一种车辆及其车辆行驶过程中实现低排放的方法技术

本发明专利技术涉及一种在车辆行驶过程中实现低排放的方法，其中该车辆包括：内燃机（１０），其将废气排放到一个具有催化转化装置（３２０）的排气系统（１４０）；喷射装置（３１０），其用于喷射一种物质进入排气系统；变速器（９０），其由发动机驱动。所述方法的特征在于其包括如下步骤：至少响应关于是否需要催化转换的信息和关于排气系统内的温度（Ｔ）的信息，选择车辆变速器的档位，以便所选择的档位调整排气系统内的温度。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在车辆行驶过程中实现低排放的方法，其中车辆包括内燃发动机，其将废气排放到一个具有催化转化装置的排气系统；喷射装置，其用于将物质喷射到排气系统内；以及变速器，其由发动机驱动。本专利技术还涉及一种用于通过计算机实现上述方法的计算机程序。本专利技术还涉及一种由发动机驱动的车辆，其包括内燃发动机，其工作时将废气排放到一个具有催化转化装置的排气系统；控制装置；喷射装置，其用于喷射一种物质进入排气系统；以及一变速器，其由发动机驱动。
技术介绍
为了实现低排放，目前用于排气净化的各种类型的催化转化装置已应用于发动机驱动的车辆。这些催化转化装置用于在某种程度上减少排放物，如氮氧化合物(NOx)。由于不同的环境，催化转化装置的工作性能可能劣化，导致只有较少量的废气被转化成，例如氮气和水，其结果是车辆行驶时产生不必要的大量的废气排放。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于以一种经济的方式提供一种使发动机驱动的车辆实现低排放的方法。这一目的通过本说明书所描述的方法实现，通过至少响应关于是否需要催化转换的信息和关于排气系统内的温度(T)的信息，选择车辆变速器的档位，以便所选择的档位调节排气系统内的温度。采用这种方法的优点在于，是通过变速器与内燃发动机之间的协同配合来获得低排放，其中内燃发动机在工作时将废气排放到排气岐管。通过在车辆行驶过程中选择发动机的转速和变速器的档位，可以实现这一优点，例如，变速器输出轴的转速基本保持不变，改变发动机的转速以使排气温度值变化。因而，这种温度调节就形成低的废气排放，根据本专利技术，由于车辆不需要设置其它部件，因而这种方法十分经济。根据本专利技术的方法意味着催化转化装置可以使用更长的时间，因为其不会受到先前情况下那样大的应力，尤其是那些涉及太高温度的场合。通过该方法，由发动机驱动的车辆中的废气净化可以在实践中更好地进行。由于催化转化装置具有更长的使用寿命，所以该方法具有如下优点其不需要像先前的情况那样为了修理或更换部件而频繁地从车辆上拆除催化转化装置。这意味着，由于不需要像先前的情况那样将车辆送至工厂，因而本专利技术同时节约了时间和资金。由于对排气系统内温度的良好控制，在各处理过程中作为反应物使用以用于还原排放物的物质受到例如物质在过高的温度下性能劣化、或在过低的温度下不起作用的不利影响的风险降低。根据本专利技术的一个实施例，通过车辆排气系统中的催化转化装置来获得低的排放。催化转化装置可以是SCR型(选择性催化还原)。在保持发动机输出不变的情况下，即使发动机转速较低，通过主动地改变车辆传动系的档位，可以获得SCR型催化转化装置的最佳温度。这一最佳温度可能在300℃左右的范围。催化转化装置处于最佳的温度时，在例如喷射进入排气系统的物质与NOx混合物之间，可以实现效率更高的催化作用，由此在催化转化装置中产生更多的氮气和水。氮气和水此后可以从排气系统中排出。该方法涉及发动机和变速器之间的联合控制。通过温度传感器，控制单元可以确定何时加强催化转化装置中的催化作用。为调节车辆排气系统内的温度及喷射进入排气系统的物质例如尿素的温度，当控制单元获得指示信号，或经过计算确定后，可以实时地改变所存储的换档策略，并且还可能优化燃油消耗。例如，当发动机具有大容量输出时，控制单元可以主动地改变至一个温度限制策略。在具体的情况下，这可能意味变速器降档。对于恒定的发动机输出，随着发动机转速上升，排气系统内的温度下降。当车辆排气系统内的温度及喷射进入排气系统的物质的温度达到所需的温度值后，可以采用普通的换档策略。控制单元还被设计用于考虑延迟一段时间再调节温度是否比在收到第一指示信号时就调节温度更有利。附图说明图1所示为车辆及用于该车辆的控制系统的示意图。