專利名稱：用于激活電加熱催化劑的電力系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的例示實(shí)施方式涉及一種用于激活電加熱催化劑的電力系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃動(dòng)力車輛在排氣系統(tǒng)中應(yīng)用電加熱催化劑。電加熱催化劑使用來自機(jī)動(dòng)車輛的電池的12V的操作電壓來激活。并且，車輛電氣系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)，其用于向電池和車輛電負(fù)載以及電加熱催化劑提供電壓。當(dāng)工作電壓從電池供應(yīng)到電加熱催化劑時(shí)，催化劑的溫度會(huì)增加從而廢氣中的碳?xì)浠衔镌陔娂訜岽呋瘎﹥?nèi)燃燒。然而，當(dāng)工作電壓隨后從電加熱催化劑移除時(shí)，流動(dòng)通過電加熱催化劑的在廢氣中的碳?xì)浠衔飼?huì)冷卻催化劑從而碳?xì)浠衔锏娜紵诖呋瘎﹥?nèi)停止。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明例示性的實(shí)施方式中，提供了向電加熱催化劑提供能量的電力系統(tǒng)。電加熱催化劑被設(shè)置在氧化催化劑的上游。電力系統(tǒng)包括被配置用于輸出第一電壓的電池。電力系統(tǒng)進(jìn)一步包括發(fā)電機(jī)，被配置為作為對(duì)接收到第一控制信號(hào)的回應(yīng)，輸出比第一電壓更大的第二電壓。電力系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制器，被配置為生成第二控制信號(hào)而將第一開關(guān)裝置設(shè)為第一操作狀態(tài)，從而如果電加熱催化劑的第一溫度水平小于第一臨界溫度水平，來自發(fā)電機(jī)的第二電壓通過第一開關(guān)裝置被應(yīng)用到電加熱催化劑，以增加電加熱催化劑的溫度?？刂破鬟M(jìn)一步被配置為生成第三控制信號(hào)來引起發(fā)電機(jī)輸出與第一電壓相等的第三電壓?？刂破鬟M(jìn)一步被配置為停止生成第二控制信號(hào)而將第一開關(guān)裝置設(shè)為第二操作 狀態(tài)從而來自發(fā)電機(jī)的第二電壓不會(huì)通過第一開關(guān)裝置被應(yīng)用到電加熱催化劑?？刂破鬟M(jìn)一步被配置為，如果第一溫度水平大于或者等于第一臨界溫度水平，生成第四控制信號(hào)而將第二開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)從而來自電池的第一電壓通過第二開關(guān)裝置被應(yīng)用到電加熱催化劑從而增加電加熱催化劑的溫度。在本發(fā)明的另一個(gè)例示性實(shí)施方式中，提供了為電加熱催化劑提供能量的方法。電加熱催化劑被設(shè)置在氧化催化劑的上游。該方法包括從電池輸出第一電壓。該方法進(jìn)一步包括作為對(duì)發(fā)電機(jī)接收到第一控制信號(hào)的回應(yīng)，從發(fā)電機(jī)輸出大于第一電壓的第二電壓。該方法進(jìn)一步包括如果電加熱催化劑的溫度水平小于第一臨界溫度水平，使用控制器生成第二控制信號(hào)而將第一開關(guān)裝置設(shè)為第一操作狀態(tài)，從而來自發(fā)電機(jī)的第二電壓通過第一開關(guān)裝置被應(yīng)用到電加熱催化劑，以增加電加熱催化劑的溫度。該方法進(jìn)一步包括使 用控制器生成第三控制信號(hào)用以引起發(fā)電機(jī)輸出與第一電壓相等的第三電壓。該方法進(jìn)一步包括停止生成第二控制信號(hào)而將第一開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)從而來自發(fā)電機(jī)的第二電壓不會(huì)通過第一開關(guān)信號(hào)被應(yīng)用到電加熱催化劑。該方法進(jìn)一步包括如果第一溫度水平大于或等于第一臨界溫度水平，使用控制器生成第四控制信號(hào)而將第二開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，從而來自電池的第一電壓通過第二開關(guān)裝置被應(yīng)用到電加熱催化劑，以增加電加熱催化劑的溫度。
本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述中變得顯見。本發(fā)明還提供如下方案
