CN110617128A - 选择性催化还原热量管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种选择性催化还原热量管理系统。可以通过有意地增加放置在车辆的发动机上的载荷来管理提供给基于车辆的SCR系统的热量，以使得发动机的排气温度保持高于预定水平。由放置在发动机上的额外载荷生成的能量可以通过能量吸收装置耗散。可以预期对额外发动机载荷的需求，以确保在各种操作状态下向SCR提供充足的热量。

Description

选择性催化还原热量管理系统
本申请是申请日为2015年4月8日、申请号为“201510163282.1”、发明名称为“选择性催化还原热量管理方法和系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及车辆选择性催化还原系统。特别地，本发明涉及对提供给车辆中的选择性催化还原系统的热量进行管理。
背景技术
对燃烧碳基燃料的发动机的排放控制受到极大关注。对于通常安装在越野推土设备(例如越野矿用自卸卡车)中的内燃机压缩活塞发动机的排放控制存在这样的关注。随着许多政府机构颁布了实施符合指导方针的排放控制方案的最后期限，对于排放控制的研究增加。发动机和设备制造商实施的一个方案是使用选择性催化还原(下文称为“SCR”)。SCR系统的子集组使用已知为内燃机排气流体的液体尿素溶液来支持催化反应。SCR系统内的催化反应的性能非常依赖热量，需要SCR系统的某些部件保持在使得SCR系统的部件能够有效地执行催化反应的特定温度范围内。当以测量用量剂量注入内燃机排气流体时，其适当的功能高度依赖于随后在流到系统中的催化剂组分的排气中可获得的热量。
当由发动机的排气提供的热量不足以支持SCR系统催化反应过程时，发生SCR系统和部件故障及反应效率变差。如果排气热量不足，SCR系统部件(如阀门、喷嘴、喷射器和代理)可能停止正常工作。这些低温度反过来也导致SCR系统中某些部件的工作寿命减少。由于相对于特定发动机的燃料使用率范围的相当高的燃料使用率，在工作载入发动机的条件下，通常满足在SCR系统内提供足够的温度。然而，针对车辆操作状态，存在需要使发动机功率输出最小或空闲的时间段。最小发动机功率的这些时间段提供了存在低燃料使用率的状态，这反过来导致SCR系统操作可接受的热量不足。热量不足随着环境温度下降而增加。因此，需要一种用于对提供给SCR系统的热量进行管理的方法和系统。
发明内容
根据一个实施方式，提供了一种位于车辆中的选择性催化还原热量管理系统，所述车辆具有发动机以及与车辆相关联的具有多个段的拖运周期，该系统包括：传感器，被配置成确定指示选择性催化还原器SCR的入口处的气体温度的温度；与传感器通信的SCR控制器，被配置成确定SCR的入口处的气体温度是否处于第一预定最低温度，计算将SCR的入口处的气体温度增加到至少第一预定最低温度所需的第一增加发动机载荷，基于拖运周期中的即将到来的段来预期针对提升的发动机载荷的未来需求，并且计算将SCR的入口处的气体温度增加到至少第二预定温度所需的第二增加发动机载荷，其中，拖运周期中的至少一个段要求提升的发动机载荷，其中，提升的发动机载荷出现在SCR的入口处的气体的第二预定温度以上；与SCR控制器通信的驱动系统控制器，被配置成确定当前车辆操作所需的发动机载荷，通过将当前车辆操作所需的发动机载荷与第一增加发动机载荷进行比较来计算第一过量发动机载荷，将发动机载荷调整至第一增加发动机载荷，通过将第一增加发动机载荷与第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷，并且在车辆达到要求提升的发动机载荷的拖运周期段之前，将发动机载荷调整至第二增加发动机载荷；与驱动系统控制器通信并且连接至发动机的功率吸收装置，其中，功率吸收装置被配置成去除第一过量发动机载荷和第二过量发动机载荷。
