения. Например, можно выявить, что чистка НОА 10 во время движения в городе создает больше СO2, чем чистка НОА 10 во время движения по автостраде, следовательно, может быть разрешено увеличенное количество выбросов NOx во время движения по городу, чтобы предотвратить нежелательное увеличение выбросов СO2. Во время движения по городу можно выявить, что выбросы NOx могут быть уменьшены путем изменения режима сгорания, например, в двигателе, при меньших ограничениях на производство СO2, и, следовательно, когда желателен контроль выбросов NOx, например, когда требуется достигнуть уменьшения выбросов, параметры двигателя могут изменяться в первую очередь по сравнению с параметрами устройства снижения токсичности отработавших газов.
При некоторых условиях движения эффективные средства управления могут быть доступны для контролирования выбросов, например, во время движения по автостраде адсорбция NOx может быть увеличена с небольшим увеличением производства СO2, например, путем чистки НОА. Поэтому, допускается дополнительно произведенный NOx, который может быть компенсирован для более высоких уровней производства двигателем.
Может быть желательно гарантировать, что эффективность использования топлива автомобиля максимизирована как для текущего значения выбросов, так и условий движения. При регулировании уровней выбросов автомобиля, управление двигателем и/или системами снижения токсичности отработавших газов может осуществляться так, чтобы обеспечить наилучшую эффективность использования топлива двигателем и/или автомобилем при поддержании значения выбросов в допустимых пределах. В некоторых случаях, особенно когда автомобиль новый и эффективность систем снижения токсичности отработавших газов высока, значение выбросов часто может быть ниже порогового значения. В этом случае может быть полезно управлять двигателем и/или системами снижения токсичности отработавших газов так, что количество выбросов возрастает, для того чтобы получить улучшение эффективности использования топлива, при поддержании значения выбросов на приемлемом уровне.
В дополнение к вышеуказанному, может быть желательно отклониться от желаемого значения КС, когда от двигателя требуется увеличенная производительность, например, для выполнения обгона или поддержания скорости на уклоне. Поддержание значений выбросов внутри пороговых пределов во время таких ситуаций, например, путем немедленной корректировки работы двигателя или системы снижения токсичности отработавших газов, может привести к возрастанию общего количества выбросов и/или снижению общей эффективности использования топлива для всего ездового цикла. Для эффективности использования топлива, как и для общих значений выбросов, может оказаться более полезным компенсировать отклонение количества выбросов путем коррекции скользящего среднего значения выбросов, например, значения КС, во время более позднего участка ездового цикла.
Даже рассмотрев все эти факторы, может все еще быть желательно гарантировать, что каждый участок ездового цикла может содержать участок соответствия, квалификационный ездовой цикл с эквивалентным КС для этого участка.
Для того чтобы контролировать вредные выбросы автомобиля, как указано выше, может использоваться способ 300, в соответствии со структурой раскрытия настоящего изобретения. Как показано на фиг.3, способ 300 содержит первый шаг 302, на котором определяют значение выбросов автомобиля; второй шаг 304, на котором определяют текущую категорию движения автомобиля; и третий шаг 306, на котором определяют реализуемое управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов в соответствии с текущим значением выбросов и категорией условий движения.
Значение выбросов, определенное на первом шаге 302, может быть скользящим средним значением выбросов. Значение выбросов может содержать средние значения выбросов, определенные на участках движения в пределах той же самой категории, как и текущие условия движения. Например, значение выбросов может относиться только к участкам движения в городе, в сельской местности или по автостраде. Дополнительно или альтернативно, значение выбросов может содержать средние значения выбросов, относящиеся к участкам движения в пределах различных категорий условий движения. Значение выбросов может содержать средние значения выбросов, определенных, в основном, во время всей поездки, например, ездового цикла автомобиля. Значение выбросов, может, поэтому, рассматриваться для гарантии того, что значение выбросов полного ездового цикла находится на уровне или ниже порогового значения, например, для гарантии того, что ездовой цикл соответствует нормативным пределам выбросов, ездовой цикл может быть квалификационным ездовым циклом.
