專利名稱：加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛。
背景技術(shù)：
減少汽車和其它由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)驅(qū)動(dòng)的車輛的化石燃料消耗和排放的需求 已為眾所周知。電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的車輛試圖滿足這些需求。然而，電動(dòng)車輛具有受剖限 制的行駛范圍和受到限制的能量容量且需要充足的時(shí)間以對(duì)其電池充電。 一種可選解 決方案為將ICE和電動(dòng)牽引馬達(dá)兩者結(jié)合在一輛車輛中。這種車輛典型地被稱為混合 動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)。 HEV可設(shè)置為多種配置，其中一些配置需要操作者在電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) 和內(nèi)燃運(yùn)轉(zhuǎn)間選擇，而在其他一些配置中內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與電驅(qū)動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換自動(dòng)執(zhí) 行。
最常見的配置為
a. 串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(SHEV)，其中內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)連接至稱為發(fā)電機(jī)的電動(dòng) 馬達(dá)。發(fā)電機(jī)依次地向電池和另一個(gè)稱為牽引馬達(dá)的電動(dòng)馬達(dá)提供電能。在SHEV中， 牽引馬達(dá)是唯一的車輪扭矩源。在發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間沒有機(jī)械連接；
b. 并聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)配置具有一起提供需要的車輪扭矩以驅(qū)動(dòng)車 輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)。在PHEV配置中，電動(dòng)馬達(dá)可用作通過ICE產(chǎn)生的能量對(duì) 電池充電的發(fā)電機(jī)；以及
c. 并聯(lián)/串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PSHEV),由于其兼有PHEV和SHEV配置的特性 并典型地被稱為"動(dòng)力分配"配置。在PSHEV中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通過行星齒輪組驅(qū)動(dòng)橋 機(jī)械連接至兩個(gè)電動(dòng)馬達(dá)。第一電動(dòng)馬達(dá)即發(fā)電機(jī)連接至中心齒輪，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)連接 至行星齒輪架，牽引馬達(dá)形式的第二電動(dòng)馬達(dá)通過驅(qū)動(dòng)橋中的附加傳動(dòng)裝置連接至環(huán) 形(輸出)齒輪。來自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)以對(duì)電池充電。發(fā)電機(jī)還對(duì)需要 的車輪(輸出軸)扭矩做出貢獻(xiàn)。牽引馬達(dá)用于貢獻(xiàn)車輪扭矩，并且如果使用再生制 動(dòng)系統(tǒng)則用于重新獲得制動(dòng)能量以對(duì)電池充電。
將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)結(jié)合起來的需求很清楚，減低內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗與排 放而不會(huì)感覺到車輛性能或行駛范圍損失。
所有的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的一個(gè)共同特征在于隨時(shí)可能停用時(shí)停止內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 以減少排放和燃料消耗，這樣的缺點(diǎn)在于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在其最佳運(yùn)行溫度以下運(yùn)行 并且特別地發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度經(jīng)常低于所期望的溫度，這樣會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)增加摩擦，因 此導(dǎo)致了較低的總體功效。在為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)引起特殊的問題，因?yàn)閷?duì)于柴油發(fā) 動(dòng)機(jī)，以被稱為后噴射的方法在燃燒循環(huán)后期噴射燃料以再生排氣后處理裝置例如柴 油微粒捕集器、NOx捕集器或催化轉(zhuǎn)化器是常規(guī)做法。這種燃料后噴射的不利之處在 于其導(dǎo)致燃料轉(zhuǎn)移到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油內(nèi)，并且隨著機(jī)油溫度降低轉(zhuǎn)移到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油內(nèi)的燃 料量有增加的趨勢。
因此，在需要排氣后處理裝置再生時(shí)需要以最高可能安全機(jī)油溫度運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供以有效方式加熱混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng) 機(jī)機(jī)油的方法與裝置。
依照本發(fā)明的第一方面，提供一種加熱具有電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的方法，所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有包括設(shè)置去從用于冷卻電驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)的冷卻劑傳輸熱量至發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的熱交換器的冷卻回路，且柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣后 處理裝置，該方法包括確定冷卻劑的溫度是否高于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度，確定是否需要 排氣后處理裝置再生，如果需要排氣后處理裝置再生且冷卻劑的溫度高于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油 的溫度，則在開始排氣后處理裝置再生之前通過從冷卻劑傳輸熱量至發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油而加 熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
