本發(fā)明涉及一種操作內(nèi)燃機(jī)的后處理系統(tǒng)的方法,特別地是在還原劑存儲(chǔ)裝置的上游設(shè)置有稀薄氮氧化物捕集器(lnt)的后處理系統(tǒng),該還原劑存儲(chǔ)裝置諸如是選擇性催化還原(scr)裝置以及電加熱催化器(ehc)。
背景技術(shù):
已知的是,來自壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)(諸如,柴油發(fā)動(dòng)機(jī))的排氣,典型地包含nox,其主要包括一氧化氮(no)以及約5%到20%的no2。當(dāng)以稀薄的化學(xué)計(jì)量操作時(shí),nox的產(chǎn)生是特別有問題的,這是由于在排氣流中的相對(duì)高含量的氧氣導(dǎo)致的。為了解決該問題,排氣后處理系統(tǒng)可以包括稀薄氮氧化物捕集器(lnt),在該稀薄氮氧化物捕集器處,設(shè)置有nox吸收材料,諸如沸石(zeolite)。
一旦lnt中的nox吸收材料已經(jīng)飽和,則lnt的有效性實(shí)質(zhì)性降低,并且nox可能滑過(slippast)lnt。因此,對(duì)于lnt來說具有足夠可用的吸收能力是特別重要的。lnt的有效性可通過更換部件或者通過周期性地清理或再生來保持,但是為了避免作用中斷,再生、特別是脫氮(denox)事件通常是優(yōu)選的。
denox再生事件可通過將發(fā)動(dòng)機(jī)從常規(guī)稀薄燃燒模式轉(zhuǎn)換為富燃模式而進(jìn)行。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換到富燃模式時(shí),存儲(chǔ)在lnt中的吸附劑上的nox與包含在排氣中的還原劑(諸如,未燃燒的碳?xì)浠?hc))反應(yīng),并且被解除吸附且轉(zhuǎn)換為氮?dú)?n2)和氨(nh3)。
為了確保安全(denox)再生事件,內(nèi)燃機(jī)的電子控制單元(ecu)配置為,僅當(dāng)內(nèi)燃機(jī)根據(jù)限制在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩圖的預(yù)標(biāo)定區(qū)域(即,所謂的富燃模式區(qū)域)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)運(yùn)行時(shí),激活再生事件。
由于富燃清潔策略對(duì)燃料消耗不利,因此需要這樣一種方法,其最小化燃料增長,并同時(shí)最優(yōu)化lnt轉(zhuǎn)換效率和排放收益。
從上文來看,本公開的一個(gè)目的在于提供滿足上述需求的解決方案。
這些目的及其他目的由具有獨(dú)立權(quán)利要求中所陳述特征的本發(fā)明的實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求界定了優(yōu)選的和/或特別有利的方面。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開了實(shí)施例提供了一種操作內(nèi)燃機(jī)的后處理系統(tǒng)的方法,其中該后處理系統(tǒng)包括稀薄氮氧化物捕集器和位于該稀薄氮氧化物捕集器上游的電加熱催化器,該方法包括以下步驟:
-確定稀薄氮氧化物捕集器存儲(chǔ)效率的值;
-測(cè)量在稀薄氮氧化物捕集器上游的排氣溫度值;
-如果所測(cè)量的稀薄氮氧化物捕集器的存儲(chǔ)效率的值小于其第一預(yù)定閾值,并且在稀薄氮氧化物捕集器的上游的排氣溫度值大于其第一預(yù)定閾值且小于其第二預(yù)定閾值,則識(shí)別為滿足電加熱催化器使能條件(electricheatedcatalystenablingcondition),
-如果滿足電加熱催化器使能條件,則激活該電加熱催化器,
-如果存儲(chǔ)效率的值小于第二預(yù)定閾值,則識(shí)別為滿足禁止使能條件,
-如果滿足禁止使能條件,則去激活(de-activating)該電加熱催化器,并且開始稀薄氮氧化物捕集器的脫氮。
由于該解決方案,可以最優(yōu)化再生事件,諸如脫氮,并且在冷啟動(dòng)條件下,預(yù)熱稀薄氮氧化物捕集器以達(dá)到最優(yōu)溫度以允許更有效的nox減少和在再生事件期間的更低的燃料消耗。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,該方法還包括以下步驟:
-測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度值,
-倘若發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的測(cè)量的溫度值大于預(yù)定的閾值,則識(shí)別為滿足電加熱催化器使能條件。
