本发明涉及一种用于运行机动车辆的动力设备的方法，该动力设备具有产生排气的动力单元，其中，至少暂时地从借助操作元件预先给定的工况点确定供送至动力单元的新鲜气体量的预设值以及在动力单元处设定从预设值中确定的新鲜气体量的目标值，其中，在诊断时段期间对动力设备的至少一个排气输送装置执行诊断。本发明还涉及一种用于机动车辆的具有内燃机的动力设备。
背景技术：
1、现有技术例如公开了文本de 10 2018 117 623 b3。其描述了一种用于执行车辆的车载诊断功能的方法，其中，激活车辆的车载诊断功能并且对车辆的预先给定的加速踏板值进行低通滤波，以获得经平滑的加速踏板值。此外描述了一种用于在具有控制单元的车辆中执行车载诊断功能的系统，该控制单元被配置成激活车辆的车载诊断功能并且激活低通滤波器功能，通过低通滤波器功能对车辆的预先给定的加速踏板值进行低通滤波，以获得经平滑的加速踏板值。
技术实现思路
1、本发明的目的是提出一种用于运行动力设备的方法，其具有优于已知方法的优点，尤其是在排气输送装置的上游至少暂时实现在时间上恒定的或至少基本上恒定的排气成分，使得能够定期且可靠地执行对排气输送装置的诊断。
2、根据本发明，这通过具有权利要求1的特征的用于运行机动车辆的动力设备的方法来实现。在此提出，在诊断时段期间使用低通滤波器滤波从预设值中确定目标值。
3、在从属权利要求中说明了具有本发明的有益改进的有利实施方案。
4、动力设备用于驱动机动车辆，即提供旨在驱动机动车辆的驱动扭矩。该动力设备具有动力单元，该动力单元至少暂时地运行以提供驱动扭矩。动力单元在其运行期间至少暂时产生排气。除了动力单元之外，动力设备还可以具有至少一个另外的动力单元，该另外的动力单元替代或附加于该动力单元运行以提供驱动扭矩。例如，驱动扭矩时而由动力单元提供，时而由另一动力单元提供，时而由动力单元和另一动力单元一起提供。该另一动力单元优选地被设计为电机。在这种情况下，机动车辆是混合动力车辆。
5、动力单元是吸气式动力单元，例如内燃机。因此，新鲜气体、尤其是新鲜空气被供送至动力单元。优选地，新鲜气体从机动车辆的外部环境例如经由进气管线供送至动力单元。进气管线经由至少一个入口阀流体连接至动力单元的燃烧室。新鲜气体和燃料的混合物在燃烧室中至少暂时燃烧。由此产生排气，该排气至少暂时被排放到机动车辆的外部环境中。
6、燃烧期间释放的能量至少暂时转化为机械能并提供在动力单元的曲轴上。由此所提供的驱动功率此外取决于供送至动力单元的新鲜气体量。动力设备或动力单元具有用于设定新鲜气体量的调节装置。调节装置例如是节流阀的形式或至少具有这样的节流阀。附加地或替代地，调节装置采用用于调整至少一个入口阀的打开时间的装置的形式或者具有这样的装置。新鲜气体量尤其应理解为在进气循环结束之后在燃烧室中实际存在的新鲜气体量。通过设定新鲜气体量，可以设定动力单元的供应率，该供应率直接取决于新鲜气体量。供应率描述了新鲜气体量相对于理论上最大可能的新鲜气体量的比率。
7、新鲜气体量的设定优选地由与操作元件所连接的控制单元进行。在此首先确定动力单元的要设定的工况点。工况点优选描述动力设备的驱动功率的预设值。由工况点中例如得出动力单元的驱动扭矩的预设值和/或转速的预设值。工况点至少暂时由操作元件预先给定。操作元件例如是至少暂时由机动车辆的驾驶员操作的加速踏板。换言之，工况点根据操作元件的位置来确定。
8、但应该注意的是，工况点并不直接由加速踏板位置得出。加速踏板位置更多代表了驾驶员期望，根据该驾驶员期望来确定动力设备的工况点。除了驾驶员期望之外或者作为驾驶员期望的替代，工况点还可以受到其他系统干预的影响，尤其是受到驾驶员辅助装置和/或安全装置的影响。例如，驾驶员辅助装置和/或安全装置可以偏离于驾驶员期望来调整工况点以降低机动车辆的行驶速度。此外，工况点还可以考虑到由驾驶员选择的个性化的车辆特性，其描述例如运动型和/或经济型的驾驶行为。总之可以说，当操作元件处于恒定位置时，工况点不必须也恒定。
