DE112020005218T5

DE112020005218T5 - Systeme und Verfahren zum Steuern des Betriebs von Hybridfahrzeugen

Info

Publication number: DE112020005218T5
Application number: DE112020005218.4T
Authority: DE
Inventors: Matthew K. Volmerding; Lu QIU; Lars Krister Henrichsen; Ying Yuan; Jinyong Luo; Narula Manik
Original assignee: Cummins Emission Solutions Inc
Current assignee: Cummins Emission Solutions Inc
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2022-08-25
Also published as: GB2602947B; GB2602947A; CN114599563A; US20220371575A1; GB202206021D0; WO2021086490A1; BR112022007827A2

Abstract

Ein Hybridfahrzeug umfasst einen Motor, eine Energiespeichervorrichtung und ein Nachbehandlungssystem, einen SCR-Katalysator umfassend, der konfiguriert ist, um Bestandteile eines Abgases zu behandeln. Eine Steuerung ist betriebsmäßig mit dem Motor, der Energiespeichervorrichtung und dem Nachbehandlungssystem gekoppelt und konfiguriert, um eine Abgastemperatur und Durchflussrate des Abgases basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern zu schätzen. Die Steuerung bestimmt eine Abgaskühlrate basierend auf der Abgastemperatur, der Durchflussrate und einer SCR-Katalysatortemperatur, und eine Umgebungskühlrate; basierend auf einer Umgebungstemperatur, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und der Katalysatortemperatur. Die Steuerung bestimmt eine Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf den Abgas- und Umgebungskühlraten und stellt eine Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur ein.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/927,406 , eingereicht am 29. Oktober 2019, deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Hybridfahrzeuge, einschließlich Nachbehandlungssystemen und Verfahren zur Steuerung der Temperatur dieser Nachbehandlungssysteme.
STAND DER TECHNIK
Hybridfahrzeuge schließen einen Verbrennungsmotor und eine Energiespeichervorrichtung wie eine Batterie ein und verteilen die Last zwischen dem Motor und der Batterie, um den Kraftstoffverbrauch zu optimieren. Hybridfahrzeuge schließen auch Abgasnachbehandlungssysteme ein, die von dem Verbrennungsmotor erzeugtes Abgas empfangen und behandeln. Allgemein umfassen Abgasnachbehandlungssysteme eine beliebige Anzahl mehrerer unterschiedlicher Komponenten zum Reduzieren des Anteils an schädlichen Abgasemissionen in Abgas. Gewisse Abgasnachbehandlungssysteme schließen einen selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) zum Zersetzen von Bestandteilen des Abgases, wie Stickoxidgase (NO_x-Gase), die in dem Abgas enthalten sind, ein. Eine katalytische Umwandlungseffizienz von SCR-Katalysatoren hängt von der SCR-Katalysatortemperatur ab. Wenn die Last auf dem Motor niedrig ist, kann der SCR-Katalysator abkühlen, was zu einer Abnahme der katalytischen Umwandlungseffizienz des SCR-Katalysators führt.
KURZDARSTELLUNG
Hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf Systeme und Verfahren zur Steuerung der Temperatur von Nachbehandlungssystemen, die in Hybridfahrzeugen enthalten sind, und insbesondere auf Systeme und Verfahren, die eine Lastverteilung zwischen einem Motor und einer Energiespeichervorrichtung des Hybridfahrzeugs steuern, um eine Temperatur des Abgases und dadurch einen im Nachbehandlungssystem enthaltenen SCR-Katalysator zu steuern.
In einigen Ausführungsformen ist eine Steuerung zum Steuern eines Betriebs eines Hybridfahrzeugs, das einen Motor, ein Nachbehandlungssystem, welches einen mit dem Motor gekoppelten selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) umfasst, und eine Energiespeichervorrichtung einschließt, die konfiguriert ist, um operativ mit dem Motor, der Energiespeichervorrichtung und dem Nachbehandlungssystem gekoppelt zu sein, wobei die Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: Schätzen einer Abgastemperatur und einer Abgasströmungsrate eines Abgases, das von dem Nachbehandlungssystem empfangen wird, basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern, Schätzen einer Abgaskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf der geschätzten Abgastemperatur und der Abgasströmungsrate und einer SCR-Katalysatortemperatur, Bestimmen einer Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf einer Umgebungstemperatur einer Umgebung außerhalb des Nachbehandlungssystems, einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs und der SCR-Katalysatortemperatur, Schätzen einer Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate, und Einstellen einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der SCR-Temperaturänderungsrate.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner zu Folgendem konfiguriert: als Reaktion auf das Bestimmen, basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines niedrigen Temperaturschwellenwerts abnimmt, Einstellen der Lastverteilung, um eine Last auf dem Motor zu erhöhen. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner zu Folgendem konfiguriert: als Reaktion auf das Bestimmen, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines hohen Temperaturschwellenwerts ansteigt, Einstellen der Lastverteilung, um Last auf dem Motor zu verringern.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner zu Folgendem konfiguriert: als Reaktion auf das Bestimmen, dass eine Erhöhung Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur größer als eine Geschwindigkeitserhöhungsschwelle ist, Erhöhen einer Last auf der Energiespeichervorrichtung relativ zu dem Motor, um die Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur zu reduzieren.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Satz von Motorparametern eine Drehzahl des Motors, eine Drehmomentanforderung vom Motor und eine Kühlmitteltemperatur eines Kühlmittels, das durch den Motor strömt.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Nachbehandlungssystem auch einen Oxidationskatalysator, der dem SCR-Katalysator vorgelagert angeordnet ist, und die Steuerung ist konfiguriert, um die Abgaskühlrate auch basierend auf einer Oxidationskatalysatortemperatur des Oxidationskatalysators zu schätzen.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner konfiguriert, um eine Reduktionsmittelzuführanordnung anzuweisen, eine Menge an Reduktionsmittel einzustellen, die in das Nachbehandlungssystem eingeführt wird. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner zu Folgendem konfiguriert: als Reaktion auf das Bestimmen, dass die SCR-Katalysatortemperatur innerhalb eines optimalen Betriebsbereichs liegt, Einstellen der Lastverteilung basierend auf einer Lastanforderung, einem gewünschten Kraftstoffverbrauch, einer verbleibenden Kraftstoffmenge und/oder einer Menge an Leistung, die in der Energiespeichervorrichtung verbleibt.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Hybridfahrzeug Folgendes: einen Motor; eine Energiespeichervorrichtung; ein Nachbehandlungssystem, das fluidisch mit dem Motor gekoppelt und konfiguriert ist, um ein von dem Motor erzeugtes Abgas zu empfangen, wobei das Nachbehandlungssystem einen selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) umfasst, der konfiguriert ist, um Bestandteile des Abgases zu behandeln; und eine Steuerung, die betriebsmäßig mit dem Motor, der Energiespeichervorrichtung und dem Nachbehandlungssystem gekoppelt ist, wobei die Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: Schätzen einer Abgastemperatur und einer Abgasströmungsrate des Abgases basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern, Schätzen einer Abgaskühlrate des Abgases basierend auf der Abgastemperatur, der Abgasströmungsrate und einer SCR-Katalysatortemperatur, Bestimmen einer Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf einer Umgebungstemperatur einer Umgebung außerhalb des Nachbehandlungssystems, einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs und der SCR-Katalysatortemperatur, Schätzen einer Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate, und Einstellen einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung zu Folgendem konfiguriert: als Reaktion auf das Bestimmen basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines niedrigen Temperaturschwellenwerts abnimmt, Einstellen der Lastverteilung, um eine Last auf dem Motor zu erhöhen. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung zu Folgendem konfiguriert: als Reaktion auf das Bestimmen basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines hohen Temperaturschwellenwerts ansteigt, Einstellen der Lastverteilung, um Last auf dem Motor zu verringern.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung zu Folgendem konfiguriert: als Reaktion auf das Bestimmen, dass eine Erhöhung der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur größer als eine Geschwindigkeitserhöhungsschwelle ist, Erhöhen einer Last auf der Energiespeichervorrichtung relativ zu dem Motor, um die Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur zu reduzieren.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Satz von Motorparametern eine Drehzahl des Motors, eine Drehmomentanforderung vom Motor und eine Kühlmitteltemperatur eines Kühlmittels, das durch den Motor strömt.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Nachbehandlungssystem auch einen Oxidationskatalysator, der dem SCR-Katalysator vorgelagert angeordnet ist, und die Steuerung ist konfiguriert, um die Abgaskühlrate auch basierend auf einer Oxidationskatalysatortemperatur des Oxidationskatalysators zu schätzen.
In einigen Ausführungsformen schließt das Nachbehandlungssystem eine Reduktionsmittelzuführanordnung ein, die konfiguriert ist, um ein Reduktionsmittel in das Nachbehandlungssystem einzuführen; und die Steuerung ist ferner zu Folgendem konfiguriert: Anweisen einer Reduktionsmittelzuführanordnung, um eine Menge an Reduktionsmittel einzustellen, die in das Nachbehandlungssystem eingeführt wird.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner zu Folgendem konfiguriert: als Reaktion auf das Bestimmen, dass die SCR-Katalysatortemperatur innerhalb eines optimalen Betriebsbereichs liegt, Einstellen der Lastverteilung basierend auf einer Lastanforderung, einem gewünschten Kraftstoffverbrauch, einer verbleibenden Kraftstoffmenge und/oder einer Menge an Leistung, die in der Energiespeichervorrichtung verbleibt.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hybridfahrzeugs, das einen Motor, ein Nachbehandlungssystem, welches einen mit dem Motor gekoppelten selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) umfasst, und eine Energiespeichervorrichtung einschließt, Folgendes: Schätzen, durch eine Steuerung des Hybridfahrzeugs, einer Abgastemperatur und einer Abgasströmungsrate eines Abgases, das von dem Nachbehandlungssystem aus dem Motor basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern empfangen wird; Schätzen, durch die Steuerung, einer Abgaskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, der Abgasströmungsrate und einer SCR-Katalysatortemperatur; Bestimmen, durch die Steuerung, einer Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf einer Umgebungstemperatur einer Umgebung außerhalb des Nachbehandlungssystems, einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs und der SCR-Katalysatortemperatur; Schätzen, durch die Steuerung, einer Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate; und Einstellen, durch die Steuerung, einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der SCR-Temperaturänderungsrate.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner Folgendes: als Reaktion auf das Bestimmen, durch die Steuerung, basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines niedrigen Temperaturschwellenwerts abnimmt, Einstellen, durch die Steuerung, der Lastverteilung, um eine Last auf dem Motor zu erhöhen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren Folgendes: als Reaktion auf das Bestimmen, durch die Steuerung, basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines hohen Temperaturschwellenwerts ansteigt, Einstellen, durch die Steuerung, der Lastverteilung, um Last auf dem Motor zu verringern.
