用于電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和用于運(yùn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被配置為產(chǎn)生功率輸出，該電動(dòng)馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛，在驅(qū)動(dòng)模式下電動(dòng)馬達(dá)輸出功率以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛，而在發(fā)電機(jī)模式下電動(dòng)馬達(dá)接收功率以提供被存儲(chǔ)在蓄電器中的電能?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括排氣后處理單元和控制單元，該排氣后處理單元處理由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣，該控制單元基于排氣后處理單元溫度而控制混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇性地產(chǎn)生高于駕駛者要求水平的增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，從而縮減排氣后處理單元的預(yù)熱階段。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和用于運(yùn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]該申請(qǐng)要求2013年I月14日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)102013200386.2的優(yōu)先權(quán)，為了所有目的，該德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的整體內(nèi)容通過(guò)引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請(qǐng)涉及混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及用于運(yùn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]混合動(dòng)力車(chē)輛包括電動(dòng)馬達(dá)和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以以間歇的周期運(yùn)行，以便降低車(chē)輛的燃料消耗并增加車(chē)輛效率。然而，由于間歇運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)可能更頻繁地發(fā)生。由于排放控制設(shè)備在增加的持續(xù)期間內(nèi)運(yùn)行于期望運(yùn)行溫度以下，因此來(lái)自?xún)?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排放物可能增加。
[0005]已經(jīng)做出通過(guò)使用動(dòng)力推動(dòng)的(powered)加熱元件將排放控制設(shè)備維持在閾值溫度之上的嘗試。然而，使用動(dòng)力推動(dòng)的加熱元件來(lái)加熱排放控制設(shè)備降低了車(chē)輛的效率并且減少了車(chē)輛的電池壽命和行程。因此，降低了車(chē)輛的性能，由此降低了客戶(hù)滿(mǎn)意度。
[0006]US7，007，464公開(kāi)了一種混合動(dòng)力車(chē)輛，其在排放控制設(shè)備運(yùn)行于閾值溫度以下時(shí)增加內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)荷，以試圖減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放物。然而，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到在US7, 007, 464中公開(kāi)的混合動(dòng)力車(chē)輛的若干缺點(diǎn)。例如，增加發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)荷不能快速地增加在燃燒期間產(chǎn)生的熱量。此外，在某些工況下，增加發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)荷不能引起發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的增加。因此，可能增加催化劑起燃延遲，由此增加發(fā)動(dòng)機(jī)排放物以及車(chē)輛的環(huán)境影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，在一個(gè)方案中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種混合動(dòng)力車(chē)輛中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被配置為產(chǎn)生功率輸出，該電動(dòng)馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛,在驅(qū)動(dòng)模式下該電動(dòng)馬達(dá)輸出功率以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛，而在發(fā)電機(jī)模式下該電動(dòng)馬達(dá)接收功率以提供被存儲(chǔ)在蓄電器中的電能。該混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括排氣后處理單元和控制單元，該排氣后處理單元處理由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣，該控制單元基于排氣后處理單元溫度而控制混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇性地產(chǎn)生高于駕駛者要求水平的增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，從而縮減排氣后處理單元的預(yù)熱階段。
[0008]以此方式,發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接響應(yīng)于排放控制設(shè)備中的欠溫(under-temperature)條件而輸出高于駕駛者要求水平的增加的功率。因此，排放控制設(shè)備保持在閾值溫度(例如，起燃溫度)之下的持續(xù)時(shí)間被減小，由此減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放物。因此，降低了車(chē)輛的環(huán)境影響。
[0009]當(dāng)單獨(dú)參照以下說(shuō)明書(shū)或結(jié)合附圖參照以下說(shuō)明書(shū)時(shí)，本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將是顯而易見(jiàn)的。
[0010]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹一些概念，這些概念在【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或重要特征，要求保護(hù)的主題的范圍由隨附于【具體實(shí)施方式】的權(quán)利要求唯一地確定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開(kāi)的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。另外，在此發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述問(wèn)題，并且上述問(wèn)題不被認(rèn)為是已知的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的示例性實(shí)施例，基于原理圖利用該混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法；
[0012]圖2示出圖示說(shuō)明催化轉(zhuǎn)化器處的排氣溫度在各種負(fù)荷情況下的發(fā)展的示意圖；
[0013]圖3示出累積的排氣焓在各種負(fù)荷情況下進(jìn)行對(duì)比的示意圖；
[0014]圖4示出同樣在各種負(fù)荷情況下累積的CO含量的示意圖；以及
