[发明专利]用于控制车辆的排气管路的催化器的温度的系统和方法以及包括该系统和方法的机动车辆

说明书

一种用于控制混合动力车辆的排气管路的催化器的温度的系统，其包括催化器，该催化器具有起燃温度(T_a)，从该起燃温度开始该催化器处于进行废气处理的活性模式，确定催化器的可变化的阈值温度(T_s)，一旦达到阈值温度，该阈值温度就允许在时间段(t)内停止催化器的加热，同时使该催化器保持在活性模式，并且当确定的催化器的瞬时温度(41)低于该阈值温度(T_s)时，控制催化器的加热直至达到阈值温度(T_s)。本发明还涉及相应的方法以及包括该系统的混合动力机动车辆。

技术领域

本发明涉及一种用于控制混合动力车辆的排气管路的催化器的温度的系统。更具体地，本发明旨在提出一种用于优化地管理配备至车辆的催化器的温度的解决方案，该催化器目前设置在车辆的热机中所排放的燃烧气体的排气管路中。

背景技术

在下文中，结合该应用中的一个描述本发明，更确切地，结合对电动混合动力式机动车辆，即包括热机和至少一个关联至储能装置的电动机的机动车辆的应用。

然而，应注意的是，本发明不限于电机在混合动力车辆中的使用，该车辆可以例如包括传动链，该传动链包括至少一个热机和至少一个液压或气压机(或者液压或气压发动机)。

在减少与机动车辆的热机的运行有关的污染排放物的背景下，法律标准已要求制造商将多种用于使发动机的燃烧气体去污染的催化装置集成到该发动机的排气管路中。

排气催化器或催化转化器在汽车的排气系统中起着重要作用。因此，该排气系统用于通过减少废气中所含的污染物将污染降至最低，以更好地保护环境。催化转化器用于通过催化作用减少污染气体，特别是排气管路中的未燃烧气体。

更具体地已知一种(以汽油运行的)火花点火式发动机的三元催化器，该三元催化器允许氧化未燃烧的碳氢化合物(HC)和一氧化氮，并且允许减少由发动机排放的氮氧化物(NOx)。还已知一种(柴油类型的)压燃式发动机的氧化催化器，该氧化催化器允许氧化以贫油混合物运行的发动机所排放的未燃烧的碳氢化合物和一氧化氮。已知地，这样的催化器以已知的方式持续工作。针对每种污染物类型(HC、CO或NOx)被限定为进入催化器的污染物量的转化率的催化器的处理效率首先取决于催化器的瞬时温度。

已知当催化器的温度例如在大约250℃至300℃之间时，转化率开始达到介于50％至90％之间的可接受的值。通常在热机连续工作时达到和超出该温度。

在启动时，催化器的起燃时间通常在20秒至40秒之间变化。对于混合动力车辆，并且尤其是可充电的混合动力车辆(电机可以在“发动机”模式或“发电机”模式下工作，在“发电机”模式下，电机变成提供用于存储在蓄电池中的电流的交流发电机)，由于电气系统通常可以实施牵引，对运行的启动不是所期望的。

另外，对于混合动力车辆，当发动机变热时，电动行驶可能足够长到使排气管路冷却，从而出现催化器的解除起燃，其具有对相关污染物不利的影响。

目前还不存在一种允许同时优化地管理催化器的温度(针对催化器的起燃且尤其是该状态的保持)以及热机和电机扭矩的管理的系统，热机和电动机扭矩的管理一方面根据驾驶员方面瞬时动力请求(始终优先)且另一方面根据电动扭矩相对于(热力)发动力扭矩的优化使用，以最大程度地减少化石燃料的使用并/或使电力行驶最大化。

在这一点上，已知专利US 20060156710，其提出了一种不理想的解决方案。该专利描述了一种用于加热混合动力车辆催化器以达到催化器温度阈值的策略：如果温度值低于阈值，则由电动机产生的扭矩增加且由内燃机产生的扭矩减少。

发明内容

本发明尤其旨在避免现有技术的该缺点，并且旨在提出一种混合动力车辆排气管路的催化器的温度的控制系统，该控制系统允许在混合动力车辆的所有使用状态下尽可能高效地管理动力总成，而无需进行结构性更改，以便最大程度地减少热机的力量的使用以管理催化器(以使该催化器保持在“活性”模式，在该模式下催化器减少有害气体)。