9、从工况点中确定新鲜气体量的预设值。该预设值尤其涉及待供送至动力单元的新鲜气体量，以便以驱动扭矩的预设值和/或转速的预设值来运行该动力单元。由预设值中确定新鲜气体量的目标值并在动力单元上设定。因此，供送到动力单元的新鲜气体量并不立即被设定至目标值。而是首先从预设值中确定目标值。目标值就此而言是通过调节装置实际设定的新鲜气体量，而预设值表示由工况点得出的新鲜气体量。预设值和目标值就此而言至少暂时彼此不同。
10、动力设备在运行过程中产生的排气被排出至外界环境。在排出排气时，将排气输送给至少一个排气传输装置。排气传输装置是动力设备的至少暂时被供送排气和/或被排气流过的装置。尤其优选地，至少一个排气传输装置是排气后处理装置，其例如是排气系统的一部分。例如，至少一个排气传输装置作为车辆催化转化器、尤其是作为三元催化转化器、作为氧化催化转化器、作为nox存储催化转化器或作为scr催化转化器而存在。附加地或替代地，至少一个排气输送装置作为测量探针而存在，尤其是作为氧气和/或氮氧化物探针，或者具有这样的测量探针。
11、为了使至少一个排气传输装置可靠工作，需要进行诊断，优选需要定期进行诊断。在诊断期间例如进行对至少一个排气传输装置的功能测试和/或校准。在诊断时段期间执行诊断。尤其优选地，在整个诊断时段内都执行诊断，使得诊断时段因而在开始执行诊断时开始并且相应地在结束诊断时结束。
12、在动力单元运行时执行诊断。这应当理解为在诊断时段期间、尤其是在整个诊断时段期间新鲜气体量被供送至动力单元并且由动力单元产生排气。优选地，在机动车辆的行驶运行期间执行诊断。尤其优选地，多次地执行诊断，使得因而存在时间上彼此间隔开的多个诊断时段，在这些诊断时段中分别执行诊断。由此确保定期执行对至少一个排气输送装置的诊断并且确保动力设备的可靠运行。
13、为了可靠地执行诊断，有利的是，在诊断时段期间排气的的排气成分尽可能处于恒定。例如有利的是，排气的氧含量在整个诊断时段期间保持恒定。这可以通过相应地设定新鲜气体量的目标值来实现。例如，可以在诊断时段期间与预设值不同地设定恒定的目标值，从而实现执行诊断所需的排气成分。但这将导致相应地偏离于由操作元件预先给定的工况点，这尤其会令机动车辆的驾驶员感觉是对驾驶行为的所不期望的干预。
14、替代地可以规定，只有当从预设值中确定的新鲜气体量的目标值恒定或至少几乎恒定时才执行诊断。但在这种情况下不能确保诊断时段足够长，因为尤其是预设值的动态变化会导致目标值的相应快速的变化，以至相应地不能确保可靠且定期地执行诊断。
15、替代于此，本发明提出了在诊断时段期间使用低通滤波器滤波从预设值中确定目标值。因而即使在执行诊断期间也仍从工况点中确定在动力单元上设定的目标值。但在此进行使用低通滤波对目标值的滤波。所使用的低通滤波器用于平滑预设值的时间曲线。尤其滤除预设值的高于低通滤波器的临界频率的快速变化。这会导致目标值相比于预设值延迟变化。由此还可以平滑预设值动态变化时可能出现的在预设值曲线中的峰值。
16、在诊断时段期间使用低通滤波器可以显著减少对供送到动力单元的新鲜气体量的动态影响。这使得动力设备在诊断时段期间的运行较平稳。尤其是与不使用低通滤波器的情况相比，通过使用低通滤波器，排气系统中的排气成分更平稳。相应地，与不使用低通滤波器的情况相比，通过使用低通滤波器，能够实现更长的诊断时段。
