[发明专利]控制混合动力车辆的催化剂起燃的方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及加热混合动力车辆废气处理系统的催化剂的方法。

背景技术

在汽油发动机中，从发动机中排出的大于99%的排放物通过催化转换器中的催化剂被转换为清洁的输出物（H₂O和CO₂）。然而，为了适当操作，催化剂必须被加热到等于或高于起燃温度的温度。该起燃温度大约等于400℃。在排放物测试进行过程中，在发动机操作的最初60秒期间（此时催化剂温度低于起燃温度，且不能有效地将发动机排放物转变为H₂O和CO₂），被捕获的废气排放物的大部分离开废气处理系统。

传统的车辆动力传动系通常在驱动系处于停车或空档时，在刚起动发动机时执行催化剂起燃（CLO）策略，并希望在驾驶员踩下加速器踏板并驾驶离开之前完成。这样，CLO策略的关注点在于发动机排放物性能，而不是车辆的驾驶性能。一些混合动力传动系组合可能通过电动机自身实现驾驶员所要求的最大的加速度。这些组合可能通常在发动机从驱动系脱开的情况下起动发动机，并以在关注排放物这方面非常类似于传统动力传动系的方式执行CLO策略。然而，很多混合动力传动系组合具有发动机，该发动机提供车辆推动力的主要部分。这些车辆将通常采用被称为“无声起动”的结构，在该情况下，不是一旦驾驶员致动推进系统，就起动发动机。替代地，发动机将在一段时间后被起动，此时驾驶员正在驾驶（驱动系被接合），且车辆正沿路运动。

发明内容

提供了一种加热混合动力车辆的废气处理系统的催化剂的方法。混合动力车辆包括发动机和电动机。该方法包括，通过电动机将发动机的旋转速度转变到预定义的速度范围内，并将发动机歧管压力降低到预定义的压力范围内。在发动机的旋转速度在预定义的速度范围内且该发动机歧管压力在预定义的压力范围内之后，发动机被供应燃料。在发动机被供应燃料时，发动机歧管压力被增大到催化剂起燃压力范围内，且发动机的扭矩输出被增大到催化剂起燃操作扭矩范围内。从在预定义的速度范围内、在催化剂起燃压力范围内且在催化剂起燃操作扭矩范围内的发动机操作产生的废气加热所述催化剂，同时最小化排放物。

因此，发动机以这样的方式被起动：在混合动力传动系被在最小化排放物，同时加热催化剂的优化条件下接合并且操作时，为操作者提供优化的感受。

在结合附图时，本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从下面用于实施本发明的最佳模式的详细描述显而易见。

附图说明

图1是显示了在用于起动混合动力车辆的发动机以加热废气处理系统的催化剂的方法的不同模式期间的各种操作参数的图表。

具体实施方式

提供了一种加热混合动力车辆的废气处理系统的催化剂的方法。混合动力车辆包括发动机和混合动力传动系，所述发动机比如但不限于汽油或柴油发动机，所述混合动力传动系包括至少一个电动机，且优选地包括第一电动机和第二电动机。混合动力车辆可在仅由电动机（一个或多个）提供的扭矩下、在仅由发动机提供的扭矩下或在由发动机和电动机（一个或多个）联合提供的扭矩下操作。

发动机包括废气处理系统，用于处理来自发动机的废气。废气处理系统使用催化剂与来自发动机的排放物进行反应，以将该排放物转换为水和二氧化碳，如本领域已知的那样。为了使催化剂与废气进行反应，催化剂必须处于或高于起燃温度。这里描述的方法提供用于在车辆通过发动机和电动机的组合被推进时加热催化剂的策略。这里描述的策略特别适用于这样的混合动力车辆，其中通过发动机提供主要推进，但发动机最初在来自电动机的扭矩下开始运动，即“无声起动”。随后发动机起动，此时混合动力传动系已经在来自电动机的扭矩作用下被接合。

这里描述的方法优选地实施为可在至少一个控制模块上或一起协同操作的控制模块的组合上操作的算法。例如，控制模块（一个或多个）可包括，但不限于发动机控制模块（ECM）和/或混合动力系统控制处理器（HCP）。ECM和HCP分别控制发电机和/或混合动力传动系的操作。控制模块（一个或多个）可以包括计算机和/或处理器，并包括管理和控制发电机和/或混合动力传动系所必要的全部软件、硬件、储存器、算法、连接器、传感器等。应该理解，控制模块可包括能够分析来自各种传感器的数据、对比数据、做出控制发电机和/或混合动力传动系所需的必要决定以及执行控制发电机和/或混合动力传动系的操作必要的所需任务的任何装置。