專利名稱：能渡水的機動車的運行方法以及能夠渡水行駛的機動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的用于機動車運行的方法，以及一種如權(quán)利要求14前序部分所述的機動車。
背景技術(shù)：
尤其具有柴油發(fā)動機和廢氣后處理裝置(它包括設(shè)置在柴油發(fā)動機排氣歧管中的顆粒過濾器)的機動車通常配有壓差傳感器，通過它能夠檢測顆粒過濾器前面和后面的廢氣壓力差，用于通過分析獲得的壓差推導(dǎo)出顆粒過濾器的瞬時炭黑顆粒負(fù)荷或者再生顆粒過濾器的最佳時刻。特別是全地形行駛的機動車通常必需具有一定的用于在淺水中行駛的最低渡水能力，其中其排氣管的排出口可以進入到水面以下。為了防止，進入到排氣管中的水灌入到排氣歧管部分并由此損害顆粒過濾器或廢氣后處理裝置的其它部件，一般這樣設(shè)計能渡水的機動車，使得運行中的內(nèi)燃機不會在渡水行駛時熄火并且使在內(nèi)燃機運行中產(chǎn)生的廢氣壓力阻止水向前進入到排氣消音器。此外由于機動車工業(yè)持續(xù)致力于減小機動車的廢氣排放和燃料消耗還越來越多地裝備混合動力和所謂的啟動-停止自動裝置，它根據(jù)所測得的運行參數(shù)如電池充電狀態(tài)、發(fā)動機溫度、催化器溫度、行駛或制動踏板位置和擋位選擇使內(nèi)燃機在不同的運行狀態(tài)停止并再啟動，例如在機動車停車時。如果全地形或能渡水的機動車是配有啟動-停止自動裝置的微型、中型或全混合動力機動車，在這種機動車的運行中可能出現(xiàn)啟動-停止自動裝置使內(nèi)燃機在渡水行駛時停止的狀況，例如當(dāng)機動車在橫穿積水時停車。如果此時排氣管的排出口完全或部分地位于水面以下，這可能由于缺少廢氣壓力導(dǎo)致排氣歧管部件全灌滿。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，可靠地防止由于水、泥漿或類似液體介質(zhì)進入到機動車的排氣歧管中引起的廢氣后處理裝置部件的損害。這個目的按照本發(fā)明由此得以實現(xiàn)，分析壓差和優(yōu)選分析在內(nèi)燃機排氣歧管中測得的壓差，用于檢測排氣歧管的端管浸入或下浸到水、泥漿或類似液體介質(zhì)中。按照本發(fā)明的方法優(yōu)選適用于具有混合動力裝置和啟動-停止自動裝置的機動車，其中根據(jù)分析結(jié)果這樣控制啟動-停止自動裝置，即通過啟動-停止自動裝置防止內(nèi)燃機停機和/或利用啟動-停止自動裝置啟動停機的內(nèi)燃機，如果分析的壓差能夠推斷到在機動車渡水行駛時排氣歧管的端管浸入或下浸到水或泥漿中。但是按照本發(fā)明的方法原則上也可以在傳統(tǒng)的、只配備內(nèi)燃機的能夠渡水的機動車中使用，通過根據(jù)分析結(jié)果適合地控制點火設(shè)備，在排氣歧管的端管浸入或下浸到水或泥漿中以后在渡水行駛期間通過機動車的司機防止內(nèi)燃機停機。本發(fā)明的特別適用于配有柴油發(fā)動機的機動車的擴展結(jié)構(gòu)規(guī)定，為檢測排氣歧管的端管浸入或下浸到水或泥漿中，分析內(nèi)燃機排氣歧管中在顆粒過濾器前面測得的廢氣壓力與在顆粒過濾器后面測得的廢氣壓力之間的壓差，因為這個壓差在許多配有柴油發(fā)動機的機動車中已經(jīng)按照標(biāo)準(zhǔn)利用壓差傳感器檢測和分析，用于作為再生顆粒過濾器的基礎(chǔ)求得其負(fù)荷狀態(tài)。在這種情況下不僅可以利用現(xiàn)有的壓差傳感器，而且可以利用用于分析壓差傳感器測量結(jié)果的現(xiàn)有分析裝置，其中只需使分析裝置匹配于附加的功能或者改變程序。優(yōu)選由分析裝置分析壓差的時間變化，其中有利地在出現(xiàn)壓差陡降時推斷由于水或泥漿進入到排氣歧管的端管中引起的顆粒過濾器后面的廢氣壓力陡升。但是也可以選擇或附加地分析從端管波動式逸出的廢氣引起的在壓差下降期間不連續(xù)的壓差變化和/或分析通過從端管排出的單個氣泡引起的壓差在下降后的波浪形變化，作為端管浸入或下浸到水或泥漿中的標(biāo)志。但是也能夠，將測得的壓差與至少一個在端管浸入或下浸時接收的存儲的壓差進行比較，或者將壓差隨時間的變化與至少一個在端管浸入或下浸時接收的存儲的壓差變化進行比較，并且如果比較得到明顯一致結(jié)果，推斷端管浸入或下浸到水或泥漿中。