[0015]圖5示出用于運(yùn)行電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本說(shuō)明書(shū)涉及用于電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及用于運(yùn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法。在一些示例中，電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛可以是柴油電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)或更多個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛。在驅(qū)動(dòng)模式下，電動(dòng)馬達(dá)輸出功率以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛，而在發(fā)電機(jī)模式下，電動(dòng)馬達(dá)吸收功率以提供電能。此外，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以包括用于存儲(chǔ)由電動(dòng)馬達(dá)提供的電能的蓄電器、用于控制混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制單元以及用于處理由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣的排氣后處理單元。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，排氣后處理單元可以被稱(chēng)為排放控制設(shè)備。因此，在一個(gè)示例中，排放控制設(shè)備可以是催化劑。在一個(gè)示例中，當(dāng)排氣后處理單元低于期望溫度時(shí)，可以通過(guò)控制單元來(lái)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)以產(chǎn)生增加的功率輸出，從而增加排氣后處理單元的溫度。以此方式，排氣后處理單元可以更快地到達(dá)期望運(yùn)行溫度，由此減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放物。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，控制單元可以在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)可由處理器執(zhí)行的指令。因此，控制單元可以存儲(chǔ)限定用于運(yùn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法的計(jì)算機(jī)程序，包括用于在本文中描述的各種方法的代碼。
[0017]特別地，減少由車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的CO2排放物及其他排放物已經(jīng)是汽車(chē)研究與開(kāi)發(fā)的一個(gè)方面。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛以減少車(chē)輛排放物?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)車(chē)輛包括至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)并且一般包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。一方面，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以被用來(lái)驅(qū)動(dòng)提供電能的發(fā)電機(jī)，電能被存儲(chǔ)在為電動(dòng)馬達(dá)供電的蓄電器中。在此背景下，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)不具有到驅(qū)動(dòng)軸的連接，并且因此不用于直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛。另一方面，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以與電動(dòng)馬達(dá)一起驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸。取決于電動(dòng)馬達(dá)的功率，后面的驅(qū)動(dòng)概念也被稱(chēng)為輕度混合或全混合。
[0018]在輕度混合或全混合中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)馬達(dá)依據(jù)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)提供大部分的功率輸出。在市內(nèi)時(shí)停時(shí)行模式下，在混合動(dòng)力車(chē)輛中，由于其功率輸出在很大程度上獨(dú)立于旋轉(zhuǎn)速度，因此功率可以主要或完全由電動(dòng)馬達(dá)提供，這在頻繁加速過(guò)程的情況下可能是有利的。另外，可以避免或至少延遲超過(guò)市內(nèi)地區(qū)的臨界污染濃度。在具有高功率需求的同步運(yùn)行期間，諸如在鄉(xiāng)間道路和高速公路上以比在市內(nèi)地區(qū)顯著更高的速度驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的情況下，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供足夠比例的功率，因?yàn)閮?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通常比電動(dòng)馬達(dá)功率更大，并且能夠運(yùn)行更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。
[0019]另外，如果車(chē)輛未在全負(fù)荷下運(yùn)行，則電動(dòng)馬達(dá)可以被驅(qū)動(dòng)作為發(fā)電機(jī)，其利用不被需要用于驅(qū)動(dòng)而由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率給蓄電器充電。
[0020]優(yōu)于僅具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)驅(qū)動(dòng)概念的耗能優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛能夠針對(duì)分別存在的運(yùn)行模式的主要功率輸出使用更合適的馬達(dá)。此外，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛可以提供將在特定時(shí)間可能不需要的功率存儲(chǔ)在蓄電器中的可能性。由于可以在混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛中使用不同設(shè)計(jì)的兩種馬達(dá)，因此與常規(guī)驅(qū)動(dòng)概念相比，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能夠被制造得更小(“小型化”)，使得耗能可以被進(jìn)一步減少。因此，能夠更容易地滿(mǎn)足變得更嚴(yán)厲的環(huán)境保護(hù)法規(guī)。
[0021]用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置(例如，排放控制設(shè)備如催化劑)的一個(gè)問(wèn)題是預(yù)熱階段。由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣如HC和CO可以在預(yù)熱階段被排氣后處理單元轉(zhuǎn)換為無(wú)害氣體，或者可以?xún)H被部分地轉(zhuǎn)換，這是因?yàn)樗鼈兩形吹竭_(dá)期望的轉(zhuǎn)換率。該轉(zhuǎn)換率表示特定排氣在每單位時(shí)間多少量時(shí)能夠被氣體后處理單元轉(zhuǎn)換為另一種排氣，例如CO被轉(zhuǎn)換為C02。期望的轉(zhuǎn)換率由排氣后處理單元在其運(yùn)行溫度下供應(yīng)。
[0022]在混合動(dòng)力車(chē)輛中，該問(wèn)題可能被以下事實(shí)加重，即由于額外存在的電動(dòng)馬達(dá)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁地被間歇性地運(yùn)行，并且在以比完全由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的車(chē)輛的情況更低的旋轉(zhuǎn)速度/負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行。
