一种催化器起燃阶段扭矩分配方法、系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种催化器起燃阶段扭矩分配方法，用于包括控制系统和排气系统的混合动力车辆，包括：获取车辆行车需求扭矩和第一催化器的第一温度，判断第一催化器是否达到起燃温度；若未达到起燃温度，将行车需求扭矩与电机扭矩输出阈值进行比较，当行车需求扭矩小于或等于电机扭矩输出阈值时，通过电机控制模块控制电机的输出扭矩为行车需求扭矩，控制发动机给第一催化器加热；在此基础上，本发明专利技术还提供一种系统和装置；本发明专利技术设计了不同的输出扭矩分配策略，使得发动机工作在恰当的工况来分别提高第一催化器和第二催化器的温度，同时限制发动机的扭矩输出范围，避免发动机瞬态工况多和冷机大负荷等不利于油耗和排放的情况，提高车辆燃油经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种催化器起燃阶段扭矩分配方法、系统和装置
本专利技术涉及混动汽车控制领域，特别涉及一种催化器起燃阶段扭矩分配方法、系统和装置。
技术介绍
三元催化器是汽车尾气排放最重要的净化装置，其对汽车发动机工作产生的CO、HC和NOx等有害气体的转化效率与温度有着直接关系。一般情况下，催化器的起燃温度是指催化器对有害气体的转化效率达到50％时的温度，当催化器的温度在400～600℃的范围内时，其对发动机排放的主要有害气体的转化效率才能达到90％以上。另有研究表明发动机在其冷机阶段有害气体的排放量占整个排放测试循环总排放量的50％～80％。因此，缩短催化器的起燃时间，同时控制减少发动机在催化器起燃阶段中的排放，对于改善汽车尾气排放有着重要意义。传统汽车上缩短催化器起燃的主要措施有：增大喷油量和退点火角，从而提高发动机排气温度，但是这种方式会导致在催化器起燃期间CO和HC排放较高；安装催化器辅助电加热加热装置，需要对催化器进行特殊的改造，安装催化器涂层温度传感器和高压电加热装置，不仅增加了催化器设计加工的难度，而且增加了整车高压线束的设计和布置的难度，同时还增加了整车的研发生产成本和安全风险，除此之外还存在导致蓄电池馈电的风险；通过优化排气管道的结构布置，使三元催化器更加靠近发动机排气口，使用更高温的排气来加热催化器，但是这种方式会加速催化器老化，影响催化器使用寿命。针对上述现有技术存在的不足，本申请旨在提供一种催化器起燃阶段扭矩分配方法、系统和装置，不仅无需增加额外的辅助催化器加热的硬件装置，而且能够缩短催化器起燃时间，除此之外，还能够控制发动机在催化器起燃阶段内的废气排放，提高尾气净化效率。
技术实现思路
针对现有技术的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种催化器起燃阶段扭矩分配方法、系统和装置。为了解决上述问题，本专利技术提供一种本专利技术的目的在于提供一种催化器起燃阶段扭矩分配方法，所述方法用于混合动力车辆，所述车辆包括控制系统和排气系统，所述控制系统包括发动机控制模块和电机控制模块，所述排气系统包括排气管和第一催化器，所述排气管与发动机排气口相连接，所述第一催化器设置在所述排气管上，所述方法包括：获取车辆行车需求扭矩和所述第一催化器的第一温度；将所述第一温度与预设的起燃温度进行比较，判断所述第一催化器是否达到起燃温度；若所述第一催化器未达到起燃温度，将所述行车需求扭矩与电机扭矩输出阈值进行比较；当所述行车需求扭矩小于或等于所述电机扭矩输出阈值时，通过所述电机控制模块控制电机的输出扭矩为所述行车需求扭矩，通过所述发动机控制模块控制发动机给所述第一催化器加热。进一步地，所述控制系统还包括电池管理模块，所述若所述第一催化器未达到起燃温度，将所述行车需求扭矩与电机扭矩输出阈值进行比较之前，还包括：通过所述电池管理模块获取电池剩余电量；将所述剩余电量与预设的电池电量阈值进行比较；当所述剩余电量小于所述电池电量阈值时，通过所述电机控制模块控制电机退出扭矩输出。