使用冷卻劑加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油可以包括使冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油流過共同的熱交換
器o
依照本發(fā)明的第二方面，提供一種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其具有提供排氣至排氣后 處理裝置的用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油潤滑的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和帶有冷卻回路的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該冷卻回 路具有用于冷卻電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的冷卻劑可選擇性穿過的熱交換器及由控制器控制的用 于控制冷卻劑流過熱交換器的閥，其中熱交換器被設(shè)置為在冷卻劑與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油之間 傳輸熱量，當(dāng)冷卻劑的溫度高于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度時(shí)并且將發(fā)生排氣后處理裝置再生 時(shí)，控制器可搡作以開啟閥從而允許冷卻劑流過熱交換器以加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
控制器可搡作以允許冷卻劑流過熱交換器以在排氣后處理裝置再生開始之前加 熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
熱交換器可以是共同的熱交換器，且當(dāng)將發(fā)生排氣后處理裝置再生時(shí)，冷卻劑和
發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油兩者皆可流過該熱交換器。
其具有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油流過熱交換器的單獨(dú)控制可用于控
制發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的加熱。這在例如熱交換器位于油底殼內(nèi)及只有冷卻劑流過熱交換器時(shí) 是不可能實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的第二優(yōu)點(diǎn)在于在連接至柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理裝置再生的情況下能 夠減少轉(zhuǎn)移進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油內(nèi)的燃料。
現(xiàn)在將參考附圖以舉例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。


圖l為依照本發(fā)明的柴油混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的圖示。
圖2A為與所述混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的冷卻回路的 圖示。
圖2B為用于電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的又一冷卻回路的實(shí)施例。
圖3為顯示使用來自電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的冷卻劑加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的方法的流程圖。 圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明使用機(jī)油加熱再生排氣后處理裝置的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1與圖2,顯示了柴油混合動(dòng)力電動(dòng)車輛5，其在本實(shí)施例中為并聯(lián)/串聯(lián) 混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(動(dòng)力分配)配置。
車輛5具有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)20,來自所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)20的排氣流穿過排氣后處理裝 置，所述排氣后處理裝置在本實(shí)施例中為柴油微粒捕集器50。
機(jī)油泵54 (未顯示在圖1中)用來使機(jī)油從油底殼21流經(jīng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)20的潤 滑油回路與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻器回路并返回到油底売21循環(huán)。
機(jī)油泵54可由發(fā)動(dòng)機(jī)20直接驅(qū)動(dòng)，或?yàn)殡妱?dòng)機(jī)油泵，在為電動(dòng)機(jī)油泵的例子中 機(jī)油由控制器36可控地流過柴油發(fā)動(dòng)機(jī)20。
發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻器回路包括機(jī)油泵54、散熱器56和旁通閥55,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的 溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，所述旁通閥55可被溫度控制或電子控制去繞過散熱器56以加 速加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
發(fā)動(dòng)機(jī)20也具有用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)20的汽缸體與汽缸蓋的冷卻劑回路，其包括冷 卻劑泵52、散熱器51和旁通閥53,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，所述旁 通閥53可被溫度控制或電子控制去繞過散熱器51以加速加熱發(fā)動(dòng)機(jī)20。
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60包括牽引馬達(dá)30并也可以包括用于提供電傳動(dòng)給混合動(dòng)力車輛5 的該系統(tǒng)的其他組件，例如發(fā)電機(jī)/馬達(dá)24、電池控制模塊38和傳動(dòng)控制單元40。 所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60具有包括散熱器61、泵62、旁通閥63、液體-液體熱交換器70 和電子控制閥64的冷卻回路。
