[發明專利]使用催化轉換器單元中的旁路的混合動力車輛熱管理

無效

• 申請號: 201210029911.8
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102635428A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: E.V.岡澤;B.N.魯斯;H.G.桑托索;B.L.斯龐
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明一般涉及混合動力車輛和操作混合動力車輛以在內燃發動機旋轉時保持用于內燃發動機的排氣處理系統的催化器的熱效率的方法。

背景技術

具有內燃發動機(ICE)的混合動力車輛包括排氣處理系統以減少來自發動機的排氣的毒性。該處理系統通常包括催化轉換器單元，其包括催化劑，該催化劑還原排氣中的氮氧化物為氮和二氧化碳或水，以及氧化一氧化碳(CO)和碳氫化合物(HCs)為二氧化碳和水。催化劑可包括但不限于鉑族金屬(PGM)。在催化劑變得可操作前，主催化劑必須被加熱至該催化劑的起燃溫度。因此，在催化劑和排氣開始反應前，排氣必須加熱催化劑至起燃溫度。

混合動力車輛可進一步包括電機。內燃發動機和電機可每個都被選擇性地接合以驅動車輛，即內燃發動機和電機可每個被選擇性地接合以產生驅動扭矩用于變速器。當電機被接合以提供驅動扭矩給變速器時，內燃發動機通常不被供應燃料且不運行。但是，由于電機和內燃發動機二者被聯接至變速器以提供驅動扭矩至變速器，當電機被接合以提供驅動扭矩時電機可導致內燃發動機旋轉。當內燃發動機被旋轉同時電機在提供驅動扭矩時，內燃發動機產生氣流，其被引導穿過排氣處理系統。該氣流不被加熱，且冷卻排氣處理系統的部件，包括催化器。如果催化器被冷卻至低于起燃溫度的溫度，則當提供燃料和運行時來自內燃發動機的排氣可不能被適當地處理。

發明內容

提供一種操作混合動力車輛的方法。該方法包括確定內燃發動機是旋轉或不旋轉；確定當內燃發動機旋轉時內燃發動機是被提供燃料以產生驅動扭矩，或是在內燃發動機被旋轉時內燃發動機沒有被提供燃料；和引導由內燃發動機產生的氣流穿過旁路，該旁路繞開主催化器以防止當內燃發動機在旋轉且沒有被提供燃料時該氣流冷卻主催化器。

還提供一種操作混合動力車輛的方法。該方法包括確定內燃發動機是旋轉或是不旋轉；確定當內燃發動機旋轉時內燃發動機被提供燃料以產生驅動扭矩，或當內燃發動機旋轉時沒有被提供燃料。當內燃發動機旋轉且沒有被提供燃料時，排氣處理系統的旁路閥被打開以引導由內燃發動機產生的氣流穿過旁路，該旁路繞開主催化器，以防止氣流冷卻主催化器。當內燃發動機旋轉且被提供燃料時，旁路閥被關閉以引導由內燃發動機產生的排氣流穿過主催化器以處理該排氣流。該方法進一步包括當發動機旋轉且被提供燃料時感測主催化器的溫度；確定主催化器的被感測溫度是否大于預定溫度；和當主催化器的溫度大于預定極限時至少部分地打開旁路閥，以將由內燃發動機產生的排氣流的至少一部分轉向為穿過旁路，以防止當發動機旋轉且被提供燃料時主催化器過熱。該方法還包括當主催化器的溫度大于預定極限時利用下游副催化器處理通過旁路轉向的排氣流。

還提供一種車輛。車輛包括變速器，其被配置為接收驅動扭矩和傳遞該驅動扭矩至驅動輪。內燃發動機被聯接至該變速器，且被配置為選擇性地提供驅動扭矩至變速器。排氣處理系統被聯接至內燃發動機，且被配置用于當內燃發動機被提供燃料時處理由內燃發動機產生的排氣流。電機被聯接至該變速器，且被配置為選擇性地提供驅動扭矩至變速器。當電機通過驅動扭矩至變速器時，電機旋轉處于不提供燃料狀態的內燃發動機，由此產生了穿過排氣處理系統的未加熱氣流。排氣處理系統包括主催化器、限定了繞開主催化器的流體流動路徑的旁路、和配置為控制主催化器和旁路之間的流體流動的旁路閥。當電機提供驅動扭矩給變速器且旋轉內燃發動機時，旁路閥被布置為處于打開位置中以引導氣流穿過旁路。當內燃發動機被提供燃料且提供驅動扭矩至變速器時，旁路閥被布置為處于關閉位置中以引導來自內燃發動機的排氣穿過主催化器。

因此，當電機提供驅動扭矩給變速器且由此旋轉內燃發動機時，由內燃發動機產生的未加熱氣流被引導穿過旁路，由此繞開主催化器。由于未加熱氣流被引導穿過旁路且沒有跨過或經過主催化器，來自旋轉內燃發動機的未加熱空氣不冷卻主催化器，由此防止主催化器冷卻至低于主催化器的起燃溫度的溫度，且保持主催化器的熱效率。主催化器可由此準備用于當內燃發動機被提供燃料且運行時處理來自內燃發動機的排氣。

當結合附圖時，從下面的用于執行如所附權利要求限定的本發明的一些最佳方式和其它實施例的具體描述可容易地明白本發明的上述特征和優點，以及其它特征和優點。

附圖說明

圖1是用于混和動力車輛的內燃發動機的排氣處理系統的平面示意圖。

圖2是排氣處理系統的催化轉化器單元的示意橫截面視圖。

圖3是顯示操作混和動力車輛以保持排氣處理系統的主催化器的熱效率的方法的流程圖。

具體實施方式