具体地，所述控制系统还包括变速器离合器控制模块，所述当所述行车需求扭矩小于或等于所述电机扭矩输出阈值时，通过所述电机控制模块控制电机的输出扭矩为所述行车需求扭矩，通过所述发动机控制模块控制发动机给所述第一催化器加热，包括：通过所述变速器离合器控制模块控制变速器离合器脱开，使得发动机工作在怠速工况；通过所述发动机控制模块控制油门开度、进气系统进气量和发动机转速，控制发动机燃烧燃油产生热量并给所述第一催化器加热。进一步地，所述排气系统还包括第二催化器，所述第二催化器设置在所述排气管上，所述第二催化器设置在所述第一催化器远离所述发动机排气口的一侧，所述方法还包括：若所述第一催化器达到起燃温度，获取所述第二催化器的第二温度将所述第二温度与预设的起燃温度进行比较，判断所述第二催化器是否达到起燃温度；若所述第二催化器未达到起燃温度，根据第二催化器加热时间获得发动机扭矩限制范围；将所述行车需求扭矩与所述扭矩限制范围进行比较；当所述行车需求扭矩在所述扭矩限制范围内时，通过所述发动机控制模块控制发动机的输出扭矩为所述行车需求扭矩。具体地，所述方法还包括：当所述行车需求扭矩不在所述扭矩限制范围内时，将所述行车需求扭矩与所述扭矩限制范围的上限值进行比较：当所述行车需求扭矩大于所述上限值时，获得所述行车需求扭矩与所述上限值的第一差值；将所述第一差值与所述电机扭矩输出阈值进行比较；若所述第一差值小于或等于所述电机扭矩输出阈值，通过所述电机控制模块控制电机的输出扭矩为所述第一差值，通过所述发动机控制模块控制发动机的输出扭矩为所述上限值；若所述第一差值大于所述电机扭矩输出阈值，通过所述电机控制模块控制电机的输出扭矩为所述电机扭矩输出阈值，通过所述发动机控制模块控制发动机的输出扭矩为所述行车需求扭矩与所述电机扭矩输出阈值的差值。进一步地，所述方法还包括：当所述行车需求扭矩不大于所述上限值时，获取所述扭矩限制范围的下限值与所述行车需求扭矩的第二差值后：将所述第二差值与电机扭矩输入阈值进行比较；若所述第二差值小于或等于所述电机扭矩输入阈值，通过所述发动机控制模块控制发动机的输出扭矩为所述下限值；若所述第二差值大于所述电机扭矩输入阈值，通过所述发动机控制模块控制发动机的输出扭矩为行车需求扭矩与所述电机扭矩输入阈值之和。优选地，所述方法包括：若所述第二差值小于或等于所述电机扭矩输入阈值，通过所述发动机控制模块控制发动机输出给车辆的扭矩为所述行车需求扭矩，通过所述发动机控制模块控制发动机输出给电机的扭矩为所述第二差值；若所述第二差值大于所述电机扭矩输入阈值时，通过所述发动机控制模块控制发动机输出给电机的扭矩为所述电机扭矩输入阈值，并通过所述发动机控制模块控制发动机输出给车辆的扭矩为所述行车需求扭矩。本专利技术还保护一种催化器起燃阶段扭矩分配系统，包括：第一获取单元，用于获取车辆行车需求扭矩和所述第一催化器的第一温度；第一判断单元，用于将所述第一温度与预设的起燃温度进行比较，判断所述第一催化器是否达到起燃温度；第一控制单元，用于当所述第一催化器未达到起燃温度时，将所述行车需求扭矩与电机扭矩输出阈值进行比较，当所述行车需求扭矩小于或等于所述电机扭矩输出阈值时，通过电机控制模块控制电机的输出扭矩为行车需求扭矩，并通过发动机控制模块控制发动机给所述第一催化器加热。优选地，所述控制系统还包括：第二获取单元，用于当所述第一催化器达到起燃温度时，获取所述第二催化器的第二温度；第二判断单元，用于将所述第二温度与预设的起燃温度进行比较，判断所述第二催化器是否达到起燃温度；扭矩限制范围获取单元，用于当所述第二催化器未达到起燃温度时，根据第二催化器加热时间获得发动机扭矩限制范围；第一比较单元，用于将所述行车需求扭矩与所述扭矩限制范围进行比较；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化器起燃阶段扭矩分配方法，其特征在于，所述方法用于混合动力车辆，所述车辆包括控制系统和排气系统，所述控制系统包括发动机控制模块和电机控制模块，所述排气系统包括排气管和第一催化器，所述排气管与发动机排气口相连接，所述第一催化器设置在所述排