[发明专利]用再生制动系统加热催化转换器和给电气附件供电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过使用由再生制动系统产生的电流加热催化转化器或给其它车辆电气附件供电的系统。

背景技术

再生制动通过将运动形式的车辆动能转换为被电动机和/或发电机以发电机模式运行所使用的电能来减慢或停止机动车辆。当车辆操作员应用制动踏板时，开始发电机模式。制动控制器感测踏板下压量，然后向电动机控制器发送有关需要多少再生制动的输入信息。换句话说，开始制动控制请求。电动机控制器通过电压控制响应，指令电动发电机处于发电机模式，即再生制动，与推进模式相对产生电能。这种产生的电流形式的电能通常用来给车辆电池充电。

与仅仅将机动车辆的动能转换为耗散进大气的热量（即，被摩擦制动转换为热量的能量浪费了）的传统摩擦制动相比，使用制动能量来给机动车辆电池充电是巨大的能量管理进步。然而，在仅仅给车辆电池重新充电之后立即就使电池放电，以在车辆别处提供电能，仍会有往复能量损失。

多种环境排放规章也可应用于机动车辆，无论车辆是由电池、内燃机还是两者混合来提供动力。含有内燃机的车辆满足排放要求的一种方式是将其废气排放引导通过催化转化器。无论是用于汽油发动机还是柴油发动机，以及无论是三效催化剂、柴油氧化催化剂还是稀薄NO_x捕集器，当催化转化器被加热至特定最小温度时，即其点火温度时，它们都会最有效地工作。如本文所使用的，我们对于所有类型的不同构造的催化转化器都使用一般意义上的术语“催化转化器”。

仅仅燃烧发动机供能的机动车辆会将催化转化器从其冷起动状态快速地加热，并在多数车辆操作期间将其保持在其点火温度，以减少不期望的排放。然而，基于电动机和内燃机运行的混合动力车辆产生了更加复杂的问题。内燃机仅仅是间歇使用的。在电动机驱动车辆时通常不使用内燃机。因此，催化转化器也仅仅是间歇地使用，且在使用期间之间变凉。因此，由于催化转化器反复地返回其冷起动状态，所以其使用中相当一部分是在低于点火温度下使用。对于某些车辆，例如增程电动车或插电式混合电动车，对于车辆行驶的最初里程可能不会使用内燃机。

期望预先加热混合动力车中的催化转化器，以便在燃烧发动机间歇使用期间使催化转化器在其点火温度或比点火温度更高的温度下发挥作用。已知的是，将电加热催化转化器（EHC）连接至车辆电池以预先加热催化转化器。然而，这种技术会引起电池的过多再充电和能量的消耗，缩短车辆电池的寿命。

期望一种再生制动系统，其直接向耗电装置提供所需的电能，例如电加热催化转化器，且因此绕过车辆电池。

发明内容

一种加热机动车辆的催化转化器的方法，包括提供因再生制动的应用而产生电流的再生制动系统。所述再生制动由电动机控制器控制，该电动机控制器感测例如何时制动踏板被下压。制动控制器感测踏板下压量，并发送适当的信息至电动机控制器。电动机控制器进而发送适当的指令至电动发电机，将电动发电机从向车轮施加能量的模式（即，推进模式）转换为发电机模式（即，将车轮的动能转换为电流的再生制动模式）。所述电流的至少一部分被发送至与催化转化器结合的电加热器，以绕过机动车辆中的电池加热催化转化器。

优选地，通过将催化转化器的预定基准温度与转化器的感测温度作比较来确定要供给至催化转化器的电流的百分比。再生制动系统的电流的其余部分被引导至电池或其它车辆附件。还可通过利用电池的健康状态或荷电状态和转化器温度来确定发送至催化转化器的电流的百分比。还可通过下组变量中的一个或多个来确定发送至催化转化器的电流的百分比：发动机速度、车辆速度、转化器寿命和环境空气温度。

在一个实施例中，所述再生制动系统设置在增程电动车中，被引导至催化转化器的电流的百分比部分地通过感测电池中剩余的荷电水平来确定。当感测到荷电水平低于预定水平时，再生制动系统的电流被传至电加热催化转化器。

在本发明的另一方面，一种增加用于机动车辆的电池的寿命和降低电池Ah输出的方法包括，提供由于再生制动的应用而产生电流的再生制动系统。所述电流的至少一部分被直接发送至所述车辆的电气附件，绕过所述电池。

优选地，通过比较所述电气附件的功耗需要来确定绕过所述电池而直接供给至所述电气附件的电流的所述一部分，并将超过所述功耗需要的其余部分的电流从所述再生制动系统引导至所述电池或其它车辆附件。

附图说明

现在参考附图，其中：

图1为示意地公开再生制动的流程图，该再生制动在制动功率期间产生通向控制器的电流I，总电流的一部分 ?I被引至电加热催化转化器（EHC）；