以這種方式,如果富燃清潔在低溫下被請(qǐng)求,則可以防止nox在富燃清潔期間滑過。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,該方法包括以下步驟:
-確定實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn),
-倘若實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)未包括在預(yù)定的禁止區(qū)域內(nèi),則識(shí)別為滿足禁止使能條件(inhibitionenablingcondition)。
以這種方式,可以相比于標(biāo)準(zhǔn)預(yù)熱情況獲得更低的燃料消耗惡化。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,該方法還包括以下步驟:
-測(cè)量存儲(chǔ)在稀薄氮氧化物捕集器中的氮氧化物的量,
-當(dāng)測(cè)量的存儲(chǔ)在稀薄氮氧化物捕集器中的氮氧化物的量為零(null)時(shí),則停止脫氮、并且激活計(jì)時(shí)器以對(duì)鎖定時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。
以這種方式,可以最小化燃料懲罰(fuelpenalty),并且最優(yōu)化脫氮過程的數(shù)量和頻率。
在替代方式中,該方法還包括以下步驟:
-測(cè)量自從電加熱催化器的最后一次激活起的該電加熱催化器所使用的能量的量,以及
-倘若由電加熱催化器所使用的能量的量小于預(yù)定的閾值,則識(shí)別為滿足禁止使能條件。
以這種方式,還可以最小化燃料消耗,并且避免在后處理裝置溫度過高時(shí)進(jìn)行脫氮。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,該方法還包括以下步驟:
-倘若由電加熱催化器所使用的能量的量大于預(yù)定的閾值,則識(shí)別為不滿足禁止使能條件。
-如果由電加熱催化器所使用的能量的量大于預(yù)定的閾值,則測(cè)量實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn),
-如果實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)未包括在嚴(yán)格禁止區(qū)域內(nèi)、并且稀薄氮氧化物捕集器的存儲(chǔ)效率的值小于預(yù)定的閾值,則識(shí)別滿足嚴(yán)格禁止使能條件,并且
-去激活該電加熱催化器,并且開始稀薄氮氧化物捕集器的脫氮。
以這種方式,可以最小化由于富燃清潔導(dǎo)致的燃料懲罰。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,該方法還包括以下步驟:
-停止稀薄氮氧化物捕集器的脫氮,以及
-如果不滿足嚴(yán)格禁止使能條件,則激活計(jì)時(shí)器,以對(duì)鎖定時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。
以這種方式,能夠以最有效的方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。
基本上實(shí)現(xiàn)上述方法相同效果的所提出的解決方案可以借助于包括計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)程序來進(jìn)行,所述計(jì)算機(jī)程序代碼當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)用于進(jìn)行上文描述的方法的所有步驟,并且是包括計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。該方法還可以被實(shí)施為電磁信號(hào),所述信號(hào)被調(diào)制以運(yùn)送代表進(jìn)行該方法的所有步驟的計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)位序列。
本公開了又一實(shí)施例提供了一種操作內(nèi)燃機(jī)的后處理系統(tǒng)的設(shè)備,其中該后處理系統(tǒng)包括稀薄氮氧化物捕集器和位于該稀薄氮氧化物捕集器上游的電加熱催化器,該設(shè)備還包括:
-用于確定稀薄氮氧化物捕集器存儲(chǔ)效率的值的裝置;
-用于測(cè)量在稀薄氮氧化物捕集器上游的排氣溫度值的裝置;
-如果所測(cè)量的稀薄氮氧化物捕集器的存儲(chǔ)效率的值小于其第一預(yù)定閾值,并且在稀薄氮氧化物捕集器的上游的排氣溫度值大于其第一預(yù)定閾值且小于其第二預(yù)定閾值,則識(shí)別為滿足電加熱催化器使能條件的裝置,
-如果滿足電加熱催化器使能條件,則激活該電加熱催化器的裝置,