In einigen Ausführungsformen ist eine Steuerung zum Steuern eines Betriebs eines Hybridfahrzeugs, das einen Motor, ein Nachbehandlungssystem, das einen mit dem Motor gekoppelten selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) und eine Energiespeichervorrichtung einschließt, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um betriebsmäßig mit dem Motor, der Energiespeichervorrichtung und dem Nachbehandlungssystem gekoppelt zu sein, zu Folgendem konfiguriert: Schätzen einer Abgaskühlrate des SCR-Katalysators; Bestimmen oder Schätzen einer Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators; Schätzen einer Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate; und Einstellen einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der SCR-Temperaturänderungsrate.
Es sei klargestellt, dass alle Kombinationen der vorstehenden Konzepte und weiterer Konzepte, die nachfolgend eingehender erörtert werden (vorausgesetzt, dass diese Konzepte nicht gegenseitig unvereinbar sind), als Teil des hierin offenbarten Gegenstands gedacht sind. Insbesondere sind alle Kombinationen des beanspruchten Gegenstands, die am Ende dieser Offenbarung aufgeführt sind, als Teil des hierin offenbarten Gegenstands gedacht.
Figurenliste
Die vorstehenden und weiteren Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche deutlicher, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen zu lesen sind. Unter der Voraussetzung, dass diese Zeichnungen nur einige Implementierungen gemäß der Offenbarung darstellen und daher nicht als ihren Schutzumfang einschränkend anzusehen sind, wird die Offenbarung mit zusätzlicher Genauigkeit und im Detail mittels der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Hybridfahrzeugs einschließlich eines Nachbehandlungssystems gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerung, die in dem Hybridfahrzeug von 1 enthalten sein kann, gemäß einer Ausführungsform.
3A-3B sind schematische Flussdiagramme eines Verfahrens zum Steuern des Betriebs eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform.

In der gesamten folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen kennzeichnen ähnliche Symbole normalerweise ähnliche Komponenten, sofern der Kontext nichts anderes vorgibt. Die veranschaulichenden Ausführungen, die in der ausführlichen Beschreibung, in den Zeichnungen und Ansprüchen beschrieben sind, sind nicht einschränkend gedacht. Andere Ausführungen können genutzt werden, und es können andere Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang des hier vorgestellten Gegenstands abzuweichen. Es wird vorausgesetzt, dass die Gesichtspunkte der vorliegenden Offenbarung wie allgemein hier beschrieben und in den Zeichnungen veranschaulicht, in vielen verschiedenen Konfigurierungen angeordnet, ersetzt, kombiniert und konzipiert werden können, die alle ausdrücklich berücksichtigt und Teil dieser Offenbarung sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf Systeme und Verfahren zur Steuerung der Temperatur von Nachbehandlungssystemen, die in Hybridfahrzeugen enthalten sind, und insbesondere auf Systeme und Verfahren, die eine Lastverteilung zwischen einem Motor und einer Energiespeichervorrichtung des Hybridfahrzeugs steuern, um eine Temperatur des Abgases und dadurch einen im Nachbehandlungssystem enthaltenen SCR-Katalysator zu steuern.
Es wird erwartet, dass sich Hybridfahrzeugsysteme immer häufiger bei immer strenger werdenden CO₂- und Treibhausgasregulationsanforderungen durchsetzen werden. Hybridfahrzeuge schließen einen Motor und eine Energiespeichervorrichtung ein und verteilen Last zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung, um die Kraftstoffeffizienz davon zu optimieren. Diese Hybridfahrzeugsysteme schließen ein Nachbehandlungssystem ein, das einen SCR-Katalysator einschließen kann, der konfiguriert ist, um Bestandteile eines von dem Motor erzeugten Abgases zu behandeln.
Eine katalytische Umwandlungseffizienz des SCR-Katalysators hängt von der Betriebstemperatur des SCR-Katalysators ab, was im Allgemeinen auf der Temperatur des hindurchströmenden Abgases basiert. Zum Beispiel weist ein SCR-Katalysator im Allgemeinen eine ausreichende katalytische Umwandlungseffizienz bei einer SCR-Katalysatortemperatur von mehr als 200 Grad Celsius auf, um eine Reduktion von NO_x-Gasen zur Erfüllung stringenter NO_x-Emissionsstandards bereitzustellen. Die katalytische Umwandlungseffizienz von SCR-Katalysatoren kann jedoch bei im Wesentlichen hohen Temperaturen (z. B. Temperaturen über 400 Grad Celsius) beginnen.
Üblicherweise weisen Arbeitszyklen von Motoren in Hybridfahrzeugen eine signifikante Menge an transientem Betrieb auf, wodurch bewirkt wird, dass die Nachbehandlung kontinuierlich durch Erwärmungs- und Abkühlungszeiträume läuft. Während Arbeitszyklen mit geringer Last nimmt eine SCR-Katalysatortemperatur des SCR-Katalysators ab, da das Hybridfahrzeug Last hauptsächlich von dessen Energiespeichervorrichtung zieht, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu maximieren. In diesen Situationen (z. B. im Leerlauf oder wenn keine Transienten vorhanden sind) gibt es niedrige Last, keine Last oder negative Last (z. B. während des Motorbetriebs) am Motor, und die SCR-Katalysatortemperatur kann unter den optimalen Betriebstemperaturbereich (z. B. zwischen 200 Grad Celsius und 400 Grad Celsius) des SCR-Katalysators fallen. Dies führt zu einem Abfall der katalytischen Umwandlungseffizienz des SCR-Katalysators und einer Erhöhung einer Menge an Abgasen, die vom Nachbehandlungssystem emittiert werden. In ähnlicher Weise kann während hoher Motorlastbedingungen die Abgastemperatur und damit die SCR-Katalysatortemperatur die optimale Betriebstemperatur ansteigen, was auch zu einer Abnahme einer katalytischen Umwandlungseffizienz des SCR-Katalysators führen kann.
Darüber hinaus können sich auch Emissionen von NO_x-Gasen aus dem Nachbehandlungssystem in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Hybridfahrzeugs ändern. Zum Beispiel können einige Hybridfahrzeuge zum Transportieren von Ladung zu einem Hafen oder Lieferzentrum verwendet werden. Um das Ziel zu erreichen, kann das Hybridfahrzeug auf einer Stadtautobahn, örtlichen Landstraßen, auf kleinen Straßen fahren, die zur Hafenanlage führen, langsam oder im Schritt fahren, während es an der Hafenanlage in einer Warteschlange steht, und dieselbe Strecke zurückfahren. Wenn ein rein motorbetriebenes Fahrzeug den Transport durchführt, variiert eine Menge an NO_x-Gasen, die von dem Nachbehandlungssystem emittiert werden, basierend auf dem Abschnitt der Gegend und den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs. Zum Beispiel können etwa 19 % der gesamten NO_x-Emissionen eines derartigen Fahrzeugs während der gesamten Fahrt auf der Stadtautobahn emittiert werden, etwa 20 % können auf der lokalen Landstraße emittiert werden, etwa 28 % können an dem Hafen nahe der Hafenanlage emittiert werden, und etwa 24 % können während des langsamen Fahrens in der Warteschlange emittiert werden.
Im Gegensatz dazu können verschiedene Ausführungsformen der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hybridfahrzeugs einen oder mehrere Vorteile bereitstellen, einschließlich zum Beispiel: (1) Unterdrücken der Abnahme einer SCR-Katalysatortemperatur, so dass die SCR-Katalysatortemperatur größer als ein niedriger Temperaturschwellenwert bleibt, um den Abfall der katalytischen Umwandlungseffizienz des SCR-Systems zu unterdrücken; (2) Unterdrücken der Erhöhung der SCR-Katalysatortemperatur, so dass die SCR-Katalysatortemperatur kleiner als ein hoher Schwellenwert bleibt, um auch die Verringerung der katalytischen Umwandlungseffizienz bei hohen Temperaturen zu unterdrücken; (3) Verlangsamen des thermischen Anstiegs des SCR-Katalysators beim Übergang von einer leichten Last zu eine mittleren/hohen Last, um thermische Belastung und Beschädigung des SCR-Katalysators zu reduzieren; (4) Reduzieren der Ammoniakfreisetzung aus dem SCR-Katalysator bei hohen Temperaturen dadurch, dass Ammoniak-Schlupf reduziert wird; (5) Aufrechterhalten einer katalytischen Umwandlungseffizienz des SCR-Katalysators, während immer noch ein hoher Kraftstoffverbrauch bereitgestellt wird; und (6) Verteilen einer Last zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf einer Position des Hybridfahrzeugs auf einer Route, um NO_x-Emissionen zu verringern.
1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Hybridfahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform. Das Hybridfahrzeug 1 schließt einen Motor 10, eine Energiespeichervorrichtung 20, ein Getriebe 30, ein Nachbehandlungssystem 100 und eine Steuerung 170 ein, wobei jedes von ihnen beliebige andere Komponenten (nicht gezeigt), wie sie für den Betrieb des Fahrzeugs 1 erforderlich sind, einschließen kann.
Der Motor 10 kann beispielsweise einen Dieselmotor, einen Benzinmotor, einen Erdgasmotor, einen Zweikraftstoffmotor, einen Biodieselmotor, einen E-85-Motor oder einen anderen geeigneten Motor einschließen). In einigen Ausführungsformen schließt der Motor 10 einen Dieselmotor ein. Der Motor 10 verbrennt Kraftstoff und erzeugt ein Abgas, das NOx, CO, CO₂ und andere Bestandteile einschließt.
