DE102011013402A1 - Steuersystem und Verfahren für Sauerstoffsensorheizersteuerung in einem Hybridbrennkraftmaschinensystem - Google Patents

Steuersystem und Verfahren für Sauerstoffsensorheizersteuerung in einem Hybridbrennkraftmaschinensystem Download PDF

Info

Publication number
DE102011013402A1
DE102011013402A1 DE102011013402A DE102011013402A DE102011013402A1 DE 102011013402 A1 DE102011013402 A1 DE 102011013402A1 DE 102011013402 A DE102011013402 A DE 102011013402A DE 102011013402 A DE102011013402 A DE 102011013402A DE 102011013402 A1 DE102011013402 A1 DE 102011013402A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
control module
oxygen sensor
temperature
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102011013402A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Lionel Jacques
Adam S. Kwiatkowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102011013402A1 publication Critical patent/DE102011013402A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/192—Mitigating problems related to power-up or power-down of the driveline, e.g. start-up of a cold engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1494—Control of sensor heater
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Ein Steuersystem für ein Hybrid-Brennkraftmaschinensystem umfasst ein Drehmomentregulierungsmodul und ein Brennkraftmaschinensteuermodul. Das Drehmomentregulierungsmodul betreibt eine Elektromaschine des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems für eine Periode vor einem Start einer Brennkraftmaschine des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems für eine erste Zeit während eines gegenwärtigen Laufzyklus des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems. Das Brennkraftmaschinensteuermodul aktiviert selektiv eine Heizung für einen Sauerstoffsensor eines Abgassystems der Brennkraftmaschine während der Periode. Das Brennkraftmaschinensteuermodul kann die Heizung vor der Periode selektiv aktivieren, wenn ein Zündschalter für das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem von einem Aus-Zustand in einen Ein-Zustand bewegt wird. das Brennkraftmaschinensteuermodul kann die Temperatur des Sauerstoffsensors auf eine vorbestimmte Temperatur auf Grundlage einer Thermoschocktemperatur oder einer Sensitivitätstemperatur des Sauerstoffsensors erhöhen. es ist auch ein damit in Verbindung stehendes Verfahren vorgesehen.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Steuersysteme und Verfahren für eine Brennkraftmaschine eines Hybrid-Brennkraftmaschinensystems und insbesondere Steuersysteme und Verfahren für einen Sauerstoffsensor eines Abgassystems der Maschine.
  • HINTERGRUND
  • Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeit der derzeit bezeichneten Erfinder in dem Maße, in den sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, wie auch Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik qualifizieren können, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung zulässig.
  • Kraftfahrzeuge können ein Brennkraftmaschinensystem aufweisen, das Antriebsmoment erzeugt, das durch ein Getriebe an einen Antriebsstrang übertragen wird, um Räder des Fahrzeugs anzutreiben. Das Brennkraftmaschinensystem kann ein Hybrid-Brennkraftmaschinensystem sein, das eine Brennkraftmaschine und eine oder mehrere Elektromaschinen aufweist. Bei verschiedenen Konfigurationen können die Brennkraftmaschine und die Elektromaschinen unabhängig mit dem Getriebe gekoppelt sein.
  • Bei derartigen Konfigurationen können die Brennkraftmaschine, die Elektromaschinen oder eine Kombination daraus betrieben werden, um Drehmoment an das Getriebe zu liefern und dadurch das Fahrzeug anzutreiben.
  • Steuersysteme sind entwickelt worden, um den Betrieb der Brennkraftmaschine und der Elektromaschinen von Hybrid-Brennkraftmaschinensystemen zu steuern. Die Steuersysteme können den Betrieb steuern, um eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und reduzierte Abgasemissionen zu erreichen. Die Steuersysteme können steuern, wann die Brennkraftmaschine und die Elektromaschinen betrieben werden. Die Steuersysteme können auch den Drehmomentausgang von der Brennkraftmaschine und den Elektromaschinen steuern.
  • Um eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Emissionen zu erreichen, können die Steuersysteme einen Betrieb unter Verwendung eines über Regelkreis geregelten Kraftstoffbelieferungsprozesses (von engl.: ”closed loop fueling process”) regeln, um ein Luft/Kraftstoff-(A/F-)Verhältnis der Luft und des Kraftstoffs, die durch die Brennkraftmaschine verbrannt werden, genau zu steuern. Allgemein werden Brennkraftmaschinen bei oder nahe zu einem stöchiometrischen A/F-Verhältnis betrieben. Das stöchiometrische A/F-Verhältnis ist als ein ideales Massenverhältnis von Luft zu Kraftstoff für eine ausgeglichene Verbrennung definiert. Das stöchiometrische A/F-Verhältnis variiert abhängig von dem bestimmten Kraftstoff, der zur Verbrennung verwendet ist. Die Brennkraftmaschine arbeitet in einem mageren Zustand, wenn das A/F-Verhältnis größer als das stöchiometrische Verhältnis ist. Die Brennkraftmaschine arbeitet in einem fetten Zustand, wenn das A/F-Verhältnis kleiner als das stöchiometrische A/F-Verhältnis ist.