根据一个实施方式，用于向选择性催化还原系统提供足够热量的方法，所述选择性催化还原系统位于具有发动机和选择性催化还原器(SCR)的车辆中，所述方法可以包括如下步骤：感测指示所述SCR的入口处的气体温度的温度；确定所述SCR的所述入口处的所述气体温度是否处于预定最低温度；确定当前车辆操作所需的发动机载荷；计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述预定最低温度所需的增加发动机载荷；通过将当前车辆操作所需的发动机载荷与所述增加发动机载荷进行比较来计算过量发动机载荷；将所述发动机载荷调整至所述增加发动机载荷；通过功率吸收装置去除所述过量发动机载荷。
根据另一实施方式，位于具有发动机的车辆中的选择性催化还原热量管理系统，所述系统包括：传感器，被配置成确定指示选择性催化还原器(SCR)的入口处的气体温度的温度；与所述传感器通信的SCR控制器。所述SCR控制器被配置成：确定所述SCR的所述入口处的所述气体温度是否处于预定最低温度；以及计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述预定最低温度所需的增加发动机载荷。所述系统还包括与所述SCR控制器通信的驱动系统控制器，所述驱动系统控制器被配置成：确定当前车辆操作所需的发动机载荷；通过将当前车辆操作所需的所述发动机载荷与所述增加发动机载荷进行比较来计算过量发动机载荷；以及将所述发动机载荷调整至所述增加发动机载荷。所述系统还包括与所述驱动系统控制器通信并且连接至所述发动机的功率吸收装置，其中，所述功率吸收装置被配置成去除所述过量发动机载荷。
在研究了下面的附图和详细描述之后，对于本领域的技术人员而言，其它系统、方法、特征和优点将是明显的或将会变得明显。意在使本说明书中包括的所有这样的附加系统、方法、特征和优点处于本发明的范围内并且由所附权利要求进行保护。
附图说明
通过阅读结合附图的以下描述将会更全面地理解下面描述的实施方式，在附图中：
图1是根据一个实施方式的具有SCR系统的车辆的图；
图2是根据一个实施方式的驱动系统逻辑判定树的流程图；
图3是根据一个实施方式的SCR逻辑判定树的流程图；
图4是根据一个实施方式的拖运周期燃料消耗率(haul cycle fuel rate)和SCR热量的图形表示；
图5是根据一个实施方式的拖运分布(haul profile)的图形表示；
图6是根据一个实施方式的拖运车辆逻辑判定树的流程图；
图7是根据一个实施方式的改进的拖运周期燃料消耗率和SCR热量的图形表示；
图8是根据一个实施方式的另一改进的拖运周期燃料消耗率和SCR热量的图形表示。
具体实施方式
图1示出了根据一个实施方式的具有SCR系统的车辆的图。车辆117可以是越野电驱动动力自卸卡车。车辆117包括用于向发电装置106提供旋转轴动力的燃烧燃料的发动机104，发电装置106反过来通过驱动系统控制114提供电能。驱动系统控制114将电能导向车轮牵引电机或电机111以进行推进。
当在需要减速力的状态下(例如下坡操作)操作车辆117时，可以通过驱动系统控制114从车轮牵引电机或电机111电提取转动能量。可以通过驱动系统部件减速栅115将所提取的电能释放到周围空气。
发动机104可以包括进气过滤器101。进气过滤器101通过进气管道系统102将吸入的空气提供给空气充电系统103。吸入的空气通过空气充电系统103被提供给发动机104。
发动机104通过排气管105排出加热的气体。排气管105包含具有内燃机排气流体喷射阀107和SCR催化剂气流容器108的SCR系统。SCR催化剂气流容器108通过排气管112排出最终的经SCR系统处理的气体。
SCR系统可以包括包含内燃机排气流体供给贮存器110的部件，所述内燃机排气流体供给贮存器110使用控制器或阀系统109将内燃机排气流体提供给SCR系统内燃机排气流体喷射阀107。控制器和阀系统109可以是具有不同系统实现的许多组合的分离的部件。控制器和阀系统109还可以包括具有不同系统实现的许多组合的、被结合到发动机控制116、车辆控制118和其他控制的部分。