流過電驅(qū)動(dòng)冷卻回路的液體冷卻劑可以為水或機(jī)油或任何其他合適的液體。
控制器36可操作以接收多個(gè)來自傳感器71、 72及73的溫度輸入信號(hào)。所述傳 感器71、 72及73提供指示發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度的信號(hào)、指示分別來自熱交換器70上游 和下游的冷卻劑溫度的信號(hào)。
行星齒輪組26將齒輪架通過單向離合器44機(jī)械連接至柴油發(fā)動(dòng)機(jī)20，并將中 心齒輪機(jī)械連接至發(fā)電機(jī)/馬達(dá)24，將環(huán)形(輸出)齒輪連接至牽引馬達(dá)30。
發(fā)電機(jī)/馬達(dá)24也機(jī)械連接至制動(dòng)器22并電連接至電池28。牽引馬達(dá)30通過第二齒輪組32機(jī)械連接至行星齒輪組26的環(huán)形齒輪，并電連 接至電池28。行星齒輪組26的環(huán)形齒輪通過輸出軸33機(jī)械連接至車輛5的驅(qū)動(dòng)輪 34。
牽引馬達(dá)30可用于通過第二齒輪組32增加在并聯(lián)路徑上從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)20傳遞 給驅(qū)動(dòng)輪34的動(dòng)力。
總體的系統(tǒng)控制由常被稱作車輛系統(tǒng)控制器的控制器36執(zhí)行。
控制器36通過連接至每個(gè)部件控制器操作所有的車輛主要部件，且在本例中含 有動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊(PCM),盡管PCM可以封裝于獨(dú)立的單元中。
控制器36通過硬連線接口連接至柴油發(fā)動(dòng)機(jī)20,且也通過通信網(wǎng)絡(luò)連接至電池 控制單元(BCU) 38和傳動(dòng)管理單元(TMU) 40。
電池控制單元38通過硬連線接口連接至電池28,而傳動(dòng)管理單元40通過硬連 線接口控制發(fā)電機(jī)/馬達(dá)24和牽引馬達(dá)30。
控制器36確定何時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)20以便為車輛5提供牽引力，或以便驅(qū)動(dòng)發(fā) 電機(jī)/馬達(dá)24以對(duì)電池28充電。
混合動(dòng)力電動(dòng)車輛5的運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)將具體結(jié)合參照?qǐng)D2A來描述。
當(dāng)控制器36要求時(shí)，起動(dòng)和停止發(fā)動(dòng)機(jī)20以便最小化污染和最大化燃料經(jīng)濟(jì)性。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，需要使用于潤滑發(fā)動(dòng)機(jī)20的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油處于或接近 優(yōu)選的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度(在100° C附近)以便最小化發(fā)動(dòng)機(jī)20內(nèi)的摩擦。
因此，依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，只要發(fā)動(dòng)機(jī)20在運(yùn)轉(zhuǎn)，控制器36就可操作以 通過使用來自溫度傳感器71的信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油是否低于其優(yōu)選的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，并 且如果通過控制器36確定發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度低于其優(yōu)選的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，則控制器36可操 作以確定用于冷卻電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的冷卻劑是否能被用于加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。也就是說，如 果電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷卻劑溫度高于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度，熱交換器70能夠用于加速加熱或輔 助加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
在這種通常存在于發(fā)動(dòng)機(jī)20剛剛冷起動(dòng)后或當(dāng)混合動(dòng)力車輛行駛在發(fā)動(dòng)機(jī)20有 一段時(shí)間沒有使用的城巿環(huán)境中的情況下，控制器36可搡作以使閥64打開以便冷卻 劑能夠流過熱交換器70并加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
在上面描述的實(shí)施例的修改例中，當(dāng)需要加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油時(shí)，旁通閥63也可被 控制器36控制并被設(shè)置為防止冷卻劑流過散熱器61,除非從接收來自位于熱交換器 下游側(cè)的溫度傳感器73的信號(hào)確定冷卻劑的溫度超過預(yù)定最高安全運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。最高 安全運(yùn)轉(zhuǎn)溫度為冷卻劑在該溫度之上會(huì)發(fā)生沸騰，或如果冷卻劑為油基的，將會(huì)發(fā)生 油的退化或快速老化的溫度。
在上述兩個(gè)例子中的任一個(gè)中，在當(dāng)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油通過熱交換器70加熱的時(shí) 期內(nèi)，旁通閥55也為打開，因此基本上沒有發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油通過散熱器56。旁通閥" 能為溫度調(diào)節(jié)類型或被控制器36控制。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，機(jī)油泵54為電動(dòng)機(jī)油泵，且因此發(fā)動(dòng)機(jī)20不必運(yùn)轉(zhuǎn) 以使機(jī)油循環(huán)流過散熱器56或熱交換器70。在這例子中，倘若混合動(dòng)力車輛5在使 用，則可能使用熱交換器70作為用于電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60的主要冷卻器并使電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷 卻劑循環(huán)流過熱交換器70。當(dāng)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛5處于使用中時(shí)，即使發(fā)動(dòng)機(jī)20沒 有運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油也持續(xù)地循環(huán)流過熱交換器70。