I.一種用于激活電加熱催化劑的電力系統(tǒng)，所述電加熱催化劑設(shè)置在氧化催化劑的上游，所述電力系統(tǒng)包括
配置為輸出第一電壓的電池；
發(fā)電機(jī)，其配置為響應(yīng)于接收到第一控制信號(hào)輸出大于所述第一電壓的第二電壓；控制器，其配置為如果電加熱催化劑的第一溫度水平小于第一臨界溫度水平，則產(chǎn)生第二控制信號(hào)以將第一開關(guān)裝置設(shè)為第一操作狀態(tài)，使得來自所述發(fā)電機(jī)的第二電壓通過所述第一開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑以增加所述電加熱催化劑的溫度；
所述控制器還配置為產(chǎn)生第三控制信號(hào)以引起所述發(fā)電機(jī)輸出等于第一電壓的第三電壓；
所述控制器還配置為停止產(chǎn)生第二控制信號(hào)以將所述第一開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，使得來自所述發(fā)電機(jī)的第二電壓不通過所述第一開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑；以及
所述控制器還配置為如果所述第一溫度水平大于或者等于所述第一臨界溫度水平，則產(chǎn)生第四控制信號(hào)以將第二開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，使得來自電池的第一電壓通過所述第二開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑以增加所述電加熱催化劑的溫度。2.如方案I所述的電力系統(tǒng)，其中所述控制器還配置為在控制器產(chǎn)生所述第四控制信號(hào)的同時(shí)，產(chǎn)生第五控制信號(hào)，以引起發(fā)動(dòng)機(jī)或在所述電加熱催化劑的上游的燃料噴射器或者它們的組合，將燃料提供給所述電加熱催化劑。3.如方案2所述的電力系統(tǒng)，其中所述電加熱催化劑燃燒燃料以在所述電加熱催化劑中產(chǎn)生放熱反應(yīng)從而增加流經(jīng)所述電加熱催化劑的廢氣的溫度。4.如方案I所述的電力系統(tǒng)，還包括第一溫度傳感器，其配置為產(chǎn)生指示所述電加熱催化劑的第一溫度水平的第一溫度信號(hào)。5.如方案4所述的電力系統(tǒng)，還包括第二溫度傳感器，其配置為產(chǎn)生指示氧化催化劑下游的廢氣的第二溫度水平的第二溫度信號(hào)，所述第二溫度信號(hào)由所述控制器接收。6.如方案5所述的電力系統(tǒng)，其中所述控制器還配置為如果所述第二溫度水平大于或者等于第二臨界溫度水平，則停止產(chǎn)生第四控制信號(hào)使得來自電池的第一電壓不通過所述第二開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑，所述第二臨界溫度水平大于所述第一臨界溫度水平。7.如方案I所述的電力系統(tǒng)，其中所述控制器配置為基于應(yīng)用到所述電加熱催化劑的功率的量、來自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣溫度水平以及來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣流率來計(jì)算所述
第一溫度水平。8.如方案I所述的電力系統(tǒng),其中所述第一電壓為12V而所述第二電壓為24V。9. 一種用于激活電加熱催化劑的方法，所述電加熱催化劑設(shè)置在氧化催化劑的上游，所述方法包括
從電池輸出第一電壓；
響應(yīng)于發(fā)電機(jī)接收到第一控制信號(hào)而從所述發(fā)電機(jī)輸出大于第一電壓的第二電壓，；使用控制器，從而如果在所述電加熱催化劑的第一溫度水平小于第一臨界溫度水平，則生成第二控制信號(hào)以將第一開關(guān)裝置設(shè)為第一操作狀態(tài)，使得來自所述發(fā)電機(jī)的第二電壓通過所述第一開關(guān)裝置施加到所述電加熱催化劑，以增加所述電加熱催化劑的溫度；使用所述控制器生成第三控制信號(hào)以引起所述發(fā)電機(jī)輸出等于所述第一電壓的第三電壓；
