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基于后处理系统老化调节热管理模式进入和退出温度阈值技术方案

技术编号:38532367 阅读:34 留言:0更新日期:2023-08-19 17:05
一种系统包括联接到发动机的排气后处理系统和包括至少一个处理器的控制器,该至少一个处理器联接到存储指令的至少一个存储器设备,指令在由该至少一个处理器执行时使控制器执行某些操作。所述操作包括:估计排气后处理系统的老化,以及基于排气后处理系统的老化来调节用于排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于后处理系统老化调节热管理模式进入和退出温度阈值
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年12月9日提交的美国临时专利申请第63/123151号的权益和优先权,该美国临时专利申请通过引用以其整体并入本文。


[0003]本公开涉及通过基于后处理系统老化主动调节热管理模式的进入和退出温度阈值来控制用于发动机排气后处理系统的热管理模式。
[0004]背景
[0005]许多发动机联接到减少有害废气排放(例如,氮氧化物(NOx)、氧化硫、颗粒物质等)的排气后处理系统。例如,还原剂可以被注入到排气流中以与排气中的颗粒化学结合。这种混合物与选择性催化还原(SCR)催化剂相互作用,该催化剂在一定温度处在混合物中引起反应,该反应将有害的NOx颗粒转化为纯氮和水。随着时间的推移,后处理系统老化(age),这可能导致系统失去其功效(例如,将NOx转化为危害较小的元素的能力降低)。
[0006]概述
[0007]一个实施例涉及一种系统。该系统包括联接到发动机的排气后处理系统和包括至少一个处理器的控制器,该至少一个处理器联接到存储指令的至少一个存储器设备,指令在由该至少一个处理器执行时使控制器执行某些操作。所述操作包括:估计排气后处理系统的老化,以及基于排气后处理系统的老化来调节用于排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
[0008]另一个实施例涉及一种系统。该系统包括控制器,该控制器包括至少一个处理器和联接到该至少一个处理器的至少一个存储器设备,该至少一个存储器设备在其中存储指令,指令在由该至少一个处理器执行时使控制器执行操作。操作包括:估计联接到发动机的排气后处理系统的老化;以及基于排气后处理系统的所估计的老化情况(age)来调节用于排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
[0009]又一实施例涉及一种方法。该方法包括:估计联接到发动机的排气后处理系统的老化,并且基于排气后处理系统的老化来调节用于排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
[0010]本概述仅为说明性的,并不意图以任何方式进行限制。结合附图,在本文阐述的详细描述中,本文描述的设备或过程的其他方面、特征和优点将变得明显,其中相同的参考数字指代相同的元件。
[0011]提供了许多具体细节来给予对本公开的主题的实施例的透彻理解。在一个或更多个实施例和/或实施方式中,可以以任何合适的方式组合本公开的主题的所描述的特征。在这一方面,本专利技术的一个方面的一个或更多个特征可以与本专利技术的不同方面的一个或更多个特征相组合。此外,在某些实施例和/或实施方式中可以认识可能不存在于所有实施例或实施方式中的附加特征。
[0012]附图简述
[0013]图1是根据示例性实施例的交通工具系统的框图的示意图。
[0014]图2是根据示例性实施例的图1的控制器的框图。
[0015]图3是根据示例性实施例的对于图1

