包括主动排气处理管理的车辆热控制系统技术方案

机动车辆包括输出来自汽缸的排气的内燃机以及主动热管理系统。主动热管理系统使冷却剂围绕汽缸流动，从而改变排气的排气温度。电子发动机控制器控制内燃机和主动热管理系统。发动机控制器产生控制信号以选择性地在正常模式、热增加模式和热降低模式下操作主动热管理系统。正常模式使冷却剂在第一冷却剂温度下流动。热增加模式使冷却剂在比第一冷却剂温度高的第二冷却剂温度下流动，从而增加排气的排气温度。热降低模式使冷却剂在小于第一冷却剂温度的第三冷却剂温度下流动，从而降低排气的排气温度。

【技术实现步骤摘要】
包括主动排气处理管理的车辆热控制系统
技术介绍
本公开内容的主题总体上涉及机动车辆，并且更特别地涉及车辆排气处理系统。机动车辆包括燃烧空气/燃料混合物以产生驱动车辆的驱动扭矩的内燃机。车辆可以安装有排气处理系统，该排气处理系统在从车辆排出由燃烧过程产生的排气之前对所述排气进行处理。被包括在排气处理系统中的一些装置被加热到特定的活化温度，以有效地处理排气。加热排气处理装置的一种策略是将一部分燃料注入排气处理系统，然后点燃燃料。点燃的燃料进一步增加了排气的温度，这增加了排气处理装置的温度。
技术实现思路
在至少一个非限制性实施例中，机动车辆包括输出来自至少一个汽缸的排气的内燃机以及与内燃机流体连通的主动热管理系统。主动热管理系统使冷却剂围绕所述至少一个汽缸流动，从而改变排气的排气温度。机动车辆还包括与内燃机和主动热管理系统进行信号通信的电子发动机控制器。发动机控制器产生控制信号以选择性地在如下的正常模式和热增加模式下操作主动热管理系统：正常模式使冷却剂在第一冷却剂温度下流动，热增加模式使冷却剂在比第一冷却剂温度高的第二冷却剂温度下流动，从而增加排气的排气温度。根据另一非限制性实施例，机动车辆包括输出来自至少一个汽缸的排气的内燃机以及与内燃机流体连通的主动热管理系统。主动热管理系统使冷却剂围绕所述至少一个汽缸流动，从而改变排气的排气温度。机动车辆还包括与内燃机和主动热管理系统进行信号通信的电子发动机控制器。发动机控制器产生控制信号以选择性地在如下的正常模式和热降低模式下操作主动热管理系统：正常模式使冷却剂在第一冷却剂温度下流动，热降低模式使冷却剂在比第一冷却剂温度低的第二冷却剂温度下流动，从而降低排气的排气温度。在又一非限制性实施例中，一种控制车辆的主动热管理系统的方法包括输出来自车辆中包括的内燃机的至少一个汽缸的排气。该方法还包括使冷却剂围绕所述至少一个汽缸流动以改变排气的排气温度。该方法还包括基于第一操作参数在如下的正常模式下操作主动热管理系统：正常模式使冷却剂在第一冷却剂温度下流动。该方法还包括基于第二操作参数在如下的热增加模式下操作主动热管理模式：热增加模式使冷却剂在大于第一冷却剂温度的第二冷却剂温度下流动，从而增加排气的排气温度。结合附图从以下详细描述中容易理解各种特征。附图说明仅通过示例的方式，在下面对实施例的详细描述中呈现其他特征和细节，所述详细描述参照附图，在附图中：图1是根据非限制性实施例的包括主动热控制系统的车辆的示意图；图2是示出根据非限制性实施例的主动热控制系统的操作的框图；图3是示出散热器输出温度的下降与系统整体温度的上升之间的相互关系的图；图4是根据非限制性实施例的没有任何冷却剂流动行为的主动热控制系统的图；图5是示出根据非限制性实施例的主旋转阀的第一室的旋转位置相对于输送到散热器的冷却剂量的径向位置图；图6是示出根据非限制性实施例的在正常操作模式期间在主动热控制系统中流动的冷却剂的图；图7是示出根据非限制性实施例的在增加温度操作模式期间在主动热控制系统中流动的冷却剂的图；图8是示出根据非限制性实施例的在降低温度操作模式期间在主动热控制系统中流动的冷却剂的图；图9是示出根据非限制性实施例的在热增加操作模式下操作主动热控制系统的方法的流程图；以及图10是示出根据非限制性实施例的在热降低操作模式下操作主动热控制系统的方法的流程图。具体实施方式以下描述本质上仅是示例性的，并不意图限制本公开内容、其应用或用途。应该理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部分和特征。本文描述的各种非限制性实施例包括提供主动排气处理管理的车辆热控制系统。车辆热管理控制系统控制冷却剂回路中的冷却剂流动以调节从发动机输出的排气的温度。以这种方式，热管理控制系统在各种后处理过程(例如过滤器再生事件)期间使燃料消耗最小化。热管理控制系统还被配置为控制冷却剂流动以主动地减少从发动机输出的排气的温度。因此，各种后处理装置(例如SCR装置)的温度可以在较低的装置温度下快速降低和/或维持。现在参照图1，车辆10包括发动机100、电子发动机控制器150、排气处理系统200和主动热控制系统300。发动机100可以包括但不限于柴油发动机、汽油发动机、均质充量压缩点火发动机、以及包括与电动机一起操作的发动机的混合发动机系统。另外，任何前述发动机系统可以与本文所述的排气处理系统200结合使用。发动机100包括至少一个汽缸102以在其中燃烧燃料。排气导管104将响应于燃烧汽缸102中的燃料而产生的排气传送到排气处理系统200。排气处理系统200包括第一氧化催化剂(“OC”)装置202、选择性催化还原(“SCR”)装置204和颗粒过滤器(“PF”)装置206。在本公开内容的至少一个示例性实施例中，PF装置206是柴油颗粒过滤器。可以理解，本公开内容的排气处理系统200可以包括图1中所示的后处理装置中的一个或多个和/或其他后处理装置(例如贫NOx捕集器)的各种组合，并且不限于本示例。第一OC装置202可以包括例如流通金属或陶瓷单片基板，其被封装在具有与排气导管流体连通的入口和出口的不锈钢壳或罐中。基板可以包括设置在其上的氧化催化剂化合物。氧化催化剂化合物可以作为洗涂层使用并可以含有铂族金属，包括但不限于铂(“Pt”)、钯(“Pd”)、铑(“Rh”)或其他合适的氧化催化剂、或其组合。OC装置202可以处理未燃烧的气态和非挥发性HC和CO，其被氧化以形成二氧化碳(CO2)和水(H2O)。SCR装置204可以设置在第一OC装置202的下游。SCR装置204可以包括例如流通陶瓷或金属整料基板，其可以被封装在具有与排气导管流体连通的入口和出口的不锈钢壳或罐中。基板可以包括施加于其上的SCR催化剂组合物。SCR催化剂组合物可以含有沸石和一种或多种贱金属组分，包括但不限于铁(“Fe”)、钴(“Co”)、铜(“Cu”)或钒(“V”)，其可以有效地操作以在还原剂存在下转化排气的NOx成分。例如，定量给料系统包括储存还原剂(例如尿素)的还原剂供应装置208和将还原剂注入排气流中的流体喷射器210。然后还原剂被吸收到SCR装置204的SCR催化剂上。当SCR催化剂达到活化温度(例如，约200℃)时，利用储存的还原剂(例如氨)通过本领域普通技术人员理解的方法将排气中的NOx转化成其他分子，例如氮气(N2)和水(H2O)。PF装置206可以设置在SCR装置204的下游，并且过滤排气中的碳和其他颗粒物质。根据至少一个示例性实施例，PF装置206可以使用包裹在膨胀型或非膨胀型垫(未示出)中的陶瓷壁流单片排气过滤器基板来构造，所述膨胀型或非膨胀垫在加热时膨胀以固定和隔离过滤器基板，所述过滤器基板被封装在具有与排气导管流体连通的入口和出口的刚性耐热壳或罐中。可以理解的是，陶瓷壁流单片排气过滤器基板本质上仅是示例性的，并且PF装置206可以包括其他过滤器装置，例如缠绕或封装的纤维过滤器、开孔泡沫、烧结金属纤维等。进入PF装置206的排气被迫通过多孔的相邻延伸的壁移动，这些壁捕获排气中的碳和其他颗粒物质。因此，排气在从车辆排气管排出之前被过滤。当排气流过排气处理系统200时，PF装置206实现入口和出口之间的压力。由PF装置206捕获的颗粒的量随时间增加，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机动车辆，包括：输出来自至少一个汽缸的排气的内燃机；主动热管理系统，所述主动热管理系统与所述内燃机流体连通以使冷却剂围绕所述至少一个汽缸流动，从而改变所述排气的排气温度；以及与所述内燃机和所述主动热管理系统进行信号通信的电子发动机控制器，所述发动机控制器产生控制信号以选择性地在如下的正常模式和热增加模式下操作所述主动热管理系统：所述正常模式使所述冷却剂在第一冷却剂温度下流动，所述热增加模式使所述冷却剂在比所述第一冷却剂温度高的第二冷却剂温度下流动，从而增加所述排气的排气温度。

