CN102953791B - 被动scr控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及被动SCR控制系统和方法，具体地，一种热管理系统包括使能模块、状态模块和温度控制模块。所述使能模块在被动SCR模式期间能够生成供在排气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂中使用的氨。所述状态模块确定所述排气系统是否在被动SCR模式下操作，并生成被动SCR活跃信号。所述被动SCR模式包括以富空气/燃料比操作发动机。所述温度控制模块基于所述被动SCR活跃信号和所述氧化催化剂的温度激活氧化催化剂的电加热。

Description

被动SCR控制系统和方法
技术领域
本发明涉及车辆排气系统，且更具体地涉及保持排气组分的活性温度的热管理系统。
背景技术
这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。当前所署名发明人的在本背景技术部分中所描述的程度上的工作，以及本描述的在申请时可能不构成现有技术的各方面，既非明示也非默示地被承认为与本发明相抵触的现有技术。
在内燃发动机（ICE）的燃烧循环期间，在ICE的气缸中提供空气/燃料混合物。空气/燃料混合物被压缩并燃烧，从而提供输出扭矩。在燃烧之后，ICE的活塞将气缸中的废气通过排气门开口驱出并进入排气系统。废气可以包含氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和烃（HC）。
ICE的废气处理系统可以包括催化转化器和选择性催化还原（SCR）催化剂，以减少排气排放物。举例而言，可以使用三效催化剂转化器（TWC）来减少排气系统内的NOx、CO2和HC。TWC将NOx转化为氮和氧，将CO转化为二氧化碳，并氧化未燃烧的HC，以产生二氧化碳和水。SCR催化剂可以位于TWC的下游，并可以进一步减少排气系统中的NOx。SCR催化剂将NOx转化为氮N2和水H2O。
发明内容
提供了一种热管理系统，其包括使能模块、状态模块和温度控制模块。所述使能模块在被动SCR模式期间能够生成供在排气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂中使用的氨。所述状态模块确定所述排气系统是否在被动SCR模式下操作，并生成被动SCR活跃信号。所述被动SCR模式包括以富的空气/燃料比操作发动机。所述温度控制模块基于所述被动SCR活跃信号和所述氧化催化剂的温度激活氧化催化剂的电加热。
在其他特征中，提供了一种热管理方法，其包括：在被动SCR模式期间能够生成供在排气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂中使用的氨。所述方法还包括：确定所述排气系统是否在被动SCR模式下操作，并生成被动SCR活跃信号。所述被动SCR模式包括以富的空气/燃料比操作发动机。基于所述被动SCR活跃信号和所述氧化催化剂的温度激活氧化催化剂的电加热。
本发明还包括如下方案：
1、一种热管理系统，其包括：
使能模块，所述使能模块在被动SCR模式期间能够生成供在排气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂中使用的氨；
状态模块，所述状态模块确定所述排气系统是否在被动SCR模式下操作，并生成被动SCR活跃信号，其中，所述被动SCR模式包括以富空气/燃料比操作发动机；以及
温度控制模块，所述温度控制模块基于所述被动SCR活跃信号和所述氧化催化剂的温度激活氧化催化剂的电加热。
2、根据方案1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括氨监测模块，所述氨监测模块确定所述排气系统内的氧化氮（NOx）的水平，并基于所述NOx水平生成氨状态信号，
其中，所述使能模块基于所述氨状态信号启用所述被动SCR模式。
3、根据方案1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括氨监测模块，所述氨监测模块估计所述SCR催化剂内的氨水平，并基于所述氨水平生成氨状态信号，
其中，所述使能模块基于所述氨状态信号启用所述被动SCR模式。
4、根据方案1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括空气/燃料比控制模块，所述空气/燃料比控制模块通过基于使能信号以所述富空气/燃料比操作所述发动机来在所述排气系统中生成氨，
其中，所述使能模块基于所述排气系统内的NOx水平和所述SCR催化剂内的氨水平中的至少一个来生成所述使能信号。
5、根据方案4所述的热管理系统，其特征在于，当所述被动SCR模式为活跃时，所述空气/燃料比控制模块在以富模式操作和以贫模式和化学计量模式中之一操作之间切换。
6、根据方案4所述的热管理系统，其特征在于，所述空气/燃料比控制模块在预定的时段内在以富模式操作和以贫模式和以化学计量模式中之一操作之间切换，同时所述被动SCR模式为活跃的。
7、根据方案1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括：
温度监测模块，所述温度监测模块确定所述氧化催化剂的温度；以及
比较模块，所述比较模块将所述氧化催化剂的所述温度与预定的阈值进行比较，并生成比较信号，
其中，所述温度控制模块基于所述比较信号激活氧化催化剂的电加热。
8、根据方案1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括：
温度监测模块，所述温度监测模块确定所述氧化催化剂的活性体积；以及
比较模块，所述比较模块将所述氧化催化剂的所述活性体积与预定的阈值进行比较，并生成比较信号，
其中，所述温度控制模块基于所述比较信号激活氧化催化剂的电加热。
9、根据方案1所述的热管理系统，其特征在于，当所述被动SCR模式为活跃的，并且所述氧化催化剂的所述温度小于预定的阈值时，所述温度控制模块激活所述氧化催化剂的电加热。
10、一种系统，所述系统包括：
根据方案1所述的热管理系统；
检测所述排气系统中的NOx的水平的NOx传感器；以及
检测所述氧化催化剂的温度的温度传感器，
其中，所述使能模块基于NOx的水平启用所述被动SCR模式。
11、根据方案10所述的系统，其特征在于，其还包括所述排气系统，其中，所述排气系统包括：
位于所述SCR催化剂的上游的催化转化器，其中，当所述发动机在所述富空气/燃料比下操作时，所述催化转化器产生氨和一氧化碳；
所述SCR催化剂，其中，所述SCR催化剂是级联的，并位于所述催化转化器的下游且吸收所述氨；