图2的控制器的逻辑的流程图。
[0016]图4是根据示例性实施例的对于图1

图2的控制器的逻辑的流程图。
[0017]图5是根据示例性实施例的对于图1

图2的控制器的逻辑的流程图。
[0018]详细描述
[0019]以下是与基于后处理系统老化来主动调节热管理的进入阈值和退出阈值的方法、装置和系统相关的各种概念和实施方式的更详细的描述。在转向详细示出某些示例性实施例的附图之前,应该理解,本公开不限于说明书中阐述的或附图中示出的细节或方法。还应理解,本文中使用的术语仅用于描述目的,而不应被视为限制性的。
[0020]排气后处理系统可以利用热管理操作模式。“热管理模式”指的是操作诸如发动机、排气后处理系统或其部件的系统,以主动提高排气后处理系统的温度。在热管理模式期间,控制器可以从主要被优化用于燃料经济性的一组操作图(例如,控制发动机的操作的参数,其可以包括例如燃料图)改变为主要被优化用于为后处理提供更高温度的一组图。作为示例并且在热管理模式期间,控制器可以提供提高排气温度的命令,以提高排气后处理系统中的一个或更多个部件的温度(例如,通过更高的发动机功率输出、实现停缸模式等)。停缸(CDA)模式是一个宽泛的术语,其包含各种相关但不同的停缸操作模式。第一种类型的CDA操作模式被称为“固定气缸CDA”。在固定气缸CDA操作模式中,在固定气缸CDA操作模式期间的每个发动机循环中,相同的气缸处于活动/非活动状态。第二种类型的CDA操作模式被称为“跳跃点火”或“动态跳跃点火”操作模式。在跳跃点火CDA模式中,一个或更多个气缸在逐个循环的基础上被停用/不活动(例如,不发生燃烧)。因此,气缸可以在第一发动机循环中是不活动,而在第二发动机循环中是活动的。“活动的”气缸意味着允许在该气缸中发生燃烧。“不活动的”或“停用的”气缸意味着不允许在该气缸中发生燃烧。本公开适用于每种类型的CDA操作模式,并且术语CDA模式意味着包含所有这样的操作模式,除非另有指示。另外,作为另一示例,热管理模式可以包括经由控制器命令指定特征(例如,被激活以加热排气或后处理系统的部件的电加热器)提高温度。
[0021]如本文所述,根据各种实施例,公开了用于基于排气后处理系统老化对发动机后处理系统主动调节和应用热管理模式的进入温度阈值和退出温度阈值的系统、方法和装置。进入阈值和退出阈值分别确定系统何时进入和退出热管理模式。进入阈值和退出阈值指的是进入温度和退出温度。就这一点而言,当温度低于预定义阈值(进入阈值)时,可以实现/激活热管理模式以升高后处理系统温度,然后一旦温度超过预定义阈值(退出阈值),则停用热管理模式以利于正常操作。这些阈值通常是静态的且不进行调节。在这方面,这些温度阈值通常在制造日期或产品上市之初设置,并在产品的整个生命周期内保持不变。然而,如果不调节阈值,随着时间的推移,SCR会老化,并且氮氧化物(NOx)的转化效率会降低。因此,随着时间的推移(例如,随着交通工具行驶越来越多的里程),系统输出NOx可能开始增加。相比于寿命开始时,寿命结束时的性能可能与高得多的系统输出NOx相吻合。这种性能下降可能进一步导致不符合各种法规(例如,CARB、EPA或其他环境法规)。根据本公开,控制器基于一个或更多个参数估计后处理系统或其部件的老化情况,并基于所确定的老化情况调节热管理模式温度的退出和进入阈值。老化情况确定或估计(也称为老化情况或老化状
况)可以基于几个因素,例如系统开启时间、行驶里程、占空比数值(number of duty cycles)、超过温度阈值花费的时间量以及主动再生事件的数量等。在确定后处理老化状况之后,调节后处理热管理模式的进入阈值和退出阈值以管理系统输出排放(例如,NOx排放,诸如系统输出NOx转化值)并有助于后处理系统的功效以及保持后处理系统的寿命。
[0022]现在参考图1,示出了根据示例性实施例的系统100。系统10本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统,包括:排气后处理系统,所述排气后处理系统联接到发动机;以及控制器,所述控制器包括至少一个处理器,所述至少一个处理器联接到存储指令的至少一个存储器设备,所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述控制器执行包括以下项的操作:估计所述排气后处理系统的老化;以及基于所述排气后处理系统的老化来调节用于所述排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述操作还包括:确定通过所述排气后处理系统的空速,其中基于所述空速和所述排气后处理系统的老化来调节所述排气后处理系统的所述热管理模式的所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的至少一个。3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述操作还包括:基于所确定的空速和所述排气后处理系统的老化,使用查找表基于预定义的量来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。4.根据权利要求2所述的系统,其中,所述空速是使用排气流速和关于所述排气后处理系统的尺寸来确定的。5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述操作还包括:确定系统输出NOx量;将所述系统输出NOx量与期望的系统输出NOx量进行比较;以及基于所述比较来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述热管理模式包括用于以下项中的至少一个的命令:气缸停用模式、燃料供给的增加、后喷射、喷射正时的改变、所述排气后处理系统中的电加热器的激活、来自所述发动机的功率输出的增加、涡轮增压器的致动或进气节流阀的位置改变。7.根据权利要求1所述的系统,其中,估计所述排气后处理系统的老化包括:基于以下项中的至少一个来估计选择性催化还原系统的选择性催化还原催化器老化情况:(i)参考温度处的时间当量,(ii)含硫量测定,或(iii)氨与氮氧化物的比率;基于(i)在所述参考温度处的所述时间当量或(ii)所述含硫量测定中的至少一个来估计柴油机氧化催化器的柴油机氧化催化器老化情况;以及基于所述选择性催化还原催化器老化情况或所述柴油机氧化催化器老化情况中的至少一个来估计所述排气后处理系统的老化。8.一种系统,包括:控制器,所述控制器包括至少一个处理器和联接到所述至少一个处理器的至少一个存储器设备,所述至少一个存储器设备在其中存储指令,所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述控制器执行包括以下项的操作:估计联接到发动机的排气后处理系统的老化;以及基于所述排气后处理系统的所估计的老化情况来调节用于所述排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述操作还包括:确定通过所述排气后处理系统的空速,其中基于所述空速和所述排气后处理系统的老化情况来调节所述排气后处理系统的所述热管理模式的所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的至少一个。10.根据权利要求9所述的系统,其中,所述操作还包括:基于所确定的空速和所述排气后处理系统的老化情况,使用查找表基于预定义的量来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。11.根据权利要求9所述的系统,其中,所述空速是使用排气流速和关于所述排气后处理系统的尺寸来确定的。12.根据权利要求8所述的系统,其中,所述操作还包括:确定系统输...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯托弗
申请(专利权)人:康明斯公司
类型:发明
国别省市:

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