[0023]為了縮短預(yù)熱階段，作為對(duì)策，可以在催化轉(zhuǎn)化器處提供用于預(yù)熱入口空氣的加熱設(shè)備和/或過(guò)量的貴金屬。然而，這增加了排氣后處理的消耗和/或成本；具體地，后者針對(duì)貴金屬的大體增加的原材料價(jià)格。
[0024]使排氣后處理單元更快到達(dá)其運(yùn)行溫度的另一方式是通過(guò)發(fā)電機(jī)增加內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)荷。在US7，007，464中描述了這種方法。在某些工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)上增加的負(fù)荷可以增加排氣后處理單元的溫度。然而，即使在額外發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷不會(huì)顯著改善排氣后處理單元的起燃行為的非常不利的情況下，也可能發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加。在這種情況下，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的額外消耗被排氣后處理的零益處或僅微小的益處所抵消。
[0025]在本文中所描述的系統(tǒng)和方法可以運(yùn)行電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，借此通過(guò)縮短排放控制設(shè)備的預(yù)熱階段減少了由車(chē)輛排放的排氣如HC和CO，其中降低了(例如，最小化)額外的燃料消耗。
[0026]這可以通過(guò)用于運(yùn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法可以被存儲(chǔ)在可由處理器執(zhí)行的存儲(chǔ)器中。在一個(gè)示例中，該方法可以作為如同計(jì)算機(jī)程序一樣的指令存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并且可由處理器執(zhí)行。
[0027]運(yùn)行車(chē)輛的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法包含以下事實(shí)，即根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各運(yùn)行狀態(tài)選擇性地控制額外輸出功率的提供以實(shí)現(xiàn)如下效果，即在通過(guò)額外的功率能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)熱階段的特別顯著縮短的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下提供額外的功率，或以升壓方式提供額外的功率。
[0028]應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在一個(gè)示例中，如果能夠在特別大程度上縮短排氣后處理單元的預(yù)熱階段，則可以致動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生比所需功率更多的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)中更大的功率輸出意味著更多的燃料被燃燒并且排氣含有更多的焓，因此通過(guò)在上面詳細(xì)說(shuō)明的效果縮短了預(yù)熱階段。排氣后處理單元的溫度變化是多維問(wèn)題。在一個(gè)示例中，期望縮短預(yù)熱時(shí)間的程度(例如，預(yù)熱階段期望被減少的時(shí)間量)可以與功率增加量成比例，并且因此通過(guò)渦輪增壓器提供進(jìn)氣升壓量。
[0029]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)以下事實(shí)可以顯著縮減預(yù)熱階段，即排氣后處理單元被調(diào)整為在幾個(gè)點(diǎn)處盡可能快地到達(dá)其運(yùn)行溫度。由排氣后處理單元催化的反應(yīng)主要是放熱的，結(jié)果在該反應(yīng)期間釋放的熱量有助于預(yù)熱排氣后處理單元的其他區(qū)域，由此縮短了預(yù)熱階段。特別地，可以考慮內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，因此后者能夠被致動(dòng)以使得這種效果被提升并且排氣后處理單元被更快地預(yù)熱。
[0030]例如，高于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛可能需要的功率的過(guò)多功率可以被用來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)提供被存儲(chǔ)在蓄電器中的電能。盡管耗能以及例如HC和CO原始排放物在短期內(nèi)略微增加，但該額外的耗能將在整個(gè)驅(qū)動(dòng)循環(huán)期間通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)的相應(yīng)更頻繁使用而再次抵消相當(dāng)多的成分，因此當(dāng)整體考慮時(shí)，通過(guò)少量的額外消耗獲得了污染正平衡，因?yàn)镠C和CO排放物在整個(gè)驅(qū)動(dòng)循環(huán)期間下降。
[0031]在一個(gè)示例中，一種經(jīng)由控制單元實(shí)施的方法包括考慮由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣的溫度而致動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，為此目的，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或確定設(shè)備包含排氣溫度測(cè)量設(shè)備。特別地，在諸如暫時(shí)發(fā)生的相對(duì)高的排氣溫度下(例如，在加速過(guò)程中)，由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的增加功率導(dǎo)致的排氣溫度增加10至15°c能夠在少數(shù)部分中被用來(lái)快速地將排氣后處理單元調(diào)整至其運(yùn)行溫度。如前所述，這些部分中在增加的程度上發(fā)生的放熱反應(yīng)能夠輔助排氣后處理單元的其他部分的預(yù)熱。在這種意義上，在具有相對(duì)高排氣溫度的階段(例如加速階段)中內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出的增加(這會(huì)導(dǎo)致排氣溫度增加10至15°C)可以顯著縮短排氣后處理單元的預(yù)熱階段，而使例如HC和CO排放物不會(huì)由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的額外消耗而顯著增加。
[0032]基于由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣的溫度以及排氣后處理單元的溫度，控制單元可以致動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。由于排氣后處理單元的溫度可以通過(guò)排氣的體積流量和溫度而被確定，其也能夠利用確定排氣的體積流量和溫度的測(cè)量單元而被間接確定。通過(guò)利用熱力學(xué)模型，控制單元能夠確定排氣后處理單元的溫度。在該示例方法中，有可能不但確定絕對(duì)溫度，而且還確定排氣與排氣后處理單元之間的溫度差異。因此內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能夠被更精確地致動(dòng)，結(jié)果是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能夠被致動(dòng)而使得其可以不額外提供比縮短預(yù)熱階段所需功率更多的功率。預(yù)熱階段的縮短因此通過(guò)減少量(例如，最小量)的額外功率以及相關(guān)的額外消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0033]另外，在一個(gè)示例中，可以在電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的特定運(yùn)行狀態(tài)中提供額外的輸出功率，為此目的，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含用于確定電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)的確定設(shè)備?？梢源嬖谶@樣的運(yùn)行狀態(tài)，其中可以通過(guò)無(wú)正當(dāng)理由的額外消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)熱階段的縮短。