[发明专利]用于控制混合动力驱动设备的排气后处理装置的方法以及混合动力驱动设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序的用于控制混合动力驱动设备的排气后处理装置的方法。此外，本发明涉及一种根据权利要求10的前序的混合动力驱动设备。 

背景技术

通常已知的是，为了减少污染物排放，通过布置在排气道中的排气处理装置对例如奥托(Otto)发动机或柴油发动机的内燃机的排气进行处理。此处，排气后处理装置的效率受到排气后处理装置中的主要温度以及内燃机在燃烧期间所用的空燃比的决定性的影响。例如为了实现排气后处理装置的合适的转化性能，有必要达到一定的操作温度(所谓的起燃温度)，该温度可以是120℃至250℃。 

在由奥托发动机或柴油发动机驱动的机动车辆中，例如常规的做法是控制排气后处理装置的温度以确保催化转化器快速起燃，例如在奥托发动机的情况下，通过暂时设定点火延迟角使燃烧部分地转移至出口管道中并且使排气温度在暖车阶段增加。在柴油发动机的情况下，例如为了辅助碳烟过滤器的再生，尤其常规的做法是通过进气节流和/或进气预热和/或通过喷射的延迟开始和/或后喷射不时地使排气温度增加。 

同样地，在带有所谓的自动启停装置的机动车辆的情况下，在暂时停止阶段有助于防止排气后处理装置的温度下降至某个限值(例如起燃温度)以下的控制系统是已知的。例如，EP 0989299B1公开了一种用于机动车辆发动机的控制装置，该控制装置被构造成基于预定条件在停止状态和操作状态之间自动地改变机动车辆发动机的状态。具体地，即使在发动机转矩控制不能发生时，所述控制装置也能够在车辆起动时通过发动机转矩控制来防止摩擦接合状置或离合器装置的接合冲击。为了确定是否能够进行发动机转矩控制，尤其提出的是确定催化转化器的温度并且如果所述温度低于某个值则不降低转矩。 

具体地，在内燃机操作于低负荷范围内的期间，例如在发动机输出功率小于约20Nm时或者当发动机用作发动机制动时，燃烧的稳定性成为问题，其关于后喷射校准不能被忽视。此外，在相应发动机气缸内的燃烧压力较低时，喷射至气缸中的燃料具有沉积至气缸内壁上的增加的趋势。这导致发动机油的过量污染。此外，具体地在柴油发动机的情况下，由于其燃烧，因此例如为了碳烟过滤器的再生要在低负荷范围内达到高的排气温度尤为困难，这已经偏离了原理。 

发明内容

针对该背景技术，本发明的目的是指出一种用于控制混合动力驱动设备的排气后处理装置的改进的或者至少是可替换的有利方法，该方法使排气后处理装置具体关于排气净化性能或者转化性能进行最佳操作。 

通过具有权利要求1的特征的用于控制混合动力驱动设备的排气后处理装置的方法实现所述目的。还通过另一种具有权利要求8的特征的用于控制混合动力驱动设备的排气后处理装置的方法实现该目的。最后，还通过具有权利要求10的特征的混合动力驱动设备系统实现该目的。在相应的从属权利要求中公开了本发明的其它特别有利的改进。 

要指出的是：在专利的权利要求中单独地说明的特征可以以任何期望的技术意义的方式彼此结合并且公开了本发明的其它实施方式。具体结合附图的说明对本发明做了进一步描述和说明。 

正如下面将要解释的，本发明总体上是基于下面的认识，排气后处理装置的效率极大地取决于排气后处理装置的操作温度，并且在排气后处理装置的操作期间，排气后处理装置的正确和最佳操作的极不同的温度窗口起到决定性的作用。 

根据现有技术，在奥托发动机中，例如使用催化反应装置，该催化反应装置通过使用催化材料(提高某些反应的速率)确保即使在低温下也能使HC和CO氧化。如果要额外减少氮氧化物(NOx)，这可以通过使用三元催化转化器实现，然而为此需要奥托发动机在窄的限制范围内进行理论配比的操作(λ≈1)。此处，通过出现的非氧化排气组分(具体地为一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物)来减少氮氧化物NOx，其中所述排气组分被同时氧化。 

在利用过量空气操作的内燃机中，即例如在稀薄燃烧模式下操作的奥 托发动机(具体地，直喷式柴油发动机或者直喷式奥托发动机)，排气中含有的氮氧化物不能是违背原理地减少，也就是说因为缺少还原剂而减少。 

对于未燃烧的碳氢化合物的氧化和一氧化碳的氧化，具体地在排气流中设置氧化催化转化器。为了实现合适的转化，需要达到某个操作温度。所谓的起燃温度可以是120℃至250℃。