17、根据本发明的做法不同于例如仅对加速器踏板位置滤波的已知方法。在这样的方法中，影响在加速器踏板位置下游的工况点的干预不会被过滤。尤其是驾驶员辅助装置的干预不会被过滤。此外，即使加速踏板位置恒定，新鲜气体量的预设值也可能明显变化，例如在车辆是混合动力车辆并且作为电机的另外的动力单元由于效率原因被打开或关闭的情况下。这在已知的方法中导致诊断时段期间工况点的动态变化，该变化使得难以甚至不能成功诊断。相比之下，本发明能够可靠地执行诊断，因为首先确定工况点并且使用低通滤波器对由工况点中确定的预设值进行滤波并且将其作为目标值设定在内燃机上，从而在上面阐述的在操作元件下游的干预也被过滤。
18、本发明的一种改进方案规定，预设值时而从工况点中确定、时而由驾驶员辅助装置预先给定。驾驶员辅助装置已经在上面提到过。驾驶员辅助装置例如是巡航控制辅助装置、紧急制动辅助装置、牵引力控制系统和/或电子稳定程序。
19、驾驶员辅助装置被设计为在特定条件下预先给定和/或调整预设值。就此而言，预设值仅时而从工况点中确定以及仅时而由驾驶员辅助装置预先给定。替代地可以规定，工况点时而由驾驶员辅助装置预先给定和/或调整。由于在诊断时段期间借助低通滤波器滤波由预设值中确定新鲜气体量的目标值，所以由驾驶员辅助装置预先给定的预设值也利用低通滤波器滤波。因此，由驾驶员辅助装置执行的可能导致诊断时段期间预设值的不期望的快速变化的干预也被平滑。由此确保诊断特别可靠地执行。
20、本发明的一种改进方案规定，仅当存在诊断请求时才执行对至少一个排气输送装置的诊断。为了动力设备的可靠运行，尤其是为了遵守关于排气后处理的法律法规，定期执行诊断至关重要。执行诊断首先由于存在诊断请求而启动。例如，在自过去成功执行的最后一次诊断以来已经过去的时间超过时间阈值的情况下，存在诊断请求。附加地或替代地，在例如由于检测到至少一个排气输送装置的故障而确定需要诊断的情况下，可以存在诊断请求。
21、在满足诊断请求的情况下尽可能最早地执行诊断。在执行诊断之后，尤其是在成功执行诊断之后，重置诊断请求。就此而言，仅当存在诊断请求时才执行诊断。仅当再次存在诊断请求时才重新执行诊断。通过该做法可确保定期执行诊断。
22、本发明的一种改进方案规定，当预设值位于由区间上限值和区间下限值界定的诊断区间内时，诊断时段开始。诊断区间的区间限值被如此选择，使得利用位于诊断区间内的新鲜气体量能够成功地诊断至少一个排气传输装置，尤其是在该至少一个排气传输装置的上游能够存在相应的排气成分。
23、如果预设值在诊断区间内，则诊断开始。优选地，预设值在整个诊断时段内位于诊断区间内。尤其优选地，仅当预设值或由预设值中确定的目标值位于诊断区间内并且存在诊断请求时才执行诊断。通过该做法确保即使存在诊断请求，如果新鲜气体量位于诊断区间外，也不会执行诊断。因此只有在必要且能够成功执行诊断的情况下才进行诊断。
24、本发明的一种改进方案规定，诊断时段在执行诊断之后和/或当目标值超过上阈值时和/或当目标值低于下阈值时结束，其中，上阈值小于区间上限值，下阈值大于区间下限值。因此，上阈值和下阈值限定了一个位于诊断区间内的范围。
25、在进行诊断之后，尤其是在成功执行诊断之后，诊断时段结束，并且相应地重置诊断请求。然而，驾驶员对操作元件的操纵和/或驾驶员辅助装置的干预可能导致预设值改变以至过滤后的目标值超过上阈值或低于下阈值。在这种情况下于是规定，即使尚未成功完成诊断也结束诊断。相应地，不重置诊断请求，从而未来尽可能最早地再次执行诊断。由此确保出于安全原因和/或由驾驶员所期望的工况点变化不受影响，但同时仍尽可能定期地执行诊断。
26、本发明的一种改进方案提出，在诊断时段期间确定预设值的梯度，如果梯度大于或等于零，则选择第一值作为低通滤波器的时间常数，如果梯度小于零，则选择第二值作为低通滤波器的时间常数，其中，第一值小于第二值。时间常数被理解为低通滤波器的特征参量，其尤其决定了低通滤波器的临界频率。此外，时间常数影响低通滤波器的时间行为，即使用低通滤波器进行滤波所产生的平滑。减小低通滤波器的时间常数会导致临界频率增大以及平滑相应减小。相反，增大时间常数会导致临界频率减小，并相应地导致平滑程度更大。