Die Energiespeichervorrichtung 20 kann eine oder mehrere Batterien (z. B. Hochspannungsbatterien, eine Bleisäure-Batterie, eine Lithium-Ionen-Batterie usw.), einen oder mehrere Kondensatoren (z. B. Superkondensatoren usw.) und/oder beliebige andere Energiespeichervorrichtungen oder eine Kombination davon einschließen. Die Energiespeichervorrichtung 20 kann gestaltet sein, um die gespeicherte elektrische Energie bereitzustellen für: (i) beliebige Fahrzeuguntersysteme des Hybridfahrzeugs 1 zum Betreiben verschiedener elektrisch basierter Komponenten des Hybridfahrzeugs 1 (z. B. während der Motor 10 läuft, während der Motor 10 ausgeschaltet ist, usw.), (ii) eine elektromagnetische Vorrichtung (nicht gezeigt), die in dem Fahrzeug 1 enthalten sein kann, um den Motor 10 zu starten (z. B. als Reaktion auf einen Neustartbefehl, nachdem eine Stopp-Start-Eigenschaft den Motor 10 abschaltet, wenn ein Bediener den Motor 10 einschaltet, usw.), und/oder (iii) die elektromagnetische Vorrichtung, um das Bereitstellen einer mechanischen Ausgabe an das Getriebe 30 (z. B. zum Antreiben des Fahrzeugs 1 usw.) zu ermöglichen.
Das Getriebe 30 kann als jede beliebige Art von Getriebe gestaltet sein, wie ein stufenloses Getriebe, ein Schaltgetriebe, ein Automatikgetriebe, ein Automatik-Schaltgetriebe, ein Doppelkupplungsgetriebe und so weiter. Dementsprechend kann das Getriebe 30, da Getriebe von Konfigurationen mit Zahnradgetriebe zu stufenlosen Getrieben (z. B. stufenloses Getriebe) variieren, eine Vielzahl von Einstellungen (Gänge für ein Getriebe mit Zahnradgetriebe) umfassen, die unterschiedliche Ausgangsdrehzahlen basierend auf einer dadurch empfangenen Eingangsdrehzahl beeinflussen. Das Getriebe 30 empfängt selektiv mechanische Leistung von dem Motor 10 und/oder der Energiespeichervorrichtung 20 (z. B. der elektromagnetischen Vorrichtung, die mit der Energiespeichervorrichtung 20 gekoppelt ist), um das Hybridfahrzeug 1 anzutreiben.
Das Nachbehandlungssystem 100 ist mit dem Motor 10 gekoppelt. Das Nachbehandlungssystem 100 ist konfiguriert, um Abgas von dem Motor 10 zu empfangen und Bestandteile des Abgases zu behandeln, beispielsweise im Abgas enthaltene NO_x-Gase zu zersetzen. Das Nachbehandlungssystem 100 schließt ein Gehäuse 101 ein, das ein Innenvolumen definiert, in dem ein Katalysator 150 angeordnet ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Nachbehandlungssystem 100 auch einen Oxidationskatalysator 130, einen Filter 140 und einen Ammoniakoxidation-(AMO_x) Katalysator 160, der innerhalb des Gehäuses 101 angeordnet ist, einschließen. Das Gehäuse 101 kann aus einem starren, hitzebeständigen und korrosionsbeständigen Werkstoff, z. B. Edelstahl, Eisen, Aluminium, Metallen, Keramik oder einem anderen geeigneten Werkstoff gebildet sein. Das Gehäuse 101 kann einen beliebigen geeigneten Querschnitt aufweisen, zum Beispiel kreisförmig, quadratisch, rechteckig, oval, elliptisch, polygonal oder eine beliebige andere geeignete Form.
Eine Einlassleitung 102 ist an einen Einlass des Gehäuses 101 fluidisch gekoppelt und dazu gestaltet, Abgas von dem Motor 10 zu empfangen und das Abgas zu einem inneren Volumen, das durch das Gehäuse 101 definiert ist, zu leiten. Ferner kann eine Auslassleitung 104 an einen Auslass des Gehäuses 101 gekoppelt und dazu gestaltet sein, behandeltes Abgas in die Umgebung auszustoßen (z. B. behandelt, um Feinstaub, wie Ruß, durch den Filter 140 zu entfernen und/oder Bestandteile des Abgases, wie NO_x-Gase, CO, unverbrannte Kohlenwasserstoffe usw., die in dem Abgas enthalten sind, zu reduzieren).
Ein erster Sensor 103 kann in der Zuflussleitung 102 angeordnet sein. Der erste Sensor 103 kann einen NOx-Sensor umfassen, der konfiguriert ist, um eine Menge an NO_x-Gasen zu messen, die in dem Abgas enthalten ist, das in das SCR-System 150 strömt, und kann einen physischen Sensor oder einen virtuellen Sensor einschließen. In verschiedenen Ausführungsformen können ein Temperatursensor, ein Drucksensor, ein Sauerstoffsensor oder ein beliebiger anderer Sensor auch in der Einlassleitung 102 positioniert sein, um so einen oder mehrere Betriebsparameter des Abgases, das durch das Nachbehandlungssystem 100 strömt, zu bestimmen.
Ein zweiter Sensor 105 kann in der Auslassleitung 104 angeordnet sein. Der zweite Sensor 105 kann einen zweiten NO_x-Sensor umfassen, der konfiguriert ist, um eine Menge an NO_x-Gasen zu bestimmen, die in die Umgebung ausgestoßen wird, nachdem sie durch den SCR-Katalysator 150 geströmt ist. In anderen Ausführungsformen kann der zweite Sensor 105 einen Feinstaubsensor umfassen, der dazu konfiguriert ist, eine Menge an Feinstaub (z. B. Ruß, der in dem Abgas eingeschlossen ist, das den Filter 140 verlässt) in dem Abgas, das in die Umgebung ausgestoßen wird, zu bestimmen. In noch anderen Ausführungsformen kann der zweite Sensor 105 einen Ammoniaksensor umfassen, der dazu konfiguriert ist, eine Ammoniakmenge in dem Abgas, das aus dem SCR-Katalysator 150 strömt, zu messen, d. h. den Ammoniakschlupf zu bestimmen. Dies kann als ein Maß einer katalytischen Umwandlungseffizienz des SCR-Katalysators 150 zum Einstellen einer Menge an Reduktionsmittel, das in den SCR-Katalysator 150 einzuführen ist, und/oder Einstellen einer Temperatur des SCR-Katalysators 150 verwendet werden, um es so dem SCR-Katalysator 150 zu ermöglichen, Ammoniak effektiv für die katalytische Zersetzung der NO_x-Gase zu verwenden, die in dem Abgas, das dadurch strömt, enthalten sind. Der AMO_x-Katalysator 160 kann dem SCR-Katalysator 150 nachgelagert positioniert sein, um so etwaiges nicht umgesetztes Ammoniak in dem Abgas dem SCR-Katalysator 150 nachgelagert zu zersetzen.
Der Oxidationskatalysator 130 kann dem SCR-Katalysator 150 vorgelagert positioniert und konfiguriert sein, um unverbrannte Kohlenwasserstoffe und/oder CO, das in dem Abgas enthalten ist, zu zersetzen. In manchen Ausführungsformen kann der Oxidationskatalysator 130 einen Dieseloxidationskatalysator einschließen. Der Filter 140 ist dem Oxidationskatalysator 130 nachgelagert und dem SCR-Katalysator 150 vorgelagert angeordnet und konfiguriert, Feinstaub (z. B. Ruß, Schmutz, anorganische Partikel usw.) aus dem Abgas zu entfernen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Filter 140 einen keramischen Filter einschließen. In einigen Ausführungsformen kann der Filter 140 einen Cordierit-Filter einschließen, der, zum Beispiel, ein asymmetrischer Filter sein kann. Bei noch anderen Ausführungsformen kann der Filter 140 katalysiert sein.
Der SCR-Katalysator 150 ist so formuliert, dass er Bestandteile eines Abgases, das dadurch strömt, bei Vorliegen eines Reduktionsmittels zersetzt, wie hierin beschrieben. In einigen Ausführungsformen kann der SCR-Katalysator 150 einen Filter zur selektiven katalytischen Reduktion (SCRF) einschließen. Es kann jeder beliebige geeignete SCR-Katalysator 150 verwendet werden, wie beispielsweise ein platin-, palladium-, rhodium-, cer-, eisen-, mangan-, kupfer-, vanadiumbasierter Katalysator, jeder beliebige andere geeignete Katalysator, oder eine Kombination davon. Der SCR-Katalysator 150 kann auf einem geeigneten Substrat angeordnet sein, wie beispielsweise einem keramischen (z. B. Cordierit) oder metallischen (z. B. Kanthal) Monolithkern, der beispielsweise eine Wabenstruktur definieren kann. Ein Washcoat kann auch als ein Trägermaterial für den SCR-Katalysator 150 verwendet werden. Solche Washcoat-Materialien können beispielsweise Aluminiumoxid, Titandioxid, Siliziumdioxid, jedes andere geeignete Washcoat-Material oder eine Kombination davon, einschließen.
Das Abgas (z. B. Dieselabgas) kann so über und/oder um den SCR-Katalysator 150 herum strömen, dass alle in dem Abgas eingeschlossenen NO_x-Gase weiter reduziert werden, sodass ein Abgas entsteht, das im Wesentlichen frei von NO_x-Gasen ist. Ein SCR-Katalysatoreinlass-Temperatursensor 153 kann dem SCR-Katalysator 150 vorgelagert positioniert und konfiguriert sein, um eine Temperatur des Abgases zu bestimmen, das in den SCR-Katalysator 150 eintritt. Ein SCR-Katalysatorauslass-Temperatursensor 155 kann auch in der Nähe eines Auslasses des SCR-Katalysators 150 positioniert und konfiguriert sein, um eine Temperatur des Abgases zu bestimmen, das aus dem SCR-Katalysator 150 austritt. Die Temperatur des am Einlass und Auslass des SCR-Katalysators 150 gemessenen Abgases kann verwendet werden, um eine SCR-Katalysatortemperatur (z. B. eine gewichtete Temperatur des SCR-Katalysators 150) zu schätzen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Temperatursensor (nicht gezeigt) auch innerhalb des SCR-Katalysators 150 zum Messen einer Betttemperatur des SCR-Katalysators 150 angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen kann die SCR-Katalysatortemperatur basierend auf einer Abgastemperatur, Abgasdurchflussrate (z. B. an einem Einlass des SCR-Katalysators 150), physikalischen Eigenschaften des SCR-Katalysators 150 und/oder Abmessungen des SCR-Katalysators 150 geschätzt werden. In einigen Ausführungsformen kann eine Vielzahl von SCR-Katalysatortemperaturen verwendet werden, die an verschiedenen Punkten entlang der Länge des SCR-Katalysators 150 gemessen oder geschätzt werden.