停止生成第二控制信號(hào)以將所述第一開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，使得來自所述發(fā)電機(jī)的第二電壓不通過所述第一開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑；和 使用所述控制器，從而如果所述第一溫度水平大于或者等于所述第一臨界溫度水平，則生成第四控制信號(hào)以將第二開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，使得來自電池的第一電壓通過所述第二開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑，以增加所述電加熱催化劑的溫度。10.如方案9所述的方法，還包括在所述控制器產(chǎn)生第四控制信號(hào)的同時(shí)，產(chǎn)生第五控制信號(hào)，以弓I起所述發(fā)動(dòng)機(jī)或布置在所述電加熱催化劑的上游的燃料噴射器或它們的組合，將燃料提供給所述電加熱催化劑。11.如方案9所述的方法，還包括使用第一溫度傳感器產(chǎn)生指示所述電加熱催化劑的第一溫度水平的第一溫度信號(hào)。12.如方案11所述的方法，還包括使用能夠操作地連接到所述控制器的第二溫度傳感器，產(chǎn)生指示氧化催化劑下游廢氣的第二溫度水平的第二溫度信號(hào)。13.如方案12所述的方法，還包括，如果第二溫度水平大于或者等于第二臨界溫度水平，則停止產(chǎn)生第四控制信號(hào)使得來自電池的第一電壓不通過第二開關(guān)裝置應(yīng)用到電加熱催化劑，所述第二臨界溫度水平大于所述第一臨界溫度水平。14.如方案9所述的方法，還包括基于應(yīng)用到所述電加熱催化劑的功率的量、來自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣溫度水平以及來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣流率來計(jì)算第一溫度水平。15.如方案9所述的方法，其中第一電壓為12V而所述第二電壓為24V。


其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)以及細(xì)節(jié)，僅通過例子的形式呈現(xiàn)在下述實(shí)施方式的詳細(xì)描述中，詳細(xì)描述參照附圖，其中
圖I為根據(jù)本發(fā)明例示性實(shí)施方式的用于激活電加熱催化劑的電力系統(tǒng)的示意 圖2為在圖I的電力系統(tǒng)中使用的兩個(gè)開關(guān)裝置的示意圖；和 圖3和4為根據(jù)本發(fā)明另一例示性實(shí)施方式的激活電加熱催化劑的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下描述本質(zhì)上僅僅是例示性的，并非意在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或者用途。需要理解的是貫穿整個(gè)附圖，相應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相似或相應(yīng)的部件和特征。參照圖I和2，提供具有根據(jù)例示性實(shí)施方式的用于激活電加熱催化劑19的電力系統(tǒng)18的車輛10。車輛10還包括發(fā)動(dòng)機(jī)20，排氣管道部分22、24、26，電加熱催化劑19，燃料噴射器27，氧化催化劑32以及車輛電負(fù)載33。發(fā)動(dòng)機(jī)20被提供用于提供車輛10的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械功率。發(fā)動(dòng)機(jī)20產(chǎn)生流動(dòng)通過廢氣管道部分22、24、電加熱催化劑19、氧化催化劑32和廢氣管道部分26的廢氣21。如所示，廢氣管道部分22被連接到發(fā)動(dòng)機(jī)20和廢氣管道部分24兩者。同樣，電加熱催化劑19被連接到廢氣管道部分24以及氧化催化劑32兩者。最后，廢氣管道部分26被連接到氧化催化劑32。當(dāng)電加熱催化劑19被激活時(shí)，催化劑19由在其中流過的電流加熱使得廢氣21中的過量一氧化碳(CO)和碳?xì)浠衔?HC)的氧化在催化劑19中發(fā)生，從而進(jìn)一步增加催化劑19的溫度以及在其中流過的廢氣的溫度。然后，廢氣21中的一氧化碳(CO)和碳?xì)浠衔?HC)在氧化催化劑32中進(jìn)一步氧化。電力系統(tǒng)18被提供用于激活電加熱催化劑19以及為電池40充電。電力系統(tǒng)18包括發(fā)電機(jī)41，電池40，開關(guān)裝置50、52，導(dǎo)線60、62、64、66、68、70、72，第一溫度傳感器80、第二溫度傳感器82和第三溫度傳感器83，空氣流量計(jì)85以及控制器84。