  • In dem geregelten Kraftstofflieferprozess wird eine Rückkopplung von einem oder mehreren Sensoren dazu verwendet, das A/F-Verhältnis genauer zu steuern. Die Rückkopplung kann dazu verwendet werden, Skalierfaktoren zu bestimmen, die dazu verwendet werden, die Menge an Kraftstoff, die an die Brennkraftmaschine geliefert wird, einzustellen. Die Skalierfaktoren werden manchmal als Kraftstoffabstimmwerte bezeichnet. Typischerweise werden ein oder mehrere Sauerstoffsensoren, die in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordnet sind, als der primäre Rückkopplungsmechanismus verwendet. Jeder der Sauerstoffsensoren erzeugt einen Ausgang, der einen Sauerstoffgehalt angibt, der in dem Abgas erfasst wird. Von dem Ausgang kann das Steuersystem bestimmen, ob die Brennkraftmaschine in einem mageren oder fetten Zustand arbeitet. Zur richtigen Funktion müssen die Sauerstoffsensoren bei oder oberhalb einer Temperatur betrieben werden, die als eine Sensitivitätstemperatur bezeichnet wird. Während Perioden, wenn die Sauerstoffsensoren nicht richtig funktionieren, können die Steuersysteme den Betrieb unter Verwendung eines über Steuerkette gesteuerten Kraftstofflieferprozesses (von engl.: ”open-loop fueling process”) gesteuert werden, der keine Rückkopplung von den Sensoren erhält.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Bei einer Form sieht die vorliegende Offenbarung ein Steuersystem für ein Hybrid-Brennkraftmaschinensystem vor, das ein Drehmomentregulierungsmodul und ein Brennkraftmaschinensteuermodul aufweist. Das Drehmomentregulierungsmodul betreibt eine Elektromaschine des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems für eine Periode vor einem Start einer Brennkraftmaschine des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems für eine erste Zeit während eines gegenwärtigen Laufzyklus des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems. Das Brennkraftmaschinensteuermodul aktiviert selektiv eine Heizung für einen Sauerstoffsensor eines Abgassystems der Brennkraftmaschine während der Periode.
  • Gemäß einem Merkmal kann das Brennkraftmaschinensteuermodul die Heizung vor der Periode selektiv aktivieren, wenn ein Zündschalter für das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem von einem Aus-Zustand in einen Ein-Zustand bewegt wird. Gemäß einem anderen Merkmal kann das Brennkraftmaschinensteuermodul die Heizung so lange aktivieren, bis die Brennkraftmaschine gestartet ist.
  • Gemäß verwandten Merkmalen kann das Brennkraftmaschinensteuermodul eine Temperatur des Sauerstoffsensors über eine Sensitivitätstemperatur des Sauerstoffsensors während der Periode erhöhen. Gemäß anderen verwandten Merkmalen kann das Brennkraftmaschinensteuermodul die Temperatur während der Periode über der Sensitivitätstemperatur beibehalten.
  • Gemäß anderen Merkmalen kann das Brennkraftmaschinensteuermodul die Temperatur des Sauerstoffsensors auf eine vorbestimmte Temperatur auf Grundlage einer Thermoschocktemperatur des Sauerstoffsensors erhöhen. Gemäß einem verwandten Merkmal kann die vorbestimmte Temperatur unter einer Sensitivitätstemperatur des Sauerstoffsensors liegen.
  • Gemäß noch weiteren Merkmalen kann die Heizung eine Widerstandsheizung sein. Gemäß verwandten Merkmalen kann das Brennkraftmaschinensteuermodul Leistung an die Widerstandsheizung liefern. Gemäß anderen verwandten Merkmalen kann die Widerstandsheizung integral mit einem Erfassungselement des Sauerstoffsensors geformt sein.
  • Gemäß einer anderen Form sieht die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Steuern eines Hybrid-Brennkraftmaschinensystems vor, das umfasst, dass eine Elektromaschine des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems für eine Periode vor einem Start einer Brennkraftmaschine des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems für eine erste Zeit während eines gegenwärtigen Laufzyklus des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems betrieben wird und selektiv eine Heizung für einen Sauerstoffsensor eines Abgassystems der Brennkraftmaschine während der Periode aktiviert wird.
  • Gemäß einem Merkmal kann das Verfahren ferner umfassen, dass die Heizung vor der Periode, wenn ein Zündschalter für das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem sich von einem Aus-Zustand zu einem Ein-Zustand bewegt, selektiv aktiviert wird. Gemäß einem anderen Merkmal kann das selektive Aktivieren der Heizung umfassen, dass die Heizung so lange aktiviert wird, bis die Brennkraftmaschine gestartet ist. Gemäß verwandten Merkmalen kann das selektive Aktivieren der Heizung umfassen, dass eine Temperatur des Sauerstoffsensors über eine Sensitivitätstemperatur des Sauerstoffsensors während der Periode erhöht wird. Gemäß anderen verwandten Merkmalen kann das selektive Aktivieren der Heizung ferner umfassen, dass die Temperatur während der Periode über der Sensitivitätstemperatur beibehalten wird.
  • Gemäß anderen Merkmalen kann das selektive Aktivieren der Heizung umfassen, dass eine Temperatur des Sauerstoffsensors auf eine vorbestimmte Temperatur auf Grundlage einer Thermoschocktemperatur des Sauerstoffsensors erhöht wird. Gemäß einem verwandten Merkmal kann die vorbestimmte Temperatur unterhalb einer Sensitivitätstemperatur des Sauerstoffsensors liegen.
  • Gemäß noch weiteren Merkmalen kann die Heizung eine Widerstandsheizung sein. Gemäß verwandten Merkmalen kann das selektive Aktivieren der Heizung umfassen, dass Leistung an die Widerstandsheizung geliefert wird. Gemäß anderen verwandten Merkmalen kann die Widerstandsheizung integral mit einem Erfassungselement des Sauerstoffsensors geformt sein.
  • Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt sind, den Schutzumfang der Offenbarung zu beschränken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
  • 1 ein Funktionsblockschaubild ist, das ein beispielhaftes Fahrzeugsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
  • 2 ein Funktionsblockschaubild ist, das ein beispielhaftes Steuersystem gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
  • 3 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte bei einem Verfahren zur Steuerung eines Hybrid-Brennkraftmaschinensystems gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch zu beschränken. Zu Zwecken der Klarheit sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet. Die hier verwendete Formulierung ”zumindest eines aus A, B und C” sei so zu verstehen, dass ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder gemeint ist. Es sei zu verstehen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
  • Der hier verwendete Begriff ”Modul” betrifft eine anwendungsspezifsche integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • Während des Betriebs eines Hybridelektrofahrzeugs können die Elektromaschinen für eine Periode betrieben werden, bis es erwünscht ist, die Brennkraftmaschine zu betreiben. Anschließend kann die Brennkraftmaschine gestartet und betrieben werden. Beim Start kann ein gesteuerter Kraftstofflieferprozess verwendet werden, um das A/F-Verhältnis der Brennkraftmaschine für eine Periode zu steuern. Der gesteuerte Kraftstoff lieferprozess kann verwendet werden, währen die Sauerstoffsensoren, die zur Rückkopplung während eines nachfolgenden geregelten Kraftstofflieferprozesses verwendet werden, über ihre Sensitivitätstemperaturen erwärmt werden und ein katalytischer Wandler der Brennkraftmaschine über seine Anspringtemperatur erwärmt wird. Bei funkengezündeten Direkteinspritz-Brennkraftmaschinen, die während des gesteuerten Kraftstofflieferprozesses eine geteilte Injektion verwenden, kann das A/F-Gemisch während des Anspringens des Katalysators in einen fetten Zustand vorgespannt werden, um einen Zustand mit magerer Fehlzündung zu vermeiden.
  • Herkömmliche Hybridsysteme aktivieren die Sauerstoffsensorheizungen nach einem Start der Brennkraftmaschine. Die vorliegende Offenbarung sieht ein Steuersystem und -verfahren zur selektiven Aktivierung der Sauerstoffsensorheizungen vor einem Start der Brennkraftmaschine vor. Gemäß der vorliegenden Offenbarung können die Sauerstoffsensorheizungen bei einem Schlüssel-Ein-Ereignis aktiviert werden. Das Aktivieren der Sauerstoffsensorheizungen bei einem Schlüssel-Ein-Ereignis kann die Temperatur der Sauerstoffsensoren vor einem Start der Brennkraftmaschine erhöhen und kann dadurch eine frühere Kraftstoffregelung der Brennkraftmaschine nach Inbetriebnahme ermöglichen.
  • Die erhöhten Temperaturen der Sauerstoffsensoren können eine Kraftstoffregelung während eines Katalysatoranspringprozesses ermöglichen, der nach einem Start der Brennkraftmaschine ausgeführt wird. Die über Regelkreis regelte Kraftstoffregelung während des Katalysatoranspringprozesses ermöglicht stöchiometrische A/F-Verhältnisse während des Anspringens des Katalysators, was Kohlenwasserstoffemissionen während des Katalysatoranspringprozesses senken kann. Eine frühere Kraftstoffregelung kann die Bestimmung von Kraftstoffabstimmwerten während des Katalysatoranspringprozesses ermöglichen. Somit kann die frühere Kraftstoffregelung die Bestimmung von Kraftstoffabstimmwerten bei Systemen mit geteilter Injektion ermöglichen, die eine geschichtete Ladung erzeugen.
  • Mit besonderem Bezug auf 1 ist ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Fahrzeugsystem 10 weist einen Antriebsstrang 12 auf, der durch ein Steuermodul 14 gesteuert ist. Der Antriebsstrang 12 weist ein Hybrid-Brennkraftmaschinensystem 16 auf, das Antriebsmoment erzeugt, das durch ein Getriebe 18 bei einem oder mehreren Übersetzungsverhältnissen an einen Antriebsstrang 20 übertragen werden kann, um Räder 22 eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) anzutreiben.
  • Das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem 16 weist eine Elektromaschine (EM) 30 und eine Brennkraftmaschine 32 auf. Wie hier diskutiert ist, ist das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem 16 von einem Typ, bei dem die EM 30 ausreichend Antriebsmoment erzeugen kann, um das Fahrzeug unabhängig von der Brennkraftmaschine 32 anzutreiben. Es sei jedoch zu verstehen, dass die Brennkraftmaschine 32 auch ausreichend Antriebsmoment erzeugen kann, um das Fahrzeug unabhängig der EM 30 anzutreiben.
  • Die EM 30 weist einen oder mehrere Elektromotoren 34, die drehbar mit dem Getriebe 18 gekoppelt sind, und eine Batterie 36 auf. Der Einfachheit halber ist ein einzelner Elektromotor 34 gezeigt. Der Elektromotor 34 kann in elektrischer Kommunikation mit der Batterie 36 stehen und kann bei Betrieb in einem Leistungserzeugungsmodus elektrische Leistung, die von der Batterie 36 geliefert wird, in mechanische Leistung (d. h. Drehmoment) umwandeln, die an das Getriebe 18 geliefert wird. Bei Betrieb in einem Lademodus kann der Elektromotor 34 als ein Generator zum Wiederaufladen der Batterie 36 funktionieren. In dem Lademodus kann der Elektromotor 34 Drehmoment, das durch das Getriebe 18 geliefert wird, in elektrische Leistung umwandeln, die zum Wiederaufladen der Batterie 36 verwendet wird.
  • Die Brennkraftmaschine 32 verbrennt ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in einem oder mehreren Brennräumen und erzeugt dadurch Antriebsmoment. Die Brennkraftmaschine 32 weist ein Abgassystem 40, wie nachfolgend diskutiert ist, auf, das das Abgas, das während der Verbrennung erzeugt wird, behandelt. Die Brennkraftmaschine 32 kann eine funkengezündete Brennkraftmaschine oder eine kompressionsgezündete Brennkraftmaschine sein. Die Brennkraftmaschine 32 kann einer von mehreren Typen sein, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, eine Brennkraftmaschine vom Hubtyp und eine Brennkraftmaschine vom Drehtyp. Die Brennkraftmaschine 32 kann eine von mehreren Konfigurationen besitzen, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, eine Reihenkonfiguration und eine Konfiguration vom V-Typ.
