用于控制对混合动力交通工具的操作的系统和方法技术方案

一种混合动力交通工具包括发动机、能量储存装置和后处理系统，所述后处理系统包括SCR催化器，所述SCR催化器被配置为处理废气的成分。控制器可操作地联接到发动机、能量储存装置和后处理系统，并被配置为基于一组发动机操作参数来估计废气温度和废气流动速率。控制器基于废气温度、流动速率和SCR催化器温度确定废气冷却速率，以及基于环境温度、交通工具速度和催化器温度确定环境冷却速率。控制器基于废气和环境冷却速率确定SCR催化器温度变化速率，并基于SCR催化器温度变化速率调节发动机和能量储存装置之间的负载分布。和能量储存装置之间的负载分布。和能量储存装置之间的负载分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制对混合动力交通工具的操作的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年10月29日提交的美国临时申请第62/927,406号的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]本公开总体上涉及混合动力交通工具，包括后处理系统和控制这种后处理系统的温度的方法。
[0004]背景
[0005]混合动力交通工具包括内燃发动机和诸如电池的能量储存装置，并在发动机和电池之间分布负载以优化燃油经济性。混合动力交通工具还包括废气后处理系统，其接收和处理由内燃发动机产生的废气。通常，废气后处理系统包括几个不同部件中的任何一个，以减少废气中存在的有害废气排放的水平。例如，特定废气后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化器，用于分解废气的成分，例如包括在废气中的氧化氮(NO
x
)气体。SCR催化器的催化转化效率取决于SCR催化器的温度。当发动机负载较低时，SCR催化器会冷却，导致SCR催化器的催化转化效率下降。
[0006]概述
[0007]本文描述的实施例总体上涉及用于控制混合动力交通工具中包括的后处理系统的温度的系统和方法，特别涉及控制混合动力交通工具的发动机和能量储存装置之间的负载分布以控制废气的温度并由此控制包括在后处理系统中的SCR催化器的温度的系统和方法。
[0008]在一些实施例中，一种用于控制对混合动力交通工具的操作的控制器，混合动力交通工具包括发动机、后处理系统和能量储存装置，后处理系统包括联接到发动机的选择性催化还原(SCR)催化器，控制器被配置为可操作地联接到发动机、能量储存装置和后处理系统，控制器被配置为：基于一组发动机操作参数来估计由后处理系统从发动机接收的废气的废气温度和废气流动速率，基于所估计的废气温度、废气流动速率以及SCR催化器温度来估计SCR催化器的废气冷却速率，基于后处理系统外部的环境的环境温度、混合动力交通工具的交通工具速度和SCR催化器温度确定SCR催化器的环境冷却速率，基于废气冷却速率和环境冷却速率估计SCR催化器温度变化速率，以及基于SCR温度变化速率调节发动机与能量储存装置之间的负载分布。
[0009]在一些实施例中，控制器还被配置为：响应于基于SCR催化器温度变化速率确定SCR催化器温度正朝着低温阈值减少，调节负载分布以便增加发动机上的负载。在一些实施例中，控制器还被配置为：响应于基于SCR催化器温度变化速率确定SCR催化器温度正朝着高温阈值增加，调节负载分布以便减少发动机上的负载。
[0010]在一些实施例中，控制器还被配置为：响应于确定SCR催化器温度变化速率的增加大于速率增加阈值，相对于发动机增加能量储存装置上的负载，以减小SCR催化器温度变化速率。
[0011]在一些实施例中，该组发动机参数包括发动机的速度、来自发动机的扭矩需求和流过发动机的冷却剂的冷却剂温度。
[0012]在一些实施例中，后处理系统还包括设置在SCR催化器上游的氧化催化器，并且控制器被配置为还基于氧化催化器的氧化催化器温度来估计废气冷却速率。
[0013]在一些实施例中，控制器还被配置为指示还原剂注入组件调节注入后处理系统中的还原剂的量。在一些实施例中，控制器还被配置为：响应于确定SCR催化器温度在最佳操作范围内，基于负载需求、期望的燃料经济性、剩余燃料的量和/或能量储存装置中剩余电力的量来调节负载分布。
[0014]在一些实施例中，一种混合动力交通工具包括：发动机、能量储存装置、后处理系统和控制器，后处理系统流体联接到发动机并被配置为接收由发动机产生的废气，后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化器，SCR催化器被配置为处理废气的成分；控制器可操作地联接到发动机、能量储存装置以及后处理系统，控制器配置为：基于一组发动机操作参数估计废气的废气温度和废气流动速率，基于废气温度、废气流动速率和SCR催化器温度来估计废气的废气冷却速率，基于后处理系统外部的环境的环境温度、混合动力交通工具的交通工具速度和SCR催化器温度，确定SCR催化器的环境冷却速率，基于废气冷却速率和环境冷却速率估计SCR催化器温度变化速率，以及基于SCR催化器温度变化速率调节发动机与能量储存装置之间的负载分布。
[0015]在一些实施例中，控制器被配置为：响应于基于SCR催化器温度变化速率确定SCR催化器温度正朝着低温阈值减少，调节负载分布以便增加发动机上的负载。在一些实施例中，控制器被配置为：响应于基于SCR催化器温度变化速率确定SCR催化器温度正朝着高温阈值增加，调节负载分布以便减少发动机上的负载。
[0016]在一些实施例中，控制器被配置为：响应于确定SCR催化器温度变化速率的增加大于速率增加阈值，相对于发动机增加能量储存装置上的负载，以减小SCR催化器温度变化速率。