所述氧化催化剂，其中，所述氧化催化剂是电加热的催化剂；以及
位于所述电加热的催化剂的下游的被动氧化催化剂，
其中，所述电加热的催化剂和所述被动氧化催化剂在所述被动SCR模式期间氧化由所述催化转化器生成的一氧化碳。
12、根据方案10所述的系统，其特征在于，所述氧化催化剂位于所述SCR催化剂的下游。
13、一种热管理方法，其包括：
在被动SCR模式期间能够生成供在排气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂中使用的氨；
确定所述排气系统是否在被动SCR模式下操作，并生成被动SCR活跃信号，其中，所述被动SCR模式包括以富空气/燃料比操作发动机；以及
基于所述被动SCR活跃信号和所述氧化催化剂的温度激活氧化催化剂的电加热。
14、根据方案13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
确定所述排气系统内的氧化氮（NOx）的水平；
基于所述NOx水平生成氨状态信号；以及
基于所述氨状态信号启用所述被动SCR模式。
15、根据方案13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
估计所述SCR催化剂内的氨水平；
基于所述氨水平生成氨状态信号；以及
基于所述氨状态信号启用所述被动SCR模式。
16、根据方案13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
通过基于使能信号以所述富空气/燃料比操作所述发动机来在所述排气系统中生成氨；以及
基于所述排气系统内的氮水平和所述SCR催化剂内的氨水平中的至少一个来生成所述使能信号。
17、根据方案16所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：当所述被动SCR模式为活跃的时，在以富模式操作和以贫模式和化学计量模式中之一操作之间切换。
18、根据方案13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
确定所述氧化催化剂的温度；以及
将所述氧化催化剂的所述温度与预定的阈值进行比较；
基于所述氧化催化剂的温度和所述预定的阈值之间的比较生成比较信号；以及
基于所述比较信号激活氧化催化剂的电加热。
19、根据方案13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
确定所述氧化催化剂的活性体积；
将所述氧化催化剂的所述活性体积与预定的阈值进行比较；
基于所述氧化催化剂的温度和所述预定的阈值之间的比较生成比较信号；以及
基于所述比较信号激活氧化催化剂的电加热。
20、根据方案13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：当所述被动SCR模式为活跃的，并且所述氧化催化剂的所述温度小于预定的阈值时，激活所述氧化催化剂的电加热。
本发明进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解的是，该详细描述和具体示例仅用于说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。
附图说明
通过详细描述和附图将会更全面地理解本发明，附图中：
图1是根据本发明的并入热管理系统的发动机系统的功能框图；
图2是图1的热管理系统的功能框图；
图3是根据本发明的并入热控制模块的发动机控制模块的功能框图；以及
图4是根据本发明的被动SCR控制模块的功能框图；以及
图5是根据本发明的热控制方法的逻辑流程图。
具体实施方式
内燃发动机（ICE）可以以贫空气/燃料比操作，以使燃料消耗最小化，并提高ICE的操作效率。越贫乏地操作ICE，越少地消耗燃料，并且ICE的操作更高效。ICE的废气处理系统可以包括催化转化器和级联的选择性催化还原（SCR）催化剂，以还原排气排放物。SCR催化剂可以位于TWC的下游，并还原排气系统中的NOx。
储存在SCR催化剂中的氨还原排气系统中的NOx。可以通过在被动SCR模式下操作排气系统来提供储存在SCR催化剂中的氨。在被动SCR模式期间，ICE以富混合物或比化学计量比小的空气/燃料比（例如，小于14.7:1）操作。在富排气操作条件下，催化转化器可以将NOx转化为氮，并产生氨和一氧化碳（CO）。氨由SCR催化剂储存，并在贫排气条件期间由SCR催化剂使用，从而将NOx转化为氮和氧。在没有使用脲定量给料回路的情况下将氨提供到SCR催化剂。这使得系统部件最小化。
由于当第一SCR温度超过400℃时SCR催化剂中的储存的氨可随着SCR温度升高而被释放，使用级联的SCR催化剂（多个串联连接的SCR催化剂）而不是单个SCR催化剂。这可以在具有大的温度差异轮廓的发动机排气系统中发生。多个SCR催化剂的使用防止氨到达SCR催化剂的下游的氧化催化剂。SCR催化剂越靠近ICE，SCR催化剂的温度越高。由处于高于400℃的温度下的上游SCR催化剂释放的氨可以被处于低于400℃的温度下的下游催化剂吸收。
氧化催化剂可以并入到级联的SCR催化剂的下游，从而氧化在被动SCR模式期间产生的CO。氧化催化剂通常开始发挥作用的平均起燃温度（激活温度）为大约200-350℃。插入到SCR催化剂的上游的排气系统中的氧化催化剂可以将氨转化为NOx。在氧化催化剂位于与ICE距离明显的距离时，氧化催化剂的温度会降低到比激活温度低的温度。这会在被动SCR模式期间和/或在轻负载操作条件（例如，市区行驶）期间发生。因此，氧化催化剂不会氧化产生的CO。
下面公开的实施方案在以被动SCR模式操作的同时将氧化催化剂保持在活性温度。
下面的描述本质上仅是示例性的并且决不是要限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记标识相似的元件。如这里所使用的，短语A、B和C中的至少一个应当被解释为是指使用非排他逻辑或的逻辑（A或B或C）。应当理解的是，在不改变本发明的原理的情况下，可以以不同的顺序执行方法内的步骤。
如这里所使用的，术语模块可以指或包括：专用集成电路（ASIC）；电子电路；组合逻辑电路；场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共用的、专用的、或成组的）；提供所描述功能的其他适合部件；或上述的一些或全部的组合，例如以芯片上系统的形式，或者可以是上述的一部分。术语模块可以包括存储由处理器执行的代码的存储器（共用的、专用的、或成组的）。