  • Bei einer beispielhaften Implementierung der Brennkraftmaschine 32 kann Luft durch eine Drossel 42 und einen Ansaugkrümmer 44 in Zylinder 46 durch Kolben (nicht gezeigt) gezogen werden, die in den Zylindern 46 eine Hubbewegung ausführen. Der Einfachheit halber ist ein einzelner Zylinder 46 gezeigt. Kraftstoff kann an den Zylinder 46 durch ein Kraftstoffsystem 48 geliefert werden. Energie zum Zünden des Gemisches aus Luft und Kraftstoff kann durch eine Zündkerze 50 bereitgestellt werden, die in dem Zylinder 46 angeordnet ist. Durch die Verbrennung erzeugtes Abgas kann die Brennkraftmaschine 32 in die Umgebung über das Abgassystem 40 verlassen.
  • Die Brennkraftmaschine 32 kann Sensoren zum Erfassen verschiedener Betriebsbedingungen aufweisen. Beispielsweise kann die Brennkraftmaschine 32 einen Ansauglufttemperatur-(IAT-)Sensor 52, einen Luftmassenstrom-(MAF-)Sensor 54 und einen Drosselpositions-(TPS-)Sensor 56 aufweisen. Der IAT-Sensor 52 kann stromaufwärts der Drossel 42 angeordnet sein und kann eine Temperatur der in die Drossel 42 eintretenden Luft erfassen. Der IAT-Sensor kann ein IAT-Signal erzeugen, das die erfasste Temperatur angibt. Der MAF-Sensor 54 kann stromaufwärts der Drossel 42 angeordnet sein und kann einen MAF der in die Drossel 42 eintretenden Luft erfassen. Der MAF-Sensor 54 kann ein MAF-Signal erzeugen, das den erfassten MAF angibt. Der TPS-Sensor 56 kann eine Position eines Klappenventils (nicht gezeigt) der Drossel 42 erfassen und kann ein TPS-Signal erzeugen, das die erfasste Position angibt.
  • Das Abgassystem 40 kann einen Abgaskrümmer 60, einen katalytischen Wandler 62, einen Vor-Katalysator-Sauerstoff-(O2-)Sensor 64 und einen Nach-Katalysator-O2-Sensor 66 aufweisen. Der Abgaskrümmer 60 kann das den Zylinder 46 verlassende Abgas aufnehmen und kann fluidtechnisch mit dem katalytischen Wandler 62 über eine Abgasverrohrung gekoppelt sein. Der katalytische Wandler 62 kann das Abgas behandeln und kann ein katalytischer Drei-Wege-Wandler sein, der die Emission von NOx, CO und HC in dem Abgas reduziert. Somit kann der katalytische Wandler 62 NOx in Stickstoff und Sauerstoff reduzieren, kann CO zu CO2 oxidieren und kann HC zu CO2 und H2O oxidieren. Zur richtigen Funktion kann es erforderlich sein, dass der katalytische Wandler 62 bei einer Temperatur bei oder oberhalb einer Katalysatoranspringtemperatur betrieben wird.
  • Der Vor-Katalysator-O2-Sensor 64 und der Nach-Katalysator-O2-Sensor 66 können stromaufwärts bzw. stromabwärts des katalytischen Wandlers 62 angeordnet sein und können einen Sauerstoffgehalt des Abgases erfassen. Somit kann der Vor-Katalysator-O2-Sensor 64 den Sauerstoffgehalt des in den katalytischen Wandler 62 eintretenden Abgases erfassen, und der Nach-Katalysator-O2-Sensor 66 kann den Sauerstoffgehalt des den katalytischen Wandler 62 verlassenden Abgases erfassen. Der Vor-Katalysator-O2-Sensor 64 und der Nach-Katalysator-O2-Sensor 66 können ein Einlasssensorsignal (ISS) bzw. ein Auslasssensorsignal (OSS) ausgeben, das den erfassten Sauerstoffgehalt angibt. Die ISS- und OSS-Signale können Spannungssignale sein, die auf Grundlage des erfassten Sauerstoffgehalts variieren. Der Vor-Katalysator-O2-Sensor 64 und der Nach-Katalysator-O2-Sensor 66 können von dem schmalbandigen Typ oder dem breitbandigen Typ sein.
  • Der Vor-Katalysator-O2-Sensor 64 und der Nach-Katalysator-O2-Sensor 66 können jeweils Zusatzheizungen 70, 72 aufweisen, die aktiviert werden können, um Erfassungselemente in dem entsprechenden O2-Sensor über eine Sensitivitätstemperatur zu erwärmen. Die Zusatzheizungen 70, 72 können Widerstandsheizungen sein, die durch Lieferung von Leistung an die Zusatzheizungen 70, 72 aktiviert werden. Jede der Zusatzheizungen 70, 72 kann einteilig mit dem Erfassungselement des entsprechenden O2-Sensors geformt sein.
  • Das Steuermodul 14 steuert einen Betrieb der verschiedenen Komponenten des Fahrzeugsystems 10, einschließlich des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems 16. Das Steuermodul 14 kann einen Betrieb durch Ausgabe von Steuersignalen an die verschiedenen Komponenten steuern. Das Steuermodul 14 kann einen Betrieb auf Grundlage von Signalen steuern, die von verschiedenen Fahrereingabevorrichtungen 80 empfangen werden, die durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt werden. Das Steuermodul 14 kann ferner einen Betrieb auf Grundlage von Signalen steuern, die von verschiedenen Sensoren des Fahrzeugsystems 10 empfangen werden, wie dem IAT-Sensor 52, dem MAF-Sensor 54, dem TPS-Sensor 56 und den Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66.
  • Die Fahrereingabevorrichtungen 80 können einen Zündschalter 82 und ein Gaspedal 84 aufweisen. Der Zündschalter 82 kann ein herkömmlicher Mehrpositionsschalter sein, der durch den Fahrer betätigt wird, um einen gewünschten Betriebszustand des Fahrzeugsystems 10 anzugeben. Beispielsweise kann der Zündschalter 82 eine ”AUS”-Position, eine ”EIN”-Position und eine ”LAUF”-Position aufweisen.