Obwohl 1 nur den Oxidationskatalysator 130, den Filter 140, den SCR-Katalysator 150 und den AMO_x-Katalysator 160 innerhalb des inneren Volumens positioniert zeigt, das durch das Gehäuse 101 definiert ist, kann in anderen Ausführungsformen eine Vielzahl von Nachbehandlungskomponenten innerhalb des Innenvolumens, das durch das Gehäuse 101 definiert ist, zusätzlich zu dem Oxidationskatalysator 130, dem Filter 140, dem SCR-Katalysator 150 und dem AMO_x-Katalysator 160 positioniert sein. Solche Nachbehandlungskomponenten können beispielsweise Mischer, Prallplatten, sekundäre Filter (z. B. einen sekundären Nebenstrom- oder katalysierten Filter) oder eine beliebige andere geeignete Nachbehandlungskomponente umfassen.
Ein Reduktionsmittelanschluss 156 kann an einer Seitenwand des Gehäuses 101 positioniert und dazu gestaltet sein, eine Einführung eines Reduktionsmittels dadurch in das Innenvolumen, das durch das Gehäuse 101 definiert ist, zu ermöglichen. Der Reduktionsmittelanschluss 156 kann dem SCR-Katalysator 150 vorgelagert angeordnet sein (um z. B. zu gestatten, dass das Reduktionsmittel dem SCR-Katalysator 150 vorgelagert in das Abgas eingeleitet wird) oder über dem SCR-Katalysator 150 angeordnet sein (um z.B. zu gestatten, dass das Reduktionsmittel direkt in den SCR-Katalysator 150 eingeleitet wird). In anderen Ausführungsformen kann der Reduktionsmittelanschluss 156 an der Zuflussleitung 102 angeordnet und dazu konfiguriert sein, das Reduktionsmittel dem SCR-Katalysator 150 vorgelagert in die Zuflussleitung 102 einzuleiten. In solchen Ausführungsformen können Mischer, Prallplatten, Strömungsteiler oder andere Strukturen in der Einlassleitung 102 angeordnet sein, um das Mischen des Reduktionsmittels mit dem Abgas zu erleichtern.
Der Reduktionsmittelspeichertank 110 ist für eine Speicherung eines Reduktionsmittels gestaltet. Das Reduktionsmittel ist so formuliert, dass es die Zersetzung der Bestandteile des Abgases (z. B. im Abgas enthaltene NO_x-Gase) erleichtert. Es kann ein beliebiges, geeignetes Reduktionsmittel verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Abgas ein Dieselabgas, und das Reduktionsmittel umfasst ein Diesel-Abgasfluid. Das Diesel-Abgasfluid kann beispielsweise Harnstoff, eine wässrige Harnstofflösung oder jedes andere Fluid, das Ammoniak umfasst, Nebenprodukte oder beliebige andere Diesel-Abgasfluide umfassen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind (z. B. das Diesel-Abgasfluid, das unter dem Namen ADBLUE® vermarktet wird). Das Reduktionsmittel kann beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung mit einem bestimmten HarnstoffWasser-Verhältnis umfassen. In einigen Ausführungsformen kann Reduktionsmittel eine wässrige Harnstofflösung umfassen, die zu 32,5 Vol.-% Harnstoff und 67,5 Vol.-% entionisiertes Wasser, 40 Vol.-% Harnstoff und 60 Vol.-% entionisiertes Wasser oder ein beliebiges anderes geeignetes Verhältnis von Harnstoff zu entionisiertem Wasser einschließt.
Eine Reduktionsmitteleinführanordnung 120 ist fluidisch mit dem Reduktionsmittelspeichertank 110 verbunden. Die Reduktionsmitteleinführanordnung 120 ist so konfiguriert, dass sie das Reduktionsmittel selektiv in den SCR-Katalysator 150 oder vorgelagert davon (z. B. in die Zuflussleitung 102) oder in einen dem SCR-Katalysator 150 vorgelagerten Mischer (nicht dargestellt) einleitet. Die Reduktionsmitteleinfuhranordnung 120 kann verschiedene Strukturen umfassen, um eine Aufnahme des Reduktionsmittels aus dem Reduktionsmittelspeichertank 110 und Weiterleitung zu der SCR-Einheit 150 zu ermöglichen, beispielsweise Pumpen, Ventile, Siebe, Filter usw.
Das Nachbehandlungssystem 100 kann auch einen Reduktionsmitteleinspritzer umfassen, der an die Reduktionsmitteleinfuhranordnung 120 fluidisch gekoppelt und dazu konfiguriert ist, das Reduktionsmittel (z. B. einen kombinierten Fluss von Reduktionsmittel und Druckluft) in den SCR-Katalysator 150 einzuführen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Reduktionsmitteleinspritzer eine Düse mit einem vorbestimmten Durchmesser umfassen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Reduktionsmitteleinspritzer in dem Reduktionsmittelanschluss 156 positioniert und dazu gestaltet sein, dass ein Strom oder Strahl des Reduktionsmittels in das innere Volumen des Gehäuses 101 geleitet wird, um so das Reduktionsmittel zum SCR-Katalysator 150 zu leiten.
Das Hybridfahrzeug 1 kann auch einen Umgebungstemperatursensor 107 einschließen, der konfiguriert ist, um eine Umgebungstemperatur einer Umgebung außerhalb des Nachbehandlungssystems zu messen. Das Fahrzeug 1 kann auch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 109 einschließen, der konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 1 zu bestimmen.
Die Steuerung 170 ist betriebsmäßig mit dem Motor 10, der Energiespeichervorrichtung 20, dem Umgebungstemperatursensor 107, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 109 und dem Nachbehandlungssystem 100 gekoppelt, beispielsweise dem SCR-Katalysatoreinlass-Temperatursensor 153 und dem SCR-Katalysatorauslass-Temperatursensor 155. Die Steuerung 170 kann kommunikativ an den ersten Sensor 103 gekoppelt sein und kann konfiguriert sein, um ein erstes Sensorsignal von dem ersten Sensor 103 zu empfangen, um beispielsweise eine Menge an NO_x-Gasen zu bestimmen, die in dem Abgas enthalten sind, das in das Nachbehandlungssystem eintritt. Die Steuerung 170 kann auch kommunikativ an den zweiten Sensor 105 gekoppelt sein und kann dazu konfiguriert sein, eine Menge von NO_x-Gasen oder Ammoniak, das in dem Abgas eingeschlossen ist, in die Umgebung auszustoßen. Die Steuerung 170 kann betriebsmäßig mit dem Motor 10, der Energiespeichervorrichtung 20, dem Umgebungstemperatursensor 107 und verschiedenen Komponenten des Nachbehandlungssystems 100 unter Verwendung eines beliebigen Typs und einer beliebigen Anzahl von drahtgebundenen oder drahtlosen Verbindungen gekoppelt sein. Zum Beispiel kann eine drahtgebundene Verbindung ein serielles Kabel, ein faseroptisches Kabel, ein CAT5-Kabel oder jegliche andere Form von verdrahteter Verbindung sein. Drahtlose Verbindungen können das Internet, Wi-Fi, Mobilfunk, Funk, Bluetooth, ZigBee usw. einschließen. In einer Ausführungsform stellt ein Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus) den Austausch von Signalen, Informationen und/oder Daten bereit. Der CAN-Bus schließt eine beliebige Anzahl von drahtgebundenen und drahtlosen Verbindungen ein.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 170 konfiguriert sein, um eine Abgastemperatur und eine Abgasströmungsrate des Abgases basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern zu schätzen. Zum Beispiel kann die Steuerung 170 ein Motorbetriebsparametersignal von dem Motor 10 empfangen, das die Motorbetriebsparameter angibt. Die Steuerung 170 interpretiert das Motorbetriebsparametersignal und bestimmt daraus die Abgastemperatur und Durchflussrate, beispielsweise unter Verwendung von Gleichungen, Algorithmen oder Nachschlagetabellen, die in der Steuerung 170 bereitgestellt werden. Der Satz von Motorbetriebsparametern kann eine Motordrehzahl des Motors 10 und eine Lastanforderung (z. B. Drehmomentanforderung) vom Motor 10 und eine Kühlmitteltemperatur eines Kühlmittels des Motors 10 einschließen, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Lastanforderung kann basierend auf einer Position eines Gaspedals des Hybridfahrzeugs 1 bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 170 die Abgastemperatur und Durchflussraten auch basierend auf einer Drehmomentanforderung von der Energiespeichervorrichtung 20 bestimmen.
Die Steuerung 170 ist konfiguriert, um eine Abgaskühlrate des SCR-Katalysators 150 basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, der Abgasströmungsrate und einer SCR-Katalysatortemperatur zu schätzen. Zum Beispiel kann die Steuerung 170 SCR-Einlasstemperatur- und SCR-Auslasstemperatursignale von dem SCR-Katalysatoreinlass-Temperatursensor 153 und dem SCR-Katalysatorauslass-Temperatursensor 155 empfangen und daraus die SCR-Katalysatortemperatur schätzen. Die Steuerung 170 kann Gleichungen, Algorithmen und/oder Nachschlagetabellen einschließen, um die Abgaskühlrate basierend auf der Abgastemperatur und der Durchflussrate und die SCR-Katalysatortemperatur zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 170 konfiguriert sein, um die Abgaskühlrate basierend auch auf einer Oxidationskatalysatortemperatur des Oxidationskatalysators 130 und/oder einer Filtertemperatur des Filters 140 zu bestimmen. Die Abgaskühlrate gibt die Geschwindigkeit an, mit der das Abgas und damit der SCR-Katalysator 150 beispielsweise aufgrund einer niedrigen Last auf den Motor 10 gekühlt wird, oder das Hybridfahrzeug 1 wird allein durch die Energiespeichervorrichtung 20 angetrieben. In einigen Ausführungsformen kann die Abgaskühlrate während des Betriebs des Hybridfahrzeugs 1 ausschließlich an dem Motor 10 bestimmt werden.
Die Steuerung 170 ist auch konfiguriert, um eine Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators 150 basierend auf der Umgebungstemperatur, einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 1 und der SCR-Katalysatortemperatur zu bestimmen. Zum Beispiel ist die Umgebungstemperatur und wie schnell das Hybridfahrzeug 1 fährt, was vorschreibt, wie schnell Luft über das Nachbehandlungssystem 100 geblasen wird, auch ein Beitrag zum Bestimmen der Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators 150, d. h. der Luftkühlung des SCR-Katalysators 150. In einigen Ausführungsformen kann die Umgebungskühlrate während des Betriebs des Hybridfahrzeugs 1 ausschließlich an der Energiespeichervorrichtung 20 bestimmt werden.