操作者在操作者控制站113中的特定动作可以提供可以为机械的、电的、无线电波或其他传送方式的命令。这些命令可以直接地或通过驱动系统控制114和或其它可能系统的控制来控制车辆系统(诸如驱动系统控制114、发动机控制116或车辆上的其它系统控制)。
在图5中可以显示车辆117作为越野采矿自卸卡车的示例性应用的操作状态，这是根据一个实施方式的拖运分布的图形表示。样本拖运分布曲线519始于车辆117的土料装载铲被装满并准备开始运动516。然后，车辆117从装载铲区域机动地通过水平段501，以在拖运路径502的起始部分开始其向上的路线。在拖运分布路线上，拖运路径502可具有上升段503、505、507、509、511、513以及短平部504、506、508、510、512。然后，车辆117接下来会遇到相对水平的地形倾倒区段514。在分布曲线519的端部515处，例如在倾倒操作中排出载荷。然后，车辆117经由相同的分布曲线在返回方向上返回，降回土料装载铲，以再次处于起始位置516。该往返类型的应用(在此情况下为上升装载托运和下降空回)为拖运周期的示例。
在图4中可以显示示例车辆117在整个样本拖运分布曲线519中的发动机工作状态，这是根据一个实施方式的拖运周期燃料消耗率和SCR热量的图形表示。时间轴428描绘了针对给定的拖运周期425的起点411和终点412。拖运周期425具有针对以下段的部分：材料装载段406、拖运段407、倾倒段408、减速段409，以及等待队列段410。左侧的垂直轴和图例426描绘了针对以下各种车辆状态的燃料消耗率水平：例如，空闲持续状态421、减速状态(RET)422、转动-倾倒-定位机动状态(TDS)423，以及满额功率水平状态424。右侧纵轴和图例427描绘了SCR可用热量的温度曲线。温度曲线427包括由空闲水平421产生的温度段413、由满功率水平424产生的温度段417、由机动转向倾倒定位产生的温度段418，由减速产生的温度段429，以及由另一空闲水平产生的温度段430。该产生的温度SCR曲线427仅是产生的温度曲线的一个示例。可以存在许多可能的产生的温度曲线并且其针对许多应用而改变，所述产生的温度曲线将有与每个可能的供燃状况对应的其自己的特性。本发明不应被解释为排除其它可能的应用、可能的状态及其组合。
作为土料装载段的拖运周期段406具有供燃率段401，供燃率段401导致下降的生成温度段413，温度段413下降低于最低选项1水平419，并且低于最低性能水平420。最低选项1水平419可指示下述水平：低于该水平时，发动机不会以最佳方式响应于请求的输出变化。最低性能水平420可指示下述水平：低于该水平时，不会充分地执行SCR。最低选项1水平419和最低性能水平420可以是预定值或可以在拖运周期期间改变。低于最低性能水平420的区域414以及低于最低选项1水平419的区域416可能出现在拖运周期425的该装载区域406中。然后，随着车辆117行进到拖运周期425的拖运段407部分，所得温度热量水平417可以处于可接受的SCR性能的范围内。当到达拖运周期425的倾倒段408时，所得到的温度开始在段418中下降，并可能在段403的燃料消耗率TDS 423处穿过温度最低选项1水平419。区域415可以描绘所得温度下降到最低选项1温度水平419以下。
当所得热量温度进展到低于最低选项1水平419的区域时，如区域416和区域415所描绘的，发动机将其功率输出水平改变至最大燃料消耗率424同时获得高效SCR反应的能力可能小于最佳或缓慢和迟缓。反之，例如针对与供燃段401对应的材料装载段406，当所得的热量温度保持高于最低选项1水平419时，提供较快的发动机响应。针对许多状态将发动机的每分钟转数rpm增加至其最大规定rpm速度水平(这反过来会稍微增加发动机马力输出)可能无法提供足够的改进，以使所得温度达到非迟缓发动机或车辆的行为所需量的满意水平419。