相反，可以存在這樣的運(yùn)行狀態(tài)，其中增加的功率供應(yīng)是特別有效的?？刂茊卧紤]電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)，以便在其能夠特別有效地縮短預(yù)熱階段時(shí)準(zhǔn)確地致動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，并且以便在實(shí)施成本不超過(guò)排放減少所實(shí)現(xiàn)的益處的其他工況下不致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以提供超過(guò)不縮短預(yù)熱階段所需要的功率的增加功率。[0034]—個(gè)不例包括在電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的加速過(guò)程中額外輸出功率被輸出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在加速過(guò)程中供應(yīng)額外功率可以縮短預(yù)熱階段，其中額外的燃料消耗能夠被減少(例如，被最小化)。例如，從預(yù)熱階段開(kāi)始以后能夠以限于預(yù)定數(shù)量的加速過(guò)程的方式提供額外功率，并且一旦實(shí)現(xiàn)這個(gè)數(shù)量，就可以不再提供額外功率。
[0035]在一個(gè)示例中，由控制單元執(zhí)行的方法可以包括考慮發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度而致動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，為此目的，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或確定設(shè)備包含旋轉(zhuǎn)速度測(cè)量設(shè)備。控制單元可以包含映射旋轉(zhuǎn)速度與功率輸出或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的算法。由此，有可能檢測(cè)在什么樣的旋轉(zhuǎn)速度或功率輸出下額外供應(yīng)功率會(huì)致使排氣含有盡可能多的焓，以便明顯縮短排氣后處理單元的預(yù)熱時(shí)間。
[0036]控制單元可以考慮電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的速度而致動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，為此目的，柴油混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或確定設(shè)備(例如，傳感器)包含速度測(cè)量設(shè)備?？紤]速度能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的瞬時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)。取決于電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的瞬時(shí)速度，額外功率的供應(yīng)可能更適當(dāng)或更不適當(dāng)。在這方面，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的致動(dòng)中考慮速度也提供了有效縮短排氣后處理單元的預(yù)熱階段的可能性，因此如果需要，能夠在不具有大量額外燃料消耗的情況下實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)勢(shì)。
[0037]另外，控制單元可以考慮柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油溫度和/或冷卻液溫度而致動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，為此目的，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或確定設(shè)備包含用于確定機(jī)油溫度和/或冷卻液溫度的測(cè)量設(shè)備。機(jī)油溫度和/或冷卻液溫度不提供關(guān)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)本身是否處于預(yù)熱階段的任何信息。在該預(yù)熱階段中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生特別大量的排氣如HC和CO，這些排氣可以被排氣后處理單元轉(zhuǎn)化成其他成分，只要排氣后處理單元本身已經(jīng)到達(dá)運(yùn)行溫度即可。然而，在多種情況下，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)還處于預(yù)熱階段時(shí)，排氣后處理單元實(shí)際上也處于預(yù)熱階段。在這方面，一個(gè)目的可能是減少有害排氣。憑借內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以縮短其預(yù)熱階段的方式被致動(dòng)的事實(shí)可以至少部分地實(shí)現(xiàn)這一目的。然而，由于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的縮短的預(yù)熱階段同樣引起排氣后處理單元的縮短的預(yù)熱階段，考慮機(jī)油溫度和/或冷卻液溫度測(cè)量不會(huì)與縮短排氣后處理單元的預(yù)熱階段的持續(xù)時(shí)間的目的背道而馳。此外，為了縮短排氣后處理單元的預(yù)熱階段的持續(xù)時(shí)間，可以根據(jù)排氣后處理單元本身是否處于預(yù)熱階段或者已經(jīng)到達(dá)運(yùn)行溫度而致動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。特別地，對(duì)于是否適合致動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以便其提供或不提供額外功率來(lái)說(shuō)機(jī)油溫度和/或冷卻液溫度是決定性的。在非常低的外部溫度下，可能適當(dāng)?shù)氖鞘紫冗\(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以便其提供減少的功率，從而避免不必要地增加污染物的排放以及能耗。
[0038]另外，在另一示例中，可以根據(jù)成本函數(shù)選擇性地提供來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的額外功率，作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的函數(shù)的成本函數(shù)將排氣處理裝置的預(yù)熱階段的預(yù)期縮短與適當(dāng)方式的預(yù)期的額外燃料消耗聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)使用該成本函數(shù)，則有可能根據(jù)各發(fā)動(dòng)機(jī)工況決定何時(shí)提供額外功率以及何時(shí)不提供額外功率，以便在預(yù)定的預(yù)熱時(shí)間(例如，最大預(yù)熱時(shí)間)內(nèi)實(shí)現(xiàn)排氣處理裝置的預(yù)熱。越接近預(yù)定的預(yù)熱時(shí)間并且排氣處理裝置的實(shí)際溫度越低，提供額外功率時(shí)的燃料方面的劣勢(shì)越大。
[0039]當(dāng)控制單元考慮由導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生的關(guān)于車(chē)輛行進(jìn)時(shí)沿著的路線(xiàn)的數(shù)據(jù)而致動(dòng)額外功率的供應(yīng)時(shí)，可以使用此成本函數(shù)。預(yù)期路線(xiàn)輪廓因此能夠在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的致動(dòng)中被預(yù)先考慮。特別地，通過(guò)分析預(yù)期路線(xiàn)輪廓，有可能基于速度限制減小的取消或正坡度的取消或由于帶有后續(xù)加速的關(guān)閉過(guò)程而預(yù)測(cè)預(yù)期的加速過(guò)程。另外，即使加速過(guò)程的預(yù)期數(shù)量級(jí)也能夠被預(yù)測(cè)，當(dāng)然由于當(dāng)前的交通狀況也可能存在偏差?；谠擃A(yù)期加速曲線(xiàn)以及成本函數(shù)(其表示由于人工增加負(fù)荷而導(dǎo)致的額外燃料消耗)，有可能估計(jì)在何種發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度/負(fù)荷情況下將會(huì)具體地實(shí)施負(fù)荷的人工增加。例如，如果導(dǎo)航系統(tǒng)預(yù)測(cè)即將在高速公路上或在相對(duì)大的正坡度上行進(jìn)，則升高額外負(fù)荷的應(yīng)用閾值以便系統(tǒng)因此等待直至最佳的負(fù)荷情況出現(xiàn)可能是合適的。