如果在內(nèi)燃機運行期間在分析壓差時推斷到端管浸入或下浸到水或泥漿中時，優(yōu)選傳輸鎖定信號到機動車的啟動-停止自動裝置或點火設(shè)備，其中它們優(yōu)選這樣構(gòu)成或編程，即在持續(xù)接收鎖定信號期間或者直到接收到取消鎖定信號的釋放信號，防止由司機通過啟動-停止自動裝置或通過旋轉(zhuǎn)點火鑰匙使內(nèi)燃機停機。為了防止，司機使其機動車以停機的內(nèi)燃機進入到水中，這由于缺少廢氣壓力可能導(dǎo)致灌入排氣歧管或其一部分，按照本發(fā)明的另一有利擴展結(jié)構(gòu)，至少對于配有啟動-停止自動裝置的機動車建議，使啟動-停止自動裝置自動地啟動停機的內(nèi)燃機，如果對于停機的內(nèi)燃機分析壓差能夠判斷到排氣歧管的端管浸入或下浸到水或泥漿中。例如，當(dāng)壓差傳感器檢測到負(fù)的壓差是這種情況，因為在排氣歧管中在顆粒過濾器后面的壓力由于流入的水或泥漿高于顆粒過濾器前面的壓力。在啟動內(nèi)燃機以后可以附加地規(guī)定，提高怠速轉(zhuǎn)速和/或匹配內(nèi)燃機的噴射開始或點火角，用于提高廢氣體積流并由此在更大的水深時可靠地防止液體介質(zhì)進入到排氣歧管中。關(guān)于內(nèi)燃機方面所述目的按照本發(fā)明由此得以實現(xiàn)、所述機動車包括根據(jù)分析裝置的分析結(jié)果控制啟動-停止自動裝置或點火設(shè)備的機構(gòu)。所述分析裝置優(yōu)選傳輸鎖定信號到啟動-停止自動裝置或給點火設(shè)備，它在內(nèi)燃機運行中防止內(nèi)燃機停機，如果由壓差傳感器測得的和由分析裝置分析的壓差能夠推斷排氣歧管的端管浸入或下浸到水或泥漿中。原則上在壓差傳感器的位置上也可以使用環(huán)境壓力傳感器和廢氣壓力傳感器，用于檢測排氣歧管的端管浸入或下浸到水或泥漿中。在這種情況下由分析裝置分析由環(huán)境傳感器測得的絕對壓力與由廢氣傳感器測得的絕對壓力之間的壓差，由廢氣傳感器測得的絕對壓力在排氣歧管的端管浸入或下浸到水或泥漿中時提高。


下面借助于附圖所示的實施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。附圖中
圖1簡示出柴油驅(qū)動的機動車的排氣歧管的部件，配有顆粒過濾器和壓差傳感器，圖2示出由壓差傳感器測得的在顆粒過濾器前面與在顆粒過濾器后面的兩個測量點之間的壓差在顆粒過濾器再生之前、期間和之后的變化曲線，
圖3示出由壓差傳感器測得的兩個測量點之間的在排氣歧管的端管浸入或下浸時的壓差的變化曲線。
具體實施例方式在圖1中只局部示出的柴油驅(qū)動的全地形和能夠渡水的機動車的排氣歧管2包括顆粒過濾器4，它是機動車的廢氣后處理裝置的一部分。顆粒過濾器4主要由圓柱形的過濾器外殼6和兩個相互間隔地安裝到過濾器外殼6中的、由機動車的柴油發(fā)動機(未示出)廢氣通流的過濾插件8、10組成。過濾器外殼6具有通過排氣歧管12與柴油發(fā)動機連接的入口 14和與排氣歧管2的排氣設(shè)備16連接的出口 18，其中進氣14和排氣18設(shè)置在過濾器外殼6的相反收縮的端面上。排氣設(shè)備16以公知的方式包括排氣消音器20和端管22，其具有傾斜向下指向的廢氣排出口 M。排氣歧管2還配有溫度傳感器沈，它裝配在過濾器外殼6的外側(cè)面上并且具有在過濾插件8、10之間伸進到過濾器外殼6內(nèi)部的溫度計觀。溫度傳感器沈通過信號導(dǎo)線 30與用于控制柴油發(fā)動機的發(fā)動機控制器32連接。溫度傳感器沈檢測在柴油發(fā)動機運行中在過濾器外殼6內(nèi)部的廢氣溫度并傳輸這個溫度到發(fā)動機控制器32。排氣歧管2還配有壓差傳感器34。壓差傳感器34以公知的方式包括空腔36，它由薄膜(未示出)分成兩個相互間氣密分開的腔室。兩個腔室中的一個腔室與第一壓力測量管道38連接，它在第一過濾插件8前面通到過濾器外殼6內(nèi)部，而另一腔室與第二壓力測量管道40連接，它在第二過濾插件10后面通到過濾器外殼6內(nèi)部。壓差傳感器34通過在兩個腔室之間的薄膜的偏轉(zhuǎn)測量兩個腔室之間的壓差，它相當(dāng)于在兩個壓力測量管道38及40通到過濾器外殼6中的匯入口處在兩個測量點42與 44之間的廢氣壓力差。