專利名稱：具有廢氣后處理系統(tǒng)的汽車和用于運(yùn)行汽車的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有廢氣后處理系統(tǒng)的汽車，其中，添加劑被噴入內(nèi)燃機(jī)的廢氣流中并且根據(jù)添加劑在附加容器中的填充水平通過控制儀器影響汽車的運(yùn)行或發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，本發(fā)明還涉及一種用于驅(qū)動(dòng)汽車的方法。
背景技術(shù)：
汽車通常裝備有內(nèi)燃機(jī)如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃機(jī)的廢氣流中含有氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳。為減少有害物質(zhì)排放，已知可在這種廢氣流中噴入添加劑如尿素或尿素溶液，以便在后置的催化器中減少有害物質(zhì)的排放量。為此，添加劑在汽車上在單獨(dú)的附加容器內(nèi)隨車攜帶。這種附加容器通常在常規(guī)的填充燃料的過程中同樣被填充。如果附加容器空了，則不能再進(jìn)行廢氣后處理并且有害物質(zhì)排放增多。
專利文獻(xiàn)DE 10 2007 059 473A1公開了一種廢氣后處理系統(tǒng)，其中添加劑的填充水平由傳感器監(jiān)測(cè)。在低填充水平時(shí)，汽車或內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行被干預(yù)，以便例如采用減慢和 /或節(jié)省燃料的行駛方式提高汽車的行程直至最近的加油站。在附加容器空了的情況下，內(nèi)燃機(jī)甚至可以被強(qiáng)行切斷，這一點(diǎn)根據(jù)汽車本身所處的環(huán)境可導(dǎo)致極大的危險(xiǎn)。發(fā)明內(nèi)容
從此前介紹的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)這樣設(shè)計(jì)汽車，使其在附加容器空了時(shí)也可以安全運(yùn)行。
在一種具有廢氣后處理系統(tǒng)的汽車中，其中，向內(nèi)燃機(jī)的廢氣流內(nèi)噴入添加劑并且根據(jù)添加劑在附加容器中的填充水平通過控制儀器可影響汽車的運(yùn)行或發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)， 所述控制儀器與知識(shí)數(shù)據(jù)庫和用于監(jiān)測(cè)汽車周圍環(huán)境的傳感器耦連，其信號(hào)提供給知識(shí)數(shù)據(jù)庫，其中，控制儀器借助知識(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)影響行駛或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
在一種用于運(yùn)行具有廢氣后處理系統(tǒng)的汽車的方法中，添加劑被噴入內(nèi)燃機(jī)的廢氣流中并且根據(jù)添加劑在附加容器中的填充水平通過控制儀器影響汽車的運(yùn)行或發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)?？刂苾x器為影響行駛或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與知識(shí)數(shù)據(jù)庫通信，向該知識(shí)數(shù)據(jù)庫提供用于監(jiān)測(cè)汽車周圍環(huán)境的傳感器和/或設(shè)置在汽車內(nèi)部開關(guān)的開關(guān)位置的信號(hào)。
所述汽車裝備有廢氣后處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)為減少有害物質(zhì)從附加容器向內(nèi)燃機(jī)的廢氣流內(nèi)噴入添加劑如尿酸或尿酸溶液。為附加容器分配用于監(jiān)測(cè)添加劑填充水平的填充水平傳感器。例如，如果低于添加劑的最低填充水平，那么以本身公知的方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)管理進(jìn)行干預(yù)，使燃燒的燃料/空氣混合物更稀薄，以便減少廢氣后處理系統(tǒng)對(duì)添加劑的需求。 從附加容器內(nèi)添加劑的確定填充水平起，切斷內(nèi)燃機(jī)或使其不能再啟動(dòng)。為不妨礙內(nèi)燃機(jī)在臨界或危險(xiǎn)狀態(tài)下啟動(dòng)，知識(shí)數(shù)據(jù)庫與決定性的控制儀器連接，該控制儀器除了固定儲(chǔ)存的信息外，還包括用于監(jiān)測(cè)汽車周圍的傳感器的當(dāng)前實(shí)際信息并根據(jù)現(xiàn)有的信息，得出汽車在添加劑的低填充水平或添加劑不足時(shí)是否處于潛在的臨界或危及交通的狀態(tài)下。如果是這種情況，那么汽車以正常的運(yùn)行狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。這意味著，要么持續(xù)以正常的量供給添加劑直至耗盡，要么在已經(jīng)完全耗盡的情況下，內(nèi)燃機(jī)在廢氣流內(nèi)無添加劑的情況下運(yùn)行和內(nèi)燃機(jī)在汽車駐車時(shí)如必要也可重新啟動(dòng)。
