DE102012213187A1

DE102012213187A1 - Verfahren zum Behandeln von Emissionen eines Hybridfahrzeugs mit einem Kohlenwasserstoffabsorber und einem Katalysatorbypasssystem

Info

Publication number: DE102012213187A1
Application number: DE102012213187A
Authority: DE
Inventors: Bryan Nathaniel Roos; Eugene V. Gonze; Halim G. Santoso; Brian L. Spohn
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: DE102012213187B4; CN102913307B; US20130031889A1; CN102913307A; US8627654B2

Abstract

Ein Verfahren zum Behandeln von Emissionen von einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs umfasst ein Lenken einer Luftströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, wenn die Brennkraftmaschine dreht, jedoch nicht mit Kraftstoff beliefert wird, durch einen Kohlenwasserstoffabsorber, um Kohlenwasserstoffe in der Luftströmung zu sammeln. Wenn der Kohlenwasserstoffabsorber voll und nicht in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu sammeln, wird die Luftströmung durch einen elektrisch beheizten Katalysator geführt, um die Luftströmung zu behandeln und die Kohlenwasserstoffe zu entfernen. Wenn der Kohlenwasserstoffabsorber nicht voll und in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu sammeln, wird die Luftströmung durch einen Bypasspfad geführt, der den elektrisch beheizten Katalysator umgeht, um die thermische Energie, die in dem elektrisch beheizten Katalysator gespeichert ist, zu bewahren.

Description

ZUGEHÖRIGE REGIERUNGSVERTRÄGE
Diese Erfindung wurde mit Unterstützung der US-Regierung mit der Vertragsnummer DE-FC26-08NT04386, A000 gemacht, der dem Energieministerium Projekt Nr.: vss018 zuerkannt ist. Die US-Regierung kann gewisse Rechte an dieser Erfindung besitzen.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs und insbesondere ein Verfahren zum Behandeln einer Luftströmung, die von einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs erzeugt wird, wenn die Brennkraftmaschine dreht, jedoch nicht mit Kraftstoff beliefert wird.
HINTERGRUND
Hybridfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine (ICE von engl.: ”Internal Combustion Engine”) umfassen ein Abgasbehandlungssystem zur Reduzierung der Toxizität des Abgases von der Maschine. Das Behandlungssystem umfasst typischerweise eine Katalysatorwandlereinheit, die einen Katalysator aufweist, der Stickoxide in dem Abgas zu Stickstoff und Kohlendioxid oder Wasser reduziert wie auch Kohlenmonoxid (CO) und nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe (HCs) in Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Der Katalysator kann Platingruppenmetalle (PGM) umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Katalysator muss auf eine Anspringtemperatur des Katalysators erhitzt werden, bevor der Katalysator betriebsfähig wird. Demgemäß muss das Abgas den Katalysator auf die Anspringtemperatur heizen, bevor die Reaktion zwischen dem Katalysator und dem Abgas beginnt.
Das Hybridfahrzeug kann ferner einen Elektromotor aufweisen. Die Brennkraftmaschine und der Elektromotor können jeweils selektiv in Eingriff gebracht werden, um das Fahrzeug anzutreiben, d. h. die Brennkraftmaschine und der Elektromotor können jeweils selektiv in Eingriff gebracht werden, um ein Antriebsmoment für ein Getriebe zu erzeugen. Wenn der Elektromotor in Eingriff gebracht wird, um das Antriebsmoment für das Getriebe bereitzustellen, wird die Brennkraftmaschine typischerweise nicht mit Kraftstoff beliefert und läuft nicht. Jedoch kann, da sowohl der Elektromotor als auch die Brennkraftmaschine mit dem Getriebe gekoppelt sind, um das Antriebsmoment für das Getriebe bereitzustellen, der Elektromotor ein Drehen der Brennkraftmaschine bewirken, wenn der Elektromotor in Eingriff steht, um das Antriebsmoment bereitzustellen. Alternativ dazu kann die Brennkraftmaschine in einem nicht mit Kraftstoff belieferten Zustand gedreht werden, um zusätzliches Antriebsmoment bereitzustellen, falls der Fahrer anfordert, dass mehr Drehmoment von dem Elektromotor auf die Räder gelangt. Wenn die Brennkraftmaschine gedreht wird, während der Elektromotor das Antriebsmoment bereitstellt, erzeugt die Brennkraftmaschine eine Luftströmung, die durch das Abgasbehandlungssystem geführt wird. Diese Luftströmung sammelt Kohlenwasserstoffe von der Maschine und fördert die Kohlenwasserstoffe durch das Abgasbehandlungssystem. Ferner ist diese Luftströmung nicht erhitzt und kühlt die Komponenten des Abgasbehandlungssystems, einschließlich des Katalysators. Wenn der Katalysator auf eine Temperatur unterhalb der Anspringtemperatur gekühlt ist, dann kann die Luftströmung, die darin suspendierte Kohlenwasserstoffe enthält, möglicherweise nicht richtig behandelt werden. Wenn zusätzlich der Katalysator auf eine Temperatur unter die Anspringtemperatur gekühlt wird, dann kann Abgas von der Brennkraftmaschine, sobald sie mit Kraftstoff beliefert wird und läuft, ebenfalls möglicherweise nicht richtig behandelt werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, ob eine Brennkraftmaschine dreht oder nicht dreht, und das Bestimmen, ob die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff beliefert wird, um ein Antriebsmoment zu erzeugen, wenn die Brennkraftmaschine dreht, oder ob die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wenn die Brennkraftmaschine dreht. Eine Luftströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, wenn die Brennkraftmaschine dreht und nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wird durch einen Kohlenwasserstoffabsorber geführt, um in der Luftströmung vorhandene Kohlenwasserstoffe zu sammeln.