-如果存儲(chǔ)效率的值小于第二預(yù)定閾值時(shí),則識(shí)別為滿足禁止使能條件的裝置,
-如果滿足禁止使能條件,則去激活該電加熱催化器并且開始稀薄氮氧化物捕集器的脫氮的裝置。
由于該解決方案,可以最優(yōu)化再生事件,諸如脫氮,并且在冷啟動(dòng)條件下,預(yù)熱稀薄氮氧化物捕集器以達(dá)到最優(yōu)溫度以允許更有效的nox減少和在再生事件期間的更低的燃料消耗。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,該設(shè)備還包括:
-用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度值的裝置,
-倘若發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的測(cè)量的溫度值大于預(yù)定的閾值,則識(shí)別為滿足電加熱催化器使能條件的裝置。
以這種方式,如果富燃清潔在低溫下被請(qǐng)求,則可以防止nox在富燃清潔期間滑過。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,該設(shè)備還包括:
-用于確定實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的裝置,
-倘若實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)未包括在預(yù)定的禁止區(qū)域內(nèi),則識(shí)別為滿足禁止使能條件的裝置。
以這種方式,可以相比于標(biāo)準(zhǔn)預(yù)熱情況獲得更低的燃料消耗惡化。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,該設(shè)備還包括:
-用于測(cè)量存儲(chǔ)在稀薄氮氧化物捕集器中的氮氧化物的量的裝置,
-當(dāng)測(cè)量的存儲(chǔ)在稀薄氮氧化物捕集器中的氮氧化物的量為零時(shí),則停止脫氮并激活計(jì)時(shí)器的裝置。
以這種方式,可以最小化燃料懲罰,并且最優(yōu)化脫氮過程的數(shù)量和頻率。
在替代方式,該設(shè)備可進(jìn)一步包括:
-測(cè)量自從電加熱催化器的最后一次激活起的該電加熱催化器所使用的能量的量的裝置,以及
-倘若由電加熱催化器所使用的所述能量的量小于預(yù)定的閾值,則識(shí)別為滿足禁止使能條件的裝置。
以這種方式,還可以最小化燃料消耗,并且避免在后處理裝置溫度過高時(shí)進(jìn)行脫氮。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,該設(shè)備還包括:
-倘若由電加熱催化器所使用的能量的量大于預(yù)定的閾值,則識(shí)別為不滿足禁止使能條件的裝置,
-如果由電加熱催化器所使用的能量的量大于預(yù)定的閾值,則測(cè)量實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的裝置,
-如果實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)未包括在嚴(yán)格禁止區(qū)域內(nèi)、并且稀薄氮氧化物捕集器的存儲(chǔ)效率的值小于預(yù)定的閾值,則識(shí)別滿足嚴(yán)格禁止使能條件的裝置,并且
-去激活該電加熱催化器并且開始稀薄氮氧化物捕集器的脫氮的裝置。
以這種方式,可以將發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)與后處理系統(tǒng)的功能解耦(decouple)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,該設(shè)備還包括:
-停止稀薄氮氧化物捕集器的脫氮的裝置,以及
-如果不滿足嚴(yán)格禁止使能條件,則激活計(jì)時(shí)器以對(duì)鎖定時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置。
以這種方式,能夠以最有效的方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。
附圖說明
下面將通過示例的方式,參考以下附圖描述各種實(shí)施例,其中所述附圖是:
圖1示出了汽車系統(tǒng);
圖2為屬于圖1所示汽車系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的剖面圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于操作圖3的后處理系統(tǒng)的方法的流程圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的、用于操作圖3的后處理系統(tǒng)的方法的一些步驟的流程圖;以及