發(fā)電機(jī)41被配置為產(chǎn)生在電池40的正端子90處接收的電壓(例如，直流電壓)。具體地，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)41的轉(zhuǎn)子時(shí)，發(fā)電機(jī)41產(chǎn)生交流電壓，然后發(fā)電機(jī)41使用內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器將交流電壓轉(zhuǎn)換為被應(yīng)用到導(dǎo)線64的直流電壓。在一個(gè)例示性實(shí)施方式中，發(fā)電機(jī)41輸出例如在0-24V范圍內(nèi)的、通過來自控制器84的控制信號(hào)可調(diào)節(jié)的直流電壓。在一個(gè)例示性實(shí)施方式中，當(dāng)激活電加熱催化劑19時(shí)，發(fā)電機(jī)41輸出24V直流。電池40具有正端子90以及負(fù)端子92，并且被配置為在端子90、92之間輸出第一電壓，例如，12V。當(dāng)然，在替代實(shí)施方式中，電池40可輸出小于12V或者大于12V的電壓。第一開關(guān)裝置50在電池40和第二開關(guān)裝置52之間電連接。第一開關(guān)裝置50具有第一操作狀態(tài)(如圖I所示)從而來自發(fā)電機(jī)41的電壓通過第一開關(guān)裝置50應(yīng)用到電加熱催化劑19。并且，第一開關(guān)裝置50具有第二操作狀態(tài)(如圖2所示)從而發(fā)電機(jī)41的電壓不會(huì)通過第一開關(guān)裝置50應(yīng)用到電加熱催化劑19。替代地，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)裝置50具有第二操作狀態(tài)(如圖2所示)時(shí)，來自發(fā)電機(jī)41的電壓通過第一開關(guān)裝置50應(yīng)用到電池40以及第二開關(guān)裝置52的節(jié)點(diǎn)108。第一開關(guān)裝置50包括開關(guān)100，內(nèi)部線圈102以及節(jié)點(diǎn)97、98、99。開關(guān)100被連接到節(jié)點(diǎn)98，并且通過內(nèi)部線圈102的激活和去激活而被致動(dòng)在開關(guān)100電連接在節(jié)點(diǎn)98、97之間的第一操作位置以及在開關(guān)100電連接在節(jié)點(diǎn)98、99之間的第二操作位置之間。節(jié)點(diǎn)97通過導(dǎo)線62被電連接到電池40的正端子90。同樣，節(jié)點(diǎn)98通過導(dǎo)線64被電連接到發(fā)電機(jī)41，而且節(jié)點(diǎn)99通過導(dǎo)線70被電連接到電加熱催化劑19。第二開關(guān)裝置52電連接在第一開關(guān)裝置50和車輛電負(fù)載33之間。第二開關(guān)裝置52還電連接到電加熱催化劑19。第二開關(guān)裝置52具有第一操作狀態(tài)(如圖2所示)從而來自電池40的電壓通過第二開關(guān)裝置52被應(yīng)用到電加熱催化劑19。同樣，第二開關(guān)裝置52具有第二操作狀態(tài)(如圖I所示)從而電池40的電壓不會(huì)通過第二開關(guān)裝置52被應(yīng)用到電加熱催化劑19。第二開關(guān)裝置52包括開關(guān)110，內(nèi)部線圈112以及節(jié)點(diǎn)108、109。開關(guān)110被連接到節(jié)點(diǎn)109，并且通過內(nèi)部線圈112的激活和去激活而被致動(dòng)在開關(guān)100電連接在節(jié)點(diǎn)109、108之間的第一操作位置以及在開關(guān)100不電連接到節(jié)點(diǎn)108的第二操作位置之間。節(jié)點(diǎn)108通過導(dǎo)線66被電連接到節(jié)點(diǎn)97，并且通過導(dǎo)線68還電連接到車輛電負(fù)載33。同樣，節(jié)點(diǎn)109通過導(dǎo)線72電連接到導(dǎo)線70以及電加熱催化劑19。第一溫度傳感器80被配置為產(chǎn)生指示電加熱催化劑19的溫度水平的信號(hào)。第一溫度傳感器80被設(shè)置為鄰近催化劑19并且與控制器84通訊。第二溫度傳感器82被配置、為產(chǎn)生指示氧氣催化劑32下游的廢氣的溫度水平的信號(hào)。