本發(fā)明涉及一種用于運行機動車中的混合驅動裝置的方法，其中所述混合驅動裝置包括至少一個內燃機和至少一個電機，并且其中所述機動車具有在所述機動車的運行過程中可再生的廢氣催化器。

此外，本發(fā)明涉及一種用于機動車內的混合驅動裝置的控制機構和/或調節(jié)機構。本發(fā)明也涉及一種用于機動車內的混合驅動裝置用的控制機構和/或調節(jié)機構的計算機程序。

背景技術：

為了改善機動車運行時的效率，在批量汽車制造中使用混合驅動裝置，所述混合驅動裝置除了內燃機之外主要使用電驅動裝置。由此實現(xiàn)這一點：降低化石燃料消耗并且提高較低轉速范圍內的功率。

為了在廢氣中降低是混合驅動裝置的一部分的內燃馬達的有害物質，尤其對于柴油馬達來說使用所謂的NOx儲存式催化器。這些儲存式催化器在車輛的運行過程中必須不時地自潔式燃燒（Freibrennen）或者再生，其中以化學的方式來轉化在所述儲存式催化器中所化合的NOx。這只有在所述廢氣具有最低溫度時才能做到。一般在負載較低時達不到這個最低溫度，從而不可能在所述內燃機的所有工作點中進行所述儲存式催化器的自潔式燃燒或再生。

尤其對于柴油馬達來說，可以將所述電機用于使所述儲存式催化器更好地自潔式燃燒，方法是：將所述柴油馬達的工作點朝更高的負載移動。所述柴油馬達的、在此產(chǎn)生的過剩的機械功率通過所述混合驅動裝置的電機被轉化為電功率。例如可以將在此所產(chǎn)生的電能緩存在電池中（回收）。而后，在車輛進一步運行的過程中，又可以將所儲存的能量轉化為用馬達驅動的力矩并且例如在加速時輔助所述內燃機（增壓）。

通過所述電功率的回收或再生，在所述電機中產(chǎn)生得到提高的損耗能，所述損耗能給所述電機增加熱負荷。如果所述電機的溫度達到臨界值，則必須調低（abregeln）所述電機的溫度，以避免所述電機的損壞。因為所述電機而后不能將機械能轉化為電能，所以在這種情況下在有些工作點中必須中斷所述儲存式催化器的自潔式燃燒。這不僅使廢氣特性變差并且增大了燃料消耗，而且還在儲存式催化器由于所述再生的中斷而不能自潔式燃燒時損壞所述儲存式催化器。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務是，利用所述電機的支持來保證所述儲存式催化器的自潔式燃燒，其中，在所述自潔式燃燒的過程中不得超過所述電機的最大允許的運行溫度。

該任務通過一種開頭所提到的類型的方法以下方式得到解決：在廢氣催化器或NOx儲存式催化器的再生過程中以下述方式來運行所述電機：該電機產(chǎn)生額外的負載，并且至少在所述再生開始之前的有限的持續(xù)時間內以能夠實現(xiàn)功率暫時提供量（Leistungsvorhalt）的運行模式以下述方式來運行所述電機：所述電機的溫度和/或對所述電機進行控制的元件的溫度在再生過程開始時不超過能夠預先給定的溫度值。因此，按照本發(fā)明，建議了所述電機的熱功率暫時提供量。通過這種熱功率暫時提供量，在所述儲存式催化器的自潔式燃燒的過程中避免達到所述電機的最大允許的運行溫度，從而可以在不中斷的情況下進行完全的自潔式燃燒。因此，“功率暫時提供量”可理解為一些措施，這些措施負責在所述催化器的再生過程中始終可以用必要的功率來運行所述電機，以便即使在所述內燃機的、否則對于所述再生過程的成功實施來說不利的工作點中也能夠實現(xiàn)所述催化器的自潔式燃燒，而所述電機在此情況下沒有超過最大允許的溫度。也就是說，至少暫時如此來運行所述電機，從而以下述方式暫時提供對于緊隨此后的再生過程來說所需要的電功率進而熱功率：可以在所述再生過程中運行所述電機，而不超過最大允許的溫度。

優(yōu)選以下方式來實現(xiàn)所述功率暫時提供量：在所述再生過程開始之前的持續(xù)時間期間以較小的最大功率并且/或者以較小的平均功率來運行所述電機。因此對所述最大功率進行限制，使得所述電機沒有達到一種溫度，該溫度如此之高，以至于在所述儲存式催化器的自潔式燃燒的過程中超過所述最大允許的溫度。