Die Steuerung 170 ist konfiguriert, um eine Temperaturänderungsrate des SCR-Katalysators basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate zu bestimmen. Die Temperaturänderungsrate des SCR-Katalysators gibt an, wie schnell die SCR-Katalysatortemperatur zunimmt oder abnimmt. Dies kann verwendet werden, um vorherzusagen, wie schnell die SCR-Katalysatortemperatur unter einen niedrigen Temperaturschwellenwert (z. B. 200 Grad Celsius) abnimmt oder über einen hohen Temperaturschwellenwert (z. B. 400 Grad Celsius) ansteigt.
Die Steuerung 170 ist konfiguriert, um eine Lastverteilung zwischen dem Motor 10 und der Energiespeichervorrichtung 20 basierend auf der Temperaturänderungsrate des SCR-Katalysators einzustellen. Zum Beispiel kann die Steuerung 170 die Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur verwenden, um zu bestimmen, ob die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung des niedrigen Temperaturschwellenwerts abnimmt (z. B. 10 Grad Celsius mehr als der niedrige Temperaturschwellenwert ist), bei dem die Effizienz der katalytischen Umwandlungseffizienz des SCR-Katalysators 150 unter eine minimale zulässige katalytische Umwandlungseffizienz des SCR-Katalysators 150 (z. B. 90 % katalytische Umwandlungseffizienz) fällt. Als Reaktion auf das Bestimmen, basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass sich der SCR-Katalysator dem niedrigen Temperaturschwellenwert nähert, kann die Steuerung 170 konfiguriert sein, um die Lastverteilung einzustellen, um die Last auf den Motor 10 zu erhöhen. Zum Beispiel kann die Steuerung 170 als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Temperatur des SCR-Katalysators 150 den niedrigen Temperaturschwellenwert in einem Zeitraum gleich oder weniger als 0,1 Minuten bis 3 Minuten erreicht, den Prozentsatz der Last (z. B. Drehmoment-%) erhöhen, die von dem Motor 10 relativ zu der Energiespeichervorrichtung 20 gezogen wird. Die erhöhte Last auf den Motor 10 erhöht die von dem Motor 10 verbrauchte Kraftstoffmenge und führt zu einer Erhöhung einer Temperatur des Abgases und somit des SCR-Katalysators 150.
Darüber hinaus ist die Steuerung 170 als Reaktion auf das Bestimmen basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung des hohen Temperaturschwellenwerts (z. B. 400 Grad Celsius) ansteigt, konfiguriert, um die Lastverteilung einzustellen, um die Last auf dem Motor 10 zu verringern. Zum Beispiel kann der hohe Temperaturschwellenwert einer Temperatur entsprechen, bei welcher der SCR-Katalysator 150 eine Freisetzung von gespeichertem Ammoniak erfährt und auch eine Verringerung der katalytischen Umwandlungseffizienz davon und/oder die Freisetzung von gespeichertem Ammoniak, das zu Ammoniakschlupf führt, erfährt. Als Reaktion auf das Bestimmen, basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass sich die SCR-Katalysatortemperatur dem hohen Temperaturschwellenwert nähert, kann die Steuerung 170 konfiguriert sein, um die Lastverteilung einzustellen, um die Last auf dem Motor 10 zu verringern. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Temperatur des SCR-Katalysators 150 den hohen Temperaturschwellenwert in einem Zeitraum gleich oder weniger als 1 Minuten erreicht, kann die Steuerung 170 den Prozentsatz der Leistung (z. B. Drehmoment-%), die von dem Motor 10 relativ zu der Energiespeichervorrichtung 20 gezogen wird, verringern. Die verringerte Last auf dem Motor 10 reduziert den Kraftstoffverbrauch und führt zu einer Verringerung einer Temperatur des Abgases und somit des SCR-Katalysators 150.
Darüber hinaus kann die Steuerung 170 konfiguriert sein, um übermäßige Temperaturanstiege des SCR-Katalysators 150 zu verhindern. Zum Beispiel kann beim Übergang von einer leichten Last auf eine mittlere/hohe Last auf dem Motor 10 der SCR-Katalysator 150 einen signifikanten Temperaturanstieg erfahren, was bewirkt, dass der SCR-Katalysator 150 gespeichertes Ammoniak freisetzt, was zu Ammoniakschlupf führen kann. In einigen Ausführungsformen, als Reaktion auf das Bestimmen, dass eine Erhöhung der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur (z. B. basierend auf einem Gaspedalbefehl des Fahrzeugs 1 und/oder Temperaturänderungen in vorgelagerten Komponenten, wie dem Oxidationskatalysator 130 und/oder dem Filter 140) größer als ein Ratenerhöhungsschwellenwert ist (z. B. größer als 50 Grad Celsius/Minute bis 200 Grad Celsius/Minute), kann die Steuerung 170 konfiguriert sein, um eine Last auf der Energiespeichervorrichtung 20 relativ zu dem Motor 10 zu erhöhen, um die Temperaturänderungsrate des SCR-Katalysators zu reduzieren. Diese Situationen können auftreten, wenn das Hybridfahrzeug 1 von einer leichten Last auf eine mittlere oder eine hohe Last übergeht. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung 170 konfiguriert, um die Last auf dem Motor 10 bei Einlasstemperaturen des SCR-Katalysators 150 unter 300 Grad Celsius zu erhöhen, wenn der nachgelagerte AMO_x-Katalysator 160 eine ausreichende Anspringtemperatur aufweist.
Die Steuerung 170 verhindert einen starken Anstieg der SCR-Katalysatortemperatur, wodurch thermische Belastung und Schäden am SCR-Katalysator 150 reduziert werden. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 170 auch die Reduktionsmittelzuführanordnung 120 anweisen, eine Menge an Reduktionsmittel, die in das Nachbehandlungssystem 100 eingeführt wird, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur einzustellen, um beispielsweise zu ermöglichen, dass im SCR-Katalysator 150 gespeichertes Ammoniak vor dem Desorbieren aufgrund des Temperaturanstiegs der SCR-Katalysatortemperatur abgereichert wird. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 170 zusätzlich zur Temperaturverwaltung konfiguriert sein, um eine Last auf dem Motor 10 zu erhöhen oder ein Luft/KraftstoffVerhältnis zum Motor 10 einzustellen, um eine Menge an NO_x-Gasen in dem von dem Motor 10 emittierten Abgas zu erhöhen. Das erhöhte NO_x im Abgas verbraucht das aus dem SCR-Katalysator 150 freigesetzte Ammoniak bei hohen Temperaturen, wodurch Ammoniak-Schlupf reduziert wird.
In einigen Ausführungsformen kann als Reaktion auf das Bestimmen, dass die SCR-Katalysatortemperatur innerhalb eines optimalen Betriebsbereichs (z. B. zwischen 200 Grad Celsius und 400 Grad Celsius) liegt, die Steuerung 170 konfiguriert sein, um die Lastverteilung basierend auf einer Lastanforderung, einem gewünschten Kraftstoffverbrauch, einer verbleibenden Kraftstoffmenge und/oder einer Menge an Leistung, die in der Energiespeichervorrichtung 20 verbleibt, einzustellen. Dies kann einem normalen Betrieb des Nachbehandlungssystems entsprechen. In diesen Fällen kann die Steuerung 170 den Prozentsatz der Last, die von dem Motor 10 relativ zu der Energiespeichervorrichtung 20 gezogen wird, einstellen, um den Kraftstoffverbrauch zu maximieren.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 170 auch konfiguriert sein, um eine Lastverteilung zwischen dem Motor 10 und der Energiespeichervorrichtung 20 basierend auf der Lastanforderung des Hybridfahrzeugs, einer Position des Hybridfahrzeugs 1 auf der Route und/oder einer Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 1 einzustellen. Wenn zum Beispiel eine niedrige Last auf dem Hybridfahrzeug 1 vorliegt oder sich das Hybridfahrzeug 1 an einem Hafen in der Nähe einer Hafenanlage befindet oder eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 1 (z. B. bestimmt durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 109) unter einem niedrigen Schwellenwert (z. B. weniger als 40 mph) liegt, kann die Steuerung 10 konfiguriert sein, um das Hybridfahrzeug 1 unter alleiniger Verwendung einer Energiespeichervorrichtung 20 zu betreiben. Da eine signifikante Menge an NO_x bei niedrigen Lastbedingungen oder niedriger Geschwindigkeit erzeugt wird (z. B. Emissionen größer als 50 % NO_x unter niedriger Last am Hafen nahe der Hafenanlage oder bei Schritttempo oder im Leerlauf in der Warteschlange an der Hafenanlage), beseitigt das Betreiben des Hybridfahrzeugs 1 ausschließlich auf der Energiespeichervorrichtung 20 den Hauptanteil der NO_x-Emissionen durch das Hybridfahrzeug. In einigen Fällen kann die Steuerung 170 konfiguriert sein, um den Motor 10 während dieser Betriebsbedingungen zu starten, beispielsweise als Reaktion darauf, dass eine in der Energiespeichervorrichtung 20 gespeicherte Leistung unter einen Schwellenwert fällt, oder basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, wie vorstehend hierin beschrieben. In einigen Ausführungsformen kann der SCR-Katalysator 150 zum Beispiel unter Verwendung einer elektrischen Heizung (nicht gezeigt) erwärmt werden, um die Temperatur des SCR-Katalysators 150 während derartiger Bedingungen über dem niedrigen Temperaturschwellenwert oder unter Verwendung beliebiger anderer geeigneter Kaltstarttechnologien aufrechtzuerhalten.