壓差傳感器34通過信號導(dǎo)線46與分析裝置48連接，它在這里是柴油發(fā)動機的發(fā)動機控制器32，但是也可以由獨立的單元構(gòu)成。除了分析裝置34以外，發(fā)動機控制器32還包括啟動-停止自動裝置50，它根據(jù)各自的運行策略在出現(xiàn)確定的由運行策略給定的運行狀態(tài)時自動地停止或重新啟動柴油發(fā)動機。啟動-停止自動裝置50通過信號導(dǎo)線52與分析裝置48連接。分析裝置48在柴油發(fā)動機運行中以公知的方式用于，通過分析測得的兩個測量點42、44之間的壓差Δ ρ引起顆粒過濾器4的過濾插件8、10的再生，如果其炭黑顆粒負(fù)荷和與此相關(guān)的過濾插件8、10前面的廢氣壓力pi與在過濾插件8、10后面的廢氣壓力ρ2的壓差Δρ=ρ1-ρ2超過給定的閾值S。在顆粒過濾器4再生期間燃燒過濾插件8、10上的炭黑顆粒，由此使兩個測量點42、44之間的壓差Δρ再減小，如同在圖2中在區(qū)域R=再生所示的那樣。在結(jié)束再生后壓差Δ ρ再緩慢升高，而炭黑顆粒重新在過濾插件8、10上聚集。但是分析裝置48的目的還在于，通過分析測得的兩個測量點42、44之間的壓差 Δ ρ或者通過分析壓差Δ ρ變化，檢測機動車在渡水或在水里行駛情況下排氣設(shè)備16的端管22浸入或下浸到水中。在柴油發(fā)動機運轉(zhuǎn)時端管22浸入到水中導(dǎo)致，廢氣不再無阻礙地通過端管22的排出口 M逸出，如果排出口最終完全或部分地位于水平面以下。在端管22的排出口 M浸入到水中期間，端管22的外露的開口橫截面相對快速減小，由此使廢氣在端管22中的流阻增加并由此也使過濾插件8、10后面的測量點44上的廢氣壓力p2增加。這又導(dǎo)致由壓差傳感器34測得的壓差Δρ減小，如同在圖3中在兩個時刻A和B之間所示的那樣，其中A 是端管22的排出口 M開始浸入到水中的時刻，B是排出口 M完全浸入到水中的時刻。如同通過將在圖2中所示的壓差Δ ρ在顆粒過濾器4再生期間的變化曲線與在圖 3中所示的壓差Δρ在機動車在渡水或水里行駛期間的變化曲線進行比較看到的那樣，對于在壓差Δρ減小期間在后一種情況下壓差變化在兩個時刻A與B之間的范圍中的梯度明顯比在第一種情況下在范圍R中的梯度更陡斜，由此通過分析梯度可以明顯區(qū)別過濾器再生與渡水或水里行駛。另一適合于區(qū)別過濾器再生與渡水或水里行駛的特征在于，在圖3中所示的不連續(xù)或分級地減小兩個時刻A與B之間的壓差Δρ。壓差Δρ的這種變化由此引起，廢氣在端管22浸入到水中期間波動地從端管22的排出口 M排出，由此使顆粒過濾器4后面的廢氣壓力Ρ2在這個過程期間不是持續(xù)的增加而是不連續(xù)的增加，這導(dǎo)致壓差Δ ρ相應(yīng)地不連續(xù)地減小，如同在圖3中以C表示的那樣。此外在端管22的排出口 M完全下浸以后的壓差Δ ρ變化適用于作為過濾器再生與渡水行駛之間的區(qū)別特征，因為在所述第一種情況下在下降后壓差Δρ重新緩慢持續(xù)地升高，如同圖2所示的那樣，而在后一種情況下通過出現(xiàn)單個氣泡形式的廢氣引起的波浪形壓差Δ ρ變化，如同在圖3中以D表示的那樣。在圖2和3中所示的壓差Δρ變化是理想的變化，它們在實踐中也可以具體地具有其它形式。如果在分析裝置48中給出壓差Δ ρ的變化分析，排氣設(shè)備16的端管22通過其排出口 M完全或部分地浸入到水中，分析裝置48通過信號導(dǎo)線52傳輸鎖定信號到啟動-停止自動裝置50，它在接通的啟動-停止自動裝置50時通過啟動-停止自動裝置防止柴油發(fā)動機停機。由此保證在渡水或水里行駛期間排出廢氣，由此可以可靠地防止由于擠入的水損害廢氣后處理設(shè)備的部件。如果由壓差傳感器34測得的壓差Δ ρ在端管22重新從水中出來時又陡斜地升高，由分析裝置48傳輸釋放信號到啟動-停止自動裝置50，由此使啟動-停止自動裝置返回到其在接收鎖定信號之前的原始運行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種用于使具有內(nèi)燃機的機動車運行的方法，其特征在于，分析壓差(Δρ)，用于檢測排氣歧管(2)的端管(22)浸入或下浸到水、泥漿或類似液體介質(zhì)中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分析在內(nèi)燃機的排氣歧管(2)中測得的壓差(Δρ)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，分析在內(nèi)燃機的排氣歧管(2)中在顆粒過濾器(4)前面的廢氣壓力(pi)與在顆粒過濾器后面的廢氣壓力(ρ2)之間的壓差(Δρ)， 用于檢測浸入或下浸的端管(22 )。