  • Die AUS-Position kann einem Betriebszustand entsprechen, bei dem das Fahrzeugsystem 10 nicht betrieben wird (d. h. abgeschaltet ist). In der AUS-Position kann Leistung an das Steuermodul 14 geliefert werden, um gewisse Prozesse während Perioden eines Nicht-Betriebs zu betreiben. Beispielsweise kann Leistung geliefert werden, um Speicherprozesse während Perioden eines Nicht-Betriebs aufrecht zu erhalten.
  • Die EIN-Position kann einem Betriebszustand entsprechen, bei dem elektrische Leistung an verschiedene Komponenten des Fahrzeugsystems 10 geliefert wird, jedoch das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem 16 nicht betrieben wird, um Antriebsmoment zu erzeugen. In der EIN-Position kann Leistung an das Steuermodul 14 geliefert werden, die eine volle Funktionalität des Steuermoduls 14 ermöglicht.
  • Die LAUF-Position kann einem Betriebszustand entsprechen, bei dem Leistung an die verschiedenen Komponenten des Fahrzeugsystems 10 geliefert wird und das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem 16 betrieben wird, um Antriebsmoment zu erzeugen und dadurch das Fahrzeug anzutreiben.
  • Der Zündschalter 82 kann ein Drehschalter sein, der in einer Richtung von AUS zu EIN zu LAUF wechselt und in einer entgegengesetzten Richtung von LAUF zu EIN zu AUS wechselt. Zu Zwecken der vorliegenden Offenbarung entspricht die AUS-Position einem Aus-Zustand des Zündschalters 82, während die EIN- und LAUF-Positionen einem Ein-Zustand des Zündschalters 82 entsprechen. Zusätzlich ist der Begriff ”Laufzyklus” dazu verwendet, eine Periode zu bezeichnen, die beginnt, wenn der Zündschalter 82 in die LAUF-Position bewegt wird, und endet, wenn der Zündschalter aus der LAUF-Position bewegt wird.
  • Das Gaspedal 84 kann ein herkömmlicher Typ sein, der von dem Fahrer betätigt wird, um einen gewünschten Drehmomentausgang des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems 16 anzugeben. Das Steuermodul 14 steuert den Start, den Stopp und den Drehmomentausgang des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems 16. Insbesondere steuert das Steuermodul 14 einen Betrieb der Brennkraftmaschine 32 und der EM 30 und den Drehmomentausgang von jedem.
  • Das Steuermodul 14 kann den Drehmomentausgang durch die Brennkraftmaschine 32 durch Steuerung der Menge an Luft und Kraftstoff, die in den Zylinder 46 eintreten, steuern. Das Steuermodul 14 kann die Menge an Luft und Kraftstoff, die geliefert werden, ferner so steuern, dass in dem Zylinder 46 ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-(A/F-)Gemisch erreicht wird. Das A/F-Gemisch kann gesteuert werden, um eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern und Emissionen zu steuern.
  • Das Steuermodul 14 kann einen geregelten Kraftstofflieferprozess verwenden, um das A/F-Verhältnis auf Grundlage des Ausganges von einem oder mehreren der Sensoren zu regeln. Das ISS-Signal, das von dem Vor-Katalysator-O2-Sensor 64 ausgegeben wird, kann die primäre Rückkopplung bereitstellen, auf der die Regelung das A/F-Verhältnisses basiert. Das OSS-Signal, das von dem Nach-Katalysator-O2-Sensor 66 ausgegeben wird, kann eine Sekundärrückkopplung bereitstellen, auf der eine Regelung des A/F-Verhältnisses basiert. In Perioden, wenn der Ausgang der Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 unzuverlässig ist, kann das Steuermodul 14 einen gesteuerten Kraftstofflieferprozess zur Steuerung des A/F-Verhältnisses verwenden. Der Ausgang kann während Perioden unzuverlässig sein, wenn die Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 unterhalb ihrer Sensitivitätstemperaturen arbeiten, wie beispielsweise, wenn die Brennkraftmaschine 32 für eine verlängerte Periode nicht betrieben worden ist.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung aktiviert das Steuermodul 14 die Zusatzheizungen 70, 72 selektiv, um die Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 zu erwärmen, wenn der Zündschalter 82 von der AUS-Position in die EIN-Position oder die LAUF-Position bewegt wird. Sobald der Zündschalter in die LAUF-Position bewegt worden ist, kann das Steuermodul 14 die EM 30 für eine Periode vor einem Start der Brennkraftmaschine 32 zum Vortrieb des Fahrzeugs betreiben. Während der Periode zum Betrieb der EM 30 kann das Steuermodul 14 die Aktivierung der Zusatzheizungen 70, 72 fortsetzen. Durch diese Art und Weise kann das Steuermodul 14 die Temperaturen der Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 vor einem Start der Brennkraftmaschine 32 erhöhen. Die erhöhten Temperaturen können eine frühere Kraftstoffregelung ermöglichen, als es ansonsten ohne Vorerwärmung der Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 möglich wäre.
  • Mit besonderem Bezug auf 2 ist eine beispielhafte Implementierung des Steuermoduls 14 in einem beispielhaften Steuersystem 100 für das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem 16 gezeigt. Das Steuermodul 14 kann ein Drehmomentregulierungs-(TM-)Modul 102, ein EM-Steuermodul 104 und ein Brennkraftmaschinensteuermodul (ECM) 106 aufweisen. Das TM-Modul 102 kann den gewünschten Betriebszustand und das gewünschte Antriebsdrehmoment auf Grundlage von Signalen bestimmen, die von dem Zündschalter 82 und dem Gaspedal 84 empfangen werden. Auf Grundlage des gewünschten Betriebszustandes des gewünschten Antriebsdrehmomentes kann das TM-Modul 102 einen ersten Soll-Drehmamentausgang für das EM 30 und einen zweiten Soll-Drehmomentausgang für die Brennkraftmaschine 32 bestimmen.