Es ist ein Verfahren zum Behandeln einer Luftströmung von einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, ob die Brennkraftmaschine dreht oder nicht dreht, und das Bestimmen, ob die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff beliefert wird, um ein Antriebsmoment zu erzeugen, wenn die Brennkraftmaschine dreht, oder ob die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wenn die Brennkraftmaschine dreht. Eine Luftströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, wenn die Brennkraftmaschine dreht und nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wird durch einen Kohlenwasserstoffabsorber geführt, um in der Luftströmung befindliche Kohlenwasserstoffe zu sammeln. Ein elektrisch beheizter Katalysator wird auf eine Anspringtemperatur erhitzt. Der elektrisch beheizte Katalysator ist stromabwärts des Kohlenwasserstoffabsorbers angeordnet. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen, ob sich der Kohlenwasserstoffabsorber bei einer vollen Kapazität befindet und nicht in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren, oder ob sich der Kohlenwasserstoffabsorber bei einer nicht vollen Kapazität befindet und in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren. Die Luftströmung wird über den elektrisch beheizten Katalysator bei der Anspringtemperatur geführt, um die Kohlenwasserstoffe zu oxidieren, die in der Luftströmung befindlich sind, wenn die Brennkraftmaschine dreht, die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird und der Kohlenwasserstoffabsorber sich bei der vollen Kapazität befindet. Die Luftströmung wird durch einen Bypasspfad an einen Primärkatalysator geführt, der stromabwärts des Kohlenwasserstoffabsorbers angeordnet ist, wenn die Brennkraftmaschine dreht, die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird und der Kohlenwasserstoffabsorber sich bei der nicht vollen Kapazität befindet. Die Luftströmung wird durch den Bypasspfad zur Umgehung des elektrisch beheizten Katalysators und zum Bewahren thermischer Energie in dem elektrisch beheizten Katalysator geführt.
Es ist auch ein Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug umfasst ein Getriebe, das zur Aufnahme eines Antriebsmoments und zum Übertragen des Antriebsmoments an ein Antriebsrad konfiguriert ist. Eine Brennkraftmaschine ist mit dem Getriebe gekoppelt und zur selektiven Lieferung des Antriebsmoments an das Getriebe konfiguriert. Ein Abgasbehandlungssystem ist mit der Brennkraftmaschine gekoppelt. Das Abgasbehandlungssystem behandelt eine Abgasströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, wenn die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff beliefert wird. Ein Elektromotor ist mit dem Getriebe gekoppelt und zur selektiven Lieferung des Antriebsmoments an das Getriebe konfiguriert. Der Elektromotor dreht die Brennkraftmaschine in einem nicht mit Kraftstoff belieferten Zustand, wodurch eine Strömung nicht erhitzter Luft durch das Abgasbehandlungssystem erzeugt wird, wenn der Elektromotor das Antriebsmoment an das Getriebe liefert. Das Abgasbehandlungssystem umfasst einen Kohlenwasserstoffabsorber. Ein elektrisch beheizter Katalysator ist stromabwärts von dem Kohlenwasserstoffabsorber angeordnet. Ein Primärkatalysator ist stromabwärts von dem Kohlenwasserstoffabsorber angeordnet. Ein Bypasspfad ist in Fluidkommunikation mit dem Primärkatalysator angeordnet. Der Bypasspfad definiert einen Fluidströmungspfad, der den elektrisch beheizten Katalysator umgeht. Ein Bypassventil steuert eine Fluidströmung durch den Bypasspfad. Das Bypassventil ist in einer geschlossenen Position angeordnet, um die Luftströmung über den elektrisch beheizten Katalysator zu führen, wenn der Elektromotor das Antriebsmoment an das Getriebe liefert und die Brennkraftmaschine dreht, während die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird und der Kohlenwasserstoffabsorber bei voller Kapazität und nicht in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren. Das Bypassventil ist in einer offenen Position angeordnet, um eine Fluidströmung durch den Bypasspfad zuzulassen und die Luftströmung von der Brennkraftmaschine durch den Primärkatalysator zu führen, wenn der Elektromotor das Antriebsmoment an das Getriebe liefert und die Brennkraftmaschine dreht, während die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird und der Kohlenwasserstoffabsorber bei einer nicht vollen Kapazität und in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren.
