[发明专利]用于内燃机的冷启动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机，且更具体地涉及用于内燃机的发动 机控制系统和方法。

背景技术

在此提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目 的。当前所署名发明人的工作(在背景技术部分描述的程度上)和本 描述中不足以作为申请时的现有技术的各方面，既不明显地也非隐含 地被承认为与本发明相抵触的现有技术。

催化转化器通常与内燃机一起使用以减少排放物。催化 转化器通常在升高的温度时更有效地运行。当发动机启动时，催化转 化器不会立即从排气中有效地去除排放物，直到催化转化器达到工作 温度(例如，“点火温度”)。点火温度是一氧化碳(CO)、未燃烧 的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NO_X)的转化达到50％的效率时的 点。

由外部加热元件(例如，电阻加热器)对催化转化器进 行预加热可以提供额外的热给排气气体和催化转化器，以减少达到点 火温度所需要的时间。然而，大多数车辆上的12伏电气系统不能提供 足够的能量来快速地预加热所述加热元件。在发动机可以启动之前， 加热元件需要几分钟来加热催化转化器达到点火温度。

发明内容

因此，一种冷启动控制系统包括控制空气泵的空气泵控 制模块和启动发动机的发动机启动模块。所述空气泵控制模块基于催 化转化器的温度来致动所述空气泵提供氧气给所述催化转化器。所述 发动机启动模块基于所述催化转化器的温度来启动所述发动机。

一种操作发动机系统的方法，包括：基于催化转化器的 温度来启动发动机产生一氧化碳；和基于所述催化转化器的温度来将 氧气引入催化转化器。

在其它特征中，电加热催化剂(EHC)控制模块致动电 加热催化剂(EHC)，以将所述催化转化器加热至第一温度。所述空 气泵被致动且所述发动机以第一状况启动，从而在所述第一温度时产 生一氧化碳。在所述第一状况中，空气/燃料比小于化学当量比。所述 催化转化器由一氧化碳氧化反应所释放的热来加热。

进一步的应用领域从在此提供的说明显而易见。应当理 解的是，说明和具体示例仅为说明的目的且并没有意图限制本发明的 范围。

附图说明

在此所述的附图仅用于图示说明的目的，且不打算以任 何方式限制本发明的范围。

图1是包括根据本发明的催化转化器的混合动力车辆的 框图；

图2是根据本发明的图1的催化转化器的示意图；

图3是根据本发明的控制发动机系统的控制模块的框图； 和

图4是根据本发明的操作发动机系统的方法的流程图。

具体实施方式

以下说明本质上仅为示范性的且绝不意图限制本发明、 应用、或使用。为了清楚起见，在附图中使用相同的附图标记标识类 似的元件。如在此所使用的，术语“模块”指的是专用集成电路(ASIC)、 电子电路、执行一个或更多软件或固件程序的处理器(共享的、专用 的、或组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适 的部件。

根据本发明的冷启动控制系统可以减少达到催化转化器 点火温度的时间。致动电加热催化剂(EHC)，以达到一氧化碳能够 有效地被氧化的第一温度。空气泵被致动以提供氧气，发动机以浓燃 料状况启动以产生一氧化碳。一氧化碳在EHC中被氧化。从氧化过程 释放的热对催化转化器提供额外的加热。

现在参考图1，混合动力车辆10包括发动机12和电动马 达16。发动机12连接到输出轴18，输出轴18提供旋转动力给变速器 20。发电机22由发动机12驱动，并提供充电电流给可再充电蓄电池 24。马达16将来自于蓄电池24的电功率转换为机械功率。机械功率 施加给变速器20的输入轴。变速器20将来自于发动机12和马达16 的功率组合，以提供功率给驱动轴25。发动机12和马达16可以同时 或独立地提供推进。

发动机12连接到排气歧管26。排气歧管26将来自于发 动机12的排气气体28通过排气管30引导给催化转化器32。空气泵 34与排气管30连通，并提供氧气给排气管30。第一氧气传感器36在 排气管30处设置在排气歧管26和催化转化器32之间，以测量在排气 气体28和氧气的混合物进入催化转化器32之前的排气气体28中的氧 气浓度。