除了上面描述的次优的、迟缓的性能以外，对于以区域414描绘的所得热量低于最低性能水平420的情况，SCR系统的所得热量温度可能不足以充分地维持SCR过程。不能充分地维持SCR过程可能会对SCR系统部件造成损害，并可能导致不充分的SCR反应化学。在低热量区域414中操作反过来可能使得SCR部件的寿命缩短、造成堵塞的结晶沉积、导致排气处在预期SCR性能的期望水平之外，以及就内燃机排气流体SCR系统的使用而言可以容易地发现的许多其它不希望的影响。
图2是根据一个实施方式的对传递给SCR系统的热量进行管理的驱动系统逻辑判定树的流程图。本实施方式中的部件(例如SCR系统控制器120)确定是否需要额外的发动机载荷(以下称“EEL”)，以增加SCR的气体温度。在判定入口点201处确定对EEL的需求，在判定入口点201之后为逻辑路径真202或逻辑路径假203。逻辑路径真202通往处理计算块204。处理计算块204计算与所需的EEL输出功率直接或间接相关的一个或更多个信号。EEL输出功率会导致大于当前车辆操作所需的现有的发动机输出的发动机输出。换言之，排除对于额外SCR热量的需要，EEL会大于当前车辆操作所需。逻辑路径205引向下一个处理块206。处理块206将在计算块204中计算出的一个或更多个信号发送给驱动系统控制114。
接下来的逻辑路径207将一个或更多个信号传递至处理块208。可以位于驱动系统控制114中的处理块208计算用于对发动机功率载荷进行调整以达到所需的EEL并平衡该载荷的驱动系统条件和参数。该计算产生如下发动机命令改变：该发动机命令改变将导致所需的EEL以及针对驱动系统功率吸收的方法和路径的计算。可以同时计算这两者。对于大于当前车辆操作所需的功率量的发动机输出量，需要功率吸收。处理块208可以确定需要被吸收的发动机载荷的量，并且还可以确定吸收能量采用的一个或多个路径。例如，处理块208可以确定要吸收的能量应在下述各种吸收设备间均等地或不均等地分配：例如减速器栅、制动系统、电子存储装置、电池、飞轮系统、液压系统，或任何其它已知的用于耗散能量的系统。当在处理块208中执行计算时，接下来的逻辑路径209将处理引至用于根据需要调整命令的块210，以便执行针对在处理计算块204中计算出的所期望的EEL量的命令及一个或更多个信号。所得到的EEL将高于先前的EEL，先前的EEL可能为零或大于零。接下来的逻辑路径211将处理引至块212，其中，在块212中确定逻辑等待时段。该等待时段为其名义值很小的发动机命令和驱动系统命令调整提供开环控制的稳定性。接下来的逻辑路径213返回到判定块入口点201。
采用判定块入口点201的假逻辑路径203将处理引至判定块214，以确定EEL是否已存在。真逻辑路径215前往逻辑路径216至224。除了处理块222导致EEL减少的情形而处理块210根据需要可能会导致EEL增加或减小(其中非零信号作为最终结果)之外，逻辑路径216至224类似于针对块202至213所描述的逻辑路径。处理块222可以使已存在的EEL降低，以便使所吸收的功率的量最小化，同时仍满足所需的SCR热量水平或发动机响应水平。
采用判定假逻辑路径226引向处理块227，在处理块227中选择了零EEL的参数。逻辑路径228引向用于等待时段的处理块229，等待时段如上所述用于开环的稳定性。逻辑路径230返回至判定块入口点201。
图3是根据另一实施方式的用于对传递至SCR系统的热量进行管理的SCR逻辑判定树的流程图。图3包括用于形成EEL信号320的SCR系统控制器308。图3包括用于将输入信号302提供给向SCR系统控制器308的传感器301。传感器301可以包括许多参数，诸如发动机排气系统的温度和在不同地点的流动；发动机参数，如转速、燃料使用水平、进气歧管压力、油压力；车辆状态参数，如车速、里程表读数、传输控制设置、制动条件设置；内部或外部的标准输入，例如定时器、时间存储增量、低电压功率电平水平；以及认为SCR系统或车辆117的操作需要的任何其它传感器或逻辑输入。