如上面所使用的，术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并可以指程序、例程、函数、类和/或对象。如上面所使用的，术语共用意味着来自多个模块的一些或全部代码可以使用单个（共用的）处理器来执行。另外，来自多个模块的一些或全部代码可以由单个（共用的）存储器存储。如上面所使用的，术语成组意味着来自单个模块的一些或全部代码可以使用一组处理器来执行。另外，来自单个模块的一些或全部代码可以使用一组存储器存储。
这里描述的装置和方法可以由通过一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来执行。计算机程序包括存储在非瞬时的有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括存储的数据。非瞬时的有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器、磁存储器和光存储器。
这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，并不意图是限制性的。除非上下文另外明确指出，否则这里使用的单数形式“一种”、“一个”和“所述”也可以意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”是包括性的，因此，说明存在所述特征、任务、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、任务、操作、元件、组件和/或它们的组。这里描述的方法步骤、过程和操作不应解释为在讨论的或示出的特定次序必须需要它们的执行，除非被特别指示为执行的次序之外。还应当理解的是，可以采用另外的或可选的步骤。
尽管在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、部件和/或装置，但是这些元件、部件和/或装置不应当受这些术语的限制。这些术语仅可用来将一个元件、部件或装置与另一元件、部件或装置区分开来。除非上下文明确指出，否则术语诸如“第一”、“第二”和其他数字术语在使用时并不暗示次序或顺序。因此，下面讨论的第一元件、部件或装置可被命名为第二元件、部件或装置而不脱离示例实施例的教导。
在图1和图2中，示出了发动机系统10和热管理系统12。发动机系统10是低排放物车辆系统，其包括具有排气系统16的发动机14和热管理系统12。排气系统16包括催化转化器（CC）18、级联的选择性催化还原（SCR）催化剂20和一个或多个氧化催化剂（示出了两个氧化催化剂21、22）。在示出的示例中，氧化催化剂包括电加热氧化催化剂（EHC）21和非电加热或被动氧化催化剂（OXI）22。虽然氧化催化剂21被示为在SCR催化剂20的下游，但是氧化催化剂21可以位于相对于SCR催化剂20的不同位置（例如，SCR催化剂20的上游或之间）。热管理系统12将CC 18、级联的SCR催化剂20和氧化催化剂的温度保持在相应的起燃和/或最小活性操作温度之上。
在准许发动机14以预燃烧的贫空气和燃料（空气/燃料）比操作的同时，保持CC 18和级联的SCR催化剂20的温度。在被动SCR模式下操作的同时，保持氧化催化剂的温度。在被动SCR模式期间，补充级联的SCR催化剂20中的氨。为了补充氨，发动机14可以以富空气/燃料比（即，小于化学计量比（例如，14.7:1）的比）操作预定的时间段，直到NOx水平在预定的阈值以下为止，和/或周期性地操作。替代于或额外于以富空气/燃料比操作发动机14，可以执行后燃料喷射，和/或可以将燃料喷射到排气系统16中。CC 18转化排气中的燃料，以产生氨和CO。氨被级联的SCR催化剂20吸收。当氧化催化剂被激活时，氧化催化剂氧化过量的产生的CO。
当发动机14以贫空气/燃料比操作时，发动机14和/或排气系统16的部分（除了CC 18和级联的SCR催化剂20之外）的温度可以降低至比起燃和/或最小活性操作温度低的温度。贫发动机操作和降低的发动机操作温度减小了热损失，并提高了燃料经济性。当在被动SCR模式下操作时，排气系统16（除了氧化催化剂之外）的温度可以降低到比起燃或最小活性操作温度低的温度。
发动机系统10包括发动机14，后者燃烧空气/燃料混合物，以产生驱动扭矩。虽然发动机系统10被示为火花点火直接喷射式发动机，但是发动机系统10是作为示例提供的。热管理系统12可以在各种其他发动机系统例如分层发动机系统、点燃料喷射系统、均质充气压燃式（HCCI）发动机系统等上实施。分层发动机系统可以指直接喷射式发动机系统，其中，燃料在进入发动机的气缸时被点燃。
在操作期间，空气通过穿过空气过滤器23进入发动机14，并可以被吸入到涡轮增压器24中。当包括涡轮增压器24时，涡轮增压器24压缩新鲜空气。压缩越大，发动机14的输出越多。当包括空气冷却器25时，压缩的空气在进入进气歧管26之前穿过空气冷却器25。进气歧管26内的空气被分配到气缸28中。燃料可以通过燃料喷射器30直接喷射到气缸28中。火花塞32点燃气缸28中的空气/燃料混合物。空气/燃料混合物的燃烧产生排气。排气离开气缸28进入排气系统16。
热管理系统12包括排气系统16和发动机控制模块（ECM）40。排气系统16包括CC 18、级联的SCR催化剂20、氧化催化剂、ECM 40和排气歧管42。在示出的示例中，排气系统16以下面的次序包括：排气歧管42、第一排气管124、第二排气管126、CC 18、第三排气管128、级联的SCR催化剂20、氧化催化剂（例如，氧化催化剂21、22）和第四排气管131。
举例而言，CC 18可以包括三效催化剂（TWC）。CC 18可以还原氧化氮NOx，氧化一氧化碳（CO），并氧化未燃烧的烃（HC）和挥发性有机化合物。CC 18氧化排气系统16中的基于后燃烧空气/燃料比的排气。氧化的量提高排气的温度。级联的SCR催化剂20用于通过吸收到级联的SCR催化剂20中的氨进一步还原NOx。级联的SCR催化剂20将NOx转化为氮N2和水H2O。
可选地，EGR阀（未示出）使排气的一部分再循环回到进气歧管26中。剩余的排气被引导至涡轮增压器24中，以驱动涡轮。涡轮有助于压缩从空气过滤器23接收的新鲜空气。排气从涡轮增压器24流到CC 18。
热管理系统12可以在包括被动SCR模式、氧化催化剂加热模式、CC加热模式、SCR加热模式、贫操作模式（或温度保持模式）等的各种模式下操作。该模式可以通过ECM 40、热控制模块60和/或被动SCR控制模块62开始并被控制。热控制模块60和被动SCR控制模块62可以并入为ECM 40的一部分。热控制模块60可以包括被动SCR控制模块62。控制模块60、62是热管理系统12的一部分，且下面参考图3-5进一步予以描述。
