专利名称：具有废气后处理系统的汽车和用于运行汽车的方法
技术领域：
本发明涉及一种具有废气后处理系统的汽车，其中，添加剂被喷入内燃机的废气流中并且根据添加剂在附加容器中的填充水平通过控制仪器影响汽车的运行或发动机的启动，本发明还涉及一种用于驱动汽车的方法。
背景技术：
汽车通常装备有内燃机如柴油发动机，内燃机的废气流中含有氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳。为减少有害物质排放，已知可在这种废气流中喷入添加剂如尿素或尿素溶液，以便在后置的催化器中减少有害物质的排放量。为此，添加剂在汽车上在单独的附加容器内随车携带。这种附加容器通常在常规的填充燃料的过程中同样被填充。如果附加容器空了，则不能再进行废气后处理并且有害物质排放增多。
专利文献DE 10 2007 059 473A1公开了一种废气后处理系统，其中添加剂的填充水平由传感器监测。在低填充水平时，汽车或内燃机的运行被干预，以便例如采用减慢和 /或节省燃料的行驶方式提高汽车的行程直至最近的加油站。在附加容器空了的情况下，内燃机甚至可以被强行切断，这一点根据汽车本身所处的环境可导致极大的危险。发明内容
从此前介绍的现有技术出发这样设计汽车，使其在附加容器空了时也可以安全运行。
在一种具有废气后处理系统的汽车中，其中，向内燃机的废气流内喷入添加剂并且根据添加剂在附加容器中的填充水平通过控制仪器可影响汽车的运行或发动机的启动， 所述控制仪器与知识数据库和用于监测汽车周围环境的传感器耦连，其信号提供给知识数据库，其中，控制仪器借助知识数据库的数据影响行驶或发动机启动。
在一种用于运行具有废气后处理系统的汽车的方法中，添加剂被喷入内燃机的废气流中并且根据添加剂在附加容器中的填充水平通过控制仪器影响汽车的运行或发动机的启动。控制仪器为影响行驶或发动机启动与知识数据库通信，向该知识数据库提供用于监测汽车周围环境的传感器和/或设置在汽车内部开关的开关位置的信号。
所述汽车装备有废气后处理系统，该系统为减少有害物质从附加容器向内燃机的废气流内喷入添加剂如尿酸或尿酸溶液。为附加容器分配用于监测添加剂填充水平的填充水平传感器。例如，如果低于添加剂的最低填充水平，那么以本身公知的方式对发动机管理进行干预，使燃烧的燃料/空气混合物更稀薄，以便减少废气后处理系统对添加剂的需求。 从附加容器内添加剂的确定填充水平起，切断内燃机或使其不能再启动。为不妨碍内燃机在临界或危险状态下启动，知识数据库与决定性的控制仪器连接，该控制仪器除了固定储存的信息外，还包括用于监测汽车周围的传感器的当前实际信息并根据现有的信息，得出汽车在添加剂的低填充水平或添加剂不足时是否处于潜在的临界或危及交通的状态下。如果是这种情况，那么汽车以正常的运行状态继续运行。这意味着，要么持续以正常的量供给添加剂直至耗尽，要么在已经完全耗尽的情况下，内燃机在废气流内无添加剂的情况下运行和内燃机在汽车驻车时如必要也可重新启动。
与此相应地通过所述汽车的结构设计或所述汽车的知识数据库自动识别出临界或危险情况并与此相应地汽车在附加容器内添加剂的低填充水平时或消耗添加剂的储备时不以经济的运行状态运行或甚至阻止内燃机的启动。由此一方面避免汽车由于缺少添加剂例如在铁道过道上停驶和另一方面提高使用添加剂的辅助装备的承受度，因为不对行驶进行直接干预。
以实用方式处理一个或多个图像采集设备例如为芯片摄像机的信息。利用这种摄像机可以检测汽车的周围环境并利用所配属的图像处理设备例如可以自动识别交叉路口和铁道道口、高速路入口、不允许停车的街道或其他危险地段。如果知识数据库根据目前分析处理的图像数据确定汽车处于潜在交通危险的位置上，那么自动禁止节省添加剂的运行或切断内燃机，以便使汽车至少可以行驶到可安全驻车的位置。与之相关地也可以检测在用于汽车运输的轮渡上或火车车厢内的停留。此外在切断内燃机的情况下，需要时可以重新启动，以便使汽车摆脱危险情况。
