用于加热中度混合动力电动车辆的λ传感器的方法及装置与流程

本申请要求于2016年12月13日提交的韩国专利申请第10-2016-0169827号的优先权，其全部内容通过所有目的的引用而合并于此。

技术领域

本公开涉及一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的方法及装置。

背景技术：

通常，混合动力电动车辆利用将内燃机和电池结合作为电源。混合动力电动车辆有效地结合内燃机的扭矩和电动机的扭矩。

根据发动机与电动机之间的功率分配比例，混合动力电动车辆可以被细分为重度型(hard type)和中度型(mild type)。在中度型混合动力电动车辆(以下称为中度混合动力电动车辆)的情况中，使用配置为启动发动机或根据发动机的输出发电的中度混合动力启动器和发电机(MHSG)，而不是交流发电机。在重度型混合动力电动车辆的情况中，除了配置为启动发动机或发电的集成启动器和发电机(ISG)之外，还使用配置为产生驱动扭矩的驱动电动机。

MHSG可以根据车辆的多个运行状态辅助发动机的扭矩，并且可以通过再生制动装置对电池(例如，48V电池)充电。因此，可以提高中度混合动力电动车辆的燃料效率。

通过燃烧燃料产生的能量转换成机械能以操作发动机。在燃料的燃烧过程中产生废气，并且净化废气中的有害物质。然后，废气通过排气管排入大气。

测量废气中的氧气水平的λ传感器(lambda sensor)应用于排气系统。可以根据λ传感器的信号执行废气的稀薄和/或稠密控制。用于测量氧气水平的电极内设在λ传感器内。λ传感器的电极可能由于硅氧烷而被污染。当λ传感器的电极被污染时，可能使λ传感器的信号劣化。

在本背景技术部分中公开的信息仅用于加强对本发明总体背景的理解，而不应视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各方面旨在提供一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的方法及装置，其具有去除λ传感器的电极的污染物的优点。

根据本发明示例性实施例的一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的方法可以包括：当满足超速条件(overrun condition)时，确定λ检测器的测量值是否等于或大于第一参考值或者是否等于或小于第二参考值；当λ检测器的测量值等于或大于第一参考值或者等于或小于第二参考值时，确定λ检测器的测量值与第一参考值之间的第一差值和测量值与第二参考值之间的第二差值；根据第一差值和第二差值确定加热温度和时间；以及当满足滑行条件时，根据确定的加热温度和时间加热λ检测器。

加热温度和加热时间可以随第一差值或第二差值增加而增加。

可以根据加速器踏板的位置值、制动踏板的位置值、中度混合动力电动车辆的速度以及道路的坡度确定是否满足滑行条件。

当加速器踏板的位置值为第一预定位置值，制动踏板的位置值为第二预定位置值，中度混合动力电动车辆的速度等于或大于第一预定值，并且道路的坡度在预定坡度范围内时，可以满足滑行条件。

根据本发明示例性实施例的一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的装置可以包括：λ检测器，其包括：测量废气中氧气水平的电极以及加热电极的加热器；加速器踏板位置检测器，测量加速器踏板的位置值；制动踏板位置检测器，配置为测量制动踏板的位置值；车速检测器，配置为测量中度混合动力电动车辆的速度；坡度检测器，配置为测量道路的坡度；以及控制器，配置为当满足发动机的超速条件时，确定λ检测器的测量值是否等于或大于第一参考值或者是否等于或小于第二参考值，其中控制器配置为，当λ检测器的测量值等于或大于第一参考值或者等于或小于第二参考值时，确定λ检测器的测量值与第一参考值之间的第一差值和测量值与第二参考值之间的第二差值，根据第一差值和第二差值确定加热温度和加热时间，并且当满足滑行条件时，根据确定的加热温度和确定的加热时间加热λ检测器。

加热温度和加热时间可以随第一差值或第二差值增加而增加。

控制器可以配置为根据加速器踏板的位置值、制动踏板的位置值、中度混合动力电动车辆的速度以及道路的坡度确定是否满足滑行条件。

当加速器踏板的位置值为第一预定位置值，制动踏板的位置值为第二预定位置值，中度混合动力电动车辆的速度等于或大于第一预定值，并且道路的坡度在预定坡度范围内时，可以满足滑行条件。

根据本发明的示例性实施例，可以去除λ检测器的污染物，防止λ检测器的性能劣化。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点从结合在本文中的附图和以下具体实施方式中将会显而易见或在其中得以更详细地阐明，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的中度混合动力电动车辆的框图；

图2是示出根据本发明的示例性实施例的一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的装置的框图；

图3是示出根据本发明的示例性实施例的一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的方法的流程图；以及

图4是用于解释根据本发明的示例性实施例的一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的方法的曲线图。