這種具有的優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)20比其本來更熱，因此減少在起 動(dòng)時(shí)的排放并保證當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)20起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度已經(jīng)處于在正常環(huán)境溫度之 上，例如舉例并且不限于75° C,因此減小了在開始運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)20時(shí)的摩擦。在這 個(gè)例子中，倘若電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷卻劑的溫度高于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度時(shí)，閥64允許電驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)冷卻劑流過熱交換器70。如果熱交換器70的冷卻效果不足以維持電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 冷卻劑的溫度低于其優(yōu)選的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，則控制器36可操作以關(guān)閉旁通閥63以使冷卻 劑流過散熱器61,或者如果旁通閥63為溫度調(diào)節(jié)閥，當(dāng)冷卻劑的溫度超過優(yōu)選的運(yùn) 轉(zhuǎn)溫度時(shí)，冷卻劑的溫度將自動(dòng)關(guān)閉旁通閥63。
在上面描述的兩個(gè)實(shí)施例中，熱交換器70用于加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油以便減小發(fā)動(dòng)機(jī) 20內(nèi)的摩擦和/或減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的排放。
圖2B顯示了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的冷卻回路，其有意作為顯示在圖2A中的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 冷卻回路的直接置換。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)排氣后處理裝置50再生需要時(shí)，使用熱交換器70去加熱發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)油以便減少在再生時(shí)傳輸至機(jī)油內(nèi)的燃料量。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，為了再生連接至柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理裝置， 常規(guī)做法是使用燃料延遲噴射或后噴射以便增加排氣后處理裝置的溫度，而且這種燃 料后噴射常導(dǎo)致燃料傳輸進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油內(nèi)。燃料傳輸進(jìn)機(jī)油內(nèi)是不利的，因?yàn)楦叨鹊?燃料稀釋會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。為了避免這種機(jī)油稀釋引起的磨損，通常的做法 是縮短發(fā)動(dòng)機(jī)維修間隔，發(fā)動(dòng)機(jī)的維修對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)用戶是不便的且會(huì)增加車輛運(yùn)轉(zhuǎn)成 本。
為了排氣后處理裝置再生的目的輔助機(jī)油加熱，需要電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷卻劑的運(yùn)轉(zhuǎn)溫 度高于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。在發(fā)動(dòng)機(jī)20的正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60的正 常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油在需要時(shí)被散熱器56冷卻且電驅(qū)動(dòng)冷卻劑穿過散熱器61被冷 卻。
然而，在開始排氣后處理裝置50的再生之前，倘若從熱交換器70返回的冷卻劑 的溫度低于冷卻劑的最高運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，控制器36可操作以切換穿過電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60的冷 卻劑流以使其流過熱交換器70和繞過散熱器61。
如果該溫度在最高運(yùn)轉(zhuǎn)溫度之上，則旁通閥63關(guān)閉且冷卻劑在返回電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 60之前也流過散熱器61。這使從電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷卻劑傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的熱量最大化， 同時(shí)確保電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60沒有過熱。在排氣后處理裝置再生之前加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油是期望的，因?yàn)樵谂艢夂筇幚硌b置 50再生時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度越高，傳輸進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油內(nèi)的燃料量越少。 參閱圖3,其顯示了使用上述系統(tǒng)加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的方法。
該方法從步驟100開始，其為當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)20起動(dòng)時(shí)。該步驟可被稱為"接通"步驟。
然后，該方法進(jìn)入步驟IIO,此處確定是否需要加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。需要加熱發(fā)動(dòng) 機(jī)機(jī)油有幾個(gè)理由，但最主要的理由是如果發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度為低則期望加熱發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)油。