與此相應(yīng)地通過所述汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或所述汽車的知識(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)識(shí)別出臨界或危險(xiǎn)情況并與此相應(yīng)地汽車在附加容器內(nèi)添加劑的低填充水平時(shí)或消耗添加劑的儲(chǔ)備時(shí)不以經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行或甚至阻止內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)。由此一方面避免汽車由于缺少添加劑例如在鐵道過道上停駛和另一方面提高使用添加劑的輔助裝備的承受度，因?yàn)椴粚?duì)行駛進(jìn)行直接干預(yù)。
以實(shí)用方式處理一個(gè)或多個(gè)圖像采集設(shè)備例如為芯片攝像機(jī)的信息。利用這種攝像機(jī)可以檢測(cè)汽車的周圍環(huán)境并利用所配屬的圖像處理設(shè)備例如可以自動(dòng)識(shí)別交叉路口和鐵道道口、高速路入口、不允許停車的街道或其他危險(xiǎn)地段。如果知識(shí)數(shù)據(jù)庫根據(jù)目前分析處理的圖像數(shù)據(jù)確定汽車處于潛在交通危險(xiǎn)的位置上，那么自動(dòng)禁止節(jié)省添加劑的運(yùn)行或切斷內(nèi)燃機(jī)，以便使汽車至少可以行駛到可安全駐車的位置。與之相關(guān)地也可以檢測(cè)在用于汽車運(yùn)輸?shù)妮喍缮匣蚧疖囓噹麅?nèi)的停留。此外在切斷內(nèi)燃機(jī)的情況下，需要時(shí)可以重新啟動(dòng)，以便使汽車擺脫危險(xiǎn)情況。
作為選擇或補(bǔ)充，最好可以使用GPS系統(tǒng)的信號(hào)。如果確定汽車?yán)缣幱诮徊媛房?、無停車港灣的多車道高速路、丘陵頂上或看不到全貌的入口上，那么同樣抑制切斷內(nèi)燃機(jī)或允許內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)。
不言而喻，為判斷汽車所處的情況，其他傳感器可以向知識(shí)數(shù)據(jù)庫提供信息。依據(jù)目的，知識(shí)數(shù)據(jù)庫包括與汽車的速度和/或加速度和/或轉(zhuǎn)速相關(guān)的當(dāng)前的實(shí)際信息。
此外，在內(nèi)燃機(jī)由于添加劑儲(chǔ)備不足而停駛時(shí)，該內(nèi)燃機(jī)可以手動(dòng)啟動(dòng)或在低剩余量時(shí)以正常狀態(tài)運(yùn)行。為此例如在儀表盤上設(shè)計(jì)有開關(guān)。如果內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停機(jī)或以經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行，那么通過輸出光和/或觸覺和/或聲報(bào)警信號(hào)提示汽車的這種運(yùn)行狀態(tài)。 隨后駕駛員可以通過操作開關(guān)使內(nèi)燃機(jī)在無添加劑時(shí)正常運(yùn)行，以便例如從有潛在危險(xiǎn)的交叉路口區(qū)域離開。該開關(guān)也可以設(shè)計(jì)為點(diǎn)火啟動(dòng)開關(guān)并且重新操作點(diǎn)火鑰匙產(chǎn)生所述開關(guān)狀態(tài)以及汽車所述結(jié)果的運(yùn)行狀態(tài)。通過開關(guān)也可以這樣調(diào)控控制儀器，使內(nèi)燃機(jī)可以被啟動(dòng)。不言而喻，汽車運(yùn)行準(zhǔn)則通過這種控制不涉及廢氣流內(nèi)噴入的添加劑，而僅僅是借助傳感器和/或知識(shí)數(shù)據(jù)庫的信息結(jié)合開關(guān)的開關(guān)位置，使汽車駛離所識(shí)別的臨界或危險(xiǎn)情況。
對(duì)汽車節(jié)省添加劑的運(yùn)行或無添加劑運(yùn)行的忽略可以儲(chǔ)存在控制儀器內(nèi)?？尚械氖?，在預(yù)設(shè)的行駛距離和/或預(yù)設(shè)的行駛時(shí)間后發(fā)出補(bǔ)充添加劑的光的和/或聲的要求。也可以考慮在這種特殊的情況下(在此指自動(dòng)識(shí)別到在高度公路上行駛)限制汽車的最高車速，使最高車速與不妨礙交通的標(biāo)準(zhǔn)速度相適配。
需要理解的是，前面所述的和后面還要闡述的特征不僅可以用于已說明的組合， 而且也可以用于其他組合。本發(fā)明的范圍僅通過權(quán)利要求書確定。


下面參照附圖借助實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。在附圖中
圖1示出汽車的示意圖；以及
圖2示出框圖。
具體實(shí)施方式
在通過箭頭F所示行駛方向上行駛的汽車1裝備圖像采集設(shè)備2，例如光學(xué)芯片攝像機(jī)，其信號(hào)通過連接線3或數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)輸送到例如光學(xué)地監(jiān)測(cè)汽車1周圍環(huán)境的駕駛員輔助系統(tǒng)并通過控制儀器配屬的知識(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理。此外，汽車1具有內(nèi)燃機(jī)5，從附加容器6向內(nèi)燃機(jī)5的廢氣流輸送用于減少有害物質(zhì)的添加劑如尿素。內(nèi)燃機(jī)5和附加容器6僅示意示出，特別是沒有示出廢氣設(shè)備、輸送和排放管線、噴射裝置、填充水平傳感器或諸如此類的裝置。