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的排氣后處理設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施方式
一些實(shí)施例可包括圖1和圖2所示的汽車系統(tǒng)100,其具有缸體120的內(nèi)燃機(jī)(ice)110,缸體限定至少一個(gè)汽缸125,汽缸具有聯(lián)接以旋轉(zhuǎn)曲軸145的活塞140。汽缸蓋130與活塞140協(xié)同合作以限定燃燒室150。
燃料和空氣混合物(未示出)置于燃燒室170中并被點(diǎn)燃,導(dǎo)致引起活塞140的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的熱膨脹排氣氣體。燃料由至少一個(gè)燃料噴射器160提供,并且空氣通過至少一個(gè)進(jìn)氣口210。在高壓下將燃料從與高壓燃料泵180流體連通的燃料軌道170提供至燃料噴射器160,該高壓燃料泵增加從燃料源190接收的燃料的壓力。
汽缸125的每個(gè)具有至少兩個(gè)閥230,它們由與曲軸145同時(shí)旋轉(zhuǎn)的凸輪軸135致動(dòng)。閥215選擇性地允許空氣從進(jìn)氣口210進(jìn)入燃燒室150內(nèi),并且交替地允許排氣通過排氣口220排出。在一些示例中,凸輪相位器155可選擇性地改變?cè)谕馆嗇S135和曲軸145之間的正時(shí)。
空氣可通過進(jìn)氣歧管200分配到(多個(gè))進(jìn)氣口210??諝膺M(jìn)氣管道205可從周圍環(huán)境向進(jìn)氣歧管200提供空氣。在其它實(shí)施例中,可提供節(jié)氣門體330以調(diào)節(jié)進(jìn)入進(jìn)氣歧管200的空氣質(zhì)量流量。仍在其它實(shí)施例中,可設(shè)置有一種強(qiáng)制空氣系統(tǒng),如具有旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至渦輪機(jī)250的壓縮機(jī)240的渦輪增壓器230。壓縮機(jī)240的旋轉(zhuǎn)增加了在管道205和歧管200中的空氣的壓力和溫度。置于管道205中的中間冷卻器260可降低空氣的溫度。渦輪機(jī)250通過接收來自排氣歧管225的排氣氣體而旋轉(zhuǎn),該排氣歧管引導(dǎo)排氣氣體從排氣口220,并且通過一系列葉片,在膨脹之前通過渦輪機(jī)250。排氣氣體排出渦輪機(jī)250并且被引入排氣氣體系統(tǒng)270中。該示例示出了一種可變幾何渦輪機(jī)(vgt),該渦輪機(jī)帶有布置為移動(dòng)葉片來改變通過渦輪機(jī)250的排氣氣體流量的vgt致動(dòng)器290。在其他實(shí)施例中,渦輪增壓器230可以是固定幾何的和/或包括廢氣門。
排氣系統(tǒng)270可包括具有一個(gè)或多個(gè)排氣后處理裝置280的排氣管275。后處理裝置可為任何被配置為改變排氣氣體組成的裝置。后處理裝置280的一些示例包括,但不限于,催化轉(zhuǎn)化器(兩元或三元)、氧化催化器、氮氧化物捕集器、碳?xì)浠衔镂掌?、選擇性催化還原(scr)裝置、和微粒過濾器。其它實(shí)施例可包括聯(lián)接在排氣歧管225和進(jìn)氣歧管200之間的排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)300。egr系統(tǒng)300可包括以降低egr系統(tǒng)300中的排氣氣體的溫度的egr冷卻器310。egr閥320調(diào)節(jié)在egr系統(tǒng)300中排氣氣體流量。
汽車系統(tǒng)100還可包括與排氣管275連通的電加熱催化器(ehc),以及特別地,設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)排氣后處理裝置280上游的ehc500。ehc500通常包括常規(guī)的催化器基板和由絕緣銷支撐的額外的加熱催化器盤或薄膜堆疊件。
在示例中,排氣后處理裝置280包括稀薄氮氧化物捕集器(lnt)510和設(shè)置在lnt510上游(例如緊密聯(lián)接到lnt510)的ehc500。
排氣后處理裝置280還可包括設(shè)置在lnt510下游的選擇性催化還原(scr)裝置520。