Demgemäß wird, wenn der Elektromotor die Brennkraftmaschine dreht, während die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wodurch eine Luftströmung von der Maschine durch das Abgasbehandlungssystem erzeugt wird, die Luftströmung durch den Kohlenwasserstoffabsorber geführt, um jegliche Kohlenwasserstoffe in der Luftströmung zu sammeln. Wenn sich der Kohlenwasserstoffabsorber nicht bei der vollen Kapazität befindet und in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren, wird die Luftströmung um den elektrisch beheizten Katalysator geführt, d. h. umgeht diesen, um thermische Energie in dem elektrisch beheizten Katalysator beizubehalten. In dem Fall, dass die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff beliefert wird und anschließend eine Strömung von Abgas erzeugt, kann die Strömung von Abgas anfänglich durch den vorgeheizten elektrisch beheizten Katalysator geführt werden, bis der Primärkatalysator durch das Abgas erhitzt ist. Wenn der Kohlenwasserstoffabsorber bei voller Kapazität und nicht in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren, wird die Luftströmung durch den elektrisch beheizten Katalysator geführt, so dass der elektrisch beheizte Katalysator die Luftströmung behandeln kann, um die Kohlenwasserstoffe davon zu entfernen. Wenn die Brennkraftmaschine schließlich mit Kraftstoff beliefert wird, um das Antriebsmoment zu erzeugen, wodurch eine Strömung von erhitzten Abgasen erzeugt wird, heizen die erhitzten Abgase den Kohlenwasserstoffabsorber, um die darin gesammelten Kohlenwasserstoffe wegzubrennen.
Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten zur Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Schaubild eines Hybridfahrzeugs, das ein Abgasbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Betrieb des Hybridfahrzeugs zeigt, um den thermischen Wirkungsgrad eines elektrisch beheizten Katalysators des Abgasbehandlungssystems aufrechtzuerhalten.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Der Fachmann erkennt, dass Begriffe wie ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”aufwärts”, ”abwärts”, ”oben”, ”unten” etc. beschreibend für die Figuren verwendet sind und keine Beschränkungen hinsichtlich des Schutzumfangs der Erfindung darstellen, wie durch die angefügten Ansprüche definiert ist.
Bezug nehmend auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile über die verschiedenen Ansichten hinweg angeben, ist ein Hybridfahrzeug allgemein mit 20 in 1 gezeigt. Bezug nehmend auf 1 weist das Hybridfahrzeug 20 ein Getriebe 22 auf. Das Getriebe 22 ist zur Aufnahme eines Antriebsmoments und zum Übertragen des Antriebsmoments an ein Antriebsrad (nicht gezeigt) konfiguriert. Das Getriebe 22 kann ein Automatikgetriebe 22 aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Getriebe 22 nimmt das Antriebsmoment von einer Brennkraftmaschine 24 und/oder einem Elektromotor 26 auf. Sowohl die Brennkraftmaschine 24 als auch der Elektromotor 26 sind mit dem Getriebe 22 gekoppelt und zur selektiven Lieferung des Antriebsmoments an das Getriebe 22 konfiguriert. Die Brennkraftmaschine 24 kann eine Benzinmaschine oder eine Dieselmaschine aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt, und kann jegliche geeignete Größe und/oder Konfiguration aufweisen, die geeignet ist, um Ausgangs- und Leistungsanforderungen des Hybridfahrzeugs 20 zu erfüllen. Der Elektromotor 26 kann eine beliebige geeignete Größe, Gestaltung und/oder Konfiguration des Elektromotors 26 aufweisen, die geeignet ist, die Ausgangs- und Leistungsanforderungen des Hybridfahrzeugs 20 zu erfüllen.