例如，如果控制儀器4確定附加容器6內(nèi)添加劑的填充水平降到低于備用量或附加容器6完全空了，那么通常使內(nèi)燃機(jī)5在經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行，以減少或完全停止添加劑的消耗。
控制儀器4在內(nèi)燃機(jī)5運(yùn)行時(shí)，通過所配屬的知識(shí)數(shù)據(jù)庫考慮儲(chǔ)存在知識(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息和提供給知識(shí)數(shù)據(jù)庫的當(dāng)前數(shù)據(jù)，但也考慮其他傳感器如圖像采集設(shè)備2或GPS 系統(tǒng)7的信號(hào)。例如，如果通過圖像處理和/或借助GPS系統(tǒng)7確定，汽車處于交叉路口、 看不到全貌的位置、無停車可能性的行車道上或其他潛在交通危險(xiǎn)的位置上，那么可以使內(nèi)燃機(jī)5以正常的功率運(yùn)行，以便汽車1能夠可靠地從這種危險(xiǎn)情況中運(yùn)動(dòng)出來。此外，允許內(nèi)燃機(jī)5通常由于缺少添加劑而被阻止的啟動(dòng)，以便汽車1可以駛離臨界或危險(xiǎn)情況。
此外，為駕駛員8設(shè)計(jì)有附加或多功能的開關(guān)9，以便在根據(jù)情況需要時(shí)，忽略經(jīng)濟(jì)運(yùn)行或切斷內(nèi)燃機(jī)5。多功能開關(guān)9特別是可以是點(diǎn)火啟動(dòng)開關(guān)。所述開關(guān)9的用于忽略汽車1本來需要的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)或強(qiáng)制啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)5的開關(guān)狀態(tài)例如可以儲(chǔ)存在控制儀器4內(nèi)并在預(yù)設(shè)的行駛距離和/或在預(yù)設(shè)的運(yùn)行時(shí)間后要求駕駛員4補(bǔ)充添加劑。
現(xiàn)借助圖2所示的框圖從框10開始對(duì)用于運(yùn)行汽車1的方法進(jìn)行說明，其中汽車 1的內(nèi)燃機(jī)5是關(guān)閉的并應(yīng)要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。首先依據(jù)框11查詢傳感器信號(hào)，以便確定附加容器6內(nèi)添加劑的填充水平是否足夠。如果是足夠的情況，那么按照框19允許啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī) 5。如果附加容器6內(nèi)添加劑的填充水平不夠，那么在框12內(nèi)查詢附加容器6內(nèi)是否存在備用量的添加劑。如果是存在備用的情況，那么依據(jù)框14進(jìn)行知識(shí)數(shù)據(jù)庫的分析處理，只要控制儀器4工作，這種分析處理就持續(xù)更新。知識(shí)數(shù)據(jù)庫以從傳感器數(shù)據(jù)中識(shí)別的圖形和從中計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。如果根據(jù)知識(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)現(xiàn)有的信息可以推斷出汽車1處于臨界的情況下，知識(shí)數(shù)據(jù)庫的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)不言而喻地同樣儲(chǔ)存在知識(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)，那么按照框19允許啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)5。如果不能確定臨界狀態(tài)，那么按照框17知識(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行如下危險(xiǎn)情況是否存在的檢測(cè)。如果不存在危險(xiǎn)情況，那么不進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并在框圖中返回到框10，否則按照框19允許內(nèi)燃機(jī)5的啟動(dòng)。如果附加容器6內(nèi)沒有備用量的添加劑，那么在框13內(nèi)檢測(cè)汽車1是否處于緊急情況下。如果這種檢測(cè)得到肯定，那么汽車1也處于這種緊急情況下，則按照框16進(jìn)行知識(shí)數(shù)據(jù)庫的分析處理，于是可在框17內(nèi)可以確定是否存在危險(xiǎn)情況。如果確定既沒有緊急情況，也沒有危險(xiǎn)情況，那么不進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并在框圖內(nèi)返回到框10。如果證實(shí)存在危險(xiǎn)情況，那么按照框18可以激活限制汽車1運(yùn)行的功能并按照框 19允許啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)5。限制汽車1運(yùn)行的功能例如可以是在附加容器6空了時(shí)限制汽車可以運(yùn)行的最高車速。
附圖標(biāo)記清單
1汽車
2圖像采集設(shè)備
3連接線
4控制儀器
5內(nèi)燃機(jī)
6附加容器
7GPS系統(tǒng)
8駕駛員