Как указано выше, управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов может быть определено на третьем шаге 306 для того, чтобы максимизировать эффективность использования топлива двигателем и/или автомобилем при гарантии того, что значение выбросов поддерживается на уровне или ниже порогового значения. Пороговое значение может изменяться в зависимости от значения выбросов, определенного на первом шаге 302. Например, если значение выбросов содержит средние значения выбросов, определенных на участках движения в пределах той же категории, пороговое значение категории может рассматриваться по отношению к желаемому пределу этой категории движения, например, предел среднего значения производства NOx во время движения по городу. Альтернативно, если значение выбросов содержит средние значения выбросов, определенных во время различных категорий условий движения, пороговое значение может быть общим или объединенным пороговым значением выбросов.
Каждое пороговое значение может быть определено отдельно. Пороговые значения относительно отдельных категорий условий движения могут быть определены для того, чтобы объединенное пороговое значение могло соответствовать, если ездовой цикл выполняется так, что содержит необходимые пропорции для каждого условия движения, которое должно быть классифицировано как квалификационный ездовой цикл. Как указано выше, объединенное пороговое значение может, по крайней мере, частично, быть основано на нормативных пределах.
Пороговые значения, относящиеся к единственной категории условий движения, могут быть обновлены во время эксплуатации автомобиля. Например, можно выявить, что автомобиль постоянно имеет характеристики ниже порогового значения, касающегося определенных условий движения, например, вождения по автостраде. Дополнительно или альтернативно, можно выявить, что эффективность двигателя и/или автомобиля во время определенных условий движения, например, при движении в городе, ниже ожидаемых значений. Точно так же эффективность при других условиях движения, как можно выявить, выше ожидаемых значений. Одно или несколько пороговых значений выбросов могут быть, поэтому, скорректированы, чтобы позволить автомобилю работать с улучшенной эффективностью расхода топлива во всем диапазоне условий движения. Пороговые значения могут быть скорректированы согласно относительной эффективности двигателя и/или автомобиля для одного или нескольких условий движения.
Способ 300 может выполняться два или более раз одновременно, например, для того, чтобы учесть выбросы во время одного или более отдельных условий движения, например, движения в городе, в сельской местности и/или по автостраде, при этом также рассматриваются выбросы объединенного ездового цикла для гарантии того, что достигаются приемлемые общие значения выбросов.
Способ 300 может, кроме того, содержать определение, когда следует применять управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов, определенное на третьем шаге 306. Может быть определено, что управляющее воздействие следует применить немедленно для того, чтобы поддерживать значение выбросов на уровне или ниже порогового значения. В этом случае управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов может быть выбрано, поскольку это пригодно для текущих условий движения.
Дополнительно или альтернативно, может быть определено, что применение управляющего воздействия может быть отложено, например, пока автомобиль не станет эксплуатироваться в пределах другой категории условий движения. Причина этого может заключаться в том, что возрастание значения выбросов может быть компенсировано меньшими издержками относительно эффективности использования топлива и/или одного или более значений выбросов при Других условиях движения.
В любом случае, рамки времени для управляющего воздействия для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов могут быть определены для того, чтобы максимизировать эффективность использования топлива при поддержании значения выбросов на уровне или ниже порогового значения.
Для того чтобы определить, когда следует осуществлять управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов, определенное на третьем шаге 306, способ 300 может, кроме того, содержать определение предсказанных будущих условий движения и/или предсказанных будущих значений выбросов. Предсказанное условие и/или предсказанные значения выбросов могут быть определены путем рассмотрения планируемого маршрута автомобиля, например, если маршрут введен в навигационную систему автомобиля. Дополнительно или альтернативно, настоящий способ может содержать рассмотрение часто выполняемых маршрутов и может содержать предсказание последовательности и количества различных условий движения и/или значений выбросов, которые могут ожидаться.
Если устройство снижения токсичности отработавших газов, например, НОА 10, эксплуатируется с хорошей эффективностью, может быть невыгодно выполнять регенерацию устройства снижения токсичности отработавших газов с целью снижения значения выбросов. Поэтому способ 300 может, кроме того, содержать определение эффективности устройства снижения токсичности отработавших газов. Эффективность этого устройства может рассматриваться при определении управляющего воздействия.