Das Hybridfahrzeug 20 kann entweder die Brennkraftmaschine 24 oder den Elektromotor 26 in Eingriff bringen, um das Antriebsmoment zu erzeugen. Der Elektromotor 26 liefert im im Eingriff stehenden Zustand das gesamte Antriebsmoment. Wenn der Elektromotor 26 in Eingriff steht, um ausschließlich das Antriebsmoment an das Getriebe 22 zu liefern, kann der Elektromotor 26 auch die Brennkraftmaschine 24 drehen. Jedoch wird, da die Brennkraftmaschine 24 nicht in Eingriff steht, um das Antriebsmoment zu liefern, die Brennkraftmaschine 24 nicht mit Kraftstoff beliefert. Demgemäß kann, wenn der Elektromotor 26 in Eingriff steht, um das Antriebsdrehmoment zu liefern, der Elektromotor 26 die Brennkraftmaschine 24 in einem nicht mit Kraftstoff belieferten Zustand drehen. Wenn die Brennkraftmaschine 24 in dem nicht mit Kraftstoff belieferten Zustand dreht, erzeugt die Brennkraftmaschine 24 eine Strömung nicht erhitzter Luft, die durch ein Abgasbehandlungssystem 28 strömt. Kohlenwasserstoffe von der Brennkraftmaschine 24 können in der Luftströmung gesammelt und/oder suspendiert werden.
Das Abgasbehandlungssystem 28 ist mit der Brennkraftmaschine 24 gekoppelt. Das Behandlungssystem 28 behandelt eine Strömung von Abgas, die durch Pfeil 30 angegeben ist, von der Brennkraftmaschine 24, wenn die Brennkraftmaschine 24 mit Kraftstoff beliefert wird, d. h. wenn die Brennkraftmaschine 24 läuft. Das Abgasbehandlungssystem 28 behandelt die Luftströmung, die ebenfalls durch Pfeil 30 angegeben ist, von der Brennkraftmaschine 24 weiter, wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht und nicht mit Kraftstoff beliefert wird. Das Abgasbehandlungssystem 28 behandelt die Strömung von Abgas und die Luftströmung von der Brennkraftmaschine 24, um die Toxizität der Strömung von Abgas und der Luftströmung zu reduzieren, d. h. um toxische Emissionen der Strömung von Abgas und der Strömung von Luft zu reduzieren, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Stickoxiden (NO), Kohlenmonoxid (CO) und/oder Kohlenwasserstoffe (HC).
Das Abgasbehandlungssystem 28 weist einen Kohlenwasserstoffabsorber 32 auf. Der Kohlenwasserstoffabsorber 32 ist stromabwärts der Brennkraftmaschine 24 angeordnet und kann in einen eng gekoppelten Katalysator integriert sein, der in enger Nähe zu den Abgasauslässen der Brennkraftmaschine 24 angeordnet ist. Es sei jedoch zu verstehen, dass der Kohlenwasserstoffabsorber 32 nicht darauf beschränkt ist, dass er Teil des eng gekoppelten Katalysators ist. Der Kohlenwasserstoffabsorber 32 absorbiert und/oder sammelt Kohlenwasserstoffe, die in der Luftströmung von der Brennkraftmaschine 24 vorliegen und/oder darin suspendiert sind. Der Kohlenwasserstoffabsorber 32 kann jeglichen Aufbau und/oder jegliche Baugruppe umfassen, die in der Lage ist, Kohlenwasserstoffe von der Luftströmung zu sammeln, die von der Brennkraftmaschine 24 erzeugt wird, wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht, jedoch nicht mit Kraftstoff beliefert wird.
Das Abgasbehandlungssystem 28 umfasst ferner eine Katalysatorwandlereinheit 34. Die Katalysatorwandlereinheit 34 ist stromabwärts des Kohlenwasserstoffabsorbers 32 angeordnet. Die Katalysatorwandlereinheit 34 umfasst einen elektrisch beheizten Katalysator 36 und einen Primärkatalysator 38. Wie gezeigt ist, ist der elektrisch beheizte Katalysator 36 stromaufwärts des Primärkatalysators 38 angeordnet. Der elektrisch beheizte Katalysator 36 und der Primärkatalysator 38 können einen Dreiwegekatalysator aufweisen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der elektrisch beheizte Katalysator 36 und der Primärkatalysator 38 können Platingruppenmetalle (PGM) aufweisen und einen Prozentsatz der Stickoxide in dem Abgas in Stickstoff und Kohlendioxid und Wasser umwandeln und auch einen Prozentsatz des Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid oxidieren und einen Prozentsatz der nicht verbrannten Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid und Wasser oxidieren.
