本公开提供了“用于冷起动的车辆排气和空气循环系统”。一种车辆包括具有进气歧管和排气歧管的发动机。排气系统连接到排气歧管并且具有后处理装置。后处理装置具有限定入口锥体和出口锥体的主体、加热元件以及设置在所述锥体之间的主体中的催化剂。空气循环系统具有从催化剂的下游延伸到进气歧管的导管，和空气循环装置，所述空气循环装置被配置为使空气从出口锥体循环通过导管到达进气歧管，通过发动机，到达入口锥体，并且通过后处理装置。并且通过后处理装置。并且通过后处理装置。
【技术实现步骤摘要】
用于冷起动的车辆排气和空气循环系统
[0001]本公开涉及车辆排气系统，并且更具体地涉及在发动机冷起动期间加热排气系统催化剂。
技术介绍
[0002]车辆可以包括具有排气系统的发动机。排气系统可以包括包含催化剂的后处理装置。这有时被称为催化转化器。催化转化器包括被配置为将原始排气转化为期望的反应产物的催化剂。
技术实现思路
[0003]根据一个实施例，一种车辆包括具有进气歧管和排气歧管的发动机。排气系统连接到排气歧管并且具有后处理装置。后处理装置具有限定入口锥体和出口锥体的主体、加热元件以及设置在所述锥体之间的主体中的催化剂。空气循环系统具有从催化剂的下游延伸到进气歧管的导管，和空气循环装置，所述空气循环装置被配置为使空气从出口锥体循环通过导管到达进气歧管，通过发动机，到达入口锥体，并且通过后处理装置。
[0004]根据另一个实施例，一种车辆包括：发动机，所述发动机具有进气歧管；排气后处理装置，所述排气后处理装置具有入口锥体、出口锥体和加热元件；以及空气循环系统。空气循环系统具有空气循环装置，所述空气循环装置被配置为使空气从出口锥体循环到进气歧管。控制器被编程为响应于起动发动机的请求并且后处理装置的温度低于阈值，激励加热元件，激励空气循环装置，并且禁止起动发动机。
[0005]根据又一个实施例，一种冷起动混合动力车辆的方法包括：当排气系统的催化剂低于第一阈值温度、接收到驾驶员要求的扭矩并且请求发动机起动时，打开发动机的进气门和排气门，激励排气系统的加热元件，并且使空气循环穿过加热元件、穿过催化剂、经由打开的气门通过发动机并且返回到排气系统；并且当催化剂超过第一阈值温度并且请求发动机起动时，激励加热元件并且命令起动发动机。
附图说明
[0006]图1是根据一个或多个实施例的混合动力电动车辆的示意图。
[0007]图2是图1中所示的车辆的发动机的截面图。
[0008]图3是用于在发动机冷起动期间操作图1的车辆的示例性算法的流程图。
[0009]图4是根据另一个实施例的另一个混合动力电动车辆的示意图。
[0010]图5A和图5B示出了用于在发动机冷起动期间操作图4的车辆的示例性算法的流程图。
具体实施方式
[0011]本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他
实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
[0012]参考图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。图1示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆内的实体布局和取向可以变化。HEV 10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括驱动变速器16的发动机14，所述变速器可被称为模块化混合动力变速器(MHT)。如下文将进一步详细描述，变速器16包括电机，诸如电动马达/发电机(M/G)18、相关联的牵引电池20、变矩器22和多级传动比自动变速器或齿轮箱24。发动机14、M/G 18、变矩器22和自动变速器16按顺序地串联连接，如图1中所示。为了简单起见，M/G 18可以被称为马达。
[0013]发动机14和M/G 18都是HEV 10的驱动源，并且可被称为致动器。发动机14通常表示可以包括内燃发动机(诸如汽油发动机或柴油发动机)的动力源。当发动机14与M/G 18之间的分离离合器26至少部分地接合时，发动机14产生发动机动力和对应的发动机扭矩，所述发动机扭矩被供应到M/G 18。M/G 18可以通过多种类型的电机中的任何一种来实施。例如，M/G 18可以是永磁同步马达。电力电子器件按照M/G 18的要求调节由电池20提供的直流(DC)电力，如下文将描述。例如，电力电子器件可向M/G 18提供三相交流电(AC)。
[0014]当分离离合器26至少部分地接合时，从发动机14到M/G 18的动力流或从M/G 18到发动机14的动力流是可能的。例如，分离离合器26可以接合，并且M/G 18可以充当发电机以将由曲轴28和M/G轴30提供的旋转能量转换成电能以存储在电池20中。分离离合器26也可以脱离以将发动机14与动力传动系统12的其余部分隔离，使得M/G 18可以充当HEV 10的唯一驱动源。轴30延伸穿过M/G 18。M/G 18连续地传动地连接到轴30，而发动机14仅在分离离合器26至少部分地接合时传动地连接到轴30。当分离离合器26被锁定(完全接合)时，曲轴28被固定到轴30。