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，通過壓差傳感器(34)檢測壓差(Δρ)。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，為了檢測端管(22)的浸入或下浸分析壓差(Δ ρ)的時間變化。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在出現(xiàn)壓差(Δρ)陡降時推斷端管(22)浸入到水、泥漿或類似液體介質(zhì)中。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在出現(xiàn)壓差(Δρ)不連續(xù)下降時推斷端管(22)浸入到水、泥漿或類似液體介質(zhì)中。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在出現(xiàn)波浪形的壓差(△ρ)變化時推斷端管(22)下浸到水、泥漿或類似液體介質(zhì)中。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將測得的壓差(Δρ)與至少一個存儲的壓差進行比較。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在檢測到端管(22)浸入或下浸到水、泥漿或類似液體介質(zhì)中時防止內(nèi)燃機停機。
11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在檢測到端管(22)浸入或下浸到水中時啟動停機的內(nèi)燃機。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在啟動后提高內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，在啟動后匹配噴射開始的時刻和/ 或內(nèi)燃機的點火角。
14.機動車，具有內(nèi)燃機、壓差傳感器或兩個用于檢測壓差的壓力傳感器以及用于分析由壓差傳感器測得的壓差的分析裝置，其特征在于，設(shè)有根據(jù)分析結(jié)果控制機動車的啟動-停止自動裝置(50 )或點火設(shè)備的機構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的機動車，其特征在于，如果測得的和由分析裝置(48)分析的壓差(Δ ρ )能夠推斷到排氣歧管(2 )的端管(22 )浸入或下浸到水、泥漿或類似液體介質(zhì)中， 所述分析裝置(48)給啟動-停止自動裝置(50)或給點火設(shè)備傳輸鎖定信號，并且所述鎖定信號防止在內(nèi)燃機運行中內(nèi)燃機停機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機動車，具有內(nèi)燃機、壓差傳感器(34)或兩個用于檢測壓差(Δp)的壓力傳感器、優(yōu)選內(nèi)燃機的排氣歧管(2)以及用于分析由壓差傳感器測得的壓差(Δp)的分析裝置(48)。本發(fā)明還涉及一種用于使機動車運行的方法。設(shè)有根據(jù)測得壓差(Δp)的分析結(jié)果控制機動車的啟動-停止自動裝置(50)或點火設(shè)備的機構(gòu)(52)，通過其檢測排氣歧管(2)的端管(22)浸入或下浸到水、泥漿或類似液體介質(zhì)中，用于防止內(nèi)燃機在端管(22)浸入或下浸時停機。
文檔編號F01N13/08GK102171424SQ200980139495
公開日2011年8月31日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者普里卡茨 H., 施莫爾格嫩特埃森維特 K., 比爾德斯泰因 M., 諾登 R. 申請人:羅伯特·博世有限公司