Дополнительно или альтернативно, для осуществления способа 300, для управления выбросами автомобиля как указано выше, может быть использован способ 400, в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.4, способ 400 содержит первый шаг 402, на котором определяется скользящее среднее значение выбросов для текущих условий движения, второй шаг 404, на котором определяется предсказанное скользящее среднее значение выбросов для будущих условий движения и третий шаг 406, на котором управляют работой двигателя и/или системой снижения токсичности отработавших газов, для поддержания объединенного скользящего среднего значения выбросов, для текущих и будущих ездовых циклов, на уровне или ниже заранее заданного порогового значения, для того чтобы достичь желаемого объединенного значения КС.
Текущие и будущие условия движения, учитываемые на шагах 402, 404, могут относиться к различным категориям условий движения. Альтернативно, условия движения могут относиться к одной и той же категории условий движения. В некоторых случаях текущие и будущие условия движения могут относиться к одному и тому же ездовому циклу и могут относиться к одному непрерывному участку движения, который, как предполагается, будет продолжаться. Альтернативно, будущие условия движения могут быть частью будущей поездки или ездового цикла автомобиля, планируемого или ожидаемого.
При использовании способа 400, как указано выше, могут контролироваться выбросы за какой-либо период движения, для гарантии, что участок ездового цикла, который в настоящее время завершается, может быть рассмотрен как участок для одного или нескольких соответствующих, квалификационных ездовых циклов. Таким образом, соответствие может быть достигнуто для каких-либо выполненных квалификационных ездовых циклов, и выбросы, произведенные на каких-либо не квалификационных ездовых циклах, могут соответствовать значению КС так, что будут согласовываться с участком вождения одной и той же категории, что образует часть соответствующего, квалификационного ездового цикла, например, какой-либо участок движения может быть частью соответствующего, квалификационного ездового цикла. Дополнительно или альтернативно, способ 400, описанный выше, может использоваться для гарантии, что каждый реальный ездовой цикл достигает нормативных пределов для КС, независимо от того, является ли ездовой цикл квалификационным ездовым циклом или нет.
Часто желательно эксплуатировать автомобиль, достигая оптимальной эффективности использования топлива на всех комбинациях условий движения или всей поездки или всего ездового цикла. Поэтому может быть желательно рассмотреть текущие и будущие условия движения совместно с такими условиями работы двигателя и системы снижения токсичности отработавших газов, которые могут контролироваться для оптимизации эффективности использования топлива автомобиля в течение всей поездки при условии, что объединенное значение выбросов останется приемлемым. Такой контроль может обеспечить общие улучшения эффективности использования топлива и/или выбросов для всех ездовых циклов.
На фиг.5 показана система 500 контроля выбросов отработавших газов в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения. Система 500 содержит первый модуль 502, выполненный с возможностью определения значения выбросов автомобиля, второй модуль 504, выполненный с возможностью определения текущей категории движения автомобиля, и третий модуль 506, выполненный с возможностью определения управляющего воздействия для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов, для применения в соответствии с текущим значением выбросов и категорией условий движения.
На фиг.6 показана система 600 контроля выбросов отработавших газов в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения. Эта система содержит первый модуль 602, выполненный с возможностью определения скользящего среднего значения выбросов для текущих условий движения, второй модуль 604, выполненный с возможностью определения предсказанного скользящего среднего значения выбросов для будущих условий движения, и третий модуль 606, выполненный с возможностью управления работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов, для поддержания объединенного скользящего среднего значения выбросов, для текущих и будущих условий движения, на уровне или ниже заранее заданного порогового значения, для того чтобы достичь желаемого объединенного значения КС.
Следует принять во внимание, что система 600 может содержать один или несколько модулей, сконфигурированных подобно модулям 502, 504, 506 системы 500, и наоборот.Ссылки в настоящей спецификации для систем 500, 600 могут, поэтому, содержать ссылку на другой модуль в системах, сконфигурированный надлежащим образом.
Как указано выше, в соответствии с фиг.1, отработавшие газы, проходя через выпускную систему 8, покидают автомобиль через выпускное отверстие 14. Уровень загрязнителей, например, NOx, СО и углеводороды (НС), выбрасываемые автомобилем, может отслеживаться благодаря одному или нескольким выпускным датчикам 16 выбросов. Один или несколько выпускных датчиков выбросов могут измерять значения NOx, СO2, СО, твердых частиц (ТЧ), сажи, углеводородов (НС) или других газов.