汽車系統(tǒng)100還可包括電子控制單元(ecu)450,該電子控制單元與一個(gè)或多個(gè)與ice110相關(guān)聯(lián)的傳感器和/或裝置通信。ecu450可接收來自各種傳感器的輸入信號(hào),所述傳感器被配置用于產(chǎn)生與ice110相關(guān)聯(lián)的各種物理參數(shù)成比例的信號(hào)。傳感器包括,但不限于,空氣質(zhì)量流量和溫度傳感器340、歧管壓力和溫度傳感器350、燃燒壓力傳感器360、冷卻劑和油溫度和水平傳感器380、燃料軌道壓力傳感器400、凸輪位置傳感器410、曲軸位置傳感器420、排氣壓力和溫度傳感器430、egr溫度傳感器440、以及加速踏板位置傳感器445。此外,ecu450可產(chǎn)生輸出信號(hào)至被布置為控制ice110操作的各種控制裝置,包括但不限于,燃料噴射器160、節(jié)氣門體330、egr閥320、vgt致動(dòng)器290、以及凸輪相位器155。注意的是,虛線用于指出ecu450與各種傳感器與和設(shè)備之間的通信,但為了清楚起見省略了一些?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)到ecu450,該設(shè)備可包括數(shù)字中央處理單元(cpu),它與存儲(chǔ)系統(tǒng)和接口總線通信。cpu被配置用來執(zhí)行作為程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)460中的指令,以及發(fā)送和接收信號(hào)至/自接口總線。該存儲(chǔ)系統(tǒng)460可包括各種存儲(chǔ)類型,存儲(chǔ)類型包括光學(xué)存儲(chǔ)、磁性存儲(chǔ)、固態(tài)存儲(chǔ),以及其它非易失性(non-volatile)記憶。接口總線可被配置為發(fā)送、接收和調(diào)制模擬和/或數(shù)字信號(hào)至/自各種傳感器和控制裝置。該程序可實(shí)施在本文中公開的方法,允許cpu進(jìn)行該方法的步驟并控制ice110。
存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)460中的程序是從外部經(jīng)由電纜或以無線方式被傳輸?shù)?。在汽車系統(tǒng)100的外部,其作為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品通常是可見的,該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在本領(lǐng)域又被稱為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或機(jī)器可讀介質(zhì),并且應(yīng)被理解為存儲(chǔ)在載體中的計(jì)算機(jī)程序代碼,該載體本質(zhì)上是暫時(shí)的或非暫時(shí)的,結(jié)果便是計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品本質(zhì)上也可以被認(rèn)為是暫時(shí)或非暫時(shí)的。
暫時(shí)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的示例是信號(hào),例如電磁信號(hào),如光學(xué)信號(hào),該信號(hào)是用于計(jì)算機(jī)程序代碼的暫時(shí)載體。承載這樣的計(jì)算機(jī)程序代碼可通過調(diào)制信號(hào)由用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳統(tǒng)調(diào)制技術(shù)(諸如,qpsk)來達(dá)到,使得代表該計(jì)算機(jī)程序代碼的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被施加到暫時(shí)電磁信號(hào)。這種信號(hào)例如當(dāng)以無線方式經(jīng)由wifi連接,將計(jì)算機(jī)程序代碼傳送至筆記本電腦時(shí)被使用。
在非暫時(shí)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的情況下,該計(jì)算機(jī)程序代碼被實(shí)施在有形存儲(chǔ)介質(zhì)中。繼而,存儲(chǔ)介質(zhì)是上面提到的非暫時(shí)載體,使得計(jì)算機(jī)程序代碼被永久地或非永久地以可檢索的方式存儲(chǔ)在此存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)或上。所述存儲(chǔ)介質(zhì)可為在計(jì)算機(jī)技術(shù)中已知的傳統(tǒng)類型,如閃存、asic(專用集成電路)、cd等。
代替ecu450,汽車系統(tǒng)100可具有不同類型的處理器以提供電子邏輯電路,例如,嵌入式控制器、機(jī)載計(jì)算機(jī)、或任何可以被配置在車輛中處理模塊。
ecu450可被配置為執(zhí)行l(wèi)nt510的再生事件,諸如denox再生事件。lnt510的再生事件可通過進(jìn)行產(chǎn)生的富燃階段而執(zhí)行,例如通過進(jìn)入汽缸125且在ice110的發(fā)動(dòng)機(jī)ecu450的管理下由燃料噴射器160執(zhí)行的多次燃料后噴來執(zhí)行。