应当理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现出说明本发明的基本原理的各种特征的有所简化的表示。如本文所公开的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本发明的具体设计特征，将部分地由特定预期的应用和使用环境来确定。

在附图中，贯穿附图的多幅图形附图标记表示本发明的相同或等效的部件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并在以下予以说明。虽然将结合示例性实施例说明本发明，但是应当理解的是，本说明并非旨在将本发明限制于这些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖这些示例性实施例，而且涵盖可包括在由所附权利要求所限定的本发明的思想和范围内的各种替代形式、修改、等效形式和其他实施例。

为了清楚描述本发明的示例性实施例，则省略与描述不相关的元件。

由于附图中所示的各部件为了易于描述是任意地给出的，因此本发明不具体限于附图中示出的部件。

图1是根据本发明的示例性实施例的中度混合动力电动车辆的框图，以及图2是示出根据本发明的示例性实施例的一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的装置的框图。

如图1所示，根据本发明的示例性实施例的中度混合动力电动车辆包括：发动机10、变速器20、中度混合动力启动器和发电机(MHSG)30、电池40、差动齿轮装置50以及车轮60。

发动机10燃烧燃料和空气，以将化学能转换成机械能。

参照中度混合动力电动车辆的扭矩传递，从发动机10产生的扭矩传递至变速器20的输入轴，并且从变速器20的输出轴输出的扭矩经由差动齿轮装置50传递至车轴。车轴旋转车轮60，其中中度混合动力电动车辆通过由发动机10产生的扭矩驱动。

MHSG 30将电能转换成机械能或者将机械能转换成电能。MHSG 30启动发动机10或者根据发动机10的输出发电。此外，MHSG 30可以辅助发动机10的扭矩。发动机10的扭矩可以用作主扭矩，并且MHSG 30的扭矩可以用作辅助扭矩。发动机10和MHSG 30可以通过皮带32彼此连接。

电池40可以向MHSG 30供电，并且可以通过由MHSG 30回收的电力充电。电池40可以是48V电池。中度混合动力电动车辆可以进一步包括将从电池40供应的电压转换成低电压的低电压电池DC-DC转换器(LDC)，以及将低电压供应到电负载(例如，前照灯和空调)的低电压电池(例如，12V电池)。

发动机10可以包括燃料和空气流入的多个燃烧室11，点燃流入燃烧室11的燃料空气混合物的点火装置12以及喷射燃料的喷射器13。发动机10与进气歧管14连接以接收燃烧室11中的空气，并且燃烧过程中产生的废气聚集在排气歧管15中并排出至车辆的外部。喷射器13可以安装在燃烧室11或进气歧管14中。

节气门16设置在将空气供应到进气歧管14的进气管线上。根据节气门16的开度控制供应到进气歧管14的空气流动。

排气管17与排气歧管15连接以将废气排出至中度混合动力电动车辆的外部。催化剂18可以安装在排气管17上并且去除废气中包含的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物。

第一λ检测器70a可以安装在催化剂18上游的排气管17上。第一λ检测器70a配置为测量流入催化剂18的废气中的氧气水平，并且将相应的信号传递至控制器80。第一λ检测器70a的测量值可以表示为λ。λ表示实际空气燃料比与化学计量空气燃料比的比值。当λ大于1时，认为空气燃料比是稀薄的。另一方面，当λ小于1时，认为空气燃料比是稠密的。

第二λ检测器70b可以安装在催化剂18下游的排气管17上。第二λ检测器70b配置为测量从催化剂18排出的废气中的氧气水平，并且将相应的信号传递至控制器80。

根据本发明的示例性实施例的一种用于加热λ检测器的方法可以应用于第一λ检测器70a和第二λ检测器70b。下面，将第一λ检测器70a和第二λ检测器70b称为λ检测器70。

如图2所示，根据本发明的示例性实施例的一种用于加热λ检测器的装置可以包括：λ检测器70、加速器踏板位置检测器91、制动踏板位置检测器92、车速检测器93、坡度检测器94以及控制器80。

λ检测器70包括电极71和加热器72。电极71测量废气中的氧气水平，并且加热器72加热电极71。

废气包含多种物质，并且电极71可能由于硅氧烷而被污染。当电极71被污染时，λ检测器70的测量值劣化。当电极71被污染时，控制器80可以配置为使用加热器72加热电极71以去除电极71的污染物。

加速器踏板位置检测器91测量加速器踏板的位置值，并且将相应的信号传递至控制器80。当完全推动加速器踏板时，加速器踏板的位置值为100％，并且当未推动加速器踏板时，加速器踏板的位置值为0％。

制动踏板位置检测器92配置为测量制动踏板的位置值，并且将相应的信号传递至控制器80。当完全踩下制动踏板时，认为制动踏板的位置值为100％、并且当未踩下制动踏板时，认为制动踏板的位置值为0％。