Die Steuerung 170 kann konfiguriert sein, um Last zwischen dem Motor 10 und der Energiespeichervorrichtung 20 einzustellen, wenn unter hohen Lastbedingungen gefahren wird, oder wenn mit mittleren Geschwindigkeiten (z. B. zwischen 65-90 km/h) gefahren wird, wobei Leistung aus der Energie 10 wünschenswert sein kann. Diese Situationen können auftreten, wenn das Hybridfahrzeug 1 auf der Landstraße fährt oder eine Rampe einer Stadtautobahn hochfährt. Die Nutzung des Motors 10 erhöht die Temperatur des Abgases, wodurch der SCR-Katalysator 150 erwärmt wird, um seine katalytische Umwandlungseffizienz zu erhöhen und die Energiespeichervorrichtung zu laden. Die Steuerung 170 kann auch konfiguriert sein, um das Hybridfahrzeug 1 mit hohen Geschwindigkeiten (z. B. mehr als 90 km/h) zu betreiben, beispielsweise bei der Fahrt auf einer Stadtautobahn. Die Energiespeichervorrichtung 20 kann beispielsweise zur Verwendung während zukünftiger hoher Lastbedingungen geladen werden. Der Kraftstoffverbrauch des Motors 10 ist bei hohen Drehzahlen höher, während dem Hybridfahrzeug 1 ausreichend Leistung zur Aufrechterhaltung der hohen Drehzahl bereitgestellt wird. Darüber hinaus hat der SCR-Katalysator 150 eine ausreichende Temperatur, um NO_x-Emissionen bei einer hohen katalytischen Umwandlungseffizienz zu verringern. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 170 auch konfiguriert sein, um eine Last auf dem Motor 10 zu erhöhen oder zu verringern, um beispielsweise eine Menge an NO_x-Gasen in dem von dem Motor 10 emittierten Abgas zu steuern, um eine gewünschte SCR-katalytische Umwandlungseffizienz zu erhalten.
In manchen Ausführungsformen kann die Steuerung 170 verschiedene Komponenten und Module einschließen, die konfiguriert sind, um die Vorgänge der Steuerung 170 durchzuführen. Zum Beispiel ist 2 ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerung 170 gemäß einer Ausführungsform. Die Steuerung 170 schließt einen Prozessor 172, einen Speicher 174 oder ein beliebiges anderes computerlesbares Medium und eine Kommunikationsschnittstelle 176 ein. Darüber hinaus schließt die Steuerung 170 eine Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, eine Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, eine Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d, eine Lastverteilungssteuerschaltung 174e und in einigen Ausführungsformen eine Energiespeichervorrichtungs- (ESD) -Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b ein. Es versteht sich, dass die Steuerung 170 nur eine Ausführungsform der Steuerung 170 zeigt, und auch jede andere Steuerung verwendet werden kann, die in der Lage ist, die hierin beschriebenen Aufgaben auszuführen.
Der Prozessor 172 kann einen Mikroprozessor, einen speicherprogrammierbaren Steuerchip (PLC), einen ASIC-Chip oder einen anderen geeigneten Prozessor umfassen. Der Prozessor 172 kommuniziert mit dem Speicher 174 und ist dazu konfiguriert, Anweisungen, Algorithmen, Befehle oder sonstige im Speicher 174 abgelegte Programme auszuführen.
Der Speicher 174 umfasst alle hierin erörterten Speicher- und/oder Speicherplatzkomponenten. Zum Beispiel kann der Speicher 174 einen Arbeitsspeicher und/oder Cache des Prozessors 172 umfassen. Der Speicher 174 kann auch ein oder mehrere Speichervorrichtungen umfassen (z. B. Festplatten, Flash-Laufwerke, computerlesbare Medien usw.), welche entweder lokal oder entfernt von der Steuerung 170 angeordnet sind. Der Speicher 174 ist dazu konfiguriert, Nachschlagetabellen, Algorithmen oder Anweisungen zu speichern.
In einer Konfiguration sind die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e als maschinen- oder computerlesbare Medien (z. B. in dem Speicher 174 gespeichert) verkörpert, die durch einen Prozessor, wie den Prozessor 172, ausführbar sind. Wie hierin beschrieben und neben anderen Verwendungen ermöglichen die maschinenlesbaren Medien (z. B. der Speicher 174) die Durchführung bestimmter Vorgänge zum Empfangen und Senden von Daten. Zum Beispiel können die maschinenlesbaren Medien eine Anweisung (z. B. einen Befehl usw.) bereitstellen, um z. B. Daten zu erfassen. In diesem Zusammenhang können die maschinenlesbaren Medien eine programmierbare Logik einschließen, welche die Häufigkeit der Datenerfassung (oder Datenübertragung) definiert. Die computerlesbaren Medien können daher einen Code einschließen, der in jeder beliebigen Programmiersprache geschrieben sein kann, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Java oder dergleichen, sowie in allen herkömmlichen prozeduralen Programmiersprachen wie C-Programmiersprachen oder ähnlichen Programmiersprachen. Der computerlesbare Programmcode kann auf einem Prozessor oder mehreren entfernten Prozessoren ausgeführt werden. In letzterem Szenario können die entfernten Prozessoren miteinander durch jede beliebige Art von Netzwerk (z. B. CAN-Bus usw.) verbunden sein.
In einer anderen Konfiguration sind die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e als Hardwareeinheiten, wie elektronische Steuereinheiten, eingebaut. Somit können die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e als eine oder mehrere Schaltkomponenten eingebaut sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Verarbeitungsschaltlogik, Netzwerkschnittstellen, Peripheriegeräte, Eingabegeräte, Ausgabegeräte, Sensoren usw.
In einigen Ausführungsformen können die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e die Form von einer oder mehreren analogen Schaltungen, elektronischen Schaltungen (z. B. integrierten Schaltungen (IC), diskreten Schaltungen, System-on-Chip-Schaltungen (SOC-Schaltungen), Mikrosteuerungen usw.), Telekommunikationsschaltungen, Hybridschaltungen und einer beliebigen anderen Art von „Schaltung“ annehmen. In dieser Hinsicht können die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d, und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e eine beliebige Art von Komponente zum Erzielen oder Ermöglichen des Erreichens der hierin beschriebenen Vorgänge einschließen. Zum Beispiel kann eine Schaltung, wie hierin beschrieben, einen oder mehrere Transistoren, Logikgatter (z. B. NAND, AND, NOR, OR, XOR, NOT, XNOR usw.), Widerstände, Multiplexer, Register, Kondensatoren, Induktivitäten, Dioden, Verdrahtung usw. einschließen.
Somit können die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e auch programmierbare Hardwarevorrichtungen, wie feldprogrammierbare Gate-Arrays, programmierbare Array-Logik, programmierbare Logikvorrichtungen oder dergleichen, einschließen. In dieser Hinsicht können die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e eine oder mehrere Speichervorrichtungen zum Speichern von Anweisungen einschließen, die von dem/den Prozessor(en) der Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, der ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, der Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, der Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und der Lastverteilungssteuerschaltung 174e ausführbar sind. Die eine oder mehreren Speichervorrichtungen und der eine oder die mehreren Prozessoren können die gleiche Definition haben, wie sie unten in Bezug auf den Speicher 174 und den Prozessor 172 bereitgestellt ist.
In dem gezeigten Beispiel schließt die Steuerung 170 den Prozessor 172 und den Speicher 174 ein. Der Prozessor 172 und der Speicher 174 können gestaltet oder konfiguriert sein, um die hierin beschriebenen Anweisungen, Befehle und/oder Steuerungsprozesse in Bezug auf die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e auszuführen oder zu implementieren. Somit stellt die dargestellte Konfiguration die zuvor erwähnte Anordnung dar, bei der die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e als maschinen- oder computerlesbare Medien eingebaut sind. Wie jedoch oben erwähnt, soll diese Veranschaulichung nicht einschränkend sein, da die vorliegende Offenbarung andere Ausführungsformen in Betracht zieht, wie die zuvor erwähnte Ausführungsform, bei der die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e oder mindestens eine der Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, der ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, der Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, der Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und der Lastverteilungssteuerschaltung 174e als eine Hardwareeinheit konfiguriert sind. Alle derartigen Kombinationen und Variationen sollen in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
Der Prozessor 172 kann als einer oder mehrere Mehrzweck-Prozessoren, als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), digitaler Signalprozessor (DSP), Gruppe von Prozessorkomponenten oder andere geeignete elektronische Verarbeitungskomponenten implementiert sein. In einigen Ausführungsformen können der eine oder die mehreren Prozessoren durch mehrere Schaltungen gemeinsam genutzt werden (z. B. können die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b, die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c, die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und die Lastverteilungssteuerschaltung 174e denselben Prozessor umfassen oder anderweitig gemeinsam nutzen, der bei einigen Ausführungsbeispielen Anweisungen, die gespeichert sind oder auf die anderweitig über unterschiedliche Speicherbereiche zugegriffen wird, ausführen kann). Alternativ oder zusätzlich können der eine oder die mehreren Prozessoren so gestaltet sein, dass sie bestimmte Vorgänge unabhängig von einem oder mehreren Co-Prozessoren durchführen oder auf andere Weise ausführen. In anderen Ausführungsbeispielen können zwei oder mehr Prozessoren über einen Bus gekoppelt sein, um eine unabhängige, parallele, Pipeline- oder Multithread-Befehlsausführung zu ermöglichen. Alle derartigen Variationen sollen in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen. Der Speicher 174 (z. B. RAM, ROM, Flash-Memory, Festplattenspeicher usw.) kann Daten und/oder Computercode zum Ermöglichen der verschiedenen hier beschriebenen Prozesse speichern. Der Speicher 174 kann mit dem Prozessor 172 kommunikativ verbunden sein, um dem Prozessor 172 einen Computercode oder Anweisungen bereitzustellen, um mindestens einige der hierin beschriebenen Prozesse auszuführen. Darüber hinaus kann der Speicher 174 ein gegenständlicher, nicht transienter flüchtiger Speicher oder nicht flüchtiger Speicher sein oder diese einschließen. Demgemäß kann der Speicher 174 Datenbankkomponenten, Objektcodekomponenten, Skriptkomponenten oder einen beliebigen anderen Typ von Informationsstruktur zum Unterstützen der verschiedenen Aktivitäten und Informationsstrukturen, die hier beschrieben sind, einschließen.
Die Kommunikationsschnittstelle 176 kann drahtlose Schnittstellen (z. B. Buchsen, Antennen, Sender, Empfänger, Kommunikationsschnittstellen, drahtgebundene Endgeräte usw.) zum Durchführen von Datenkommunikationen mit verschiedenen Systemen, Vorrichtungen oder Netzwerken einschließen. Zum Beispiel kann die Kommunikationsschnittstelle 176 eine Ethernet-Karte und einen Anschluss zum Senden und Empfangen von Daten über ein ethernetbasiertes Kommunikationsnetzwerk und/oder eine WLAN-Kommunikationsschnittstelle zum Kommunizieren mit dem Motor 10, der Energiespeichervorrichtung 20, dem ersten Sensor 103, dem zweiten Sensor 105, dem Umgebungstemperatursensor 107, dem Fahrzeuggeschwidigkeitssensor 109, den Temperatursensoren 153 und 155 einschließen. Die Kommunikationsschnittstelle 176 kann gestaltet sein, um über lokale Bereichsnetzwerke (z. B. das Internet usw.) zu kommunizieren, und kann eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen (z. B. IP, LON, Bluetooth, ZigBee, Funk, Mobilfunk, Nahfeldkommunikation usw.) verwenden.