作为选择或补充，最好可以使用GPS系统的信号。如果确定汽车例如处于交叉路口、无停车港湾的多车道高速路、丘陵顶上或看不到全貌的入口上，那么同样抑制切断内燃机或允许内燃机启动。
不言而喻，为判断汽车所处的情况，其他传感器可以向知识数据库提供信息。依据目的，知识数据库包括与汽车的速度和/或加速度和/或转速相关的当前的实际信息。
此外，在内燃机由于添加剂储备不足而停驶时，该内燃机可以手动启动或在低剩余量时以正常状态运行。为此例如在仪表盘上设计有开关。如果内燃机自动停机或以经济的运行状态运行，那么通过输出光和/或触觉和/或声报警信号提示汽车的这种运行状态。 随后驾驶员可以通过操作开关使内燃机在无添加剂时正常运行，以便例如从有潜在危险的交叉路口区域离开。该开关也可以设计为点火启动开关并且重新操作点火钥匙产生所述开关状态以及汽车所述结果的运行状态。通过开关也可以这样调控控制仪器，使内燃机可以被启动。不言而喻，汽车运行准则通过这种控制不涉及废气流内喷入的添加剂，而仅仅是借助传感器和/或知识数据库的信息结合开关的开关位置，使汽车驶离所识别的临界或危险情况。
对汽车节省添加剂的运行或无添加剂运行的忽略可以储存在控制仪器内。可行的是，在预设的行驶距离和/或预设的行驶时间后发出补充添加剂的光的和/或声的要求。也可以考虑在这种特殊的情况下(在此指自动识别到在高度公路上行驶)限制汽车的最高车速，使最高车速与不妨碍交通的标准速度相适配。
需要理解的是，前面所述的和后面还要阐述的特征不仅可以用于已说明的组合， 而且也可以用于其他组合。本发明的范围仅通过权利要求书确定。
下面参照附图借助实施例对本发明进行详细说明。在附图中
图1示出汽车的示意图；以及
图2示出框图。
具体实施方式
在通过箭头F所示行驶方向上行驶的汽车1装备图像采集设备2，例如光学芯片摄像机，其信号通过连接线3或数据总线结构输送到例如光学地监测汽车1周围环境的驾驶员辅助系统并通过控制仪器配属的知识数据库进行处理。此外，汽车1具有内燃机5，从附加容器6向内燃机5的废气流输送用于减少有害物质的添加剂如尿素。内燃机5和附加容器6仅示意示出，特别是没有示出废气设备、输送和排放管线、喷射装置、填充水平传感器或诸如此类的装置。
例如，如果控制仪器4确定附加容器6内添加剂的填充水平降到低于备用量或附加容器6完全空了，那么通常使内燃机5在经济的运行状态下运行，以减少或完全停止添加剂的消耗。
控制仪器4在内燃机5运行时，通过所配属的知识数据库考虑储存在知识数据库内的信息和提供给知识数据库的当前数据，但也考虑其他传感器如图像采集设备2或GPS 系统7的信号。例如，如果通过图像处理和/或借助GPS系统7确定，汽车处于交叉路口、 看不到全貌的位置、无停车可能性的行车道上或其他潜在交通危险的位置上，那么可以使内燃机5以正常的功率运行，以便汽车1能够可靠地从这种危险情况中运动出来。此外，允许内燃机5通常由于缺少添加剂而被阻止的启动，以便汽车1可以驶离临界或危险情况。
此外，为驾驶员8设计有附加或多功能的开关9，以便在根据情况需要时，忽略经济运行或切断内燃机5。多功能开关9特别是可以是点火启动开关。所述开关9的用于忽略汽车1本来需要的经济运行状态或强制启动内燃机5的开关状态例如可以储存在控制仪器4内并在预设的行驶距离和/或在预设的运行时间后要求驾驶员4补充添加剂。
现借助图2所示的框图从框10开始对用于运行汽车1的方法进行说明，其中汽车 1的内燃机5是关闭的并应要启动发动机。首先依据框11查询传感器信号，以便确定附加容器6内添加剂的填充水平是否足够。如果是足够的情况，那么按照框19允许启动内燃机 5。如果附加容器6内添加剂的填充水平不够，那么在框12内查询附加容器6内是否存在备用量的添加剂。如果是存在备用的情况，那么依据框14进行知识数据库的分析处理，只要控制仪器4工作，这种分析处理就持续更新。知识数据库以从传感器数据中识别的图形和从中计算的标准为基础。如果根据知识数据库内现有的信息可以推断出汽车1处于临界的情况下，知识数据库的规定标准不言而喻地同样储存在知识数据库内，那么按照框19允许启动内燃机5。