  • Auf Grundlage des gewünschten Betriebszustandes und des gewünschten Antriebsdrehmomentes kann das TM-Modul 102 das EM-Steuermodul 104 und das ECM 106 anweisen, wann die Brennkraftmaschine 32 bzw. die EM 30 betrieben werden sollen. Während Perioden, wenn das gewünschte Antriebsdrehmoment durch Betrieb der EM 30 allein erfüllt wird, kann das TM-Modul 102 den Start der Brennkraftmaschine 32 verzögern oder kann das ECM 106 zum Abschalten der Brennkraftmaschine 32 anweisen. Das TM-Modul 102 kann ferner das EM-Steuermodul 104 anweisen, die EM 30 zu betreiben, um den ersten Soll-Drehmomentausgang zu erzeugen. Das TM-Modul 102 kann auch das ECM 106 anweisen, die Brennkraftmaschine 32 so zu betreiben, dass der zweite Soll-Drehmomentausgang erzeugt wird.
  • Das EM-Steuermodul 104 kann verschiedene Signale empfangen, einschließlich der Anweisungen, die durch das TM-Modul 102 erzeugt werden, und kann den Betrieb der EM 30 auf Grundlage der empfangenen Signale steuern. Das EM-Steuermodul 104 kann den Drehmomentausgang der EM 30 gemäß den empfangenen Anweisungen durch Steuerung der von der Batterie 36 an den Elektromotor 34 gelieferten Leistung steuern. Das EM-Steuermodul 104 kann Information bezüglich des Betriebs der EM 30 mit dem TM-Modul 102 und dem ECM 106 kommunizieren. Auf diese Art und Weise können das TM-Modul 102, das EM-Steuermodul 104 und das ECM 106 zusammenarbeiten, um das Soll-Antriebsmoment glatt zu erfüllen.
  • Das ECM 106 kann verschiedene Signale empfangen, einschließlich des Signals, das durch den Zündschalter 82 erzeugt wird, und der Anweisungen, die durch das TM-Modul 102 erzeugt werden. Das ECM 106 kann den Betrieb der Brennkraftmaschine 32 auf Grundlage der empfangenen Signale steuern. Das ECM 106 kann den Start und den Stopp der Brennkraftmaschine 32 auf Grundlage der empfangenen Anweisungen steuern. Das ECM 106 kann den Drehmomentausgang der Brennkraftmaschine 32 gemäß den Anweisungen steuern, die durch eine Steuerung verschiedener Betriebsparameter empfangen werden, wie der Menge an Luft und Kraftstoff, die an die Brennkraftmaschine 32 geliefert werden, und der Zündzeitpunktverstellung der Brennkraftmaschine. Das ECM 106 kann Information bezüglich des Betriebs der Brennkraftmaschine 32 mit dem TM-Modul 102 und dem EM-Steuermodul 104 kommunizieren, was ermöglicht, dass die Module zusammenarbeiten, um das gewünschte Antriebsdrehmoment glatt zu erfüllen.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das ECM 106 die Betriebstemperaturen der Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 durch Steuerung des Betriebs der Zusatzheizungen 70, 72 steuern. Wie nachfolgend detaillierter diskutiert ist, kann das ECM 106 die Zusatzheizungen 70, 72 selektiv aktivieren, um die Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 zu heizen, wenn der Zündschalter 82 von der AUS-Position in die EIN-Position oder die LAUF-Position bewegt wird.
  • Mit besonderem Bezug auf die 3 sind beispielhafte Schritte in einem Verfahren 200 zur Steuerung des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems 16 gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Insbesondere zeigt das Verfahren 200 beispielhafte Schritte, die durch das Steuermodul 14 ausgeführt werden können, um die Zusatzheizungen 70, 72 vor einem Start der Brennkraftmaschine 32 für eine erste Zeit auf Grundlage der Position des Zündschalters 82 selektiv zu aktivieren.
  • Das Verfahren 200 beginnt bei Schritt 202, bei dem das ECM 106 bestimmt, ob der Zündschalter 82 von der AUS-Position in die EIN-Position bewegt worden ist. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung dann mit Schritt 204 fortfahren, ansonsten kann die Steuerung schleifenartig zurückgehen, wie gezeigt ist.
  • Bei Schritt 204 kann das ECM 106 bestimmen, ob Zulassungskriterien zur Aktivierung von jeder der Zusatzheizungen 70, 72 erfüllt sind. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung dann mit Schritt 206 fortfahren, ansonsten kann die Steuerung mit Schritt 208 fortfahren. Die Zulassungskriterien für jede der Zusatzheizungen 70, 72 können umfassen, ob ein Fehler mit dem entsprechenden Sauerstoffsensor und/oder der Zusatzheizung detektiert worden ist, ob eine geschätzte Temperatur des entsprechenden Sauerstoffsensors innerhalb einer vorbestimmten Temperatur seiner Sensitivitätstemperatur liegt, und ob ein Aktivieren der Zusatzheizung einen Thermoschockschaden an dem entsprechenden Sauerstoffsensor bewirken kann. Die Zulassungskriterien können ferner umfassen, ob die Zusatzheizungen 70, 72 für eine Periode aktiviert worden sind, die größer als eine vorbestimmte Periode ist, während der Zündschalter in der EIN-Position verblieben ist.