Die Katalysatorwandlereinheit 34 definiert auch einen Bypasspfad 40. Der Bypasspfad 40 definiert einen Fluidströmungspfad, der den elektrisch beheizten Katalysator 36 umgeht. Wie gezeigt ist, umfasst der elektrisch beheizte Katalysator 36 eine Rohrform. Die Rohrform ist ringförmig um den Bypasspfad 40 angeordnet und definiert diesen, wobei der Bypasspfad 40 sich entlang einer Zentralöffnung 42 des rohrförmigen, elektrisch beheizten Katalysators 36 erstreckt.
Ein Bypassventil 44 ist ebenfalls in der Katalysatorwandlereinheit 34 angeordnet. Das Bypassventil 44 ist zur Steuerung einer Fluidströmung durch den Bypasspfad 40 konfiguriert, um dadurch die Fluidströmung zwischen dem elektrisch beheizten Katalysator 36 und dem Primärkatalysator 38 zu lenken. Das Bypassventil 44 ist stromaufwärts des Bypasspfads 40 angeordnet und zum Öffnen und Schließen einer Fluidströmung durch das Zentralgebiet des rohrförmigen, elektrisch beheizten Katalysators 36 konfiguriert, wobei d. h. der Bypasspfad 40 definiert wird. Das Bypassventil 44 ist zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar. Wenn das Bypassventil 44 in der offenen Position angeordnet ist, lenkt das Bypassventil 44 eine Fluidströmung, z. B. die Luftströmung und/oder die Abgasströmung durch den Bypasspfad 40, wodurch der elektrisch beheizte Katalysator 36 umgangen wird. Wenn das Bypassventil 44 in der geschlossenen Position angeordnet ist, lenkt das Bypassventil 44 eine Fluidströmung, z. B. die Luftströmung und/oder die Abgasströmung durch den elektrisch beheizten Katalysator 36. Es sei angemerkt, dass das Abgassystem konfiguriert sein kann und sich die relativen Positionen der verschiedenen Elemente, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, des Kohlenwasserstoffabsorbers 32, des elektrisch beheizten Katalysators 36, des Bypasspfads 40, des Primärkatalysators 38 und/oder des Bypassventils 44 von dem in 1 gezeigten schematischen System unterscheiden können.
Bezug nehmend auch auf 2 ist ein Verfahren zum Betrieb des Hybridfahrzeugs 20 und insbesondere ein Verfahren zum Behandeln von Emissionen von der Brennkraftmaschine 24 des Hybridfahrzeugs 20 vorgesehen. Das Verfahren umfasst ein Bestimmen, ob eine Brennkraftmaschine 24 dreht oder nicht dreht, wie allgemein durch Kasten 50 angegeben ist. Wie oben angemerkt ist, kann, wenn der Elektromotor 26 das gesamte Antriebsmoment an das Getriebe 22 liefert, der Elektromotor 26 unter gewissen Bedingungen die Brennkraftmaschine 24 über das Getriebe 22 drehen. Das Fahrzeug 20 kann auf eine beliebige Art und Weise bestimmen, ob die Brennkraftmaschine 24 dreht oder nicht dreht, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, ein Abfragen eines oder mehrerer Steuermodule, ein Überwachen eines oder mehrerer Sensoren und/oder ein Analysieren der davon bereitgestellten Daten. Wenn die Brennkraftmaschine 24 nicht dreht, wie allgemein bei 52 angegeben ist, dann erzeugt die Brennkraftmaschine 24 keine Emissionen, und es ist keine weitere Wirkung erforderlich, wie allgemein durch Kasten 54 angegeben ist.
Wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht, wie allgemein bei 56 angegeben ist, dann bestimmt das Fahrzeug 20, ob die Brennkraftmaschine 24 mit Kraftstoff beliefert wird oder nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wie allgemein durch Kasten 58 angegeben ist. Wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht, kann die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff beliefert werden, um das Antriebsmoment für das Fahrzeug 20 zu erzeugen, oder braucht nicht mit Kraftstoff beliefert zu werden und wird nur als ein Nebenprodukt des Eingriffs des Elektromotors 26 gedreht. Wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht und nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wie allgemein mit 60 gezeigt ist, dann kann die Brennkraftmaschine 24 eine Strömung von erhitztem Abgas erzeugen, das durch das Abgasbehandlungssystem 28 behandelt wird, um nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe davon zu entfernen. Wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht, jedoch nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wie allgemein mit 62 angegeben ist, dann kann die Brennkraftmaschine 24 eine Strömung nicht erhitzter Luft erzeugen, die auch durch das Abgasbehandlungssystem 28 behandelt werden muss, um Kohlenwasserstoffe davon zu entfernen. Das Fahrzeug 20 kann auf beliebige geeignete Art und Weise bestimmen, ob die Brennkraftmaschine 24 mit Kraftstoff beliefert wird oder nicht, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, ein Abfragen eines oder mehrerer Steuermodule, ein Überwachen eines oder mehrerer Sensoren und/oder ein Analysieren der davon bereitgestellten Daten.
Wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht und nicht mit Kraftstoff beliefert wird, dann wird die Luftströmung, die durch die Brennkraftmaschine 24 erzeugt wird, durch den Kohlenwasserstoffabsorber 32 gefüllt, wie allgemein durch Kasten 64 gezeigt ist, so dass der Kohlenwasserstoffabsorber 32 in der Luftströmung befindliche Kohlenwasserstoffe sammeln kann. Bevorzugt ist der Kohlenwasserstoffabsorber 32 in das Abgasbehandlungssystem 28 so integriert, dass alle Gase, die durch das Abgasbehandlungssystem 28 strömen, durch den Kohlenwasserstoffabsorber 32 strömen. Wie oben angemerkt ist, kann der Kohlenwasserstoffabsorber 32 in einen eng gekoppelten katalytischen Wandler integriert sein.
Das Verfahren umfasst ferner ein Erfassen einer Temperatur des elektrisch beheizten Katalysators 36, wie allgemein durch Kasten 66 angegeben ist. Die erfasste Temperatur des elektrisch beheizten Katalysators 36 wird mit der Anspringtemperatur des Katalysators verglichen, wie allgemein durch Kasten 68 angegeben ist, um zu bestimmen, ob die Temperatur des elektrisch beheizten Katalysators 36 größer als die Anspringtemperatur oder kleiner als die Anspringtemperatur ist. Falls die Temperatur des elektrisch beheizten Katalysators 36 größer als die Anspringtemperatur des Katalysators ist, wie allgemein mit 70 gezeigt ist, dann ist keine weitere Erhitzung des elektrisch beheizten Katalysators 36 erforderlich, wie allgemein mit Kasten 72 angegeben ist. Wenn jedoch die Temperatur des elektrisch beheizten Katalysators 36 kleiner als die Anspringtemperatur ist, wie allgemein mit 74 angegeben ist, dann umfasst das Verfahren ferner ein Heizen eines elektrisch beheizten Katalysators 36 auf eine Anspringtemperatur, wie allgemein mit Kasten 76 angegeben ist.
Wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht und mit Kraftstoff beliefert wird und die Temperatur des elektrisch beheizten Katalysators 36 kleiner als die Anspringtemperatur ist, dann kann der elektrisch beheizte Katalysator 36 durch Lenken der Strömung von erhitztem Abgas, das durch die Brennkraftmaschine 24 erzeugt wird, über den elektrisch beheizten Katalysator 36 erhitzt werden. Das Lenken der Strömung von erhitztem Abgas über den elektrisch beheizten Katalysator 36 überträgt Wärme von der Abgasströmung auf den elektrisch beheizten Katalysator 36. Wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht und nicht mit Kraftstoff beliefert wird und die Temperatur des elektrisch beheizten Abgases geringer als die Anspringtemperatur ist, kann dann der elektrisch beheizte Katalysator 36 durch Anlegen eines elektrischen Stroms an den elektrisch beheizten Katalysator 36 erhitzt werden, um den elektrisch beheizten Katalysator 36 durch Widerstandsheizung aufzuheizen. Es sei angemerkt, dass der elektrisch beheizte Katalysator 36 alternativ auf die Anspringtemperatur durch gleichzeitiges Lenken der Strömung von erhitztem Abgas über den elektrisch beheizten Katalysator 36 erhitzt werden kann, während ein elektrischer Strom an den elektrisch beheizten Katalysator 36 angelegt wird.
Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen, ob der Kohlenwasserstoffabsorber 32 sich bei einer vollen Kapazität befindet oder sich bei einer nicht vollen Kapazität befindet, wie allgemein durch Kasten 78 angegeben ist. Wenn der Kohlenwasserstoffabsorber 32 sich bei der vollen Kapazität befindet, wie allgemein bei 80 gezeigt ist, dann ist der Kohlenwasserstoffabsorber 32 nicht in der Lage, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren, und kann möglicherweise nicht effektiv zur Behandlung der Luftströmung von der Brennkraftmaschine 24 verwendet werden, wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht, jedoch nicht mit Kraftstoff beliefert wird. Wenn der Kohlenwasserstoffabsorber 32 sich bei der nicht vollen Kapazität befindet, wie allgemein bei 82 angegeben ist, dann ist der Kohlenwasserstoffabsorber 32 in der Lage, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren, und kann effektiv dazu verwendet werden, die Kohlenwasserstoffe in der Luftströmung von der Brennkraftmaschine 24 zu sammeln, wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht, jedoch nicht mit Kraftstoff beliefert wird. Die Betriebskapazität des Kohlenwasserstoffabsorbers 32 kann auf beliebige geeignete Art und Weise bestimmt werden, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Überwachen eines oder mehrerer Sensoren oder durch Vergleich des Betriebs des Fahrzeugs 20 mit einem Modell, das die Betriebskapazität des Kohlenwasserstoffabsorbers 32 vorhersagt.
Wenn der Kohlenwasserstoffabsorber 32 sich bei der vollen Kapazität befindet, ist der Kohlenwasserstoffabsorber 32 gegenwärtig nicht in der Lage, Kohlenwasserstoffe aus der Luftströmung zu absorbieren. Demgemäß muss die Luftströmung auf irgendeine andere Weise behandelt werden, um die Kohlenwasserstoffe aus der Luftströmung zu entfernen. Demgemäß wird, wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht, nicht mit Kraftstoff beliefert wird und sich der Kohlenwasserstoffabsorber 32 bei voller Kapazität befindet, die Luftströmung über den elektrisch beheizten Katalysator 36 gelenkt, um die in der Luftströmung befindlichen Kohlenwasserstoffe zu oxidieren, wie allgemein mit Kasten 84 angegeben ist. Wie oben beschrieben ist, wird der elektrisch beheizte Katalysator 36 auf die Anspringtemperatur des Katalysators erhitzt, um somit den Kohlenwasserstoffen in der Luftströmung zu reagieren, wodurch die Luftströmung sogar behandelt wird, wenn sich der Kohlenwasserstoffabsorber 32 bei der vollen Kapazität befindet und nicht in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu sammeln. Die Luftströmung wird durch den elektrisch beheizten Katalysator 36 durch Schließen des Bypassventils 44 geführt, das eine Fluidströmung durch den Bypasspfad 40 blockiert und die durch die Brennkraftmaschine 24 erzeugte Luftströmung über den elektrisch beheizten Katalysator 36 lenkt.
Wenn sich der Kohlenwasserstoffabsorber 32 bei der nicht vollen Kapazität befindet, ist der Kohlenwasserstoffabsorber 32 gegenwärtig in der Lage, Kohlenwasserstoffe aus der Luftströmung zu absorbieren. Demgemäß braucht die Luftströmung keine weitere Behandlung von dem elektrisch beheizten Katalysator 36. Daher wird, wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht, nicht mit Kraftstoff beliefert wird und der Kohlenwasserstoffabsorber 32 sich bei der nicht vollen Kapazität befindet, die Luftströmung durch den Bypasspfad 40 zu und durch den Primärkatalysator 38 geführt, wie allgemein durch Kasten 86 angegeben ist. Da die Luftströmung nicht erhitzt wird, umgeht ein Lenken der Luftströmung durch den Bypasspfad 40 und den Primärkatalysator 38 den elektrisch beheizten Katalysator 36 und bewahrt thermische Energie, die in dem elektrisch beheizten Katalysator 36 gespeichert ist, da die Luftströmung nicht in der Lage ist, Wärme von dem elektrisch beheizten Katalysator 36 zu absorbieren. Die Luftströmung wird durch den Bypasspfad 40 und den Primärkatalysator 38 durch Öffnen des Bypassventils 44 geführt, wodurch eine Fluidströmung durch den Bypasspfad 40 zugelassen wird.