第二溫度傳感器82與控制器84通訊。第三溫度傳感器83被配置為產(chǎn)生指示排出發(fā)動(dòng)機(jī)20的廢氣的溫度水平的信號(hào)。第三溫度傳感器83與控制器84通訊?？諝饬髁坑?jì)85被配置為產(chǎn)生指示進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)20的空氣的流率的信號(hào)，其還指示來自發(fā)動(dòng)機(jī)20的廢氣21流率。空氣流量計(jì)85與控制器84通訊?？刂破?4被配置為控制發(fā)動(dòng)機(jī)20、燃料噴射器27、發(fā)電機(jī)41、第一和第二開關(guān)裝置50、52以及電加熱催化劑19的操作，以下將更詳細(xì)地解釋。在一個(gè)例示性實(shí)施方式中，控制器84為微處理器。然而，在替代實(shí)施方式中，控制器84可為固態(tài)電路。參照圖3和4，提供了根據(jù)另一個(gè)例示性實(shí)施方式的用于激活電加熱催化劑19的方法的流程圖。在步驟130,電池40輸出第一電壓。在一個(gè)例不性實(shí)施方式中,第一電壓為 12V直流。當(dāng)然，在替代實(shí)施方式中，第一電壓可小于或者大于12V直流。在步驟132，發(fā)電機(jī)41響應(yīng)于接收到來自控制器84的第一控制信號(hào)輸出大于第一電壓的第二電壓。在一個(gè)例示性實(shí)施方式中，第二電壓為24V直流。當(dāng)然，在替代實(shí)施方式中，第二電壓可小于或者大于24V直流。在步驟134，第一溫度傳感器80生成第一溫度信號(hào)，其指示電加熱催化劑19的第一溫度水平。在替代實(shí)施方式中，步驟134可由以下步驟代替控制器84使用以下等式計(jì)算電加熱催化劑19的第一溫度水平第一溫度水平=f (應(yīng)用到電加熱催化劑19的電功率的量，來自發(fā)動(dòng)機(jī)20的廢氣溫度水平，以及來自發(fā)動(dòng)機(jī)20的廢氣流率)，其中，f為經(jīng)驗(yàn)確定的數(shù)學(xué)函數(shù)。在步驟136，控制器84確定第一溫度水平是否小于第一臨界溫度水平。在一個(gè)例示性的實(shí)施方式中，第一臨界溫度水平為200攝氏度。當(dāng)然，在替代實(shí)施方式中，第一臨界溫度水平可小于或者大于200攝氏度。如果步驟136的值為“是”，則方法進(jìn)入到步驟138。否則，方法進(jìn)入到140。在步驟138，控制器84生成第二控制信號(hào)，以將第一開關(guān)裝置50設(shè)為第一操作狀態(tài)從而來自發(fā)電機(jī)41的第二電壓通過第一開關(guān)裝置50被應(yīng)用到電加熱催化劑19，以增加電加熱催化劑19的溫度水平。在步驟138后，方法回到步驟134。再次參照步驟136，如果步驟136的值為“否”，則方法進(jìn)入到步驟140。在步驟140，控制器84生成第三控制信號(hào)以引起發(fā)電機(jī)41輸出等于第一電壓的第三電壓。在步驟142，控制器84停止生成第二控制信號(hào)，以將第一開關(guān)裝置50設(shè)為第二操作狀態(tài)從而來自發(fā)電機(jī)41的第二電壓不會(huì)通過第一開關(guān)裝置50被應(yīng)用到電加熱催化劑19。在步驟144，控制器84生成第四控制信號(hào)，以將第二開關(guān)裝置52設(shè)為第二操作狀態(tài)使得來自電池40的第一電壓通過第二開關(guān)裝置52被施加到電加熱催化劑19，以增加電加熱催化劑19的溫度水平。在步驟146，控制器84在控制器84生成第四控制信號(hào)的同時(shí)，生成第五控制信號(hào)，以引起發(fā)動(dòng)機(jī)20或被設(shè)置在電加熱催化劑19的上游的燃料噴射器27向電加熱催化劑19提供燃料。具體地，在一個(gè)例示性實(shí)施方式中，控制器84生成第五控制信號(hào)以引起在發(fā)動(dòng)機(jī)20中的燃料噴射器在氣缸的排氣行程期間后噴射燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸,使得來自發(fā)動(dòng)機(jī)20的廢氣中21中的燃料被催化劑19接收。在另一個(gè)例示性實(shí)施方式中，控制器84生成第五控制信號(hào)以引起燃料噴射器27將燃料或尿素噴射進(jìn)入催化劑19上游的廢氣中。在步驟148，電加熱催化劑19燃燒燃料以在電加熱催化劑19中產(chǎn)生放熱反應(yīng)從而增加流經(jīng)電加熱催化劑19的廢氣21的溫度。