27、在此提出，根据预设值的梯度来调整低通滤波器的时间常数。为此，规定第一值和第二值，其中第一值小于第二值。如果预设值的梯度大于或等于零，则选择较小的第一值作为低通滤波器的时间常数。相应地，如果梯度小于零，则选择较大的第二值作为时间常数。由此在预设值增大时其平滑程度减小。相应地，预设值在减小时被更大程度地平滑。由此实现令驾驶员感觉愉快的行为，因为避免了当操纵操作元件以增加驱动功率时动力设备的延迟反应(这可能令驾驶员感到迟缓)。
28、本发明的一种改进方案规定，在诊断时段结束之后立即在特定的时间段内继续使用低通滤波器过滤从预设值中确定目标值，其中，低通滤波器的时间常数向着第三值减小，优选一直减为第三值。就此而言，没有规定在诊断时段结束时停止使用低通滤波器，至少并不立即就停止。过滤的突然中断可能会让驾驶员感到不舒服。因此规定，在诊断时段结束之后立即至少在特定的时间段内继续使用低通滤波器从预设值中确定目标值。
29、然而，在特定的时间段内，低通滤波器的时间常数向着第三值减小。第三值优选地小于第一值并且小于第二值，例如第三值等于或几乎等于0。优选地，在特定的时间段内，将低通滤波器的时间常数减为第三值。因此在特定的时间段内平滑程度连续地减小。这使得诊断能够特别平稳地结束。
30、本发明的一种改进方案规定，在特定的时间段结束之后，不再使用低通滤波器滤波从预设值中来确定目标值。尤其在诊断时段之外不再使用低通滤波，其中，这仅在特定的时间段结束之后才不再使用。通过使用特定的时间段，可以快速结束诊断，而不会出现令驾驶员意外的驾驶行为立即变化。
31、本发明的一种改进方案规定，动力单元至少暂时地在驱动技术方面连接至动力设备的电机，其中，在存在诊断请求并且预设值在诊断区间之外时，将预设值调整为位于诊断区间内的值，通过调整电机的驱动功率将动力设备设定至工况点。如上所述，电机作为另一动力单元而存在。由动力设备提供的驱动扭矩时而由动力单元提供，时而由电机提供，时而由两者共同提供。例如，电机为此可以经由分离离合器在驱动技术方面连接至动力单元。
32、如上面已经解释的，如果存在诊断请求，则优选地仅当预设值位于诊断区间内时才执行诊断。在使用电机的情况下在此规定，即使预设值位于诊断区间外，也可以执行诊断。为此在存在诊断请求时将预设值调整为位于诊断区间内的值。这导致动力单元被设定至与操作元件所预先给定的工况点不同的工况点。为了仍将动力设备设定到预先给定的工况点，相应地调节电机的驱动功率。
33、换言之，设定动力单元的驱动功率，使得可以执行诊断。例如，如果动力单元的驱动功率的预设值高于区间上限值，则暂时减小预设值，其中，所减小的驱动功率由电机相应地补偿。相反，如果动力单元的驱动功率的预设值低于区间下限值，则暂时增加预设值，多余的驱动功率被电机吸收并以电能的形式提供给储能装置。通过该做法，即使从工况点中确定的新鲜气体量的预设值位于诊断区间之外，也能够执行诊断。
34、本发明还涉及一种用于机动车辆的动力设备，尤其是用于执行根据本说明书中的实施方案的方法，其中，动力设备具有产生排气的动力单元，并且被设置和设计用于至少暂时地从借助操作元件预先给定的工况点中确定要供送到动力单元的新鲜气体量的预设值，并在动力单元处设定从预设值中确定的新鲜气体量的目标值，以及在诊断时段期间对动力设备的至少一个排气输送装置进行诊断。在此规定，动力设备还被设置和设计用于在诊断时段期间使用低通滤波器滤波从预设值中确定目标值。
35、已经指出了动力设备的这种设计和这种做法的优点。动力设备及其操作方法均可以根据本说明书中的实施方案来进一步改进，因而可就此加以参考。
36、在不脱离本发明范围的情况下，在说明书中描述的特征和特征的组合、尤其是在下面的附图说明中描述的和/或在附图中示出的特征和特征组合不仅可以在各自给定的组合中使用，而且还可以在其他组合中或单独使用。因此，在说明书和/或附图中未明确示出和阐述的但从所阐述的实施例中揭示的或从中可得出的实施方式也被视作为本发明所涵盖。