在被动SCR模式期间，产生氨，从而使级联的SCR催化剂20再生。在特定的操作条件下，氧化催化剂（例如，氧化催化剂21、22）的温度可以降低在预定的氧化阈值THROXI之下。特定的条件可以包括在轻负载下例如在市区行驶下操作。由发动机14产生的热能量在轻负载条件下被减少，这可以使氧化催化剂的温度降低到最小活性操作温度以下的温度。被动SCR控制模块62激活氧化催化剂加热模式，以加热至少一种氧化催化剂，从而将氧化催化剂至少保持在最小活性操作温度。
可以通过加热电路64将一种或多种氧化催化剂（例如，EHC 21）电加热。加热电路64补充由排气系统16提供的氧化催化剂的加热。举例而言，加热电路64可以连接到最上游的一个氧化催化剂（例如，电加热催化剂（EHC）21），并对其进行加热。其他氧化催化剂（例如，氧化催化剂OXI 22）可以由于穿过该最上游的一个氧化催化剂的经加热的排气和/或来自EHC 21的辐射热传递而被加热。EHC 21从催化剂加热电路64接收选择的电流和/或选择的电压。
催化剂加热电路64包括一个或多个端子。在示出的示例中，提供了两个端子：供给端子66和接地或返回端子68。在示出的示例中，EHC 21可以实施为端子66、端子68之间的电阻元件，并从供给端子66接收电流。在电流被供给到供给端子66时，EHC 21的温度升高。这使得EHC 21升高到起作用的温度或活性温度（例如，≥催化剂起燃温度）。可以将不同的电压电平施加到端子66、68，例如12V-42V。可以使用高于42V的电压电平。供给到端子66、68的功率可以来自于包括混合动力车辆电池、插入型电池和/或锂离子电池的电源。
氧化催化剂的最小活性操作温度和/或保持温度可以为200-350℃。例如，最小操作温度和/或保持温度可以为250℃。预定的氧化阈值THROXI可以大于或等于氧化催化剂的最小活性操作温度。
在CC加热模式期间，CC 18被加热到至少CC起燃温度（例如，200-350℃）。在一个实施方案中，CC 18被加热到至少250℃。ECM 40和/或热控制模块60可以在延迟火花的同时将发动机14的预燃烧空气/燃料比设定到化学计量比，以加热CC 18。这允许来自发动机14的热传递到排气系统16并加热CC 18。火花正时可以从例如与上止点（TDC）相关联的火花时间和/或当前设定的火花时间延迟，以延迟火花。当前设定的火花时间可以在TDC之前或之后。
在SCR加热模式期间，级联的SCR催化剂20被加热到至少活性温度（例如，200-350℃）。在一个实施方案中，级联的SCR催化剂20被至少加热到225℃。ECM 40和/或热控制模块60可以执行后燃料喷射，和/或将燃料喷射到排气系统16中，以加热级联的SCR催化剂20。后燃料喷射可以包括在气缸28中的空气/燃料混合物的点燃之后且在气缸28的进气冲程之前将燃料喷射到气缸28中。这允许燃料通入到排气系统16中。烃（HC）喷射器70（在图2中示出）可以用于将燃料直接喷射到排气系统16中。热控制模块60可以向燃料泵72发送信号，以将燃料供给到HC喷射器70。HC喷射器70可以将燃料喷射到排气系统16中，例如喷射在发动机14和CC 18之间，如所示。
通过后燃料喷射和/或通过HC喷射器70提供到排气系统16的燃料可以在例如CC 18中点燃。通过燃料的点燃产生的热能量加热级联的SCR催化剂20。后燃料喷射和/或通过HC喷射器70的喷射可以通过热控制模块60的后喷射控制模块74来控制。在执行CC加热模式的同时，可以不执行SCR加热模式。
在贫操作模式期间，ECM 40和/或热控制模块60以预燃烧的贫空气/燃料比操作发动机14。在执行贫操作模式的同时，可以不执行CC加热模式、SCR加热模式和/或氧化催化剂加热模式。
ECM 40、热控制模块60和/或被动SCR控制模块62可以基于传感器信息控制发动机系统10和热管理系统12。传感器信息可以直接通过传感器获得，和/或间接地通过算法、建模和/或存储在存储器71中的表获得。示出了用于确定排气流量水平、排气温度水平、排气压力水平、催化剂温度、氧水平、进气空气流率、进气空气压力、进气空气温度、车辆速度、发动机速度、EGR等的一些示例传感器80。示出了排气流量传感器82、排气温度传感器83、排气压力传感器85、催化剂温度传感器86、环境温度传感器87、氧传感器88、EGR传感器90、进气空气流量传感器92、进气空气压力传感器94、进气空气温度传感器96、车辆速度传感器98和发动机速度传感器99。
第一排气流量、压力和/或温度传感器100可以连接到第二排气管126，并可以位于CC 18的上游。第二排气流量、压力和/或温度传感器102可以连接到位于CC 18的下游的第三排气管128。第一催化剂温度传感器104可以连接到CC 18。第三排气流量、压力和/或温度传感器106可以连接到位于一个或多个级联的SCR催化剂20的下游的第四排气管129。一个或多个催化剂温度传感器可以连接到级联的SCR催化剂20，并可以连接到氧化催化剂。作为一个示例，示出了第二催化剂温度传感器110，并且第二催化剂温度传感器110连接到级联的SCR催化剂20中的一个。
第四排气流量、压力和/或温度传感器112可以连接到第五排气管131。第三催化剂温度传感器114可以连接到例如其中一个氧化催化剂。第三催化剂温度传感器114可以连接到最下游的一个氧化催化剂。
第一NOx传感器133可以连接到第二排气管128。第二NOx传感器135可以连接到第四排气管131。任何数量的NOx传感器可以并入到排气系统16中。NOx传感器检测排气系统16内的NOx水平。NOx传感器可以位于与为传感器133、135示出的位置不同的位置。ECM 40、热控制模块60和/或被动SCR控制模块62可以基于来自传感器80、100、102、104、106、110、112、114、133和135的信息控制热控制系统12和发动机14的操作。
现在还参照图3，示出了包括热控制模块60的ECM 40。热控制模块60包括被动SCR控制模块62和空气/燃料比控制模块116。被动SCR控制模块62可以基于一个或多个传感器信号和/或空气/燃料比信号激活被动SCR模式和/或氧化加热模式。传感器信号可以至少包括例如来自传感器102、106、110、112、114的温度信号T2和T4-T7（118、119）以及来自传感器133、135的氮信号NOx1、NOx2（120、122）。被动SCR控制模块62可以生成被动SCR模式请求信号REQ（137），以启动和/或激活被动SCR模式。
空气/燃料比控制模块116控制发动机14的空气/燃料比，并可以生成可在富模式、贫模式和/或化学计量模式下指示当前的空气/燃料比和/或操作的空气/燃料比信号。空气/燃料比控制模块116可以基于被动SCR模式请求信号来控制REQ控制发动机14的空气/燃料比。进一步参照图4和图5来描述被动SCR控制模块62。