在步驟150，第二溫度傳感器8 2產(chǎn)生第二溫度信號(hào)，其指示由控制器84接收的氧化催化劑32下游的廢氣21的第二溫度水平。在步驟152，控制器84確定第二溫度水平是否大于第二臨界溫度水平。第二臨界溫度水平大于第一臨界溫度水平。在一個(gè)例示性的實(shí)施方式中，第二臨界溫度水平在250-350攝氏度的范圍內(nèi)。如果步驟152的值為“否”，則方法回到步驟146。如果步驟152的值為“是”，則方法進(jìn)入到步驟154。在步驟154，控制器84停止產(chǎn)生第四控制信號(hào)以將第二開關(guān)裝置52設(shè)為第四操作狀態(tài)，使得來自電池40的第一電壓不會(huì)通過第二開關(guān)裝置52被應(yīng)用到電加熱催化劑19。在步驟156，控制器84停止產(chǎn)生第五控制信號(hào)以停止燃料被輸送到電加熱催化劑19。供電系統(tǒng)以及用于激活電加熱催化劑19的方法提供了優(yōu)于其他系統(tǒng)和方法的重大優(yōu)點(diǎn)。具體地，該供電系統(tǒng)和方法提供了這樣的技術(shù)效果將第一電壓應(yīng)用于電加熱催化劑19以增加催化劑19的溫度從而開始燃料在催化劑19內(nèi)的燃燒，并在此之后，將第二電壓應(yīng)用于催化劑19來保持燃料在催化劑19內(nèi)的燃燒。雖然本發(fā)明參照例示性實(shí)施方式已被描述，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在沒有背離本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變化并且其要素可使用等同物來替代。此外，在沒有背離本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以做出很多修改以將具體情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，意在本發(fā)明并不限于為了實(shí)施本發(fā)明而公開的具體實(shí)施方式
，而是本發(fā)明將包括落入本申請范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于激活電加熱催化劑的電力系統(tǒng)，所述電加熱催化劑設(shè)置在氧化催化劑的上游，所述電力系統(tǒng)包括 配置為輸出第一電壓的電池； 發(fā)電機(jī)，其配置為響應(yīng)于接收到第一控制信號(hào)輸出大于所述第一電壓的第二電壓； 控制器，其配置為如果電加熱催化劑的第一溫度水平小于第一臨界溫度水平，則產(chǎn)生第二控制信號(hào)以將第一開關(guān)裝置設(shè)為第一操作狀態(tài)，使得來自所述發(fā)電機(jī)的第二電壓通過所述第一開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑以增加所述電加熱催化劑的溫度； 所述控制器還配置為產(chǎn)生第三控制信號(hào)以引起所述發(fā)電機(jī)輸出等于第一電壓的第三電壓； 所述控制器還配置為停止產(chǎn)生第二控制信號(hào)以將所述第一開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，使得來自所述發(fā)電機(jī)的第二電壓不通過所述第一開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑；以及 所述控制器還配置為如果所述第一溫度水平大于或者等于所述第一臨界溫度水平，則產(chǎn)生第四控制信號(hào)以將第二開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，使得來自電池的第一電壓通過所述第二開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑以增加所述電加熱催化劑的溫度。
2.如權(quán)利要求I所述的電力系統(tǒng)，其中所述控制器還配置為在控制器產(chǎn)生所述第四控制信號(hào)的同時(shí)，產(chǎn)生第五控制信號(hào)，以引起發(fā)動(dòng)機(jī)或在所述電加熱催化劑的上游的燃料噴射器或者它們的組合，將燃料提供給所述電加熱催化劑。
3.如權(quán)利要求2所述的電力系統(tǒng)，其中所述電加熱催化劑燃燒燃料以在所述電加熱催化劑中產(chǎn)生放熱反應(yīng)從而增加流經(jīng)所述電加熱催化劑的廢氣的溫度。