優(yōu)選根據(jù)所述廢氣催化器的運行狀態(tài)、尤其是所述催化器的NOx儲存裝載量（Speicherbeladung）來確定所述熱功率暫時提供量或在有待實施的再生過程之前的有待確定的時間間隔內不得超過的、能夠預先給定的溫度。由此可以將所述功率暫時提供量保持盡可能低并且由此在所述車輛的運行過程中保證所述混合驅動裝置的最大的效益。

優(yōu)選地，作為替代方案或者補充方案，根據(jù)所述催化器的再生過程的所推測的開端或者說開始（Beginn）來確定所述能夠預先給定的溫度值，這一點尤其可以通過所述催化器的當前的儲存裝載量來求得。在確定所述溫度值時，可以考慮所述內燃機的其他運行狀態(tài)以及所述機動車的行駛狀態(tài)。所述運行狀態(tài)和行駛狀態(tài)例如描述了當前的功率要求、負載、速度和/或其他參量，這些參量對所述運行進而對所述電機的溫度或者直至所述催化器的下一次再生過程的時間間隔有影響。

在能夠預先給定的持續(xù)時間內通過所述功率暫時提供量來運行所述電機，所述能夠預先給定的持續(xù)時間的長度根據(jù)以下參量中的至少一個參量來確定：

-所述廢氣催化器的運行狀態(tài)，尤其是所述催化器的NOx-儲存裝載量；

-所述廢氣催化器的再生過程的所推測的開端；

-所述內燃機的運行狀態(tài)；

-所述機動車的行駛狀態(tài)；

-所述電機的溫度和/或對所述電機進行控制的元件的溫度。

這些參量適合于確定所述能夠預先給定的持續(xù)時間并且尤其將該持續(xù)時間保持盡可能小。如果例如所述電機的溫度較小，則可以規(guī)定，僅僅對于很短的持續(xù)時間或者可能甚至對于占據(jù)數(shù)值零的持續(xù)時間設置功率暫時提供量。

按照一種優(yōu)選的實施方式，在再生過程中出現(xiàn)對所述混合驅動裝置的功率要求提高時以下述方式來運行所述電機：降低被轉化為電能的機械能的量。如果例如駕駛員在再生過程中要求更多的功率，則轉移到一個工作點中，在該工作點上所述電機必須產(chǎn)生更少的負載或者不產(chǎn)生額外的負載。得到提高的功率要求由此可以通過降低由電機產(chǎn)生的負載來實現(xiàn)。同樣的效果可以在相反的情況下得以實現(xiàn)。如果例如在再生過程中降低了所述功率要求，則可以以下述方式來運行所述電機：提高被轉化為電能的機械能的量，由此增大通過所述電機產(chǎn)生的負載。當然，這一點只有在沒超過所述最大溫度時才可行。

優(yōu)選以下述方式操控所述電機和所述內燃機：自所述再生過程的開始起所述內燃機的運行狀態(tài)就處于為所述廢氣催化器的再生過程預先給定的范圍內。

所述任務也通過一種用于混合驅動裝置的控制器和/或調節(jié)器以下方式來解決：該控制器和/或調節(jié)器被安排用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法。此外，所述任務通過一種用于混合驅動裝置用的控制機構和/或調節(jié)機構的計算機程序以下方式得以解決：該計算機程序被編程用于當其在所述控制器和/或調節(jié)器上運行時實施根據(jù)本發(fā)明的方法。

附圖說明

本發(fā)明的其他特征、應用可行方案和優(yōu)點從以下對本發(fā)明的實施例所作的描述中獲得，借助于附圖對所述實施例進行解釋，其中所述特征不僅能夠以單獨的方式對本發(fā)明來說很重要而且也能夠以不同組合的方式對本發(fā)明來說很重要，而沒有再次明確地指出這一點。其中示出了：

圖1是圖表，從該圖表中可以讀出所述內燃機的工作點，并且在該圖表中示出了用于所述儲存式催化器的再生的范圍；

圖2是簡化的圖解，該圖解示出了所述電機在再生過程中的升溫情況以及在使用電機的情況下和在未使用電機的情況下的再生過程的曲線變化；

圖3是所述電機在再生之前和過程中的可能的溫度曲線變化的示意圖；

圖4是具有輸入?yún)⒘亢洼敵鰠⒘康暮喕娇驁D，所述輸入?yún)⒘亢洼敵鰠⒘靠梢杂糜趯嵤└鶕?jù)本發(fā)明的方法；并且

圖5是根據(jù)本發(fā)明的方法的一種可能的實施方式的流程圖；

圖6是一些簡化的并且被安排用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的、布置在車輛30中的組件。