车速检测器93配置为测量中度混合动力电动车辆的速度，并且将相应的信号传递至控制器80。

坡度检测器94配置为测量道路的坡度，并且将相应的信号传递至控制器80。

控制器80配置为根据电极71、加速器踏板位置检测器91、制动踏板位置检测器92、车速检测器93以及坡度检测器94的信号控制发动机10、MHSG 30以及加热器72的操作。

控制器80可以利用由预定程序执行的一个或多个处理器实现，并且预定程序可以包括用于执行包括在用于控制根据本发明的示例性实施例的中度混合动力电动车辆的MHSG的方法中的各步骤的一系列命令。

图3是示出根据本发明的示例性实施例的一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的方法的流程图，以及图4是用于解释根据本发明的示例性实施例的一种用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器的方法的曲线图。

参照图3和图4，控制器80配置为确定是否满足发动机10的超速条件(S100)。当中度混合动力电动车辆行驶时，当节气门的位置值为0％时，可以满足发动机10的超速条件。当满足发动机10的超速条件时，燃料不喷射至发动机10中。当废气的体积或浓度急剧变化时，废气中的氧气水平也可能急剧变化。因此，控制器80配置为确定λ检测器70是否在废气的水平保持恒定的超速部分被污染。

当未满足发动机10的超速条件时(S100)，控制器80配置为结束根据本发明的示例性实施例的用于加热中度混合动力电动车辆的λ检测器70的方法。

当满足发动机10的超速条件时(S100)，控制器80配置为确定λ检测器70的测量值是否等于或大于第一参考值或是否等于或小于第二参考值(S110)。

当λ检测器70的测量值处于第一参考值和第二参考值之间时(S110)，控制器80配置为结束根据本发明的示例性实施例的用于加热λ检测器70的方法。在当前情况下，控制器80可以确定λ检测器70处于正常状态。

当在步骤S110中，λ检测器70的测量值等于或大于第一参考值或者等于或小于第二参考值时，控制器80可以确定λ检测器70被污染。第一参考值和第二参考值可以由本领域普通技术人员通过实验预先确定。

当λ检测器70的测量值等于或大于第一参考值时，控制器80配置为确定λ检测器70的测量值与第一参考值之间的第一差值(S120)。此外，当λ检测器70的测量值等于或小于第二参考值时，控制器80配置为确定λ检测器70的测量值与第二参考值之间的第二差值。

控制器80配置为根据第一差值或第二差值确定加热温度和加热时间(S130)。加热温度和加热时间可以随第一差值或第二差值增加而增加。

控制器80配置为确定是否满足滑行条件(S140)。控制器80可以配置为根据节气门的位置值、制动踏板的位置值、中度混合动力电动车辆的速度以及道路的坡度确定是否满足滑行条件。例如，当节气门的位置值为第一预定位置值(例如，0％)，制动踏板的位置值为第二预定位置值(例如0％)时，中度混合动力电动车辆的速度等于或大于第一预定速度(例如，30KPH)，并且道路的坡度在预定坡度范围内(例如，-4％至4％之间)时，可以满足滑行条件。

当满足滑行条件时(S140)，控制器80配置为根据确定的加热温度和确定的加热时间加热λ检测器70(S150)。在中度混合动力电动车辆滑行的状态下，燃料不喷射至发动机10中。因此，当加热λ检测器70时，从发动机10排出的废气不受加热的影响。因此，可以去除λ检测器70的污染物。

控制器80配置为确定是否完全加热λ检测器70(S160)。当根据确定的加热时间加热λ检测器70时，可以满足滑行的释放条件并且可能不会完全加热λ检测器70。在当前情况下，当满足下一个滑行条件时，λ检测器70可以由于不足的加热时间额外加热。控制器80可以配置为根据加速器踏板的位置值、制动踏板的位置值、中度混合动力电动车辆的速度以及道路的坡度确定是否满足滑行的释放条件。例如，当加速器踏板的位置值大于第一预定位置值，制动踏板的位置值大于第二预定位置值，中度混合动力车辆的速度等于或者小于第二预定速度(例如，25kph)，或者道路的坡度在预定坡度范围之外时，可以满足滑行的释放条件。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，可以去除λ检测器70的污染物，防止λ检测器70的性能劣化。

为了在所附权利要求中方便说明和准确定义，使用术语“上部”、“下部”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“前”、“后”、“后方”、“向前”和“向后”等，参照示例性实施例的特征在附图中所示的位置来描述这些特征。

为了例示和说明的目的，已经给出了本发明的具体示例性实施例的前述说明。该说明并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的确切形式，并且鉴于上述教导，显然多种改型和变形是可能的。选择和说明示例性实施例是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够实施和利用本发明的各种示例性实施例及其各种替代形式和改型。旨在由所附权利要求及其等效形式来限定本发明的范围。