[0040]催化轉(zhuǎn)化器的預(yù)熱或啟動(dòng)行為依賴(lài)于多種因素。然而，非線(xiàn)性關(guān)系可能起主要作用，特別是由于基本的阿侖尼烏斯(Arrhenius)方程A = A'w，根據(jù)該方程，化學(xué)反應(yīng)速率以指數(shù)方式依賴(lài)于反應(yīng)溫度T。Ea表示活化能。
[0041]為了增加反應(yīng)速率并因此縮短啟動(dòng)階段，有可能減少活化能，這可能需要更多地使用成本密集型貴金屬，或者溫度可能被升高。
[0042]在冷啟動(dòng)的情況下，催化轉(zhuǎn)化器中的溫度發(fā)展進(jìn)而依賴(lài)于多種因素。一方面，當(dāng)然，其依賴(lài)于流過(guò)催化轉(zhuǎn)化器的排氣中包含的焓，并且所述焓直接依賴(lài)于排氣溫度。催化轉(zhuǎn)化器的溫度同樣依賴(lài)于熱傳遞速率，所述熱傳遞速率依賴(lài)于排氣與催化轉(zhuǎn)化器材料和基底之間的傳遞速率以及催化轉(zhuǎn)化器的熱慣量。另外，該變量依賴(lài)于流動(dòng)情況。
[0043]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在溫度僅相對(duì)微小變化的情況下(例如，暫時(shí)到達(dá)的排氣峰值溫度增加10K)，在其他恒定條件下(特別是實(shí)際上未變化的焓流)，根據(jù)那里的類(lèi)似阿侖尼烏斯的反應(yīng)行為，溫度的微小變化能夠在催化轉(zhuǎn)化器中局部引起反應(yīng)。這些反應(yīng)可以顯著縮短預(yù)熱時(shí)間。
[0044]下面參照?qǐng)D2-4中的示意圖對(duì)此進(jìn)行解釋?zhuān)瑘D2-4示出了來(lái)自滾筒試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量系列的與排氣處理相關(guān)的各種參數(shù)隨時(shí)間的發(fā)展，其中車(chē)輛遭受具有周期性加速的典型測(cè)試循環(huán)(在這種情況下所謂的NEDC循環(huán))。
[0045]在每一種情況下，在此介紹兩種不同的負(fù)荷情況，根據(jù)測(cè)試技術(shù)通過(guò)驅(qū)動(dòng)阻力的不同預(yù)先設(shè)定值實(shí)施這些負(fù)荷情況(“減速試驗(yàn)(coast down)”)。在測(cè)試循環(huán)中，高驅(qū)動(dòng)阻力可能需要更高的加速。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，驅(qū)動(dòng)阻力可能受到車(chē)輛行進(jìn)的道路表面的坡度、風(fēng)速等的影響。
[0046]因此，在圖2中，很明顯催化轉(zhuǎn)化器上游的排氣溫度在高“減速試驗(yàn)”的情況下(特別是在峰值處(對(duì)應(yīng)于加速過(guò)程))比在低“減速試驗(yàn)”的情況下到達(dá)顯著更高的值。與之相t匕，在其他發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下(例如，怠速)，低“減速試驗(yàn)”與高“減速試驗(yàn)”之間的溫度區(qū)別不明顯。
[0047]基于累積的排氣焓或熱通量的依賴(lài)時(shí)間的圖示說(shuō)明，圖3示出了在時(shí)間軸上高“減速試驗(yàn)”與低“減速試驗(yàn)”之間的相當(dāng)明顯的溫度差異在大約50秒的啟動(dòng)行為方面有區(qū)另Ij，這已經(jīng)構(gòu)成了顯著差異。
[0048]最后，圖4圖示說(shuō)明了在催化轉(zhuǎn)化器(虛線(xiàn)曲線(xiàn)圖)上游以及催化轉(zhuǎn)化器下游的進(jìn)給氣體中累積的CO量。在這種情況下，在高負(fù)荷的情況下，在催化轉(zhuǎn)化器下游累積的污染物含量顯著更少，這顯然是因?yàn)榇呋D(zhuǎn)化器相當(dāng)早地啟動(dòng)。由此，顯而易見(jiàn)的是，在相對(duì)高負(fù)荷的情況下溫度的增加具有特別積極的效果。
[0049]已經(jīng)在上面進(jìn)行陳述，將會(huì)在下面參照?qǐng)D1解釋具有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12的電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛10的基本設(shè)計(jì)?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12可以是輕度混合配置或全混合配置。電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛10具有從動(dòng)前軸14和非從動(dòng)后軸16，二者均包含兩個(gè)車(chē)輪17v、17h。前軸14由混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12驅(qū)動(dòng)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12具有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18和電動(dòng)馬達(dá)20。電動(dòng)馬達(dá)20和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18作用于軸22，軸22經(jīng)由變速器24將由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18以及由電動(dòng)馬達(dá)20提供的扭矩傳遞給前軸14。離合器26被布置在軸22中，處于變速器24與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18之間。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在其他示例中，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以是更一般的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用諸如汽油、醇(例如，甲醇、乙醇)等燃料運(yùn)行。
[0050]電動(dòng)馬達(dá)20能夠以?xún)煞N不同的模式運(yùn)行:在驅(qū)動(dòng)模式下，其提供功率用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛10，并且因此被用作實(shí)際的馬達(dá)。因此在驅(qū)動(dòng)模式下，電動(dòng)馬達(dá)為車(chē)輛提供動(dòng)力。而在發(fā)電機(jī)模式下，其吸收功率以提供電能，因而作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。在發(fā)電機(jī)模式下，由于電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛10的速度與質(zhì)量而導(dǎo)致或由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18提供的動(dòng)能被輸入作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行并將該動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的電動(dòng)馬達(dá)20。在發(fā)電機(jī)模式下提供的電能被存儲(chǔ)在蓄電器28中。
[0051]經(jīng)由電氣線(xiàn)路31連接至電動(dòng)馬達(dá)20和蓄電器28的控制單元30控制電動(dòng)馬達(dá)20以及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18的交互。
[0052]由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18產(chǎn)生的排氣經(jīng)由排氣區(qū)段32被輸出到周?chē)h(huán)境中。在此背景下，排氣后處理單元34中的有害排氣(諸如HC和CO)被轉(zhuǎn)換成無(wú)害排氣。可以通過(guò)被布置在排氣區(qū)段32中的排氣溫度測(cè)量設(shè)備36來(lái)確定排氣溫度。此外，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12包含用于確定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18的機(jī)油溫度和/或冷卻液溫度的測(cè)量設(shè)備38。