具體實施方式

圖1示出了內燃機、尤其是柴油馬達的簡化的運行范圍，所述運行范圍例如被保存在組合特性曲線中。從在圖1中示出的運行范圍中可以讀出工作點。x軸示出了轉速并且y軸示出了轉矩或者說負載。在圖1中示出的灰色區(qū)域2和劃陰影線的區(qū)域3是運行范圍，在這些運行范圍內在不使用電機的情況下不能實施所述廢氣催化器的再生過程，因為在那里尤其是關于廢氣的溫度的條件沒有得到滿足。

通過是混合驅動裝置的一部分的電動馬達的使用，將所述柴油馬達的工作點朝更高的負載移動，方法是：將所述柴油馬達的多余的機械功率轉化為電功率。而后將這種電能量例如緩存在電池中。通過這種工作點移動，產(chǎn)生額外的區(qū)域，該區(qū)域可以用于所述儲存式催化器的再生。這就是在圖1中用灰色示出的區(qū)域2。在用陰影線示出的區(qū)域3中，盡管使用了所述電機，但不可以繼續(xù)進行再生過程。

圖2示出了在具有電驅動裝置（附圖標記6）的情況下和在沒有電驅動裝置（附圖標記5）的情況下NOx再生過程的典型的曲線變化。x軸示出了時間并且y軸的下方區(qū)域示出了所述催化器的NOx裝載量。如果在所述再生過程中所要求的馬達功率下降到對于所述再生過程來說不合適的范圍內，例如在時刻7就是這種情況，則在沒有電支持的情況下中斷所述再生過程。這種對于再生過程來說不合適的范圍相當于圖1中的灰色背景的區(qū)域2。但是，隨著所述電機的使用，可以將馬達的功率保持在對于所述再生過程來說合適的更高的水平上，這通過圖2中的設有附圖標記6的線條來示出。一旦所述NOx裝載量下降到零，就可以結束用所述電機進行的回收并且降低馬達功率，在圖2中在時刻8就是這種情況。

此外，在圖2中在上方的區(qū)域中示意性地作為設有附圖標記4的線條示出了所述電機的運行溫度。在這里y軸代表運行溫度并且x軸繼續(xù)示出了時間。如可以從圖2中的這張圖表中看出的那樣，所述電機的運行溫度在電功率的回收或再生的過程中由于自身的損耗功率而上升。

在圖3中示出了所述電機的其他可能的溫度曲線。在用I表示的上方的子圖表中，在沒有使用根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下運行所述電機。在時刻52開始所述再生過程。所述電機的溫度達到最大值10，因此必須在時刻53結束所述催化器的自潔式燃燒。

處于所述上方子圖表下面的圖表II示范性地示出了所述電機依照根據(jù)本發(fā)明的方法的一種可能的實施方式的溫度曲線。在時刻50決定，以下述方式操控所述電機：產(chǎn)生功率暫時提供量，該功率暫時提供量能夠用于接下來的再生過程。例如降低直到那時由所述電機轉換的或者產(chǎn)生的電功率，從而使得所述電機的溫度下降。在時刻52開始所述再生階段56?，F(xiàn)在以下述方式操控所述電機：該電機產(chǎn)生額外的負載，由此產(chǎn)生電能并且所述溫度升高。在時刻54結束所述再生階段56并且又以正常的模式來運行所述電機，從而使得例如所述溫度12重又稍許下降。

在第三子圖表III中示出了另一種可能的溫度曲線13。在時刻50以下述方式來運行所述電機：產(chǎn)生功率暫時提供量。在時刻51向所述電機提出提高了的負載或者功率要求，由此所述溫度會提高，這作為虛線14來示出。由于為了在時間間隔55中形成功率暫時提供量而操控所述電機，但是這種要求對于特定的溫度值9來說被中斷或者降低。由此實現(xiàn)這一點：所述溫度13即使在所述再生階段56結束54時也沒有超過所述最大的溫度10。

圖4示出了一方框圖，在該方框圖中示意性地示出了控制器20。方框21至28示出了可能的輸入值及輸出值。在方框21中檢測所述電機的溫度并且將其傳輸給所述控制器20。在方框22中當前的NOx裝載量被傳輸給所述控制器20或者以所熟知的方式從其他為所述控制器20所知悉的參量中來計算出。方框23代表當前的轉矩或者說當前的負載。在方框24中對其他為確定所述內燃機的當前工作點所需要的參數(shù)進行綜合。方框25代表以下輸入?yún)⒘?，所述輸入?yún)⒘靠梢杂糜谟嬎阒敝了龃呋鞯脑偕^程（之前）還剩余的時間并且優(yōu)選可以包括所述催化器設備及內燃機的優(yōu)選表示出特征的參量。