图2所示为根据本专利技术使用的具有检测或计算数据的实例的数据总线。图3a所示为车辆排放系统的示意图。图3b所示为催化转化装置中NOx的转化率曲线。图3c示出了不同的发动机恒定输出下，温度和发动机转速的变化曲线。图4a所示的流程图示出了根据本专利技术一个实施例的方法。图4b所示的流程图示出了根据本专利技术一个实施例的更加详细的方法。图5所示为根据本专利技术至少一个实施例使用的装置。具体实施例方式图1所示为根据本专利技术的一个实施例的车辆1及用于该车辆的控制系统的示意图，其中10代表六缸内燃机，如柴油发动机，其上的曲轴20连接至总体上由30表示的单片干片式离合器，其位于离合器箱40内。除单片离合器外，还可以采用双片离合器。曲轴20以不能转动的方式连接至离合器30的离合器壳50上，而离合器片60以不可转动的方式连接至输入轴70，该输入轴以可转动的方式安装在总体上由90表示的变速箱的壳体80内。一根主轴和一根中间轴以可转动的方式安装在壳体80内。一根从变速箱90中伸出的输出轴85用于驱动车辆的车轮。第一管路120用于将来自发动机燃烧室的废气输送至排气岐管140，其中岐管140用于废气净化。第二管路150用于输送来自岐管140的净化后的废气以及剩余的、没有净化的废气，并将它们输送至车外。此外，图中示出的有用于控制发动机10的第一控制单元48和用于控制变速器的第二控制单元45。第一和第二控制单元用于通过数据总线21彼此相互通讯。下面将描述在第一控制单元48中运行的过程和方法步骤的区别，但是需要说明的是，本专利技术并非局限于此，第二控制单元45，或第一和第二控制单元的组合可以被等同地使用。传感器、探测器和变换器采用通用标号探测器(commondesignation detectors)110。探测器110用于通过数据总线25与第一和第二控制单元之间进行通讯。例如，探测器110可以包括一个废气温度传感器390，其可以与岐管140结合在一起。第一控制单元用于接收来自探测器110的即时数据(journeydata)，如消耗的油量和发动机的瞬时负荷，并处理即时数据，以便进行计算，如计算车辆实时的废气排放。第一控制单元特别用于接收指示排气系统内温度的信息。排气系统内的温度可以是置于排气系统内部并与车辆的排气系统结合的多个温度传感器输出值的数量平均值。车辆1包括一个节气门控制部分44和一个手动档位选择器46，其用于与第二控制单元45之间进行通讯。档位选择器46可以具有一个手动档位选择位置和一个车辆自动档位选择位置。图2示出了数据总线25和由探测器110记录或计算即时数据的实例。检测或计算出的瞬时参数的例子是发动机扭矩201，排气温度202，发动机输出203，车辆的加速度204，排气背压205和燃油消耗206。其它参数可以是喷射时间，EGR阀位置，NOP(针阀开启压力)。使用上述参数，第一控制单元可以计算例如废气排放。计算最好实时地进行。上述参数可以采用测量各参数的测量装置直接进行测量。可选地，各参数可以通过检测该参数之外的其它参数而间接地计算得出，例如基于模型进行估计。图3a所示为根据本专利技术的一个实施例的车辆排放系统的示意图。第一管路120用于将来自发动燃烧室的排放物输送至岐管140，在该岐管中，废气被完全或部分地净化。此外，第二管路150用于将来自岐管140的净化后的废气输送至车辆1的外部。岐管140可由不锈钢制造。岐管140包括一个喷射器310，根据本专利技术的一个实施例，喷射器310可以是一个尿素喷射器。例如，第一控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在车辆行驶过程中实现低排放的方法，该车辆包括：内燃发动机（１０），其将废气排放到一个具有催化转化装置（３２０）的排气系统（１４０）；喷射装置（３１０），其用于将一种物质喷射到排气系统内；以及变速器（９０），其由该发动机驱动，其特征在于，所述方法包括如下步骤：至少响应关于是否需要催化转换的信息和关于排气系统内的温度（Ｔ）的信息，选择车辆变速器的档位，以便所选择的档位调节排气系统内的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯斯滕，安德斯埃里克森，西克斯滕贝里隆德，索伦乌德，
申请(专利权)人：沃尔沃拉斯特瓦格纳公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]