Die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a ist konfiguriert, um einen Satz von Motorbetriebsparametersignalen von dem Motor 10 zu empfangen und daraus eine Abgastemperatur und Abgasströmungsrate zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung ein Motordrehmomentanforderungssignal (z. B. von einem Gaspedal des Hybridfahrzeugs 1), ein Motordrehzahlsignal und in einigen Ausführungsformen ein Kühlmitteltemperatursignal von dem Motor 10 empfangen und daraus die Abgastemperatur und Durchflussrate bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a auch ein ESD-Drehmomentanforderungssignal von der ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b empfangen, um ein Gesamtdrehmoment zu bestimmen, das von dem Hybridfahrzeug 1 angefordert wird, und die Gesamtdrehmomentanforderung zum Bestimmen der Abgastemperatur und Durchflussrate zu verwenden.
Die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b empfängt ein ESD-Lastprozentsignal von der Lastverteilungssteuerschaltung 174e, das angibt, dass der Prozentsatz der Last (z. B. Drehmoment) von der Energiespeichervorrichtung 20 zum Bereitstellen des Hybridfahrzeugs 1 bereitgestellt wird. Die ESD-Drehmomentanforderungs-Bestimmungsschaltung 174b bestimmt den Drehmomentbedarf des ESD und übermittelt das ESD-Drehmomentanforderungssignal an die Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a, wie zuvor hierin beschrieben.
Die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c empfängt ein Abgastemperatursignal und ein Abgasdurchflusssignal von der Abgasparameter-Bestimmungsschaltung 174a. Die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c empfängt auch ein Temperatursignal des SCR-Katalysators (z. B. von den SCR-Katalysatoreinlass- und -auslass-Temperatursensoren 153 und 155) und bestimmt die Abgaskühlrate des SCR-Katalysators 150 basierend auf der Abgastemperatur, der Abgasströmungsrate und der SCR-Katalysatortemperatur. In einigen Ausführungsformen kann die Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c konfiguriert sein, um die Abgaskühlrate basierend auch auf einer Oxidationskatalysatortemperatur des Oxidationskatalysators 130 und/oder einer Filtertemperatur des Filters 140 zu bestimmen.
Die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d ist konfiguriert, um die Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators 150 zu bestimmen. Zum Beispiel empfängt die Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d das SCR-Katalysatortemperatursignal, ein Umgebungstemperatursignal, das die Umgebungstemperatur von dem Umgebungstemperatursensor 107 angibt, und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 109 und bestimmt daraus die Umgebungskühlrate.
Die Lastverteilungssteuerschaltung 174e empfängt eine Abgaskühlrate von der Abgaskühlraten-Bestimmungsschaltung 174c und ein Umgebungskühlratensignal von der Umgebungskühlraten-Bestimmungsschaltung 174d und bestimmt daraus die Temperaturänderungsrate des SCR-Katalysators. Basierend auf der Temperaturänderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur erzeugt die Lastverteilungssteuerschaltung 174e ein ESD-Lastprozentsignal, das mit der Energiespeichervorrichtung 20 verbunden ist (oder mit einer elektromagnetischen Vorrichtung, die mit der Energiespeichervorrichtung 20 gekoppelt ist), und einen Motorlastprozentsatz, der an den Motor 10 übermittelt wird. Die jeweiligen Lastprozentsignale stellen eine Lastverteilung zwischen dem Motor 10 und der Energiespeichervorrichtung 20 ein, um die Verringerung der SCR-Katalysatortemperatur unter den niedrigen Temperaturschwellenwert, die Erhöhung der SCR-Katalysatortemperatur über die hohen Schwellentemperatur und/oder eine stärkere Erhöhung der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur zu unterdrücken.
3A-3B veranschaulichen ein schematisches Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 200 zum Steuern des Betriebs eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform. Das Hybridfahrzeug (z. B. das Hybridfahrzeug 1) schließt einen Motor (z. B. den Motor 10), eine Energiespeichervorrichtung (z. B. die Energiespeichervorrichtung 20) und ein Nachbehandlungssystem (z. B. das Nachbehandlungssystem 100) ein. Das Hybridfahrzeug kann eine Steuerung (z. B. die Steuerung 170) einschließen, die zum Einstellen einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung konfiguriert ist, um einem in dem Abgasnachbehandlungssystem enthaltenen SCR-Katalysator (z. B. den SCR-Katalysator 150) zu ermöglichen, bei einer optimalen katalytischen Umwandlungseffizienz zu arbeiten. Obwohl in Bezug auf das Fahrzeug 1 und die Steuerung 170 beschrieben, können die Vorgänge des Verfahrens 200 mit jeder anderen geeigneten Steuerung durchgeführt oder in einem anderen Hybridfahrzeug verwendet werden.
Das Verfahren 200 schließt das Bestimmen, durch die Steuerung 170, einer Abgastemperatur und einer Abgasströmungsrate eines Abgases ein, das durch den SCR-Katalysator 150 strömt, basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern. Der Satz von Motorbetriebsparametern kann beispielsweise eine Last- oder Drehmomentanforderung von dem Motor 10, eine Motordrehzahl und in einigen Ausführungsformen eine Kühlmitteltemperatur eines Kühlmittels des Motors 10) einschließen.
Bei 204 bestimmt die Steuerung 170 eine Abgaskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf der bestimmten Abgastemperatur, der Abgasströmungsrate und einem SCR-Katalysator 150. Die Abgaskühlrate gibt die Geschwindigkeit an, mit der das Abgas und damit der SCR-Katalysator 150 beispielsweise aufgrund einer niedrigen Last auf den Motor 10 gekühlt wird, oder das Hybridfahrzeug 1 wird allein durch die Energiespeichervorrichtung 20 angetrieben.
Bei 206 bestimmt die Steuerung 170 eine Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators 150 basierend auf einer Umgebungstemperatur (z. B. gemessen durch den Umgebungstemperatursensor 107), einer Fahrzeugdrehzahl (z. B. bestimmt durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 109) und der SCR-Katalysatortemperatur.
Bei 208 bestimmt die Steuerung 170 eine Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur des SCR-Katalysators 150 basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate.
Bei 210 bestimmt die Steuerung 170, ob sich die SCR-Katalysatortemperatur einer niedrigen Temperaturschwelle (z. B. 200 Grad Celsius) nähert, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass sich die SCR-Katalysatortemperatur dem niedrigen Temperaturschwellenwert nähert (210:JA), stellt die Steuerung 170 eine Lastverteilung zwischen dem Motor 10 und der Energiespeichervorrichtung 20 ein, um eine Last auf dem Motor 10 in 212 zu erhöhen. Dies erhöht die Abgastemperatur, wodurch der SCR-Katalysator 150 erwärmt wird, wie zuvor hierin beschrieben.
Als Reaktion auf das Bestimmen, dass sich die SCR-Katalysatortemperatur nicht dem niedrigen Temperaturschwellenwert (210:NO) nähert, fährt das Verfahren 200 mit Vorgang 214 fort, und die Steuerung 170 bestimmt, ob sich der SCR-Katalysator auf der Basis der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur einem hohen Temperaturschwellenwert nähert. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass sich die SCR-Katalysatortemperatur dem hohen Temperaturschwellenwert nähert (214:JA), stellt die Steuerung 170 eine Lastverteilung ein, um eine Last auf dem Motor 10 zu verringern, bei 216 beispielsweise durch Erhöhen einer Last auf der Energiespeichervorrichtung 20.
Als Reaktion auf das Bestimmen, dass sich die SCR-Katalysatortemperatur dem hohen Temperaturschwellenwert nicht nähert (214:NEIN), fährt das Verfahren 200 mit dem Vorgang 218 fort, und die Steuerung 170 bestimmt, ob die Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur größer als ein Ratenschwellenwert ist (z. B. größer als 50 Grad Celsius pro Minute bis 200 Grad Celsius/Minute). Als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur größer als der Ratenschwellenwert ist (218:JA), stellt die Steuerung 170 die Lastverteilung ein, um eine Last auf der Energiespeichervorrichtung 20 relativ zum Motor 10 in 220 zu erhöhen.
In einigen Ausführungsformen kann als Reaktion auf das Bestimmen, dass die SCR-Katalysatortemperatur innerhalb eines optimalen Betriebsbereichs (z. B. zwischen 250 Grad Celsius und 550 Grad Celsius) liegt, die Steuerung 170 konfiguriert sein, um die Lastverteilung basierend auf einer Lastanforderung, einem gewünschten Kraftstoffverbrauch, einer verbleibenden Kraftstoffmenge und/oder einer in der Energiespeichervorrichtung 20 verbleibenden Leistungsmenge in 222 einzustellen. Dies kann einem Betrieb des Nachbehandlungssystems mit seiner optimalen katalytischen Umwandlungseffizienz (z. B. größer als 90 % Effizienz) entsprechen. In diesen Fällen kann die Steuerung 170 den Prozentsatz der Last, die von dem Motor 10 relativ zu der Energiespeichervorrichtung 20 gezogen wird, einstellen, um den Kraftstoffverbrauch zu maximieren.
Es gilt zu beachten, dass der Begriff „Beispiel“, wie hierin zur Beschreibung verschiedener Ausführungsformen verwendet, angeben soll, dass solche Ausführungsformen mögliche Beispiele, Veranschaulichungen und/oder Abbildungen möglicher Ausführungsformen sind (und dass ein solcher Begriff nicht notwendigerweise darauf schließen lassen soll, dass solche Ausführungsformen außergewöhnliche oder hervorragende Beispiele sind).
Wie hierin verwendet, bedeuten die Begriffe „etwa“ und „ungefähr“ im Allgemeinen plus oder minus 10 % des angegebenen Werts. Beispielsweise würde „etwa 0,5“ die Werte 0,45 und 0,55 einschließen, „etwa 10“ würde 9 bis 11 einschließen, „etwa 1000“ würde 900 bis 1100 einschließen.