如果不需要加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，因?yàn)槠湟呀?jīng)位于正常工作溫度，則該方法循環(huán)步驟 IIO直至需要加熱，在需要加熱的點(diǎn)上該方法進(jìn)入步驟120。
在步驟120處，確定流過電驅(qū)動(dòng).系統(tǒng)的冷卻劑的溫度是否高于循環(huán)過柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 20的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度。如果冷卻劑的溫度沒有高于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度，其不能用 于加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油并且該方法終止于步驟160處。
如果冷卻劑的溫度高于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度，則該方法然后進(jìn)入至步驟130。
在步驟130，控制器36可搡作以允許來自電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60的冷卻劑流過熱交換器 70以使其加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，并且有利地，當(dāng)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛5在使用時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)油通過電動(dòng)機(jī)油泵持續(xù)地循環(huán)流過發(fā)動(dòng)機(jī)20?？蛇x地，如果使用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)油 泵，盡管冷卻劑循環(huán)過熱交換器，其將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油僅有很小的加熱效應(yīng)，直到發(fā)動(dòng) 機(jī)20起動(dòng)，機(jī)油流過發(fā)動(dòng)機(jī)20和熱交換器70。
然后在步驟140處，其確定是否仍需要加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油 的溫度接近從電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60流向熱交換器70的冷卻劑的溫度，則進(jìn)一步通過來自電 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60的冷卻劑加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油是不可能的，并且控制器36可操作以停止來自 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60的冷卻劑流過熱交換器70,如步驟150所示。作為當(dāng)加熱不再需要時(shí) 的可選例，如果發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度接近其正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，則不再需要加熱，且控 制器36可操作以停止來自電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60的冷卻劑流過熱交換器70,如步驟150所 示。在另一例子中，如果在步驟140處需要繼續(xù)加熱，則該方法返回至步驟120。
在步驟150后，該方法結(jié)東于步驟160,然而在實(shí)踐中其可返回至步驟110以使 其在混合動(dòng)力車輛5在使用時(shí)能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
具體參閱圖2B和圖4,這里顯示了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理裝置的再生方法的 一部分，其在開始排氣后處理裝置的再生之前使用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷卻劑加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī) 油。因此步驟220總體上相對(duì)應(yīng)于顯示在圖3中的步驟130,步驟250對(duì)應(yīng)于顯示在 圖3中的步驟150。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)20起動(dòng)時(shí)，該方法開始于步驟200。該步驟可被稱為"接通"步驟。 然后，該方法進(jìn)入至步驟210，此處確定排氣后處理裝置50的再生是否需要。 如果不需要再生，該方法循環(huán)于步驟210直到需要再生，在需要再生的點(diǎn)上該方法進(jìn)入至步驟220。
在步驟220處，循環(huán)流過發(fā)動(dòng)機(jī)20的機(jī)油溫度通過使用參照?qǐng)D3如前所描述的 熱交換器70去加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油從其正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍90-100° C增加至提高的溫度 范圍120-150° C。也就是說，顯示在圖3中的步驟IIO在這個(gè)例子中為關(guān)于排氣后 處理裝置50是否需要再生的判斷。應(yīng)注意到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度在再生開始前增加以 確保當(dāng)再生開始時(shí)，其處于提高的溫度。
在步驟處，其使用機(jī)油溫度傳感器71確定機(jī)油溫度是否已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的較 低溫度限值，在這個(gè)例子中為120。 C,如果預(yù)定溫度已經(jīng)達(dá)到，控制器36可操作以 直接開始燃料后噴射或發(fā)送信號(hào)至其他控制單元以開始該處理，如步驟230所指示。 如果溫度沒有達(dá)到預(yù)定溫度，則延遲再生直到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度已有足夠的上升。
在排氣后處理裝置50的再生發(fā)生的時(shí)期內(nèi)，機(jī)油溫度被維持在提高的溫度，其 不僅減少了被機(jī)油吸收的燃料量，也導(dǎo)致燃料從循環(huán)流過系統(tǒng)或儲(chǔ)存在如油底殼的存 儲(chǔ)器內(nèi)的任何機(jī)油中蒸發(fā)。
當(dāng)確定排氣后處理裝置已經(jīng)再生時(shí)，燃料后噴射終止，如步驟240中所指示。
機(jī)油溫度在再生停止后的預(yù)定時(shí)期內(nèi)仍然維持在其提高的水平以進(jìn)一步從機(jī)油 中蒸發(fā)燃料?？紤]到再生的預(yù)測時(shí)間或預(yù)期時(shí)間，這段預(yù)定時(shí)期可從后噴射結(jié)東時(shí)間 或再生開始時(shí)間起運(yùn)行。