9開關(guān)
10-19 框
F行駛方向
權(quán)利要求
1.一種配有廢氣后處理系統(tǒng)的汽車，其中，向內(nèi)燃機(jī)(5)的廢氣流內(nèi)噴入添加劑并且根據(jù)附加容器(6)內(nèi)添加劑的填充水平通過控制儀器可影響汽車的運(yùn)行或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，其特征在于，控制儀器與知識(shí)數(shù)據(jù)庫和用于監(jiān)測(cè)汽車周圍環(huán)境的傳感器(2)耦連，傳感器(2) 將信號(hào)提供給知識(shí)數(shù)據(jù)庫，其中，控制儀器借助知識(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)影響行駛或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1所述的汽車(1)，其特征在于，所述傳感器包括圖像采集設(shè)備O)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的汽車(1)，其特征在于，所述傳感器包括GPS系統(tǒng)(7)。
4.按權(quán)利要求1-至3之一所述的汽車(1)，其特征在于，所述知識(shí)數(shù)據(jù)庫包括與汽車的速度和/或加速度和/或轉(zhuǎn)速相關(guān)的當(dāng)前的實(shí)際信息。
5.按權(quán)利要求1至4之一所述的汽車，其特征在于，在汽車內(nèi)部設(shè)置與控制儀器連接的開關(guān)(9)，在手動(dòng)操作該開關(guān)(9)后內(nèi)燃機(jī)(5)可以正常狀態(tài)運(yùn)行。
6.按權(quán)利要求5所述的汽車，其特征在于，開關(guān)(9)的開關(guān)狀態(tài)可以儲(chǔ)存。
7.按權(quán)利要求1至6之一所述的汽車，其特征在于，顯示裝置可根據(jù)添加劑填充水平光學(xué)地和/或觸覺地和/或聲學(xué)地被感知地顯示對(duì)汽車運(yùn)行的影響。
8.按權(quán)利要求1至7之一所述的汽車，其特征在于，根據(jù)添加劑填充水平限制汽車速度。
9.按權(quán)利要求1至7之一所述的汽車，其特征在于，根據(jù)添加劑填充水平阻止所述內(nèi)燃機(jī)(5)的啟動(dòng)。
10.一種運(yùn)行具有廢氣后處理系統(tǒng)的汽車的方法，其中，向內(nèi)燃機(jī)(5)的廢氣流內(nèi)噴入添加劑并根據(jù)附加容器(6)內(nèi)添加劑的填充水平通過控制儀器影響汽車的運(yùn)行或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，其特征在于，控制儀器為影響行駛或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與知識(shí)數(shù)據(jù)庫通信，向該知識(shí)數(shù)據(jù)庫供給用于監(jiān)測(cè)汽車周圍環(huán)境的傳感器的信號(hào)和/或設(shè)置在汽車內(nèi)部開關(guān)的開關(guān)位置的信號(hào)。
11.按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當(dāng)在所述附加容器(6)內(nèi)的添加劑填充水平達(dá)到最低位置并且所述知識(shí)數(shù)據(jù)庫根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和信號(hào)得出處于臨界狀態(tài)的結(jié)論時(shí)， 就通過控制儀器允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
12.按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當(dāng)在所述附加容器(6)內(nèi)沒有添加劑并且所述知識(shí)數(shù)據(jù)庫根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和信號(hào)得出處于危險(xiǎn)狀態(tài)的結(jié)論時(shí)，就通過控制儀器允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括廢氣后處理系統(tǒng)的汽車，其中，向內(nèi)燃機(jī)(5)的廢氣流內(nèi)噴入添加劑并且根據(jù)附加容器(6)內(nèi)添加劑的填充水平通過控制儀器影響汽車的運(yùn)行或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。控制儀器與知識(shí)數(shù)據(jù)庫和用于監(jiān)測(cè)汽車周圍環(huán)境的傳感器(2)耦連，傳感器(2)將信號(hào)提供給知識(shí)數(shù)據(jù)庫，其中，控制儀器借助知識(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)影響行駛或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
文檔編號(hào)F01N11/00GK102536405SQ20111046328
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者F·波納倫斯, H·巴爾德 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司