特別地,由于后噴是設(shè)計(jì)為一種延遲噴射的類型,即在活塞的上止點(diǎn)(tdc)之后由燃料噴射器160執(zhí)行的進(jìn)入ice110的燃燒室150中的燃料噴射,其部分地參與到燃燒室內(nèi)的燃燒。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,在執(zhí)行l(wèi)nt510的再生事件和激活燃燒策略的變化以預(yù)熱后處理系統(tǒng)之前,ecu450可以被配置為執(zhí)行在lnt510上的優(yōu)化方法(方框s1),其中發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)可從后處理系統(tǒng)功能解耦,優(yōu)化lnt510的轉(zhuǎn)換效率并最小化燃料懲罰。
ecu450可被配置為確定lnt510的存儲(chǔ)效率(stor_eff)的值(方框s2)。存儲(chǔ)效率的至可以基于下列參數(shù)而確定,包括在scr520下游的nox的量(noxtailpipe)以及在lnt510的上游的nox的量(noxeng_out)。
例如,存儲(chǔ)效率的值可以通過以下公式計(jì)算:
nox的量noxtailpipe可以通過設(shè)置在scr520下游的nox傳感器測(cè)量,并且nox的量noxeng_out可以通過設(shè)置在lnt510上游的nox傳感器測(cè)量。
一旦ecu450已經(jīng)確定存儲(chǔ)效率的值stor_eff,則ecu450可被配置為確定該值stor_eff是否小于其第一預(yù)定閾值。存儲(chǔ)效率的第一預(yù)定閾值可以是激活ehc500的最小值,或可以是在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間預(yù)定且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的其他任意值。
ecu450還可被配置為測(cè)量lnt510的上游的排氣溫度值(t_lnt_up)(方框s3)。在lnt510的上游的排氣溫度值可通過設(shè)置在lnt510的上游的溫度傳感器540測(cè)量。
ecu450可進(jìn)一步地被配置為識(shí)別滿足ehc使能條件(方框s4)。如果存儲(chǔ)效率的值stor_eff小于其第一預(yù)定閾值,并且在lnt510的上游的排氣溫度值t_lnt_up大于其第一預(yù)定閾值且小于其第二預(yù)定閾值,則滿足ehc使能條件。在lnt510上游的排氣溫度的第一和第二預(yù)定閾值可以分別是打開ehc500的最小和最大的排氣溫度值,并且可以是在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間預(yù)先確定且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)值。
如果滿足ehc使能條件,則ecu450可被進(jìn)一步配置為激活ehc(方框s5)。ehc500的激活可以執(zhí)行為通過電連接部提供功率至ehc500的一端,該電連接部導(dǎo)電至ehc500的薄膜堆疊件。薄膜堆疊件本身確定ehc500的電功率。
如果滿足ehc使能條件,ecu450可被進(jìn)一步地配置為重新確定lnt510的存儲(chǔ)效率的值(stor_eff)(如方框s2示出的),重新測(cè)量在lnt510下游的排氣溫度值t_lnt_up(如方框s3示出的),直到滿足ehc使能條件(如方框s4示出的)。
ecu450可被進(jìn)一步配置為確定實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)(方框s6),即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。ecu450配置為僅當(dāng)ice110根據(jù)限定在ice110的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩圖的預(yù)標(biāo)定區(qū)域(即所謂的富燃模式區(qū)域)中的發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)操作時(shí),激活再生事件。特別地,富燃模式區(qū)域在下方通過下部曲線界定,以確保在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的預(yù)定的低閾值(例如50nm)下時(shí),再生事件可以被停止或避免,即禁止區(qū)域。
富燃模式區(qū)域和禁止區(qū)域是在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間被預(yù)先確定,并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中。