[0053]為了能確定電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛10的運(yùn)行狀態(tài)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12具有確定單元48，該確定單元48包含速度測(cè)量設(shè)備40、加速度測(cè)量設(shè)備42以及旋轉(zhuǎn)速度測(cè)量設(shè)備44。旋轉(zhuǎn)速度測(cè)量設(shè)備44測(cè)量柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18的旋轉(zhuǎn)速度。此外，電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛10包含用于確定位置相關(guān)數(shù)據(jù)以及路線(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的導(dǎo)航系統(tǒng)46。路線(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)可以包括可以由車(chē)輛操作者確定的車(chē)輛的預(yù)期行進(jìn)路徑。
[0054]由各種測(cè)量設(shè)備以及由導(dǎo)航系統(tǒng)46確定的所有數(shù)據(jù)經(jīng)由(總線(xiàn))線(xiàn)路(未示出)被傳輸給確定單元48，在此基礎(chǔ)上，所述確定單元48定義電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛10的運(yùn)行狀態(tài)并且將其傳遞給控制單元20?；谠撨\(yùn)行狀態(tài)，控制單元20致動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18以使得排氣后處理單元34的預(yù)熱階段可以被縮短，這借助于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)18輸出比驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛10所需的功率更多的功率的事實(shí)而發(fā)生。另外，提供了用于確定排氣后處理單元34和排氣傳感器50的溫度的裝置47，所述排氣傳感器50被布置在排氣區(qū)段32中的排氣后處理單兀34的下游并且確定排氣的成分。基于傳感器信號(hào)，控制單兀30能夠確定排氣后處理單元34是否仍處于預(yù)熱階段。
[0055]以超過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛10的功率被輸出的功率由電動(dòng)馬達(dá)20轉(zhuǎn)換為電能，并且被存儲(chǔ)在蓄電器28中。在蓄電器28已經(jīng)被完全充電的情況下，可以提供在這種情況下被充電的緩沖蓄電器52。緩沖蓄電器52的容量可以顯著低于實(shí)際蓄電器28的容量。可替代地，控制單元30可以給蓄電器28充電以使得存在能夠在這些情況下被使用的一定剩余的
空閑容量。
[0056]圖5示出用于運(yùn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法500。方法500可以被用來(lái)運(yùn)行上面關(guān)于圖1描述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，或者可以被用來(lái)運(yùn)行另一合適的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。因此，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以被包括在電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛中。如前所述，該方法可以是被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中可由處理器執(zhí)行的代碼。
[0057]在502處，該方法包括基于排氣后處理單元的溫度而選擇性地將發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出增加至駕駛者要求水平之上。在一個(gè)示例中，基于成本函數(shù)而選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。在另一示例中，基于由車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生的導(dǎo)航數(shù)據(jù)而選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率，該導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括車(chē)輛行進(jìn)的預(yù)期路線(xiàn)。在另一示例中，通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的節(jié)氣門(mén)調(diào)整和燃料噴射調(diào)整中的至少一個(gè)而選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。在另一示例中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。如圖所示，在第一工況下實(shí)施選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。然而，在其他示例中，在第一工況下可以不實(shí)施步驟502。在504處，該方法包括在第二工況下以駕駛者要求水平產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。在一個(gè)示例中，第一工況是當(dāng)排氣后處理單元低于閾值運(yùn)行溫度時(shí)，而第二工況是當(dāng)排氣后處理單元超過(guò)閾值運(yùn)行溫度時(shí)。
[0058]注意，在本文中包括的不例控制和估計(jì)程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車(chē)輛系統(tǒng)構(gòu)造一起使用。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線(xiàn)程等。因此，所描述的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以所示順序、并行地被執(zhí)行，或者在一些情況下被省略。同樣地，實(shí)現(xiàn)在本文中所描述的本發(fā)明的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)不一定需要所述處理順序，但是為了便于圖示和說(shuō)明而提供了所述處理順序。取決于所使用的特定策略，所示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)可以被重復(fù)執(zhí)行。此外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以以圖形方式表示被編程到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非臨時(shí)性存儲(chǔ)器中的代碼。
[0059]圖1-5提供一種電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包含內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)、排氣后處理單元以及控制單元，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被配置為產(chǎn)生功率輸出，該電動(dòng)馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛，在驅(qū)動(dòng)模式下該電動(dòng)馬達(dá)輸出功率以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛，而在發(fā)電機(jī)模式下該電動(dòng)馬達(dá)接收功率以提供被存儲(chǔ)在蓄電器中的電能，該排氣后處理單元處理由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣，該控制單元基于排氣后處理單元溫度而控制混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇性地產(chǎn)生高于駕駛者要求水平的增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，從而縮減排氣后處理單元的預(yù)熱階段。