图3包括操作者驾驶室控制304，其向机器控制器306提供输入信号路径305。机器控制器306创建沿路径307至SCR系统控制器308的一个或更多个信号。作为输入信号302和输入信号307(其接下来流过逻辑路径309至判定块310)的结果，进行任何EEL需求的确定。将所得到的假逻辑路径313引向判定块314，在判定块314中确定在目前状态下是否存在EEL命令。将真逻辑路径316引向操作计算块321，在操作计算块321中，沿输出路径319提供所得到的EEL计算值，以离开SCR系统控制器308。输出路径319将EEL信号引向路径320以进入驱动系统控制322。将假逻辑路径315引向判定块317，判定块317提供零EEL沿信号路径318至信号路径320，以进入驱动系统控制322。将判定真逻辑路径311引向计算块312，在计算块312中，沿路径319提供所得的EEL信号，以从SCR系统控制器308离开而沿着信号路径320进入驱动系统控制322。
除了现在沿信号路径320的输入信号或多个信号被提供给驱动系统控制322之外，当信号路径320到达驱动系统控制322时，对于SCR系统控制器308示出与之前类似的逻辑。驱动系统控制322沿类似于图2中的逻辑机制的内部逻辑机制产生信号和命令。可以基于期望的EEL来调整所得到的沿信号路径323引向发动机的一个或更多个信号。例如，发动机控制327可以增加发动机输出。可基于期望的EEL来调节所得到的沿信号路径324的用于能量吸收的一个或更多个信号。例如，能量吸收器328可吸收或多或少的过量能量。可以调节所得到的沿信号路径325的用于驱动系统推进动作的一个或更多个信号。例如，可以增加或降低车轮牵引电机或电机111的速度。可以调节所得到的沿信号路径326的用于任何数目的其它他装置和控制331(其具有来自驱动系统控制322的输入信号)的一个或更多个信号，以便获得所需的发动机载荷。这只是示例实施方式，其中，沿信号路径(即在本示例中的信号路径326、信号路径325、信号路径324和信号路径323)中的任何信号路径可以存在任意数目的信号或不存在信号。所得到的由驱动系统控制信号创建的发动机载荷可以针对每个车辆应用采用不同的信号组合。
驱动系统控制322可以从信号路径320接收一个或更多个信号，信号路径320前往信号路径332至判定块333。将来自判定块333的所得真路径334引往操作计算块335。操作计算块335计算用以实现期望的EEL的参数，其中所得到的信号沿路径336流出至操作块337。操作块337根据需要调整信号，以实现期望的EEL。所得的信号沿路径338至路径339行进，任何数目的所得信号被从路径338至路径339分发给各个车辆部件和系统。这样的信号可以包括沿至发动机控制器327的路径323的发动机信号。这样的信号也可以包括沿至用于吸收能量的任何数量的设备328(例如减速器栅、制动系统、电子存储装置、电池、飞轮系统、液压系统，或任何其它已知用于耗散能量的系统)的路径324的能量吸收器信号。这样的信号也可以包括沿至驱动系统部件的路径325的驱动系统推进信号。这样的信号还可以包括沿至可以包括在或可以不被包括在示例车辆117中的其它控制331的路径326的信号。
将假路径339引向判定块340，在判定块340中确定EEL是否已存在。沿着真路径341引向操作计算块342，在操作计算块342中导出使EEL减小的调整。信号路径343引向用于根据需要调整驱动系统EEL命令的操作计算块344。所得到的命令信号沿路径345发送至路径339，从路径339可以分发所产生的信号中的任意数量的信号。这样的所得到的信号可以包括：沿至发动机控制器327的路径323的发动机信号；沿至用于能量吸收的任何数量的装置328的路径324的能量吸收器信号，其中装置328中的一些作为示例列于330中；沿至驱动系统部件的路径325的驱动系统推进信号；以及沿至其它控制331的路径326的信号。