在所述控制器20中尤其確定用于所述功率暫時提供量的開始的時刻。據(jù)此在功能框26中以下述方式操控所述電機：例如通過限制所述電機的功率這種方式來遵守所述功率暫時提供量。功能框27能夠在所述廢氣催化器的再生過程中以所熟知的方式操控所述內燃機以及其他組件。在功能框28中對所述電機進行操控，以便在所述催化器的再生過程中產(chǎn)生額外的負載，由此將所述內燃機的工作點移到一個范圍中，在該范圍內可以進行所述催化器的再生過程。

在圖5中所示出的流程圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的一種可能的實施方式。所述方法在步驟100中開始，在該步驟中對所述電機的溫度進行監(jiān)控。在步驟101中計算并且監(jiān)控直至實施所述再生過程（之前）的時間。在步驟102中檢查，是否達到了用于操控所述電機以便達到所述功率暫時提供量9的時刻50。例如根據(jù)所述催化器的當前裝載量來確定所述時刻50。當然同樣可以使用所述內燃機的當前的工作點以及所述電機的當前的溫度，以便縮短所述持續(xù)時間55，在所持續(xù)時間中用功率暫時提供量來運行所述電機。如果還沒有設置功率暫時提供量9，那么所述方法就跳回到所述步驟100。否則在步驟103中降低所述電機的最大功率和/或平均功率。

在步驟104中檢查，是否應該實施所述催化器的再生過程。如果不是這種情況，則繼續(xù)用有限的功率來運行所述電機。否則在步驟105中實施所述再生過程，其中以下述方式來運行所述電機：將所述內燃機的工作點移到對于所述催化器的自潔式燃燒來說更為有利的范圍中。在步驟106中結束所述再生階段56，并且所述電機又供所述內燃機的完全支持所用。

圖6示出了一些簡化的并且被安排用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的、布置在車輛30中的組件。

例如被構造為柴油馬達的內燃機31通過機械連接件32與車輪33相連接。所述內燃機31具有排氣裝置34，在該排氣裝置中布置了廢氣催化器35、尤其是NOx儲存式催化器。

此外，在所述車輛30中設置了電機36，該電機與所述內燃機31一起形成混合驅動裝置37，該混合驅動裝置可以以多種式樣以所熟知的方式來構造。例如所述電驅動裝置36作用到所述車輛的一個被驅動的軸上，并且所述燃燒驅動的驅動裝置作用到所述車輛的另一個被驅動的軸上，或者所述電機36能夠以其他所熟知的方式與所述內燃機作用連接。

所述內燃機31和所述電機36通過例如可以包括總線系統(tǒng)的信號線路38與控制器39相連接，該控制器被設置用于控制和/或調節(jié)所述混合驅動裝置并且由此控制和/或調節(jié)所述電機36以及所述內燃機31。在所述控制器39中構造了存儲區(qū)40，在該存儲區(qū)中保存了計算機程序41，該計算機程序被編程用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法。

在圖6中示出的車輛能夠實現(xiàn)這一點：所述電機36在NOx再生過程中不會超過最大允許的溫度10。這以下方式來實現(xiàn)：自所述再生過程56之前的、能夠確定的持續(xù)時間55起以降低功率的模式來運行所述電機36，使得所述電機36在所述再生階段56開始52時具有相應較低的運行溫度12、13。因為所述再生持續(xù)時間56以及由此所述電機36的升溫12、13取決于所述NOx裝載量，所以根據(jù)當前的NOx裝載量來確定所述熱功率暫時提供量。就所述催化器35的較低的NOx裝載量而言，所述電機36的功率暫時提供量相應地應該較小。就所述催化器35的滿裝載量而言，所述功率暫時提供量應該為最大。

直至某個溫度9，可以相應完全地運行所述電機36。隨著所述儲存式催化器35的裝載量的增加，所述電機36的溫度12、13相對于最大允許的溫度10必須具有更大的差。就空的儲存式催化器35而言，所述電機36可以一直運行到其最大溫度?？梢砸詼囟?來完全運行所述電機36，所述溫度9與所允許的最大溫度10之間的溫度差相應于在NOx裝載量最大的情況下必須暫時提供的最大的功率暫時提供量。

為了實施根據(jù)本發(fā)明的方法，可以使用所述電機36的不同溫度12、13，或者可以通過不同的方式來求得所述溫度12、13。所述溫度12、13例如可以是所述電機36的構件溫度、例如定子繞組的溫度。但是，所述溫度12、13也可以是電子模塊的溫度，所述電子模塊操控所述電機36并且被集成或者用法蘭連接到所述電機中。所述溫度12、13例如可以借助于溫度傳感器來測量并且/或者借助于溫度模型來算出。