ecu450可進(jìn)一步地被配置為識(shí)別滿足禁止使能條件(方框s7)。如果實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)在禁止區(qū)域之外且denox再生事件可能是必須的,即當(dāng)存儲(chǔ)效率的值stor_eff小于其預(yù)定閾值時(shí),則滿足禁止使能條件。存儲(chǔ)效率的預(yù)定閾值可以是執(zhí)行denox再生事件的最小值,或可以是在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間預(yù)先確定且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的其他任意值。
如果滿足禁止使能條件,則ecu450可被進(jìn)一步配置為去激活ehc500且開始denox再生事件(方框s8)。
如果不滿足禁止條件,則ecu450可被進(jìn)一步配置為重新確定實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)(如上文所公開的且在方框s6中示出)直到滿足禁止條件(如在方框s7中所示的)。
ecu450可被進(jìn)一步配置為確定存儲(chǔ)在lnt510中的nox的量(方框s9)。存儲(chǔ)在lnt510中的nox的量可以基于在lnt510的上游和下游的排氣中的nox含量的測(cè)量值來確定,該些測(cè)量值分別通過設(shè)置在lnt510的上游的第一nox傳感器和設(shè)置在lnt510的下游的第二nox傳感器來測(cè)量。
ecu450可被進(jìn)一步配置為確定存儲(chǔ)在lnt510中的nox的量何時(shí)為零(方框s10)。
如果所確定的存儲(chǔ)在lnt510中的nox的量為零,則ecu450可被進(jìn)一步配置為停止denox再生事件并且激活計(jì)時(shí)器(方框s11)以對(duì)鎖定時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。鎖定時(shí)間可以是ehc500的任意激活或任意的denox再生事件被禁止的預(yù)定的時(shí)間周期。該鎖定時(shí)間可以是在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間被預(yù)先確定、并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的值。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,ecu450還可進(jìn)一步配置為測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度值t_ect(方框s3)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度值t_ect可以通過設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑系統(tǒng)中的溫度傳感器測(cè)量。
根據(jù)該實(shí)施例,當(dāng)所測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度值t_ect大于其預(yù)定的閾值t_ect_min時(shí),也滿足ehc使能條件(方框s7)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的預(yù)定閾值t_ect_min可以是打開ehc500的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度的最小值,或可以是在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間預(yù)先確定且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例(圖4),在ehc500的激活(方框s5)之后,ecu450可被進(jìn)一步配置為測(cè)量從ehc500的最后一次激活起由ehc500所使用的能量的量(方框s6)。
ecu450進(jìn)一步地配置為確定在何時(shí)從ehc500的最后一次激活起由ehc500所使用的能量的量小于其預(yù)定的閾值en_lim(方框s12)。該能量的量的預(yù)定的閾值en_lim可以是在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間被預(yù)先確定、并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的值。
如果從ehc500的最后一次激活起由ehc500所使用的能量的量小于預(yù)定的閾值en_lim,則ecu450可被配置為識(shí)別滿足禁止使能條件(如上文所討論的且示于方框s7中)。