Wenn die Brennkraftmaschine 24 dreht und mit Kraftstoff beliefert wird, wie allgemein mit 60 gezeigt ist, wird die Abgasströmung, die daraus erzeugt wird, durch den Kohlenwasserstoffabsorber 32, wie allgemein mit Kasten 88 angegeben ist, und dann durch entweder den elektrisch beheizten Katalysator 36, wie allgemein durch Kasten 90 angegeben ist, oder den Primärkatalysator 38 gefüllt, wie allgemein mit Kasten 92 angegeben ist. Die Strömung von erhitztem Abgas wird durch den Kohlenwasserstoffabsorber 32 geführt, um den Kohlenwasserstoffabsorber 32 auf eine Temperatur zu erhitzen, die ausreichend ist, um jegliche darin gesammelte Kohlenwasserstoffe wegzubrennen, d. h. den Kohlenwasserstoffabsorber 32 zu regenerieren, und um den Kohlenwasserstoffabsorber 32 zum zukünftigen Gebrauch vorzubereiten, wenn die Brennkraftmaschine 24 nicht mit Kraftstoff beliefert wird. Die Strömung von Abgas wird durch den Primärkatalysator 38 geführt, so dass der Primärkatalysator 38 die Strömung von Abgas behandeln und die Kohlenwasserstoffe davon entfernen kann. Die Strömung von Abgas wird an den Primärkatalysator 38 durch Öffnen des Bypassventils 44 geführt, um eine Fluidströmung hindurch zuzulassen. Es sei angemerkt, dass, wenn die Brennkraftmaschine 24 anfänglich zu laufen beginnt, d. h. wenn die Brennkraftmaschine 24 anfänglich mit Kraftstoff beliefert wird, sich der Primärkatalysator 38 möglicherweise nicht auf der Anspringtemperatur des Katalysators befindet. Daher kann die Strömung von Abgas anfangs durch den elektrisch beheizten Katalysator 36 geführt werden, um die Strömung von Abgas zu behandeln, bis das erhitzte Abgas den Primärkatalysator 38 auf die Anspringtemperatur erhitzt hat.
Während die besten Arten zur Ausführung der Erfindung detailliert beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der angefügten Ansprüche.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen, ob eine Brennkraftmaschine dreht oder nicht dreht; Bestimmen, ob die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff beliefert wird, um ein Antriebsmoment zu erzeugen, wenn die Brennkraftmaschine dreht, oder ob die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird, wenn die Brennkraftmaschine dreht; Lenken einer Luftströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, durch einen Kohlenwasserstoffabsorber, um in der Luftströmung befindliche Kohlenwasserstoffe zu sammeln, wenn die Brennkraftmaschine dreht und nicht mit Kraftstoff beliefert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem Erhitzen eines elektrisch beheizten Katalysators auf eine Anspringtemperatur, wobei der elektrisch beheizte Katalysator stromabwärts des Kohlenwasserstoffabsorbers angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit einem Erfassen einer Temperatur des elektrisch beheizten Katalysators.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit einem Bestimmen, ob sich der Kohlenwasserstoffabsorber bei einer vollen Kapazität befindet und nicht in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren, oder ob der Kohlenwasserstoffabsorber sich bei einer nicht vollen Kapazität befindet und in der Lage ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe zu absorbieren.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit einem Lenken der Luftströmung über den elektrisch beheizten Katalysator bei der Anspringtemperatur, um die in der Luftströmung befindlichen Kohlenwasserstoffe zu oxidieren, wenn die Brennkraftmaschine dreht, wobei die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird und der Kohlenwasserstoffabsorber sich bei der vollen Kapazität befindet.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Lenken der Luftströmung über den elektrisch beheizten Katalysator ein Schließen eines Bypassventils umfasst, um eine Fluidströmung durch einen Bypasspfad zu blockieren und die Luftströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, über den elektrisch beheizten Katalysator zu lenken.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit einem Lenken der Luftströmung durch einen Primärkatalysator, der stromabwärts des Kohlenwasserstoffabsorbers angeordnet ist, wenn die Brennkraftmaschine dreht, die Brennkraftmaschine nicht mit Kraftstoff beliefert wird und der Kohlenwasserstoffabsorber sich nicht bei der vollen Kapazität befindet, um den elektrisch beheizten Katalysator zu umgehen und thermische Energie in dem elektrisch beheizten Katalysator zu bewahren.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Lenken der Luftströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, durch den Primärkatalysator ein Öffnen eines Bypassventils umfasst, um eine Fluidströmung durch einen Bypasspfad zuzulassen und damit die durch die Brennkraftmaschine erzeugte Luftströmung durch den Primärkatalysator zu lenken.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit einem Lenken einer Abgasströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, wenn die Brennkraftmaschine dreht und mit Kraftstoff beliefert wird, durch den Kohlenwasserstoffabsorber, um jegliche in dem Kohlenwasserstoffabsorber gesammelten Kohlenwasserstoffe wegzubrennen, und durch einen Primärkatalysator, der stromabwärts des Kohlenwasserstoffabsorbers angeordnet ist, um die Abgasströmung zu behandeln.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Lenken der Abgasströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, durch den Primärkatalysator ein Öffnen eines Bypassventils umfasst, um eine Fluidströmung durch einen Bypasspfad zuzulassen und die Abgasströmung, die durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, durch den Primärkatalysator zu lenken.