Der hierin verwendete Begriff „gekoppelt“ und dergleichen bedeutet die direkte oder indirekte Verbindung von zwei Elementen miteinander. Dieses Verbinden kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. abnehmbar oder lösbar) geschehen. Eine solche Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Elemente, oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente, einstückig als ein einheitlicher Körper miteinander ausgebildet werden, oder dadurch, dass die beiden Elemente, oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente, aneinander befestigt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau und die Anordnung der verschiedenen, beispielhaften Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl nur einige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, erkennt der Fachmann beim Lesen dieser Offenbarung unschwer, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente; Werte von Parametern, Montageanordnungen; Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des offenbarten Gegenstands abzuweichen. Zusätzlich versteht es sich, dass Merkmale aus einer hierin offenbarten Ausführungsform mit Merkmalen von anderen hierin offenbarten Ausführungsformen kombiniert werden können, wie es einem Fachmann bekannt ist. Weitere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können ebenfalls an der Konstruktion, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Ausführungsformen abzuweichen.
Obgleich diese Beschreibung viele spezielle Ausführungseinzelheiten enthält, sollten diese nicht als Einschränkung des Umfangs der Ausführungsformen oder der Ansprüche gedacht sein, sondern vielmehr als Beschreibungen von Merkmalen, die für bestimmte Ausführungen von bestimmten Ausführungsformen spezifisch sind. Bestimmte, in dieser Patentschrift im Kontext separater Ausführungen beschriebene Merkmale können auch in Kombination in einer einzigen Ausführung umgesetzt werden. Im Gegensatz dazu können verschiedene, im Kontext einer einzigen Ausführung beschriebene Merkmale auch in mehreren Ausführungen separat oder in einer beliebigen, geeigneten Unterkombination umgesetzt werden. Obwohl Merkmale vorstehend so beschrieben sein können, dass sie in bestimmten Kombinationen wirksam sind und auch anfänglich als solche beansprucht sein können, können zudem ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in manchen Fällen aus der Kombination ausgesondert werden, und die beanspruchte Kombination kann sich auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination beziehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/927406 [0001]

Claims

Steuerung zum Steuern eines Betriebs eines Hybridfahrzeugs, das einen Motor, ein Nachbehandlungssystem mit einem mit dem Motor gekoppelten selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) und eine Energiespeichervorrichtung einschließt, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um betriebsmäßig mit dem Motor, der Energiespeichervorrichtung und dem Nachbehandlungssystem gekoppelt zu sein, wobei die Steuerung konfiguriert ist zum: Schätzen einer Abgastemperatur und einer Abgasströmungsrate eines Abgases, das von dem Nachbehandlungssystem aus dem Motor basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern empfangen wird; Schätzen einer Abgaskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf der geschätzten Abgastemperatur und der Abgasströmungsrate und einer SCR-Katalysatortemperatur; Bestimmen einer Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf einer Umgebungstemperatur einer Umgebung außerhalb des Nachbehandlungssystems, einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs und der SCR-Katalysatortemperatur; Schätzen einer Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate; und Einstellen einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der SCR-Temperaturänderungsrate.
Steuerung nach Anspruch 1, ferner konfiguriert zum: Einstellen der Lastverteilung als Reaktion auf das Bestimmen, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines niedrigen Temperaturschwellenwerts abnimmt, um eine Last auf dem Motor zu erhöhen.
Steuerung nach Anspruch 1, ferner konfiguriert zum: Einstellen der Lastverteilung als Reaktion auf das Bestimmen, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines hohen Temperaturschwellenwerts ansteigt, um die Last auf dem Motor zu verringern.
Steuerung nach Anspruch 1, ferner konfiguriert zum: Erhöhen einer Last auf der Energiespeichervorrichtung relativ zu dem Motor als Reaktion auf das Bestimmen, dass eine Erhöhung der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur größer als eine Geschwindigkeitserhöhungsschwelle ist, um die Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur zu reduzieren.
Steuerung nach Anspruch 1, wobei der Satz von Motorparametern eine Drehzahl des Motors, eine Drehmomentanforderung von dem Motor und eine Kühlmitteltemperatur eines Kühlmittels umfasst, das durch den Motor strömt.
Steuerung nach Anspruch 1, wobei: das Nachbehandlungssystem auch einen Oxidationskatalysator umfasst, der dem SCR-Katalysator vorgelagert angeordnet ist; und die Steuerung konfiguriert ist, um die Abgaskühlrate basierend auch auf einer Oxidationskatalysatortemperatur des Oxidationskatalysators zu schätzen.
Steuerung nach Anspruch 1, ferner konfiguriert zum: Anweisen einer Reduktionsmittelzuführanordnung, um eine Menge an Reduktionsmittel einzustellen, die in das Nachbehandlungssystem eingeführt wird.
Steuerung nach Anspruch 1, ferner konfiguriert zum: Einstellen der Lastverteilung basierend auf einer Lastanforderung, einem gewünschten Kraftstoffverbrauch, einer verbleibenden Kraftstoffmenge und/oder einer Menge an Leistung, die in der Energiespeichervorrichtung verbleibt, als Reaktion auf das Bestimmen, dass die SCR-Katalysatortemperatur innerhalb eines optimalen Betriebsbereichs liegt.
Hybridfahrzeug, umfassend: einen Motor; eine Energiespeichervorrichtung; ein Nachbehandlungssystem, das fluidisch mit dem Motor gekoppelt und konfiguriert ist, um ein von dem Motor erzeugtes Abgas zu empfangen, wobei das Nachbehandlungssystem einen selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) umfasst, der konfiguriert ist, um Bestandteile des Abgases zu behandeln; und eine Steuerung, die betriebsmäßig mit dem Motor, der Energiespeichervorrichtung und dem Nachbehandlungssystem gekoppelt ist, wobei die Steuerung konfiguriert ist zum: Schätzen einer Abgastemperatur und einer Abgasströmungsrate des Abgases basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern, Schätzen einer Abgaskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf der geschätzten Abgastemperatur und der Abgasströmungsrate und einer SCR-Katalysatortemperatur, Bestimmen einer Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf einer Umgebungstemperatur einer Umgebung außerhalb des Nachbehandlungssystems, einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs und der SCR-Katalysatortemperatur, Schätzen einer Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate, und Einstellen einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der SCR-Temperaturänderungsrate.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung konfiguriert ist zum: Einstellen der Lastverteilung als Reaktion auf das Bestimmen, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines niedrigen Temperaturschwellenwerts abnimmt, um eine Last auf dem Motor zu erhöhen.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung konfiguriert ist zum: Einstellen der Lastverteilung als Reaktion auf das Bestimmen, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines hohen Temperaturschwellenwerts ansteigt, um die Last auf dem Motor zu verringern.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung konfiguriert ist zum: Erhöhen einer Last auf der Energiespeichervorrichtung relativ zu dem Motor als Reaktion auf das Bestimmen, dass eine Erhöhung der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur größer als eine Geschwindigkeitserhöhungsschwelle ist, um die Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur zu reduzieren.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Satz von Motorparametern eine Drehzahl des Motors, eine Drehmomentanforderung von dem Motor und eine Kühlmitteltemperatur eines Kühlmittels umfasst, das durch den Motor strömt.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 6, wobei: das Nachbehandlungssystem auch einen Oxidationskatalysator umfasst, der dem SCR-Katalysator vorgelagert angeordnet ist; und die Steuerung konfiguriert ist, um die Abgaskühlrate basierend auch auf einer Oxidationskatalysatortemperatur des Oxidationskatalysators zu schätzen.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 6, wobei: das Nachbehandlungssystem eine Reduktionsmittelzuführanordnung einschließt, die konfiguriert ist, um ein Reduktionsmittel in das Nachbehandlungssystem einzuführen; und die Steuerung ferner zu Folgendem konfiguriert ist: Anweisen einer Reduktionsmittelzuführanordnung, um eine Menge an Reduktionsmittel einzustellen, die in das Nachbehandlungssystem eingeführt wird.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist zum: Einstellen der Lastverteilung basierend auf einer Lastanforderung, einem gewünschten Kraftstoffverbrauch, einer verbleibenden Kraftstoffmenge und/oder einer Menge an Leistung, die in der Energiespeichervorrichtung verbleibt, als Reaktion auf das Bestimmen, dass die SCR-Katalysatortemperatur innerhalb eines optimalen Betriebsbereichs liegt.
Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hybridfahrzeugs, das einen Motor, ein Nachbehandlungssystem mit einem mit dem Motor gekoppelten selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) und eine Energiespeichervorrichtung einschließt, wobei das Verfahren umfasst: Schätzen, durch eine Steuerung des Hybridfahrzeugs, einer Abgastemperatur und einer Abgasströmungsrate eines Abgases, das von dem Nachbehandlungssystem aus dem Motor basierend auf einem Satz von Motorbetriebsparametern empfangen wird; Schätzen, durch die Steuerung, einer Abgaskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, der Abgasströmungsrate und einer SCR-Katalysatortemperatur; Bestimmen, durch die Steuerung, einer Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators basierend auf einer Umgebungstemperatur einer Umgebung außerhalb des Nachbehandlungssystems, einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs und der SCR-Katalysatortemperatur; Schätzen, durch die Steuerung, einer Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate; und Einstellen, durch die Steuerung, einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der SCR-Temperaturänderungsrate.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Einstellen der Lastverteilung als Reaktion auf das Bestimmen durch die Steuerung, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines niedrigen Temperaturschwellenwerts abnimmt, um eine Last auf dem Motor zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Einstellen der Lastverteilung als Reaktion auf das Bestimmen durch die Steuerung, basierend auf der Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur, dass die SCR-Katalysatortemperatur in Richtung eines hohen Temperaturschwellenwerts ansteigt, um die Last auf dem Motor zu verringern.
Steuerung zum Steuern eines Betriebs eines Hybridfahrzeugs, das einen Motor, ein Nachbehandlungssystem mit einem mit dem Motor gekoppelten selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) und eine Energiespeichervorrichtung einschließt, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um betriebsmäßig mit dem Motor, der Energiespeichervorrichtung und dem Nachbehandlungssystem gekoppelt zu sein, wobei die Steuerung konfiguriert ist zum: Schätzen einer Abgaskühlrate des SCR-Katalysators; Bestimmen oder Schätzen einer Umgebungskühlrate des SCR-Katalysators; Schätzen einer Änderungsrate der SCR-Katalysatortemperatur basierend auf der Abgaskühlrate und der Umgebungskühlrate; und Einstellen einer Lastverteilung zwischen dem Motor und der Energiespeichervorrichtung basierend auf der SCR-Temperaturänderungsrate.