[0060]圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元包含用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定設(shè)備，并且該控制單元被配置為在加速過(guò)程中產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出并被配置為從預(yù)熱階段開(kāi)始起將增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的產(chǎn)生限制于預(yù)定數(shù)量的加速過(guò)程。
[0061]圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元基于由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣的溫度而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
[0062]圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元被配置為基于發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
[0063]圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元被配置為基于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度中的至少一個(gè)而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元被配置為基于成本函數(shù)而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，該成本函數(shù)將排氣處理裝置的預(yù)熱階段的預(yù)期縮短與預(yù)期的額外燃料消耗聯(lián)系起來(lái)。
[0064]圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元基于由導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生的導(dǎo)航數(shù)據(jù)而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，該導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛將要行進(jìn)的預(yù)期路線(xiàn)。圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元被配置為通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)將由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的過(guò)量功率傳遞給蓄電器。
[0065]圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元被配置為當(dāng)排氣后處理單元到達(dá)期望運(yùn)行溫度時(shí)阻止產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。圖1-5還提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中控制單元包含用于存儲(chǔ)可由處理器執(zhí)行的指令的存儲(chǔ)器。
[0066]圖1-5提供一種用于運(yùn)行電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法，其包含基于排氣后處理單元的溫度而選擇性地將發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出增加到高于駕駛者要求水平。
[0067]圖1-5還提供一種方法，其中基于成本函數(shù)而選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。圖1-5還提供一種方法，其中基于由車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生的導(dǎo)航數(shù)據(jù)而選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率，該導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括車(chē)輛行進(jìn)的預(yù)期路線(xiàn)。
[0068]圖1-5還提供一種方法，其中通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的節(jié)氣門(mén)調(diào)整和燃料噴射調(diào)整中的至少一個(gè)來(lái)選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。圖1-5還提供一種方法，其中基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。圖1-5還提供一種方法，其中在第一工況期間實(shí)施選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，并且該方法還包含在第二工況期間以駕駛者要求水平產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
[0069]圖1-5提供一種混合動(dòng)力車(chē)輛，其包含內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)馬達(dá)、排放控制設(shè)備以及控制單元，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被配置為產(chǎn)生功率輸出，該電動(dòng)馬達(dá)被耦連至發(fā)動(dòng)機(jī)并具有驅(qū)動(dòng)模式和發(fā)電機(jī)模式，該排放控制設(shè)備接收來(lái)自?xún)?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣，該控制單元被配置為基于排放控制設(shè)備溫度而選擇性地產(chǎn)生高于駕駛者要求水平的增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
[0070]圖1-5還提供一種混合動(dòng)力車(chē)輛，其中排放控制設(shè)備是三元催化劑。圖1-5還提供一種混合動(dòng)力車(chē)輛，其中電動(dòng)馬達(dá)被配置為在驅(qū)動(dòng)模式下提供動(dòng)力，而在發(fā)電機(jī)模式下將能量傳遞給蓄電器。
[0071]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在本文中所公開(kāi)的構(gòu)造和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對(duì)置4缸和其它發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。本公開(kāi)的主題包括在本文中所公開(kāi)的各種系統(tǒng)和構(gòu)造和其它的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。
[0072]所附權(quán)利要求特別指出被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見(jiàn)的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的權(quán)利要求包括納入一個(gè)或更多個(gè)這樣的元件，既不必也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這樣的元件。在這個(gè)或相關(guān)的申請(qǐng)中，通過(guò)修改本權(quán)利要求或提出新權(quán)利要求，所公開(kāi)的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其它組合和子組合可以被要求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求，無(wú)論是比原權(quán)利要求范圍寬、窄、相同或不同，均被認(rèn)為包含在本發(fā)明的主題內(nèi)。
[0073]參考編號(hào)列表
[0074]10電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛
[0075]12 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
[0076]14 前軸
[0077]16后軸
[0078]17v，17h 車(chē)輪[0079]18柴油發(fā)動(dòng)機(jī)