[0015]单独的起动机马达31可以选择性地与发动机14接合以使发动机旋转以允许燃烧开始。一旦发动机起动，起动机马达31就可以经由例如起动机马达31与发动机14之间的离合器(未示出)从发动机脱开。在一个实施例中，起动机马达31是皮带传动起动发电机(BISG)。在一个实施例中，发动机14由起动机马达31起动，而分离离合器26断开，从而保持发动机与M/G 18分离。一旦已经起动发动机并且使其与M/G 18一起加速，分离离合器26就可以将发动机14联接到M/G 18以允许发动机提供驱动扭矩。
[0016]在另一实施例中，未提供起动机马达31，而是替代地通过M/G 18来起动发动机14。为此，分离离合器26部分地接合以将扭矩从M/G 18传递到发动机14。可能需要M/G 18使扭矩斜升以满足驾驶员要求，同时还起动发动机14。一旦发动机转速达到M/G的转速，分离离合器26便可以完全接合。
[0017]M/G 18经由轴30连接到变矩器22。因此，当分离离合器26至少部分地接合时，变矩器22连接到发动机14。变矩器22包括固定到M/G轴30的泵轮23和固定到变速器输入轴32的
涡轮25。变矩器22在轴30与变速器输入轴32之间提供液压联轴器。当泵轮比涡轮旋转得更快时，变矩器22将动力从泵轮23传输到涡轮25。涡轮扭矩和泵轮扭矩的量值通常取决于相对转速。当泵轮转速与涡轮转速的比足够高时，涡轮扭矩是泵轮扭矩的若干倍。还可提供变矩器旁通离合器34，其在接合时摩擦地或机械地联接变矩器22的泵轮和涡轮，从而允许更有效的动力传递。变矩器旁通离合器34可作为起步离合器操作以提供平稳的车辆起步。替代地或组合地，对于不包括变矩器22或变矩器旁通离合器34的应用，可在M/G 18与齿轮箱24之间提供类似于分离离合器26的起步离合器。在一些应用中，分离离合器26通常被称为上游离合器，并且起步离合器34(其可以是变矩器旁通离合器)一般被称为下游离合器。
[0018]齿轮箱24可以包括齿轮组，诸如行星齿轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车辆，其包括：发动机，所述发动机包括进气歧管和排气歧管；排气系统，所述排气系统连接到所述排气歧管并且包括后处理装置，所述后处理装置具有限定入口锥体和出口锥体的主体、加热元件以及设置在所述锥体之间的所述主体中的催化剂；以及空气循环系统，所述空气循环系统包括从所述催化剂的下游延伸到所述进气歧管的导管，和空气循环装置，所述空气循环装置被配置为使空气从所述出口锥体循环通过所述导管到达所述进气歧管，通过所述发动机，到达所述入口锥体，并且通过所述后处理装置。2.如权利要求1所述的车辆，其中所述导管与所述出口锥体流体连通。3.如权利要求1所述的车辆，其还包括可操作地联接到所述发动机的电机。4.如权利要求1所述的车辆，其中所述空气循环装置包括电风扇。5.如权利要求1所述的车辆，其还包括控制器，所述控制器被编程为：响应于起动所述发动机的请求并且所述催化剂的温度低于阈值，打开所述发动机的所有进气门和排气门，激励所述加热元件，激励所述空气循环装置，并且禁止所述发动机起动，以及响应于起动所述发动机的所述请求并且所述催化剂的所述温度超过所述阈值，使所述加热元件和所述空气循环装置去除激励，并且命令所述发动机起动。6.如权利要求1所述的车辆，其中所述发动机还包括进气门和排气门，并且还包括：温度传感器，所述温度传感器设置在所述加热元件下游的所述主体中并且被配置为输出指示测得温度的温度数据；以及控制器，所述控制器被编程为：响应于起动所述发动机的请求并且所述测得温度低于阈值，激励所述加热元件，激励所述空气循环装置，打开所有所述进气门和排气门使得所述空气循环系统使所述空气循环通过所述发动机，并且禁止所述发动机起动，以及响应于所述测得温度超过所述阈值以及起动所述发动机的所述请求，使所述加热元件和所述空气循环装置去除激励，并且命令所述发动机起动。7.如权利要求1所述的车辆，其中所述空气循环系统还包括连接在所述导管与所述入口锥体之间的旁通导管。8.如权利要求7所述的车辆，其中所述空气循环系统还包括阀，所述阀被配置为在处于第一位置时使所述空气循环到所述发动机并且在处于第二位置时使所述空气循环到所述旁通导管。9.如权利要求8所述的车辆，其还包括控制器，所述控制器被编程为：响应于起动所述发动机的请求并且所述催化剂的温度低于第一阈值，激励所述加热元件，激励所述空气循环装置，将所述阀致动到所述第二位置，并且禁止所述发动机起动，响应于所述催化剂的所述温度超过所述第一阈值并且所述发动机的温度低于第二阈值，打开所述发动机的所有进气门和排气门，将所述阀致动到所述第一位置，并且禁止所述发动机起动，以及响应于所述催化剂的所述温度超过第三阈值，所述发动机的所述温度超过所述第二阈值以及起动所述发动机的所述请求，使所述加热元件和所述空气循环装置去除激励，并且
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓刚，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：
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