将假路径346引向操作块347。操作块347产生针对零EEL值的信号和参数，所述信号和参数采用可以从其分发任意数量的所产生信号的信号路径348至路径339。这样所得到的信号可以包括：沿至发动机控制器327的路径323的发动机信号；沿至用于能量吸收的任何数量的装置328的路径324的能量吸收器信号，其中装置328中的一些作为示例列于330中；沿至驱动系统部件的路径325的驱动系统推进信号；以及沿至其它控制331的路径326的信号。
图6是根据另一实施方式的用于对传递给SCR系统的热量进行管理的拖运车辆逻辑判定树的流程图。图6包括有效载荷系统拖运控制器601。有效载荷系统拖运控制器601可以在逻辑判定块602中确定车辆有效载荷的状态。有效载荷系统拖运控制器601可以包括目标有效载荷值。达到目标载荷值可以产生指示EEL是期望的信号。目标有效载荷值可以小于车辆的期望的或最终的有效载荷，以使得有效载荷系统拖运控制器601可以在达到期望的或最终的有效载荷之前产生EEL信号。以该方式，系统可以预期对于EEL的未来需求。EEL信号可以沿路径605传送至机器控制器606。将假路径607引向操作块608，在操作块608中确定用于零EEL的一个或更多个信号。这样的零EEL信号采用信号路径628至信号路径629至信号路径605，信号路径605引向机器控制器606。
图6可以包括操作者控制610，其可以在不管其他车辆状况的情况下产生用于操作者启动EEL的一个或更多个信号，例如有效载荷量。另外或可替代地，EEL信号可以以非车辆安装的装置启动并通过任何已知的传送方法(如无线传输)传送至车辆。信号可以沿信号路径611行进至机器控制器606，进而采用信号路径612至判定块613。判定块613确定EEL的自动命令是否是期望的。真信号路径614引向判定块616，判定块616还通过信号路径605至信号路径615接收来自有效载荷机器控制器601的一个或更多个信号。当操作者超越(override)针对EEL的请求时，期望从判定块613至判定块616的自动命令可以操作。
判定块616确定是否需要EEL，并且将信号路径617上的真结果发送到操作块618。判定块616可以请求来自块625的适当算法，以便基于各种车辆参数(例如燃料燃烧率或发动机的载荷)来确定是否需要EEL。该算法可以根据车辆的操作状态而变化。操作块618确定一组EEL参数以实现期望的EEL。所述一组EEL参数沿信号路径619传递给信号路径620，信号路径620引向SCR系统控制器621。
采用来自判定块613的假路径622引向操作块623。操作块623生成用于零EEL量的参数，所述参数沿信号路径624传送至到SCR系统控制器621的信号路径620。
计算判定块616可以确定对于EEL的需求而不是为SCR提供热量或提高发动机响应。例如，对于清洁SCR部件或确保SCR部件保持清洁的时间段可能需要EEL。例如，针对何时确定EEL清洁周期信号以及基于其应发生EEL生成的清洁周期可以存在什么参数，许多变型是可能的。
图7是根据一个实施方式的改进的拖运周期燃料消耗率和SCR热量曲线的图形表示。与图4相比，图7可以包括针对SCR的改进的得到的热量。拖运周期709的段可以与拖运周期425的段相同。现有曲线路径702的改进结果表明，新的曲线701避开与先前描述的区域414相同的区域703。点705表示在何处生成EEL信号以及采取EEL行动以将SCR的气体温度和热量维持在最低性能水平706或高于最低性能水平706。这样的动作可以确保SCR高效或充分操作。点704显示出开始额外EEL以达到最低选项1水平707，从而使得在示例拖运周期709的拖运区域708的起始部分内达到最低选项1水平707。在预期在拖运区708期间需要更快的发动机响应时，可以启动这种EEL添加。可以启动相似的EEL预期，以确保SCR有足够的热量以保持在上述最低性能水平706以上。在点704处启动的EEL的值可能会比在点705处启动的EEL的值更大或更小。