热控制模块60还可以包括CC温度监测模块150、CC比较模块152和CC温度控制模块154。CC温度监测模块150可以确定CC 18的操作和/或平均温度（CC温度）TCC（156）和/或活性体积CCAV（158）。活性体积CCAV是指作为活性的CC 18的体积（即，具有大于起燃温度的温度）。可以基于例如来自传感器100、102、104的温度信号T1-T3（160-164）、发动机模型、算法等来确定CC温度TCC和/或活性体积CCAV。
举例而言，CC温度监测模块150可以使用第一热模型并基于发动机参数和/或排气温度来估计CC温度TCC和/或活性体积CCAV，下面参照式1和式2描述发动机参数和/或排气温度中的一些。CC温度监测模块可以通过传感器100、102、104直接确定CC温度TCC。第一热模型可以包括诸如等式1和等式2的等式。
     （1）
      （2）
FCCRate是经过CC 18的排气流率，其可以是供给到气缸28的质量空气流量和燃料量的函数。质量空气流量可以由质量空气流量传感器例如进气空气流量传感器92来确定。SENG是发动机14的速度（即，发动机14的曲轴的转速）。DC是发动机14的占空比。CCMass是CC 18的质量。CCIMP是CC 18的电阻或阻抗。ERunTime是发动机14被激活（ON）的时间。ELoad是发动机14上的当前负载。TEXH可以指排气系统16的温度，并基于传感器100、102、104中的一个或多个。Tamb是环境温度。CAM是发动机14的凸轮定相。SPK是火花正时。CC温度TCC和/或活性体积CCAV可以基于在等式1和等式2中提供的发动机系统参数和/或其他发动机系统参数中的一个或多个。
CC比较模块152将CC温度TCC与催化剂起燃温度TLO进行比较（166），和/或将活性体积CCAV与第一催化剂阈值CCTHR比较（168）。催化剂起燃温度TLO和第一催化剂阈值CCTHR可以是预定的，并可以存储在存储器71中。CC比较模块152生成指示CC温度TCC是否大于催化剂起燃温度TLO和/或活性体积CCAV是否大于第一催化剂阈值CCTHR的第一比较信号C1（170）。
CC温度控制模块154基于第一比较信号C1确定是否以CC加热模式操作。当CC温度TCC小于催化剂起燃温度TLO时，和/或当活性体积CCAV小于第一催化剂阈值CCTHR时，CC温度控制模块154可以在CC加热模式下操作。CC温度控制模块154可以生成和/或调节化学计量信号STOICH（171）和/或延迟火花信号RET（172），以请求发动机14以化学计量空气/燃料比操作并延迟发动机14的火花正时。
化学计量信号STOICH可以被提供到空气/燃料比控制模块104。空气/燃料比控制模块104包括空气控制模块176和燃料控制模块178。空气控制模块176基于化学计量信号STOICH生成空气控制信号THR（180）。空气控制信号THR可以被提供到例如节气门致动器模块182，以控制节气门板的位置，并调节提供到气缸28的空气的量。燃料控制模块178基于化学计量信号STOICH生成燃料控制信号FUEL（184）。燃料控制信号FUEL可以被提供到燃料致动器模块185，以调节提供到气缸28的燃料的量。燃料致动器模块185可以控制燃料喷射器30的操作。
改变发动机参数的每个系统可被称为接收致动器值的致动器。例如，节气门致动器模块182可被称为致动器，而节气门开度面积可被称为致动器值。节气门致动器模块182可通过调节节气门的叶片的角度来实现节气门开度面积。节气门致动器模块182可使用一个或多个节气门位置传感器（未示出）来监测节气门的位置。空气控制模块176可基于化学计量信号STOICH将期望的面积信号输出到节气门致动器模块182。然后，节气门致动器模块182调节节气门，以产生期望的节气门面积。
延迟火花信号RET可以提供到火花控制模块186，火花控制模块186可基于延迟火花信号RET生成火花控制（或正时）信号SPARK（187）。火花控制信号SPARK可以提供到火花致动器模块188。火花致动器模块188可被称作致动器，而相应的致动器值可以是火花延迟相对于气缸TDC和/或气缸的当前火花时间的量。火花致动器模块188控制火花塞32的操作。
热控制模块60还包括SCR温度监测模块190、SCR比较模块191和SCR温度控制模块192。SCR温度监测模块190可以确定级联的SCR催化剂20的操作和/或平均温度（SCR温度）TSCR（193）和/或活性体积SCRAV（194）。活性体积SCRAV是指作为活性（即，具有大于起燃温度的温度）的级联的SCR催化剂20的体积。可基于例如来自传感器102、106、110的温度信号T3-T5（164、195、196）、发动机模型、算法等来确定SCR温度TSCR和/或活性体积SCRAV。
举例而言，SCR温度监测模块190可以使用第二热模型并基于发动机参数和/或排气温度来估计SCR温度TSCR和/或活性体积SCRAV，下面参照式3和式4描述一些发动机参数和/或排气温度。SCR温度监测模块190可以直接经由传感器102、106、110来确定SCR温度TSCR。第二热模型可以包括诸如等式3和等式4的等式。
            （3）
         （4）
FSCRRate是经过级联的SCR催化剂20的排气流率，其可以是供给到气缸28的质量空气流量和燃料量的函数。SCRMass是级联的SCR催化剂20的质量。SCRIMP是级联的SCR催化剂20的电阻或阻抗。TEXH可以指排气系统16的温度，并基于传感器102、106、110中的一个或多个。SCR温度TSCR和/或活性体积SCRAV可以基于在等式3和等式4中提供的发动机系统参数和/或其他发动机系统参数中的一个或多个。
SCR比较模块191将SCR温度TSCR与活性温度TACT进行比较（197），和/或将活性体积SCRAV与第二催化剂阈值SCRTHR进行比较（198）。活性温度TACT和/或活性体积SCRAV可以是预定的，并可以存储在存储器71中。SCR比较模块191生成指示SCR温度TSCR是否大于活性温度TACT和/或活性体积SCRAV是否大于第二催化剂阈值SCRTHR的第二比较信号C2（199）。
SCR温度控制模块192可以是后喷射控制模块68的一部分，并基于第二比较信号C2确定是否在SCR加热模式下操作。当SCR温度TSCR小于活性温度TACT时，和/或当活性体积SCRAV小于第二催化剂阈值SCRTHR时，SCR温度控制模块192可以在SCR加热模式下操作。SCR温度控制模块192可以生成和/或调节后喷射信号POST（200），以请求发动机14执行后喷射，和/或请求HC喷射器70将燃料直接喷射到排气系统16中。