[0080]20電動(dòng)馬達(dá)
[0081]22軸
[0082]24變速器
[0083]26離合器
[0084]28蓄電器
[0085]30控制單元
[0086]31電氣線(xiàn)路
[0087]32排氣區(qū)段
[0088]34排氣處理單元
[0089]36排氣溫度測(cè)量設(shè)備
[0090]38測(cè)量設(shè)備
[0091]40速度測(cè)量設(shè)備
[0092]42加速度測(cè)量設(shè)備
[0093]44旋轉(zhuǎn)速度測(cè)量設(shè)備
[0094]46導(dǎo)航系統(tǒng)
[0095]47裝置/手段
[0096]48確定設(shè)備
[0097]50排氣氧傳感器
[0098]52緩沖蓄電器
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其包含: 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其被配置為產(chǎn)生功率輸出； 至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，其用于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛，在驅(qū)動(dòng)模式下所述電動(dòng)馬達(dá)輸出功率以驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛，而在發(fā)電機(jī)模式下所述電動(dòng)馬達(dá)接收功率以提供被存儲(chǔ)在蓄電器中的電能； 排氣后處理單元，其處理由所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣；以及控制單元，其基于排氣后處理單元溫度而控制所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇性地產(chǎn)生高于駕駛者要求水平的增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，從而縮減所述排氣后處理單元的預(yù)熱階段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元包含用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定設(shè)備，并且所述控制單元被配置為在加速過(guò)程中產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出并被配置為自所述預(yù)熱階段開(kāi)始以后將增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的產(chǎn)生限制于預(yù)定數(shù)量的加速過(guò)程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元基于由所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣的溫度而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置為基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置為基于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度中的至少一個(gè)而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置為基于成本函數(shù)而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，所述成本函數(shù)將所述排氣處理裝置的所述預(yù)熱階段的預(yù)期縮短與預(yù)期的額外燃料消耗聯(lián)系起來(lái)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元基于由導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生的導(dǎo)航數(shù)據(jù)而選擇性地產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括所述電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛將要行進(jìn)的預(yù)期路線(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置為經(jīng)由所述電動(dòng)馬達(dá)將由所述發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的過(guò)量功率傳遞給蓄電器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元被配置為當(dāng)所述排氣后處理單元到達(dá)期望運(yùn)行溫度時(shí)阻止產(chǎn)生增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制單元包含用于存儲(chǔ)可由處理器執(zhí)行的指令的存儲(chǔ)器。
12.—種用于運(yùn)行電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法,其包含: 基于排氣后處理單元的溫度而選擇性地將發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出增加至駕駛者要求水平之上，并且將過(guò)量功率輸出存儲(chǔ)在蓄電器中。
13.根據(jù)權(quán)利要求 12所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出基于成本函數(shù)而被選擇性地增加。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)功率基于由車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生的導(dǎo)航數(shù)據(jù)而被選擇性地增加，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括車(chē)輛行進(jìn)的預(yù)期路線(xiàn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中通過(guò)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的節(jié)氣門(mén)調(diào)整和燃料噴射調(diào)整中的至少一個(gè)而選擇性地增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而被選擇性地增加。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在第一工況下實(shí)施選擇性地增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，并且所述方法還包含在第二工況下以駕駛者要求水平產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
18.一種混合動(dòng)力車(chē)輛，其包含: 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其被配置為產(chǎn)生功率輸出； 耦連至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)馬達(dá) ，其具有驅(qū)動(dòng)模式和發(fā)電機(jī)模式； 排放控制設(shè)備，其接收來(lái)自所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣；以及 控制單元，其被配置為基于排放控制設(shè)備溫度而選擇性地產(chǎn)生高于駕駛者要求水平的增加的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的混合動(dòng)力車(chē)輛，其中所述排放控制設(shè)備是三元催化劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的混合動(dòng)力車(chē)輛，其中所述電動(dòng)馬達(dá)被配置為在所述驅(qū)動(dòng)模式下提供動(dòng)力，而在所述發(fā)電機(jī)模式下將能量傳遞給蓄電器。
【文檔編號(hào)】B60W20/00GK103921787SQ201410014162
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月14日
【發(fā)明者】M·A·施奈德, L·巴奇, Y·M·S·雅各布 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司