4.如權(quán)利要求I所述的電力系統(tǒng)，還包括第一溫度傳感器，其配置為產(chǎn)生指示所述電加熱催化劑的第一溫度水平的第一溫度信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的電力系統(tǒng)，還包括第二溫度傳感器，其配置為產(chǎn)生指示氧化催化劑下游的廢氣的第二溫度水平的第二溫度信號(hào)，所述第二溫度信號(hào)由所述控制器接收。
6.如權(quán)利要求5所述的電力系統(tǒng)，其中所述控制器還配置為如果所述第二溫度水平大于或者等于第二臨界溫度水平，則停止產(chǎn)生第四控制信號(hào)使得來自電池的第一電壓不通過所述第二開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑，所述第二臨界溫度水平大于所述第一臨界溫度水平。
7.如權(quán)利要求I所述的電力系統(tǒng)，其中所述控制器配置為基于應(yīng)用到所述電加熱催化劑的功率的量、來自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣溫度水平以及來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣流率來計(jì)算所述第一溫度水平。
8.如權(quán)利要求I所述的電力系統(tǒng)，其中所述第一電壓為12V而所述第二電壓為24V。
9.一種用于激活電加熱催化劑的方法，所述電加熱催化劑設(shè)置在氧化催化劑的上游，所述方法包括 從電池輸出第一電壓； 響應(yīng)于發(fā)電機(jī)接收到第一控制信號(hào)而從所述發(fā)電機(jī)輸出大于第一電壓的第二電壓，； 使用控制器，從而如果在所述電加熱催化劑的第一溫度水平小于第一臨界溫度水平，則生成第二控制信號(hào)以將第一開關(guān)裝置設(shè)為第一操作狀態(tài)，使得來自所述發(fā)電機(jī)的第二電壓通過所述第一開關(guān)裝置施加到所述電加熱催化劑，以增加所述電加熱催化劑的溫度；使用所述控制器生成第三控制信號(hào)以引起所述發(fā)電機(jī)輸出等于所述第一電壓的第三電壓； 停止生成第二控制信號(hào)以將所述第 一開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，使得來自所述發(fā)電機(jī)的第二電壓不通過所述第一開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑；和 使用所述控制器，從而如果所述第一溫度水平大于或者等于所述第一臨界溫度水平，則生成第四控制信號(hào)以將第二開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)，使得來自電池的第一電壓通過所述第二開關(guān)裝置應(yīng)用到所述電加熱催化劑，以增加所述電加熱催化劑的溫度。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在所述控制器產(chǎn)生第四控制信號(hào)的同時(shí)，產(chǎn)生第五控制信號(hào)，以引起所述發(fā)動(dòng)機(jī)或布置在所述電加熱催化劑的上游的燃料噴射器或它們的組合，將燃料提供給所述電加熱催化劑。
全文摘要
提供一種用于激活電加熱催化劑提供能量的電力系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括輸出第一電壓的電池，以及響應(yīng)于第一信號(hào)輸出大于第一電壓的第二電壓的發(fā)電機(jī)。該系統(tǒng)還包括控制器，如果催化劑的第一溫度水平小于第一臨界溫度水平，則控制器產(chǎn)生第二信號(hào)以將第一開關(guān)裝置設(shè)為第一操作狀態(tài)從而將第二電壓應(yīng)用到電加熱催化劑，以增加催化劑的溫度。該控制器產(chǎn)生第三信號(hào)以引起發(fā)電機(jī)輸出第三電壓，并且，如果第一溫度水平大于第一臨界溫度水平，則產(chǎn)生第四信號(hào)以將第二開關(guān)裝置設(shè)為第二操作狀態(tài)從而將第一電壓引用到催化劑。
文檔編號(hào)F01N3/20GK102758674SQ20121012763
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者C.J.卡勒布簡, E.V.岡策, M.J.小帕拉托爾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司