[0017]在一些实施例中，该组发动机参数包括发动机的速度、来自发动机的扭矩需求和流过发动机的冷却剂的冷却剂温度。
[0018]在一些实施例中，后处理系统还包括设置在SCR催化器上游的氧化催化器，并且控制器被配置为还基于氧化催化器的氧化催化器温度来估计废气冷却速率。
[0019]在一些实施例中，后处理系统包括还原剂注入组件，其被配置为将还原剂注入后处理系统；控制器还配置为：指示还原剂注入组件调节注入后处理系统中的还原剂的量。
[0020]在一些实施例中，控制器还被配置为：响应于确定SCR催化器温度在最佳操作范围内，基于负载需求、期望的燃料经济性、剩余燃料的量和/或能量储存装置中剩余电力的量来调节负载分布。
[0021]在一些实施例中，一种用于控制对混合动力交通工具的操作的方法，所述混合动力交通工具包括发动机、后处理系统和能量储存装置，后处理系统包括联接到发动机的选择性催化还原(SCR)催化器，所述方法包括：由所述混合动力交通工具的控制器基于一组发动机操作参数来估计由后处理系统从发动机接收的废气的废气温度和废气流动速率；由控制器基于所估计的废气温度、废气流动速率和SCR催化器温度来估计SCR催化器的废气冷却速率；由控制器基于后处理系统外部的环境的环境温度、混合动力交通工具的交通工具速
度和SCR催化器温度来确定SCR催化器的环境冷却速率；由控制器基于废气冷却速率和环境冷却速率来估计SCR催化器温度变化速率；由控制器基于SCR温度变化速率调节发动机与能量储存装置之间的负载分布。
[0022]在一些实施例中，该方法还包括：响应于由控制器基于SCR催化器温度变化速率确定SCR催化器温度正朝着低温阈值减少，由控制器调节负载分布以便增加发动机上的负载。在一些实施例中，该方法还包括：响应于由控制器基于SCR催化器温度变化速率确定SCR催化器温度正朝着高温阈值增加，由控制器调节负载分布以便减少发动机上的负载。
[0023]在一些实施例中，一种用于控制对混合动力交通工具的操作的控制器包括发动机、后处理系统和能量储存装置，后处理系统包括联接到发动机的选择性催化还原(SCR)催化器，控制器被配置为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制对混合动力交通工具的操作的控制器，所述混合动力交通工具包括发动机、后处理系统和能量储存装置，所述后处理系统包括联接到所述发动机的选择性催化还原(SCR)催化器，所述控制器被配置为可操作地联接到所述发动机、所述能量储存装置和所述后处理系统，所述控制器被配置为：基于一组发动机操作参数来估计由所述后处理系统从所述发动机接收的废气的废气温度和废气流动速率；基于所估计的废气温度和废气流动速率以及SCR催化器温度来估计SCR催化器的废气冷却速率；基于所述后处理系统外部的环境的环境温度、所述混合动力交通工具的交通工具速度和SCR催化器温度，确定所述SCR催化器的环境冷却速率；基于所述废气冷却速率和所述环境冷却速率来估计SCR催化器温度变化速率；和基于所述SCR温度变化速率调节所述发动机与所述能量储存装置之间的负载分布。2.根据权利要求1所述的控制器，还被配置为：响应于基于所述SCR催化器温度变化速率确定所述SCR催化器温度正朝着低温阈值减少，调节所述负载分布以便增加所述发动机上的负载。3.根据权利要求1所述的控制器，还被配置为：响应于基于所述SCR催化器温度变化速率确定所述SCR催化器温度正朝着高温阈值增加，调节所述负载分布以便减少所述发动机上的负载。4.根据权利要求1所述的控制器，还被配置为：响应于确定所述SCR催化器温度变化速率的增加大于速率增加阈值，相对于所述发动机增加所述能量储存装置上的负载，以减小所述SCR催化器温度变化速率。5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述一组发动机参数包括所述发动机的速度、来自所述发动机的扭矩需求和流过所述发动机的冷却剂的冷却剂温度。6.根据权利要求1所述的控制器，其中：所述后处理系统还包括设置在所述SCR催化器上游的氧化催化器；并且所述控制器被配置为还基于所述氧化催化器的氧化催化器温度来估计所述废气冷却速率。7.根据权利要求1所述的控制器，还被配置为：指示还原剂注入组件调节注入所述后处理系统的还原剂的量。8.根据权利要求1所述的控制器，还被配置为：响应于确定所述SCR催化器温度在最佳操作范围内，基于负载需求、期望的燃料经济性、剩余燃料的量和/或所述能量储存装置中剩余电力的量来调节所述负载分布。9.一种混合动力交通工具，包括：发动机；能量储存装置；后处理系统，其流体联接到所述发动机并被配置为接收由所述发动机产生的废气，所述后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化器，所述SCR催化器被配置为处理所述废气的成分；和控制器，其可操作地联接到所述发动机、所述能量储存装置和所述后处理系统，所述控
制器被配置为：基于一组发动机操作参数来估计所述废气的废气温度和废气流动速率，基于所估计的废气温度和废气流动速率以及SCR催化器温度来估计所述SCR催化器的废气冷却速率，基于所述后处理系统外部的环境的环境温度、所述混合动力交通工具的交通工具速度和所述SCR催化器温度，确定所述SCR催化器的环境冷却速率，基于所述废气冷却速率和所述环境冷却速率来估计SCR催化器温度变化速率，和基于所述SCR温度变化速率调节所述发动机与所述能量储存装置之间的负载分布。10.根据权利要求9所述的混合动力交通工具，其中，所述控制器被配置为：响应于基于所述SCR催化器温度变化速率确定所述SCR催化器温度正朝着低温阈值减少，调节所述负载分布以便增加所述发动机上的负载。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：康明斯排放处理公司，
类型：发明
国别省市：