电加热器与后处理催化器热管理的集成的制作方法

本公开总体上涉及减少来自发动机的有害排放物。

背景技术：

0、背景

1、近年来，内燃机的排放法规变得更加严格。环境问题促使世界大部分地区对内燃机实施更严格的排放要求。诸如美国环境保护署(epa)的政府机构仔细监测发动机的排放质量，并设定发动机必须遵守的排放标准。

2、在这方面，废气可能含有有害成分(例如，氮氧化物(nox)、硫氧化物、颗粒物质等)。因此，将排气后处理系统用于发动机以减少有害排放物的情况越来越多。排气后处理系统可以包含一种或更多种催化器，该催化器与废气进行反应以将有害成分转化为危害较小的元素，然后将其释放到环境中。因此，提高催化活性对于减少有害排放物的量非常重要。提高催化活性可以通过例如提高催化器的温度来实现。提高催催化器温度可以促进催化器的预期操作(例如，将nox还原成危害较小的化合物)。

技术实现思路

0、概述

1、一个实施例涉及一种用于将废气的温度提高到目标温度的方法。该方法包括由控制器确定废气的目标能量，以及由控制器基于目标能量确定目标排放量。该方法还包括由控制器确定对应于目标排放量、发动机转速和驾驶员需求功率(driver demand power)中的一个或更多个的发动机性能的权衡(tradeoff)，以及由控制器基于该权衡确定容许加热器功率。该方法还包括由控制器以不超过容许加热器功率的加热器功率命令操作加热器，以将废气加热到目标温度。

2、另一个实施例涉及一种用于将废气的温度提高到目标温度的方法。该方法包括由控制器确定催化器达到目标温度的容许预热时间，并由控制器确定废气的所需总排气功率。该方法还包括基于容许预热时间和排气目标功率中的一个或更多个确定目标排放量，以及由控制器确定对应于目标排放量、发动机转速和驾驶员需求功率中的一个或更多个的发动机性能的权衡。该方法还包括由控制器基于该权衡确定容许加热器功率，并且由控制器以不超过该容许加热器功率的加热器功率命令操作加热器以将废气加热到目标温度。

3、另一实施例涉及一种用于将废气的温度维持在预定范围内的方法。该方法包括由控制器确定废气的所需总排气功率以维持废气的温度，以及由控制器确定对应于该所需总排气功率、发动机转速和驾驶员需求功率中的一个或更多个的发动机燃料消耗的权衡。该方法还包括由控制器基于该权衡确定容许加热器功率，并且由控制器以不超过该容许加热器功率的加热器功率命令操作加热器以维持废气的温度。

4、另一实施例涉及一种用于提高具有发动机的交通工具系统中的废气温度的系统。该系统包括联接到发动机的后处理系统和与该后处理系统连通的后处理系统加热器。控制器与发动机和后处理系统加热器通信，并且包括处理器，该处理器联接到存储指令的非瞬时存储器，该指令在由处理器执行时使处理电路执行操作。该操作包括确定废气的目标能量，基于该目标能量确定目标排放量，以及确定对应于目标排放量、发动机转速和驾驶员需求功率中的一个或更多个的发动机性能的权衡。该操作还包括基于该权衡确定容许加热器功率，并以不超过该容许加热器功率的加热器功率指令操作加热器，以将废气加热到目标温度或将废气维持在目标温度。

5、另一实施例涉及一种用于回收交通工具的动能的方法。该方法包括当交通工具制动或减速时，以加热器功率极限或低于加热器功率极限操作后处理系统的后处理系统加热器。该方法还包括将回收的动能的一部分转换成热能，该热能被传递到后处理系统，所回收的动能在交通工具制动或减速时生成。响应于废气处于目标温度，所传递的热能用于将废气维持在目标温度。响应于废气低于目标温度，所传递的热能用于将废气升高到目标温度。

6、提供了许多具体细节来给予对本公开主题的实施例的透彻理解。在一个或更多个实施例和/或实现中，可以以任何合适的方式组合本公开主题的所描述的特征。在这一方面，本发明的一个方面的一个或更多个特征可以与本发明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/或实现中可以识别可能不存在于所有实施例或实现中的附加特征。

技术特征：

1.一种用于将交通工具的废气的温度提高到目标温度的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标能量基于所述废气达到所述目标温度的能量大小来确定。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述控制器将在交通工具制动或减速事件期间回收的动能引导至所述加热器。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

8.一种用于提高具有发动机的交通工具系统中的废气的温度的系统，所述系统包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述目标能量基于所述废气达到所述目标温度的能量大小来确定。

10.根据权利要求8所述的系统，所述操作还包括：

11.根据权利要求8所述的系统，所述操作还包括：

12.根据权利要求8所述的系统，所述操作还包括：

13.根据权利要求8所述的系统，所述操作还包括：将在交通工具制动或减速事件期间回收的动能引导至所述加热器。

14.根据权利要求13所述的系统，所述操作还包括：

15.一种用于将交通工具中的废气的温度维持在预定范围内的方法，所述方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

17.根据权利要求15所述的方法，还包括：

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：

19.根据权利要求15所述的方法，还包括：

20.根据权利要求15所述的方法，还包括：

技术总结
提供了一种用于将废气的温度提高到目标温度的方法。该方法包括由控制器确定废气的目标能量，以及由控制器基于目标能量确定目标排放量。该方法还包括由控制器确定对应于目标排放量、发动机转速和驾驶员需求功率中的一个或更多个的发动机性能的权衡，以及由控制器基于该权衡确定容许加热器功率。该方法还包括由控制器以不超过容许加热器功率的加热器功率命令操作加热器，以将废气加热到目标温度。

技术研发人员：迪拉吉·巴拉德瓦吉·格萨拉,阿夫拉·布拉玛
受保护的技术使用者：康明斯公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14