如果從ehc500的最后一次激活起由ehc500所使用的能量的量大于閾值en_lim,則ecu450可被配置為確定實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)(方框s13)并且識(shí)別滿足嚴(yán)格禁止使能條件(方框s14)。如果實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)未包括在嚴(yán)格禁止區(qū)域中且denox再生事件是必須的,即如果值stor_eff小于預(yù)定閾值,則滿足嚴(yán)格禁止使能條件。存儲(chǔ)效率的預(yù)定閾值stor_eff可以是執(zhí)行denox再生事件的最小值,或可以是在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間預(yù)先確定且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的其他任意值。
嚴(yán)格禁止區(qū)域是禁止區(qū)域的一部分并且在上方通過上部曲線界定,為了確保,在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的預(yù)定的上閾值下、低于禁止區(qū)域的上閾值,denox再生事件可以被停止或避免。
嚴(yán)格禁止可以在測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間被預(yù)先確定,并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中。
如果滿足嚴(yán)格禁止使能條件,則ecu450可被進(jìn)一步配置為去激活ehc500且開始denox再生事件(方框s8)。
如果不滿足嚴(yán)格禁止使能條件,則ecu450可被進(jìn)一步配置為停止denox再生事件并且激活計(jì)時(shí)器以對(duì)鎖定時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)(方框s11)。
由申請(qǐng)人進(jìn)行的測(cè)試和模擬結(jié)果顯示,在考慮相同的激活策略的情況下,ehc激活帶來相比于標(biāo)準(zhǔn)預(yù)熱過程的降低的燃料消耗惡化。
然而,如上文所述的對(duì)lnt最優(yōu)化的方法,實(shí)現(xiàn)了為了增加在denox再生事件的第一部分過程中的lnt上游溫度,就排氣管的nox來說帶來了不可忽略的(negligible)改進(jìn),并且其防止在富燃清潔事件期間的nox分離,特別是在富燃清潔事件是在低溫下被請(qǐng)求時(shí)。
雖然前面概述和細(xì)節(jié)描述中展示出了至少一個(gè)示例性實(shí)施例,但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是有大量的變型存在。還應(yīng)意識(shí)到的是,一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例僅為示例,并且非意圖為以任何方式限制范圍、應(yīng)用或配置。然而,前述的概述和細(xì)節(jié)描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)施至少一個(gè)示例性實(shí)施例的便捷路線圖,應(yīng)理解是在所描述的實(shí)施例中的功能和布置可具有各種變化而非背離附屬權(quán)利要求及其法律等價(jià)物所陳述的范圍。
附圖標(biāo)記
100汽車系統(tǒng)
110內(nèi)燃機(jī)
120發(fā)動(dòng)機(jī)缸體
125汽缸
130汽缸蓋
135凸輪軸
140活塞
145曲軸
150燃燒室
155凸輪相位器
160燃料噴射器
170燃料軌道
180燃料泵
190燃料源
200進(jìn)氣歧管
205進(jìn)氣管道
210進(jìn)氣口
215閥
220排氣口
225排氣歧管
230渦輪增壓器
240壓縮機(jī)
250渦輪
260中間冷卻器
270排氣系統(tǒng)
275排氣管
280后處理裝置
290vgt致動(dòng)器
300排氣再循環(huán)系統(tǒng)
310egr冷卻器
320egr閥
330節(jié)氣門體
340空氣質(zhì)量流量和溫度傳感器
350歧管壓力和溫度傳感器
360燃燒壓力傳感器
380冷卻劑和油溫度和水平傳感器
400燃料軌道壓力傳感器
410凸輪位置傳感器
420曲軸位置傳感器
430排氣壓力和溫度傳感器
440egr溫度傳感器
445加速踏板位置傳感器
450ecu
460存儲(chǔ)系統(tǒng)
500ehc
510lnt
520scr
540上游lnt溫度傳感器
s1-s14方框