如果不能确定临界状态，那么按照框17知识数据库进行如下危险情况是否存在的检测。如果不存在危险情况，那么不进行发动机启动并在框图中返回到框10，否则按照框19允许内燃机5的启动。如果附加容器6内没有备用量的添加剂，那么在框13内检测汽车1是否处于紧急情况下。如果这种检测得到肯定，那么汽车1也处于这种紧急情况下，则按照框16进行知识数据库的分析处理，于是可在框17内可以确定是否存在危险情况。如果确定既没有紧急情况，也没有危险情况，那么不进行发动机启动并在框图内返回到框10。如果证实存在危险情况，那么按照框18可以激活限制汽车1运行的功能并按照框 19允许启动内燃机5。限制汽车1运行的功能例如可以是在附加容器6空了时限制汽车可以运行的最高车速。
附图标记清单
1汽车
2图像采集设备
3连接线
4控制仪器
5内燃机
6附加容器
7GPS系统
8驾驶员
9开关
10-19 框
F行驶方向
权利要求
1.一种配有废气后处理系统的汽车，其中，向内燃机(5)的废气流内喷入添加剂并且根据附加容器(6)内添加剂的填充水平通过控制仪器可影响汽车的运行或发动机启动，其特征在于，控制仪器与知识数据库和用于监测汽车周围环境的传感器(2)耦连，传感器(2) 将信号提供给知识数据库，其中，控制仪器借助知识数据库的数据影响行驶或发动机启动。
2.按权利要求1所述的汽车(1)，其特征在于，所述传感器包括图像采集设备O)。
3.按权利要求1或2所述的汽车(1)，其特征在于，所述传感器包括GPS系统(7)。
4.按权利要求1-至3之一所述的汽车(1)，其特征在于，所述知识数据库包括与汽车的速度和/或加速度和/或转速相关的当前的实际信息。
5.按权利要求1至4之一所述的汽车，其特征在于，在汽车内部设置与控制仪器连接的开关(9)，在手动操作该开关(9)后内燃机(5)可以正常状态运行。
6.按权利要求5所述的汽车，其特征在于，开关(9)的开关状态可以储存。
7.按权利要求1至6之一所述的汽车，其特征在于，显示装置可根据添加剂填充水平光学地和/或触觉地和/或声学地被感知地显示对汽车运行的影响。
8.按权利要求1至7之一所述的汽车，其特征在于，根据添加剂填充水平限制汽车速度。
9.按权利要求1至7之一所述的汽车，其特征在于，根据添加剂填充水平阻止所述内燃机(5)的启动。
10.一种运行具有废气后处理系统的汽车的方法，其中，向内燃机(5)的废气流内喷入添加剂并根据附加容器(6)内添加剂的填充水平通过控制仪器影响汽车的运行或发动机启动，其特征在于，控制仪器为影响行驶或发动机启动与知识数据库通信，向该知识数据库供给用于监测汽车周围环境的传感器的信号和/或设置在汽车内部开关的开关位置的信号。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，当在所述附加容器(6)内的添加剂填充水平达到最低位置并且所述知识数据库根据现有的数据和信号得出处于临界状态的结论时， 就通过控制仪器允许发动机启动。
12.按权利要求10所述的方法，其特征在于，当在所述附加容器(6)内没有添加剂并且所述知识数据库根据现有的数据和信号得出处于危险状态的结论时，就通过控制仪器允许发动机启动。
全文摘要
本发明涉及一种包括废气后处理系统的汽车，其中，向内燃机(5)的废气流内喷入添加剂并且根据附加容器(6)内添加剂的填充水平通过控制仪器影响汽车的运行或发动机启动。控制仪器与知识数据库和用于监测汽车周围环境的传感器(2)耦连，传感器(2)将信号提供给知识数据库，其中，控制仪器借助知识数据库的数据影响行驶或发动机启动。
文档编号F01N11/00GK102536405SQ20111046328
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者F·波纳伦斯, H·巴尔德 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司