Дополнительно или альтернативно, один или несколько датчиков 18 выбросов двигателя могут быть установлены между двигателем 2 и выпускной системой 8. Если установлены оба комплекта датчиков выбросов, может быть сделано сравнение их показаний от одного или нескольких выпускных датчиков 16 и одного или нескольких датчиков 18 двигателя, для того чтобы определить эффективность выпускной системы 8 по уменьшению выбросов автомобиля.
Дополнительно или альтернативно, для обеспечения работы датчиков выбросов 16,18, один или несколько модулей в системах 500, 600 могут обращаться к модели данных или справочной таблице значений выбросов, что может обеспечить системы 500, 600 вычисленными значениями выбросов для текущих условий работы двигателя и параметров работы системы снижения токсичности отработавших газов. Поэтому системы 500, 600 могут выполнять способы 300, 400 без непосредственного измерения на двигателе или измерения выбросов автомобиля. Альтернативно, если установлены один или несколько датчиков 18 выбросов двигателя, один или несколько модулей систем 500, 600 могут обращаться к модели данных или справочной таблице эффективностей снижения токсичности отработавших газов для вычисления снижения ожидаемых выбросов, что достигается работой системы снижения токсичности отработавших газов, и, следовательно, для снижения выбросов автомобиля. Модель данных или справочная таблица могут учитывать условия работы двигателя, автомобиля и/или выпускной системы, категорию условий движения, а также срок службы и предсказанный износ каких-либо систем снижения токсичности отработавших газов.
Системы 500, 600 могут использовать одно или несколько измерений от каких-либо датчиков 16, 18 выбросов, установленных на автомобиле для того, чтобы заполнить, обновить или улучшить модели данных или справочные таблицы, описанные выше, или другую модель данных или справочную таблицу. Дополнительно, как бы ни определялось текущее значение выбросов, это текущее значение выбросов может быть записано совместно с текущими условиями эксплуатации автомобиля. Такая информация может быть использована, например, для определения подходящих пороговых значений, относящихся к выбросам для отдельных категорий условий движения, как указано в описании способа 300 выше, и/или в предсказании значений будущих выбросов в способе 400 и/или для какого-либо другого способа.
Скользящие средние значения выбросов для будущих условий движения, используемые в способе 400, могут быть предсказаны на основе средних предыдущих значений выбросов, эти значения записываются автомобилем. Дополнительно или альтернативно, условия эксплуатации автомобиля для будущих условий движения могут быть предсказаны и использованы для определения предсказанных значений выбросов. Будущие условия эксплуатации автомобиля могут быть предсказаны путем учета текущего положения и/или условий эксплуатации автомобиля. Дополнительно или альтернативно, может быть использована информация о маршруте автомобиля, например, из навигационной системы автомобиля, по крайней мере, частично, для определения предсказанных будущих условий автомобиля и/или значений выбросов. Также дополнительно или альтернативно, может быть использована информация о прошлом маршруте автомобиля и/или прошлых условиях автомобиля для определения будущих условий автомобиля, например, можно ожидать, что выполняемые регулярно маршруты будут повторены и/или ранее записанные условия автомобиля и/или значения выбросов также будут повторяться.
Условия автомобиля и/или значения выбросов автомобиля, полученные на выполняемых регулярно маршрутах, могут быть записаны системой 600 и сохранены в модели данных или справочной таблице системы 600 как "общие маршруты". Общие маршруты могут быть распознаны на основе условий автомобиля и/или значений выбросов автомобиля, даже когда никакая навигационная информация не доступна. Предсказанные условия автомобиля и/или значения выбросов могут, поэтому, быть определены на основе значений, записанных для общих маршрутов.
При помощи системы 600 может быть предсказано, что комбинация будущих условий движения для текущего ездового цикла и/или длины текущего ездового цикла может не привести к квалификационному ездовому циклу. В этом случае, для того чтобы контролировать выбросы как требуется, система 600 может учитывать будущие условия движения, не ожидаемые в текущем ездовом цикле или поездке. Появление будущих условий движения может ожидаться во время будущей поездки или ездового цикла. Дополнительно или альтернативно, как упоминалось выше, система 600 может продолжать учитывать будущие планируемые условия движения (например, при помощи бортовой навигационной системы) или ожидаемые в текущей поездке (например, как часть регулярно повторяемого путешествия). Поэтому система может управлять двигателем и/или выбросами автомобиля для гарантии, что текущий ездовой цикл будет ездовым циклом, имеющим соответствие относительно произведенных выбросов.