【技术特征摘要】
2017.05.03 US 15/5855891.一种机动车辆，包括：输出来自至少一个汽缸的排气的内燃机；主动热管理系统，所述主动热管理系统与所述内燃机流体连通以使冷却剂围绕所述至少一个汽缸流动，从而改变所述排气的排气温度；以及与所述内燃机和所述主动热管理系统进行信号通信的电子发动机控制器，所述发动机控制器产生控制信号以选择性地在如下的正常模式和热增加模式下操作所述主动热管理系统：所述正常模式使所述冷却剂在第一冷却剂温度下流动，所述热增加模式使所述冷却剂在比所述第一冷却剂温度高的第二冷却剂温度下流动，从而增加所述排气的排气温度。2.根据权利要求1所述的机动车辆，其中，所述主动热管理系统还包括排气处理系统，所述排气处理系统包括选择性催化还原(SCR)装置和特定过滤器(PF)装置中的至少一个，并且其中，所述发动机控制器基于所述SCR装置的SCR温度、所述PF装置的PF压力和所述PF装置的温度中的至少一个来激活所述热增加模式。3.根据权利要求2所述的机动车辆，其中，当所述SCR温度低于SCR温度阈值时，所述发动机控制器激活所述热增加模式。4.根据权利要求2所述的机动车辆，其中，当所述PF压力超过PF压力阈值时，所述发动机控制器激活所述热增加模式。5.根据权利要求4所述的机动车辆，其中，响应于增加所述排气温度而燃烧被加载在所述PF装置中的颗粒物质，从而使所述PF装置再生。6.根据权利要求2所述的机动车辆，其中，所述主动热管理系统还包括冷却剂回路，所述冷却剂回路具有经由至少一个冷却剂阀选择性地启用的多个单独流动路径。7.根据权利要求6所述的机动车辆，其中，所述发动机控制器将所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·阿梅德，M·A·史密斯，M·阿尔德阿内塞，D·J·谢泼德，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US