后喷射信号POST可以提供到空气/燃料比控制模块104和/或燃料控制模块178。燃料控制模块178基于后喷射信号POST生成燃料控制信号FUEL。燃料控制信号FUEL和/或HC喷射信号HCINJ（201）可以提供到燃料致动器模块，以调节提供到排气系统16的燃料的量。
在后燃料喷射期间和/或通过HC喷射器70提供到排气系统16的燃料的量可以基于和/或根据CC温度TCC、SCR温度TSCR和/或活性体积CCAV、SCRAV而受到限制。这提供喷射到排气系统16的燃料的闭环控制。
举例而言，SCR温度TSCR可基于跨级联的SCR催化剂20的温度梯度来确定。CC温度监测模块150基于来自温度传感器102、106的温度信号T1、T2来确定跨级联的SCR催化剂20的温度梯度。例如，CC温度监测模块150可确定第一温度信号T1和第二温度信号T2之间的差，如由等式5所提供的。
        （5）
可根据温度信号T1、T2生成加权平均值WA。作为替代方案，加权平均值WA可以是温度信号T1、T2的加权平均。加权平均值WA的示例由式6来提供，其中，x是0和1之间的校准值。可基于例如测试的和/或建模的催化剂的热电偶数据来校准校准值x。
      （6）
加权平均值WA指示级联的SCR催化剂20的平均温度。可基于温度信号T1、T2、加权平均值WA和/或其他参数来确定级联的SCR催化剂20的活性体积SCRAV。可基于例如级联的SCR催化剂20的质量、电阻和/或阻抗、环境温度、发动机速度、凸轮轴相位、点火正时、发动机的占空比等来确定级联的SCR催化剂20的活性体积SCRAV，如上所述。
还可以使用传感器100和102来确定跨CC 18的温度梯度，以确定CC温度TCC。可基于传感器100、102的温度信号、由其确定的加权平均值和/或其他参数（上面描述了一些其他参数）来确定CC 18的活性体积CCAV。
现在还参照图4，示出了被动SCR控制模块62。被动SCR控制模块62可以包括氨监测模块210、被动SCR使能模块212和被动SCR状态模块214。氨监测模块210估计级联的SCR催化剂20的氨储存状态。氨储存状态是指储存在级联的SCR催化剂20的每个中的氨的量。氨监测模块210基于NOx信号（例如，NOx1、NOx2）中的一个或多个和/或温度信号T2、T4、T5（220）的一个或多个来估计氨储存状态，并生成氨状态信号AM（218）。确定氨储存状态的氨监测模块210可以将NOx信号和/或NOx信号的平均值与一个或多个NOx阈值（例如，氮阈值THRNOx（221））进行比较。氨状态信号AM 218可以指示级联的SCR催化剂20中的氨水平、NOx阈值是否已经被超过等。NOx阈值可以存储在存储器71中。
被动SCR使能模块212可基于氨状态信号AM和/或时间信号TIME生成被动SCR请求信号REQ（222）。时间信号TIME可以指示被动SCR模式已经为活性的时间的量。被动SCR状态模块214可基于被动SCR请求信号REQ和空气/燃料比信号A/F（226）生成被动SCR活跃信号SCRACT（224）。被动SCR状态模块214可监测空气/燃料比何时为富裕以及被动SCR模式被激活以确定处于被动SCR模式的时间。被动SCR状态模块214可以包括跟踪处于被动SCR模式的时间的计时器230。该跟踪时间可经由时间信号TIME来指示。
被动SCR控制模块62还可以包括氧化催化剂（oxi-cat）温度监测模块232、oxi-cat比较模块234和oxi-cat温度控制模块236。oxi-cat温度监测模块232可以确定一个或多个氧化催化剂（例如，氧化催化剂21、22）的操作和/或平均温度（oxi-cat温度）TOXI（238）和/或活性体积OXIAV（240）。活性体积OXIAV是指作为活性（即，具有大于起燃温度或最小活性操作温度的温度）的一个或多分氧化催化剂的体积。可以基于例如来自传感器106、112、114的温度信号T4、T6、T7（242、244、246）、发动机模型、算法等来确定oxi-cat温度TOXI和/或活性体积OXIAV。
举例而言，oxi-cat温度监测模块232可使用第三热模型和基于发动机参数和/或排气温度来估计oxi-cat温度TOXI和/或活性体积OXIAV，下面参照式7和式8描述一些发动机参数和/或排气温度。oxi-cat温度监测模块232可以经由传感器106、112、114确定oxi-cat温度TOXI。第三热模型可以包括诸如式7和式8的式。
        （7）
        （8）
FCCRate可以是经过氧化催化剂的排气流率，其可以是提供到气缸28的质量空气流量和燃料量的函数。质量空气流量可以通过诸如进气空气流量传感器92的质量空气流量传感器来确定。OXIMass是氧化催化剂的质量。OXIIMP是氧化催化剂的电阻或阻抗。TEXH可以指排气系统16的温度，并基于传感器106、112、114中的一个或多个。oxi-cat温度TOXI和/或活性体积OXIAV可基于在式7和式8中提供的发动机系统参数和/或其他发动机系统参数中的一个或多个。
作为另一示例，oxi-cat温度TOXI可以基于跨氧化催化剂（例如，氧化催化剂21、22）的温度梯度来确定。CC温度监测模块150基于来自温度传感器106、112的温度信号T4、T6来确定跨氧化催化剂的温度梯度。例如，oxi-cat温度监测模块232可以确定第一温度信号T4和第二温度信号T6之间的差，如由式9提供的。
                         （9）
加权平均值WA可以根据温度信号T4、T6生成。作为替代方式，加权平均值WA可以是温度信号T4、T6的加权平均值。加权平均值WA的示例由式10提供，其中，x是0和1之间的校准值。校准值x可以基于例如测试的和/或建模的催化剂的热电偶数据来校准。  
            （10）
加权平均值WA指示氧化催化剂的平均温度。氧化催化剂的活性体积OXIAV可以基于温度信号T4、T6、加权平均值WA和/或其他参数来确定。氧化催化剂的活性体积OXIAV可以基于例如氧化催化剂的质量、电阻和/或阻抗、环境温度、发动机速度、凸轮轴相位、点火正时、发动机的占空比等来确定，如上所述。
oxi-cat比较模块234可以将oxi-cat温度TOXI与催化剂起燃温度（例如，阈值THROXI（250））进行比较，和/或将活性体积OXIAV与催化剂阈值AVTHR进行比较（252）。催化剂起燃温度THROXI和催化剂阈值AVTHR可以是预定的，并可以存储在存储器71中。oxi-cat比较模块234生成指示oxi-cat温度TOXI是否大于催化剂起燃温度THROXI和/或活性体积OXIAV是否大于催化剂阈值AVTHR的第三比较信号C3（254）。