Если предсказаны будущие условия эксплуатации автомобиля, например, используя какой-либо учет, упомянутый выше, система 600 может обращаться к модели данных или справочным таблицам, описанным выше, для того чтобы предсказать будущие значения выбросов. Альтернативно, может быть использована другая модель данных или справочная таблица.
Как указано выше, во многих случаях желательно контролировать состояние двигателя и систем снижения токсичности отработавших газов по всему ездовому циклу для того, чтобы обеспечить улучшенные характеристики на участках ездового цикла и/или улучшенную эффективность использования топлива по всему ездовому циклу. В этом случае контроль эксплуатации автомобиля может также способствовать снижению выбросов в целом.
Система 600 может контролировать состояние двигателя и/или систем снижения токсичности отработавших газов, следуя стратегии обеспечения выбросов, эффективности и/или производительности. Например, двигатель и/или системы снижения токсичности отработавших газов могут контролироваться для существующих условий движения, для того чтобы обеспечить оптимальную эффективность автомобиля для текущих условий движения; и/или обеспечивается оптимальная эффективность автомобиля для нескольких условий движения, например, по всему текущему ездовому циклу; и/или обеспечивается оптимальная характеристика автомобиля в текущих условиях движения; и/или минимизируются выбросы одного или нескольких отработавших газов в текущих условиях движения и/или в текущем ездовом цикле.
Предсказанные будущие значения выбросов могут быть использованы системой 600 для того, чтобы определить стратегию по выбросам, эффективности и/или производительности, содержащую текущие и будущие условия движения. Альтернативно, если стратегия уже принята, будущие условия работы двигателя могут быть определены с допущением, что эта стратегия будет продолжена или учтена для будущего ездового цикла.
Дополнительно или альтернативно, может быть определено, что управление двигателем и/или условиями снижения токсичности отработавших газов, которые могут быть желательными для текущих условий движения, могут быть учтены с большей выгодой в будущих условиях движения. Например, чистка НОА 10, как указано выше. В этом случае система 400 может задерживать это управляющее воздействие для двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов, пока не начнут выполняться будущие условия движения.
Во время существования предыдущих условий движения может быть принято, что управление текущими параметрами двигателя может быть продолжено для следования стратегии обеспечения выбросов, производительности и/или контроля эффективности, причем стратегия определена во время прошлых условий движения. Следовательно, может быть желательно добавить для системы 400 прошлые условия движения и/или значение выбросов - при определении объединенного скользящего среднего значения выбросов и для продолжения следования выбранной стратегии. Альтернативно, система 400 может определить, что следует принять другую стратегию для существующих и/или будущих условий движения.
Даже при отсутствии определенной применяемой стратегии обеспечения выбросов, производительности и/или эффективности, может потребоваться учет прошлого значения выбросов для гарантии, что какие-либо излишки произведенных выбросов могут быть учтены для текущих и/или будущих условий движения.
В некоторых случаях может быть желательно учесть дополнительные прошлые и/или будущие условия движения при определении объединенного скользящего среднего значения выбросов, например, для того, чтобы оптимизировать эффективность использования топлива и/или достичь приемлемого значения выбросов по всей поездке или по всему ездовому циклу, содержащему большое количество участков с разными условиями движения или по нескольким коротким ездовым циклам.
Специалистам в данной области следует принять во внимание, что хотя настоящее изобретение раскрыто на основе примеров, с отсылками к одному или нескольким примерам, настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми примерами, и что могут быть созданы альтернативные примеры без отклонения от объема настоящего изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.
Изложенная ниже сущность изобретения также включена как часть раскрытия настоящего изобретения:
Формулировка 1. Способ для регулирования выбросов автомобиля, содержащий: определение значения выбросов автомобиля;
классификация текущих условий движения автомобиля; и
определение управляющего воздействия для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов для применения в соответствии со значением выбросов и текущей категорией условий движения;
причем управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов определяется для того, чтобы максимизировать эффективность использования топлива при поддержании значения выбросов на уровне или ниже порогового значения.
Формулировка 2. Способ в соответствии с формулировкой 1, отличающийся тем, что значение выбросов является скользящим средним значением выбросов.
Формулировка 3. Способ в соответствии с формулировкой 2, отличающийся тем, что скользящее среднее значение выбросов содержит средние значения выбросов относительно текущей категории условий движения.