气管上，所述方法包括：/n获取车辆行车需求扭矩和所述第一催化器的第一温度；/n将所述第一温度与预设的起燃温度进行比较，判断所述第一催化器是否达到起燃温度；/n若所述第一催化器未达到起燃温度，将所述行车需求扭矩与电机扭矩输出阈值进行比较，当所述行车需求扭矩小于或等于所述电机扭矩输出阈值时，通过所述电机控制模块控制电机的输出扭矩为所述行车需求扭矩，通过所述发动机控制模块控制发动机给所述第一催化器加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化器起燃阶段扭矩分配方法，其特征在于，所述方法用于混合动力车辆，所述车辆包括控制系统和排气系统，所述控制系统包括发动机控制模块和电机控制模块，所述排气系统包括排气管和第一催化器，所述排气管与发动机排气口相连接，所述第一催化器设置在所述排气管上，所述方法包括：
获取车辆行车需求扭矩和所述第一催化器的第一温度；
将所述第一温度与预设的起燃温度进行比较，判断所述第一催化器是否达到起燃温度；
若所述第一催化器未达到起燃温度，将所述行车需求扭矩与电机扭矩输出阈值进行比较，当所述行车需求扭矩小于或等于所述电机扭矩输出阈值时，通过所述电机控制模块控制电机的输出扭矩为所述行车需求扭矩，通过所述发动机控制模块控制发动机给所述第一催化器加热。


2.根据权利要求1所述的一种催化器起燃阶段扭矩分配方法，其特征在于，所述控制系统还包括电池管理模块，所述若所述第一催化器未达到起燃温度，将所述行车需求扭矩与电机扭矩输出阈值进行比较，当所述行车需求扭矩小于或等于所述电机扭矩输出阈值时，通过所述电机控制模块控制电机的输出扭矩为所述行车需求扭矩，通过所述发动机控制模块控制发动机给所述第一催化器加热之前，还包括：
通过所述电池管理模块获取电池剩余电量；
将所述剩余电量与预设的电池电量阈值进行比较；
当所述剩余电量小于所述电池电量阈值时，通过所述电机控制模块控制电机退出扭矩输出。


3.根据权利要求2所述的一种催化器起燃阶段扭矩分配方法，其特征在于，所述控制系统还包括变速器离合器控制模块，所述若所述第一催化器未达到起燃温度，将所述行车需求扭矩与电机扭矩输出阈值进行比较，当所述行车需求扭矩小于或等于所述电机扭矩输出阈值时，通过所述电机控制模块控制电机的输出扭矩为所述行车需求扭矩，通过所述发动机控制模块控制发动机给所述第一催化器加热，包括：
通过所述变速器离合器控制模块控制变速器离合器脱开，使得发动机工作在怠速工况；
通过所述发动机控制模块控制油门开度、进气系统进气量和发动机转速，控制发动机燃烧燃油产生热量并给所述第一催化器加热。


4.根据权利要求1所述的一种催化器起燃阶段扭矩分配方法，其特征在于，所述排气系统还包括第二催化器，所述第二催化器设置在所述排气管上，所述第二催化器设置在所述第一催化器远离所述发动机排气口的一侧，所述方法还包括：
若所述第一催化器达到起燃温度，获取所述第二催化器的第二温度；
将所述第二温度与预设的起燃温度进行比较，判断所述第二催化器是否达到起燃温度；
若所述第二催化器未达到起燃温度，根据第二催化器加热时间获得发动机扭矩限制范围；
将所述行车需求扭矩与所述扭矩限制范围进行比较；
当所述行车需求扭矩在所述扭矩限制范围内时，通过所述发动机控制模块控制发动机的输出扭矩为所述行车需求扭矩。


5.根据权利要求4所述的一种催化器起燃阶段扭矩分配方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述行车需求扭矩不在所述扭矩限制范围内时，将所述行车需求扭矩与所述扭矩限制范围的上限值进行比较：
当所述行车需求扭矩大于所述上限值时，获得所述行车需求扭矩与所述上限值的第一差值；
将所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：方小军，刘义强，金昶明，
申请(专利权)人：浙江锋锐发动机有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33