  • Bei Schritt 206 aktiviert das ECM 106 unabhängig die Zusatzheizungen 70, 72, um die Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 zu heizen. Das ECM 106 kann die Zusatzheizungen 70, 72 für eine vorbestimmte erste Periode aktivieren. Alternativ oder zusätzlich kann das ECM 106 die Zusatzheizungen 70, 72 aktivieren, um die geschätzte Temperatur des entsprechenden Sauerstoffsensors auf eine vorbestimmte Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches zu erhöhen. Das ECM 106 kann die Aktivierung der Zusatzheizungen 70, 72 fortsetzen, um die geschätzte Temperatur innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereiches aufrecht zu erhalten. Der vorbestimmte Temperaturbereich kann über einer Sensitivitätstemperatur des entsprechenden Sauerstoffsensors liegen. Alternativ oder zusätzlich kann der vorbestimmte Temperaturbereich unterhalb einer geschätzten Thermoschocktemperatur des entsprechenden Sauerstoffsensors liegen. Die geschätzte Thermoschocktemperatur kann eine geschätzte Temperatur sein, bei der oder oberhalb der kühlere Feuchtigkeit in dem Abgas, die mit dem Sauerstoffsensor in Kontakt treten kann, einen Schaden an dem Sauerstoffsensor bewirken kann.
  • Die Steuerung kann mit Schritt 206 fortfahren, bei dem das ECM 106 bestimmt, ob der Zündschalter 82 von der EIN-Position in die LAUF-Position bewegt worden ist. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung dann mit Schritt 210 fortfahren, ansonsten kann die Steuerung zu Schritt 204 zurückkehren.
  • Bei Schritt 210 aktiviert das ECM 106 die Zusatzheizungen 70, 72 selektiv. Das ECM 106 kann die Aktivierung der Zusatzheizungen 70, 72 gemäß dem Schritt 206 fortsetzen. Alternativ dazu kann das ECM 106 die Zusatzheizungen 70, 72 aktivieren, um die geschätzten Temperaturen der Vor-Katalysator- und Nach-Katalysator-O2-Sensoren 64, 66 über deren entsprechenden Sensitivitätstemperaturen beizubehalten. Das ECM 106 kann die geschätzten Temperaturen auf die vorhergehende Art und Weise beibehalten, bis die Brennkraftmaschine in einem nachfolgenden Schritt gestartet ist.
  • Bei Schritt 212 betreibt das EM-Steuermodul 104 selektiv die EM 30. Das EM-Steuermodul 104 kann den Drehmomentausgang durch die EM 30 auf Grundlage von Anweisungen steuern, die durch das TM-Modul 102 erzeugt werden. Das EM-Steuermodul 104 kann die EM 30 für eine Periode betreiben, bevor das ECM 106 die Brennkraftmaschine 32 das erste Mal startet.
  • Bei Schritt 214 betreibt das ECM 106 die Brennkraftmaschine 32 selektiv. Das ECM 106 kann den Drehmomentausgang der Brennkraftmaschine 32 auf Grundlage der durch das TM-Modul 102 erzeugten Anweisungen starten, stoppen und steuern.
  • Bei Schritt 216 bestimmt das TM-Modul 102, ob der Zündschalter 82 aus der LAUF-Position in die EIN-Position oder die AUS-Position bewegt worden ist. Wenn dies zutrifft, endet die Steuerung dann unter dem Verfahren 200, ansonsten kehrt die Steuerung zu Schritt 210 zurück und kann fortfahren, wie oben diskutiert ist.
  • Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert sein. Daher sei, während diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so beschränkt, da andere Abwandlungen dem Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims (10)

  1. Steuersystem für ein Hybrid-Brennkraftmaschinensystem, umfassend: ein Drehmomentregulierungsmodul, das eine Elektromaschine des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems für eine Periode vor einem Start einer Brennkraftmaschine des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems für eine erste Zeit während eines gegenwärtigen Laufzyklus des Hybrid-Brennkraftmaschinensystems betreibt; und ein Brennkraftmaschinensteuermodul, das eine Heizung für einen Sauerstoffsensor eines Abgassystems der Brennkraftmaschine während der Periode selektiv aktiviert.
  2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Brennkraftmaschinensteuermodul die Heizung vor der Periode selektiv aktiviert, wenn ein Zündschalter für das Hybrid-Brennkraftmaschinensystem von einem Aus-Zustand in einen Ein-Zustand bewegt wird.
  3. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Brennkraftmaschinensteuermodul die Heizung so lange aktiviert, bis die Brennkraftmaschine gestartet ist.
  4. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Brennkraftmaschinensteuermodul eine Temperatur des Sauerstoffsensors während der Periode über eine Sensitivitätstemperatur des Sauerstoffsensors erhöht.
  5. Steuersystem nach Anspruch 4, wobei das Brennkraftmaschinensteuermodul die Temperatur während der Periode über der Sensitivitätstemperatur beibehält.
  6. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Brennkraftmaschinensteuermodul eine Temperatur des Sauerstoffsensors auf eine vorbestimmte Temperatur auf Grundlage einer Thermoschocktemperatur des Sauerstoffsensors erhöht.
  7. Steuersystem nach Anspruch 6, wobei die vorbestimmte Temperatur unter einer Sensitivitätstemperatur des Sauerstoffsensors liegt.
  8. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Heizung eine Widerstandsheizung ist.
  9. Steuersystem nach Anspruch 8, wobei das Brennkraftmaschinensteuermodul Leistung an die Widerstandsheizung liefert.
  10. Steuersystem nach Anspruch 8, wobei die Widerstandsheizung einteilig mit einem Erfassungselement des Sauerstoffsensors geformt ist.