Формулировка 4. Способ в соответствии с формулировкой 2 или 3, отличающийся тем, что скользящее среднее значение выбросов содержит средние значения выбросов относительно другой категории условий движения для текущих условий движения.
Формулировка 5. Способ в соответствии с любой из формулировок 2-4, отличающийся тем, что скользящее среднее значение выбросов содержит средние значения выбросов относительно практически полного ездового цикла, выполняемого автомобилем.
Формулировка 6. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что текущие условия движения автомобиля классифицируются в соответствии со скоростью автомобиля.
Формулировка 7. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что текущие условия движения автомобиля классифицируются в соответствии с мощностью на колесах автомобиля.
Формулировка 8. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что условия движения классифицируются как движение в городе, в сельской местности или по автостраде.
Формулировка 9. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что условия движения классифицируются как условия с высокой мощностью на колесах и условия с низкой мощностью на колесах.
Формулировка 10. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что значение выбросов определяется, по крайней мере, частично, с использованием одного или нескольких датчиков, установленных на автомобиле.
Формулировка 11. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что значение выбросов определяется, по крайней мере, частично, с использованием одной или несколько моделей данных и/или справочных таблиц.
Формулировка 12. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит: определение времени применения управляющего воздействия для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов, для того чтобы максимизировать эффективность использования топлива при поддержании значения выбросов на уровне или ниже порогового значения.
Формулировка 13. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит: определение категории условий движения, во время которой следует применять определенное управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов, для того чтобы максимизировать эффективность использования топлива при поддержании значения выбросов на уровне или ниже порогового значения.
Формулировка 14. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов реализуется во время текущих условий движения.
Формулировка 15. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что определенное управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов реализуется во время другой категории условий движения.
Формулировка 16. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что определенное управляющее воздействие для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов увеличит значение выбросов автомобиля.
Формулировка 17. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит: определение эффективности устройства снижения токсичности отработавших газов.
Формулировка 18. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит: обновление порогового значения для того, чтобы обеспечить улучшения эффективности двигателя и/или автомобиля для одной или нескольких категорий условий движения.
Формулировка 19. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит: определение эффективности двигателя и/или автомобиля для одной или нескольких категорий условий движения.
Формулировка 20. Способ в соответствии с формулировкой 19, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит:
обновление порогового значения, по крайней мере, частично, в соответствии с относительной эффективностью двигателя и/или автомобиля для одной или нескольких категорий условий движения.
Формулировка 21. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок, отличающийся тем, что значение выбросов содержит предсказанное значение выбросов для будущих условий движения.
Формулировка 22. Способ в соответствии с любой из формулировок 3-21, при зависимости от формулировки 2, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит:
определение предсказанного скользящего среднего значения выбросов для будущих условий движения;
определение объединенного скользящего среднего значения выбросов, вычисленного на основе текущих и будущих условий движений, и управление работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов для поддержания объединенного скользящего среднего значения выбросов на уровне или ниже заранее заданного порогового значения, и, тем самым, достижения желаемого коэффициента соответствия.
Формулировка 23. Способ в соответствии с формулировкой 22, дополнительно содержащий:
определение скользящего среднего значения выбросов для прошлых условий движения;
причем объединенное скользящее среднее значение выбросов вычисляется на основе прошлых, текущих и будущих условий движения.
Формулировка 24. Система, содержащая один или несколько модулей, сконфигурированных для выполнения способа в соответствии с любой из предшествующих формулировок.
Формулировка 25. Система по формулировке 24, дополнительно содержащая один или несколько датчиков выбросов.
Формулировка 26. Автомобиль, содержащий систему по формулировкам 24 или 25.
Формулировка 27. Программное обеспечение, выполняемое компьютерными аппаратными средствами, в результате чего компьютерные аппаратные средства выполняют способ в соответствии любой из формулировок 1-23.