1.一种用于运行机动车辆的动力设备(1)的方法，该动力设备具有产生排气的动力单元(2)，其中，至少暂时地由借助操作元件(3)预先给定的工况点来确定供送至动力单元(2)的新鲜气体量的预设值(4)，在动力单元(2)处设定由预设值(4)确定的新鲜气体量的目标值(5)，其中，在诊断时段(12)期间对动力设备(1)的至少一个排气输送装置进行诊断，其特征在于，在诊断时段(12)期间在借助低通滤波器(8、9)滤波的情况下由预设值(4)来确定目标值(5)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预设值(4)暂时地由工况点确定，暂时地由驾驶员辅助装置预先给定。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，仅当存在诊断请求(6)时才执行对至少一个排气输送装置的诊断。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当预设值(4)位于由区间上限值(14)和区间下限值(15)界定的诊断区间(13)内时，诊断时段(12)开始。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，诊断时段(12)在执行诊断之后和/或在目标值(5)超过上阈值(17)时和/或在目标值(5)低于下阈值(18)时结束，其中，上阈值(17)小于区间上限值(14)，下阈值(18)大于区间下限值(15)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在诊断时段(12)期间确定预设值(4)的梯度，如果梯度大于或等于零，则选择第一值作为低通滤波器(8、9)的时间常数，如果梯度小于零，则选择第二值作为低通滤波器(8、9)的时间常数，其中，第一值小于第二值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在诊断时段(12)结束之后立即在特定的时间段(16)上在进一步借助低通滤波器(8、9)过滤的情况下由预设值(4)确定目标值(5)，其中，低通滤波器(8、9)的时间常数朝向第三值的方向减小，优选减小到第三值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在经过了该特定的时间段(16)之后，在不再借助低通滤波器(8、9)过滤的情况下由预设值(4)确定目标值(5)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，动力单元(2)至少暂时地在驱动技术上连接至动力设备(1)的电机，其中，在存在诊断请求(6)并且预设值(4)在诊断区间(13)之外时，将预设值(4)适配到在诊断区间(13)内的值，通过适配电机的驱动功率来将动力设备(1)设定至工况点。
10.一种用于机动车辆的动力设备，尤其是用于执行根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法的动力设备，其中，所述动力设备(1)具有产生排气的动力单元(2)并且被设置和设计用于至少暂时地由借助操作元件(3)预先给定的工况点来确定供送至动力单元(2)的新鲜气体量的预设值(4)，在动力单元(2)处设定由预设值(4)确定的新鲜气体量的目标值(5)，在诊断时段(12)期间对动力设备(1)的至少一个排气输送装置进行诊断，其特征在于，动力设备(1)还被设置和设计用于在诊断时段(12)期间在借助低通滤波器(8、9)滤波的情况下由预设值(4)来确定目标值(5)。