DE102011013402A 2010-03-12 2011-03-09 Steuersystem und Verfahren für Sauerstoffsensorheizersteuerung in einem Hybridbrennkraftmaschinensystem Ceased DE102011013402A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/722,637 2010-03-12
US12/722,637 US8335604B2 (en) 2010-03-12 2010-03-12 Control system and method for oxygen sensor heater control in a hybrid engine system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011013402A1 true DE102011013402A1 (de) 2011-09-15

Family

ID=44508112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011013402A Ceased DE102011013402A1 (de) 2010-03-12 2011-03-09 Steuersystem und Verfahren für Sauerstoffsensorheizersteuerung in einem Hybridbrennkraftmaschinensystem

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8335604B2 (de)
CN (1) CN102189991B (de)
DE (1) DE102011013402A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012221129A1 (de) 2012-11-20 2014-05-22 Robert Bosch Gmbh Betriebssteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Hybridkraftfahrzeuges zum Vorheizen einer Katalysatoreinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeuges

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5318179B2 (ja) * 2011-05-30 2013-10-16 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
DE112012007010B4 (de) * 2012-10-12 2016-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeug mit einer Maschine und einem Motor, der ein Anlassdrehmoment erzeugen kann
CN103777561B (zh) * 2012-10-24 2016-12-07 联创汽车电子有限公司 氧传感器加热控制电路
US20140290614A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 Caterpillar Inc. Engine control system and method
DE102014209174A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
JP6350414B2 (ja) * 2015-06-26 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6287980B2 (ja) * 2015-07-03 2018-03-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2019085926A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 トヨタ自動車株式会社 センサシステム
KR20200064682A (ko) * 2018-11-29 2020-06-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량 및 그의 제어 방법
GB2594464B (en) * 2020-04-27 2022-08-31 Jaguar Land Rover Ltd Apparatus and method for controlling a sensor
WO2023196627A1 (en) * 2022-04-08 2023-10-12 Cummins Inc. Systems and methods to minimize exhaust system condensation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4332225A (en) * 1980-10-02 1982-06-01 General Motors Corporation Internal combustion engine with oxygen sensor heater control
JPS60235048A (ja) * 1984-05-07 1985-11-21 Toyota Motor Corp 酸素センサの抵抗発熱式電気ヒ−タの通電制御方法
US4993392A (en) * 1989-04-24 1991-02-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling heater for heating oxygen sensor
JP2001065437A (ja) * 1999-08-25 2001-03-16 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP3573206B2 (ja) * 2002-03-12 2004-10-06 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP2003328821A (ja) * 2002-05-15 2003-11-19 Suzuki Motor Corp 酸素センサの加熱制御装置
JP2003341352A (ja) * 2002-05-29 2003-12-03 Toyota Industries Corp ハイブリッドコンプレッサシステム
KR100534708B1 (ko) * 2003-10-15 2005-12-07 현대자동차주식회사 차량용 산소센서의 가열 제어방법
DE102004002061A1 (de) * 2004-01-15 2005-08-04 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Steuern und Regeln eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges und Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs
JP4208016B2 (ja) * 2007-02-13 2009-01-14 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両、ハイブリッド車両の制御方法、ハイブリッド車両の制御プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
US7769505B2 (en) * 2007-05-03 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of operating a plug-in hybrid electric vehicle
US8121744B2 (en) * 2008-06-20 2012-02-21 GM Global Technology Operations LLC Control system and method for oxygen sensor heater control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012221129A1 (de) 2012-11-20 2014-05-22 Robert Bosch Gmbh Betriebssteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Hybridkraftfahrzeuges zum Vorheizen einer Katalysatoreinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeuges

Also Published As

Publication number Publication date
CN102189991B (zh) 2015-06-17
US8335604B2 (en) 2012-12-18
CN102189991A (zh) 2011-09-21
US20110224851A1 (en) 2011-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011013402A1 (de) Steuersystem und Verfahren für Sauerstoffsensorheizersteuerung in einem Hybridbrennkraftmaschinensystem
DE60305802T2 (de) Kraftfahrzeugsteuersystem und Verfahren zur Kraftfahrzeugsteuerung
DE102008059983B4 (de) Kaltstartemmissionsstrategie für Hybridfahrzeuge
DE102010049532B4 (de) Pumpverlust-Verringerungssysteme und -verfahren
DE4430965C2 (de) Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr für eine Brennkraftmaschine mit beheizbarem Katalysator
DE102012202935B4 (de) Verfahren zur thermischen Steuerung bei Start-Stopp-Systemen
DE102017108739A1 (de) System und Verfahren zum Verbessern der Kraftstoffökonomie
DE102006010768A1 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Verringerung der Motordrehmomentstörung während des Anlassens
DE102010033316A1 (de) Steuersystem und -verfahren für elektrisch beheizten Katalysator
DE102019111520A1 (de) Verfahren und system zur prädiktiven steuerung eines elektrisch beheizten nachbehandlungssystems
DE102008023394A1 (de) Hybridkaltstartstrategie unter Verwendung eines elektrisch beheizten Katalysators
DE102011018454A1 (de) Systeme und verfahren zur steuerung eines kraftstoffabschaltübergangs
DE102009052008A1 (de) Strategie für eine katalytische Verbrennungseinrichtung unter Verwendung eines HC-Adsorbers
DE102009038783B4 (de) Drehmomentbasiertes Funkenzündungssystem mit Mehrfachpuls-Direkteinspritzung
DE102009014500A1 (de) Reservedrehmoment für Anforderungen mit magerem Äquivalenzverhältnis
DE102011016794A1 (de) Systeme und Verfahren für eine Fahrerdrehmomentanordnung
DE102011117096A1 (de) Steuersystem und -verfahren zum Erwärmen eines Sauerstoffsensors
DE102011016517B4 (de) Steuermodul zum Verringern einer Turboverzögerung bei einem Verbrennungsmotor
DE102008023395A1 (de) Hybrid-HC-Absorber/EHC-PZEV-Abgasarchitektur
DE102008055810A1 (de) Sichere Zählung von mit Kraftstoff versorgten Zylindern in einem koordinierten Drehmomentsteuersystem
DE102013004972A1 (de) Steuereinheit für einen variablen Ventileinstellungsmechanismus und Steuerungsverfahren für einen variablen Ventileinstellungsmechanismus
DE102019102748A1 (de) Verfahren und systeme für einen elektrischen turbolader
DE102022130766A1 (de) Verfahren und system zum vorbereiten eines motors zum starten
DE102007000830A1 (de) Brennkraftmaschinensteuerungssystem
WO2001075300A1 (de) Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine und starteinrichtung für eine brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20110309

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final