oxi-cat温度控制模块236基于第三比较信号C3确定是否在氧化催化剂加热模式下操作。当oxi-cat温度TOXI小于催化剂起燃温度THROXI时，和/或当活性体积OXIAV小于催化剂阈值OXITHR时，oxi-cat温度控制模块236可以在氧化催化剂加热模式下操作。oxi-cat温度控制模块236生成oxi-cat激活信号OXIACT（256），从而激活一个或多个氧化催化剂的电加热。
热管理系统12可以使用许多方法操作，示例方法由图5的方法提供。在图5中，示出了热控制方法。虽然主要参照图1-4的实施方案描述了下面的任务，可以容易地修改任务，以应用于本发明的其他实施方案。可以重复地执行任务。方法可以开始于300。
在302，生成传感器信号。例如，传感器80、100、102、104、106、110、112、114、133、135可以生成相应的传感器信号。
在304，氨监测模块210确定是否生成供在级联的SCR催化剂20中使用的氨。氨监测模块210可以使此决策基于级联的SCR中的氨水平和/或排气系统中的NOX水平。氨监测模块210可以基于在302生成的一个或多个传感器信号来估计级联的SCR催化剂20中的氨的水平。可以基于来自NOX传感器133、135的传感器信号和/或直接地和/或基于来自热管理系统12的其他传感器（例如，传感器80、100、102、104、106、110、112、114）的传感器信号间接地来确定NOX水平。氨监测模块210将估计的氨水平和/或确定的NOX水平与预定的阈值进行比较，并生成氨状态信号AM。
在306，被动SCR状态模块214确定被动SCR模式是否为活跃的。被动SCR状态模块214可以基于被动SCR模式请求信号REQ和/或由空气/燃料比控制模块116生成的空气/燃料比信号A/F来确定被动SCR模式是否为活跃的。当被动SCR模式为非活跃时，执行任务308，否则执行任务312。
在308，被动SCR使能模块212基于氨状态信号AM启用（或开始）被动SCR模式。可以通过设定被动SCR标志和/或通过生成被动SCR模式请求信号REQ激活被动SCR模式。
在310，空气/燃料比控制模块116调节发动机14的空气/燃料比，以在富模式下操作。当富模式为活跃时，和/或当空气/燃料比控制模块116在预定的时间段内在富模式和化学计量模式或贫模式之间重复地切换时，热控制模块60正在被动SCR模式下操作。被动SCR状态模块214可以开始计时器230，以监测处于被动SCR模式的时间，和/或当被动SCR模式被激活时，被动SCR状态模块214可以开始使计时器减小。
在被动SCR模式期间，发动机14可以在以富空气/燃料比（富模式）操作和以化学计量空气/燃料比（化学计量模式）或贫空气/燃料比（贫模式）操作之间重复地切换。贫空气/燃料比可以指大于化学计量空气/燃料比（例如，14.7:1）的空气/燃料比。富模式的重复激活和去激活允许氧与排气系统中的燃料混合，以允许氧化催化剂（例如，EHC 21和OXI 22）氧化在被动SCR模式期间生成的CO。
在312，oxi-cat比较模块234确定oxi-cat温度TOXI是否小于阈值THROXI和/或催化剂起燃温度（或在预定的温度范围内），和/或确定活性体积OXIAV是否小于催化剂阈值AVTHR。当OXI温度TOXI小于阈值THROXI和/或催化剂起燃温度（或在预定的温度范围内）时，和/或当活性体积OXIAV小于催化剂阈值AVTHR时，执行任务314，否则执行任务316。
在314，oxi-cat温度控制模块236至少在被动SCR模式期间将氧化催化剂（例如，EHC 21和OXI 22）的温度升高并保持在高于起燃和/或最小活性操作温度。oxi-cat温度控制模块236可以将氧化催化剂的温度升高至用于CO氧化的温度。oxi-cat温度控制模块236可以生成oxi-cat激活信号OXIACT，以激活一个或多个氧化催化剂的电加热，如上所述。可以基于来自例如传感器100、102、106、112、114的一个或多个和/或来自热管理系统12的其他传感器的传感器信号来调节氧化催化剂的温度。oxi-cat温度控制模块236可以经由来自排气的热传递来保持氧化催化剂的电加热，直到氧化催化剂的温度保持在高于起燃和/或最小活性操作温度。
在316，oxi-cat温度控制模块236可以将氧化催化剂的电加热去激活。一旦完成任务316，热控制模块60就可以返回至任务302，或可以在320结束，如图所示。
在318，被动SCR使能模块212可以将计时器的时间和/或时间信号TIME与预定的时段进行比较。当时间超过预定的时段时，和/或当时间减至0时，可以执行任务319。
在319，被动SCR使能模块212可以禁用被动SCR模式。被动SCR使能模块212可以改变在308设定的标志的状态和/或被动SCR模式请求信号REQ。空气/燃料比控制模块116可以将富模式去激活，并返回至在贫模式和化学计量模式中的一种或多种下操作。计时器230可以在319重设。一旦任务319完成，热控制模块60可以前进至任务316。
上面描述的任务意味着示例性的示例；任务可以根据应用顺序地、同步地、同时地、连续地、在重叠时间段期间或以不同的顺序执行。另外，可以不执行任务中的一项或多项。例如，可以不执行任务318。
上面描述的实施方案使得CO排放标准得到满足、使得贫燃料操作被最大化，并利用最小的电功率来补充排气系统催化剂的加热。贫燃料操作趋于减小排气系统温度。因为催化剂被保持在大于起燃或最小活性操作温度的温度，所以贫燃料操作被最大化。
出于举例说明和描述的目的，已经提供了实施例的以上描述。其不意味着是排他性的或限制本发明。具体实施例的各个元件或特征通常不限于该具体实施例，而是在适用的情况下，是可互换的，并可以用在选择的实施例中，即使并未具体示出或描述。其也可以以许多方式改变。这样的改变不应视为偏离本发明，所有这些修改旨在包括在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种热管理系统，其包括：
使能模块，所述使能模块在被动SCR模式期间能够生成供在排气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂中使用的氨；
状态模块，所述状态模块确定所述排气系统是否在被动SCR模式下操作，并生成被动SCR活跃信号，其中，所述被动SCR模式包括以富空气/燃料比操作发动机，并且其中所述被动SCR活跃信号指示所述排气系统是否在被动SCR模式下操作；以及
温度控制模块，所述温度控制模块基于所述被动SCR活跃信号和SCR催化剂下游的氧化催化剂的温度激活所述氧化催化剂的电加热，其中所述温度控制模块执行所述氧化催化剂的电加热以将所述氧化催化剂的温度升高至高于或等于所述氧化催化剂的起燃温度的温度。