一旦預(yù)定時(shí)期過去，該方法就從步驟240進(jìn)入步驟250。在步驟250中機(jī)油的溫 度減小到其正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，在本例中通過在控制器36的控制下關(guān)閉閻64以使來自電 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)60的冷卻劑不再流過熱交換器70。
該方法然后進(jìn)入至步驟260,在步驟260處確定發(fā)動(dòng)機(jī)20是否仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。如果 發(fā)動(dòng)機(jī)20仍在運(yùn)轉(zhuǎn)(接通=是)，則方法返回步驟210,但是如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)20未在 運(yùn)轉(zhuǎn)(接通=否)，則方法結(jié)東。
應(yīng)該明白的是描述的方法只是依照本發(fā)明方法的一個(gè)例子，并且本發(fā)明不限于描 述的步驟或執(zhí)行這些步驟的順序。
還應(yīng)理解，可設(shè)計(jì)各種冷卻系統(tǒng)配置以有助于從電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷卻劑傳遞熱量至發(fā) 動(dòng)機(jī)機(jī)油，且本發(fā)明的方法不限于圖2A和圖2B所示的系統(tǒng)。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，盡管本發(fā)明已經(jīng)通過參照一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例 舉例描述，但是并不限制于所公開的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍下，可對(duì)所公開的 實(shí)施例或可選實(shí)施例進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)修改。
權(quán)利要求
1. 一種加熱具有電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的方法，所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有包括設(shè)置去從用于冷卻所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的冷卻劑傳輸熱量至所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的熱交換器的冷卻回路，且所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣后處理裝置，該方法包括確定所述冷卻劑的溫度是否高于所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度，確定是否需要所述排氣后處理裝置的再生，如果需要所述排氣后處理裝置的再生且所述冷卻劑的溫度高于所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度，則在開始所述排氣后處理裝置的再生之前通過從所述冷卻劑傳輸熱量至所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油而加熱所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，使用所述冷卻劑加熱所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油 包括使所述冷卻劑和所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油流過共同的熱交換器。
3. —種混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其具有提供排氣至排氣后處理裝置的用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油 潤滑的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和帶有冷卻回路的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述冷卻回路具有用于冷卻所述電 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的冷卻劑可選擇性穿過的熱交換器及由控制器控制的用于控制冷卻劑流過 所述熱交換器的閥，其中所述熱交換器被設(shè)置為在所述冷卻劑與所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油之間 傳輸熱量，當(dāng)所述冷卻劑的溫度高于所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度時(shí)并且將發(fā)生所述排氣后 處理裝置的再生時(shí)，所述控制器可操作以開啟所述閥從而允許冷卻劑流過所述熱交換 器以加熱所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
4. 如權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其特征在于，所述控制器可操作以允 許冷卻劑流過所述熱交換器以在開始所述排氣后處理裝置的再生之前加熱所述發(fā)動(dòng) 機(jī)機(jī)油。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其特征在于，所述熱交換器是 共同的熱交換器，且當(dāng)將發(fā)生所述排氣后處理裝置的再生時(shí)，可致使所述冷卻劑和所 述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油兩者皆可流過所述熱交換器。
全文摘要
本發(fā)明涉及加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的方法和系統(tǒng)，公開一種加熱具有通過液體冷卻回路冷卻的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(60)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(5)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(20)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的方法，該方法包括當(dāng)需要再生排氣后處理裝置(50)時(shí)，使用需要從電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(60)的冷卻回路排出的熱量并通過使用讓冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油選擇性地流過的熱交換器(70)去加熱發(fā)動(dòng)機(jī)(20)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
文檔編號(hào)B60K6/20GK101424200SQ20081017519
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者伊恩·佩格, 邁克·瓦茨 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司