1. Способ регулирования выбросов автомобиля для достижения желаемого коэффициента соответствия, содержащий:
определение скользящего среднего значения выбросов для текущих условий движения;
определение предсказанного скользящего среднего значения выбросов для будущих условий движения;
определение объединенного скользящего среднего значения выбросов, вычисленного на основе текущих и будущих условий движения и
управление работой двигателя и/или системой снижения токсичности отработавших газов для поддержания объединенного скользящего среднего значения выбросов на уровне или ниже заранее заданного порогового значения и за счет этого достижения желаемого коэффициента соответствия.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит:
определение скользящего среднего значения выбросов для прошлых условий движения; причем объединенное скользящее среднее значение выбросов вычисляют на основе прошлых, текущих и будущих условий движения.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каждое значение выбросов, используемое для определения одного или нескольких скользящих средних значений выбросов, классифицируют в соответствии с условиями движения автомобиля.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что категорию условий движения определяют по соответствующей скорости автомобиля.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что категорию условий движения определяют по соответствующей мощности на колесах автомобиля.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что каждое из скользящих средних значений выбросов содержит значения выбросов в единственной категории.
7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что одно или несколько скользящих средних значений выбросов содержат значения выбросов в различных категориях.
8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что значение выбросов, используемое для определения одного или нескольких скользящих средних значений выбросов, определяют путем обращения к модели данных или справочной таблице.
9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что предсказанное скользящее среднее значение выбросов определяют путем обращения к модели данных или справочной таблице значений выбросов.
10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что значение выбросов, используемое для определения одного или нескольких скользящих средних значений выбросов, определяют на основе измерений от одного или нескольких датчиков, установленных на автомобиле.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что измерения от одного или нескольких датчиков, установленных на автомобиле, используют для пополнения, обновления или улучшения модели данных или справочной таблицы.
12. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что предсказанное скользящее среднее значение выбросов для будущих условий движения определяют на основе одного или нескольких параметров:
a) информация о текущем маршруте автомобиля;
b) текущие условия эксплуатации автомобиля;
c) предыдущие условия эксплуатации автомобиля;
d) предыдущие значения выбросов автомобиля; и
e) информация о предыдущем маршруте автомобиля.
13. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов управляют с целью обеспечения одного или нескольких параметров:
f) оптимальная эффективность автомобиля для комбинации нескольких условий движения;
g) оптимальная эффективность автомобиля в текущих условиях движения;
h) оптимальная производительность автомобиля в текущих условиях движения;
i) минимизация выбросов автомобиля в текущих условиях движения; и
j) минимизация выбросов автомобиля для комбинации нескольких условий движения.
14. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что предсказанное значение выбросов определяют при допущении, что двигателем и/или системой снижения токсичности отработавших газов будут управлять с целью обеспечения одного или нескольких параметров:
е) уменьшение выбросов из автомобиля;
f) оптимальная производительность автомобиля в будущих условиях движения;
g) оптимальная эффективность автомобиля в будущих условиях движения; и
h) оптимальная эффективность автомобиля для комбинации нескольких условий движения.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что допущение по управлению двигателем и/или системой снижения токсичности отработавших газов определяют на основе одного или нескольких параметров:
е) информация о текущем маршруте автомобиля;
f) текущие условия эксплуатации автомобиля и/или значения выбросов;
g) информация о предыдущем маршруте автомобиля; и
h) предыдущие условия эксплуатации автомобиля и/или значения выбросов.
16. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит:
классификацию текущих условий движения автомобиля; и
определение управляющего воздействия для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов с целью его реализации в соответствии с объединенным скользящим средним значением выбросов и текущей категорией условий движения.
17. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что управление работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов задерживают до начала эксплуатации автомобиля в будущих условиях движения.
18. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит:
определение категории предсказанных условий движения для будущих условий движения;
определение управляющего воздействия для двигателя и/или устройства снижения токсичности отработавших газов с целью его реализации в соответствии с объединенным скользящим средним значением выбросов и категорией будущих условий движения.
19. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что работой двигателя и/или системы снижения токсичности отработавших газов управляют с целью увеличения выбросов одного или нескольких газов из автомобиля в одном или нескольких условиях движения.
20. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что ездовой цикл, содержащий условия движения, учитываемые для определения объединенного скользящего среднего значения выбросов, рассматривают как квалификационный ездовой цикл в соответствии с европейским законодательством по вредным выбросам.
21. Система, содержащая один или несколько модулей, выполненных с возможностью осуществления способа в соответствии с любым из пп. 1-20.
22. Система по п. 21, дополнительно содержащая один или несколько датчиков выбросов.
23. Автомобиль, содержащий систему по любому из пп. 21-22.