2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括氨监测模块，所述氨监测模块确定所述排气系统内的氧化氮（NOx）的水平，并基于所述NOx水平生成氨状态信号，
其中，所述使能模块基于所述氨状态信号启用所述被动SCR模式。
3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括氨监测模块，所述氨监测模块估计所述SCR催化剂内的氨水平，并基于所述氨水平生成氨状态信号，
其中，所述使能模块基于所述氨状态信号启用所述被动SCR模式。
4.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括空气/燃料比控制模块，所述空气/燃料比控制模块通过基于使能信号以所述富空气/燃料比操作所述发动机来在所述排气系统中生成氨，
其中，所述使能模块基于所述排气系统内的NOx水平和所述SCR催化剂内的氨水平中的至少一个来生成所述使能信号。
5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，当所述被动SCR模式为活跃时，所述空气/燃料比控制模块在以富模式操作和以贫模式和化学计量模式中之一操作之间切换。
6.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述空气/燃料比控制模块在预定的时段内在以富模式操作和以贫模式和以化学计量模式中之一操作之间切换，同时所述被动SCR模式为活跃的。
7.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括：
温度监测模块，所述温度监测模块确定所述氧化催化剂的温度；以及
比较模块，所述比较模块将所述氧化催化剂的所述温度与预定的阈值进行比较，并生成比较信号，
其中，所述温度控制模块基于所述比较信号激活氧化催化剂的电加热。
8.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其还包括：
温度监测模块，所述温度监测模块确定所述氧化催化剂的活性体积；以及
比较模块，所述比较模块将所述氧化催化剂的所述活性体积与预定的阈值进行比较，并生成比较信号，
其中，所述温度控制模块基于所述比较信号激活氧化催化剂的电加热。
9.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，当所述被动SCR模式为活跃的，并且所述氧化催化剂的所述温度小于预定的阈值时，所述温度控制模块激活所述氧化催化剂的电加热。
10.一种发动机系统，所述发动机系统包括：
根据权利要求1所述的热管理系统；
检测所述排气系统中的NOx的水平的NOx传感器；以及
检测所述氧化催化剂的温度的温度传感器，
其中，所述使能模块基于NOx的水平启用所述被动SCR模式。
11.根据权利要求10所述的发动机系统，其特征在于，其还包括所述排气系统，其中，所述排气系统包括：
位于所述SCR催化剂的上游的催化转化器，其中，当所述发动机在所述富空气/燃料比下操作时，所述催化转化器产生氨和一氧化碳；
所述SCR催化剂，其中，所述SCR催化剂是级联的，并位于所述催化转化器的下游且吸收所述氨；
所述氧化催化剂，其中，所述氧化催化剂是电加热的催化剂；以及
位于所述电加热的催化剂的下游的被动氧化催化剂，
其中，所述电加热的催化剂和所述被动氧化催化剂在所述被动SCR模式期间氧化由所述催化转化器生成的一氧化碳。
12.根据权利要求10所述的发动机系统，其特征在于，所述氧化催化剂位于所述SCR催化剂的下游。
13.一种热管理方法，其包括：
在被动SCR模式期间能够生成供在排气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂中使用的氨；
确定所述排气系统是否在被动SCR模式下操作，并生成被动SCR活跃信号，其中，所述被动SCR模式包括以富空气/燃料比操作发动机，并且其中所述被动SCR活跃信号指示所述排气系统是否在被动SCR模式下操作；以及
基于所述被动SCR活跃信号和SCR催化剂下游的氧化催化剂的温度激活所述氧化催化剂的电加热，其中所述氧化催化剂的电加热被执行以将所述氧化催化剂的温度升高至高于或等于所述氧化催化剂的起燃温度的温度。
14.根据权利要求13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
确定所述排气系统内的氧化氮（NOx）的水平；
基于所述NOx水平生成氨状态信号；以及
基于所述氨状态信号启用所述被动SCR模式。
15.根据权利要求13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
估计所述SCR催化剂内的氨水平；
基于所述氨水平生成氨状态信号；以及
基于所述氨状态信号启用所述被动SCR模式。
16.根据权利要求13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
通过基于使能信号以所述富空气/燃料比操作所述发动机来在所述排气系统中生成氨；以及
基于所述排气系统内的氮水平和所述SCR催化剂内的氨水平中的至少一个来生成所述使能信号。
17.根据权利要求16所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：当所述被动SCR模式为活跃的时，在以富模式操作和以贫模式和化学计量模式中之一操作之间切换。
18.根据权利要求13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
确定所述氧化催化剂的温度；以及
将所述氧化催化剂的所述温度与预定的阈值进行比较；
基于所述氧化催化剂的温度和所述预定的阈值之间的比较生成比较信号；以及
基于所述比较信号激活氧化催化剂的电加热。
19.根据权利要求13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：
确定所述氧化催化剂的活性体积；
将所述氧化催化剂的所述活性体积与预定的阈值进行比较；
基于所述氧化催化剂的温度和所述预定的阈值之间的比较生成比较信号；以及
基于所述比较信号激活氧化催化剂的电加热。
20.根据权利要求13所述的热管理方法，其特征在于，其还包括：当所述被动SCR模式为活跃的，并且所述氧化催化剂的所述温度小于预定的阈值时，激活所述氧化催化剂的电加热。
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