可以使用各种方法来预期对于EEL的需求。例如，可以使用如下来确定车辆相对于拖运周期的位置：与目标有效载荷值有关的车辆的有效载荷；在拖运周期中行进的距离，使得可以确定车辆在拖运周期中的位置；在拖运周期中所花费的时间，使得可以确定车辆在拖运周期中的位置；当拖运周期的段预先已知时拖运周期中的即将到来的段；发动机随着时间的能量输出(发动机输出载荷乘以时间)，使得可以确定车辆在拖运周期中的位置；如通过全球定位系统确定的车辆的物理位置，以及任何其他方法。前述方法或其组合中的任何方法可被用于预期对EEL的需求，无论EEL的目标是什么，例如足够的热量至SCR或更快的发动机响应。
图8是根据另一实施方式的另一种改进的拖运周期燃料消耗率和SCR热量曲线的图形表示。与图4相比，图8可以包括改进所得到的至SCR的热量。图8中拖运周期的段可以与拖运周期425的段相同。图8可以包括曲线路径802和曲线路径803，其中，曲线路径802示出了与先前描述的区域416相同的区域804，曲线路径803示出了与先前描述的区域415相同的区域805。新的曲线801可以避开区域804和区域805。所得到的曲线示出EEL被调整成将热量保持在最低选项1水平807。因此，发动机可提供更快响应并且可以不行动迟缓。图8可以代表具有如下期望效果的应用程序：将至SCR的热量持续保持在该最低选项1水平807和立即响应发动机性能的期望效果。图8也可以代表下述应用，其中SCR系统的性能保持在期望水平的最低反应性能，同时还避开低响应区域804和低响应区805。
虽然描述了本发明的各种实施方式，但对本领域的普通技术人员而言，显然可以在本发明的范围内作出多种实施方式和实现。因此，除基于所附权利要求及其等同方案之外，本发明不应被限制。
关于包括以上各实施例的实施方式，还公开下述附记：
附记：
1.一种用于向选择性催化还原系统提供足够热量的方法，所述选择性催化还原系统位于具有发动机和选择性催化还原器SCR的车辆中，所述方法包括：
感测指示所述SCR的入口处的气体温度的温度；
确定所述SCR的所述入口处的所述气体温度是否处于第一预定最低温度；
确定当前车辆操作所需的发动机载荷；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述第一预定最低温度所需的第一增加发动机载荷；
通过将当前车辆操作所需的发动机载荷与所述第一增加发动机载荷进行比较来计算第一过量发动机载荷；
将所述发动机载荷调整至所述第一增加发动机载荷；
通过功率吸收装置去除所述第一过量发动机载荷。
2.根据附记1所述的方法，还包括：
确定所述车辆的拖运周期，其中，所述拖运周期包括多个段；
基于所述拖运周期中的即将到来的段来预期针对提升的发动机载荷的未来需求，其中，所述拖运周期中的至少一个段要求所述提升的发动机载荷，其中，所述提升的发动机载荷出现在所述SCR的所述入口处的气体的第二预定温度以上；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述第二预定温度所需的第二增加发动机载荷；
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；
在所述车辆达到要求所述提升的发动机载荷的拖运周期段之前，将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；
通过功率吸收装置去除所述第二过量发动机载荷。
3.根据附记2所述的方法，其中，所述车辆的里程表读数被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。
4.根据附记2所述的方法，其中，所述车辆处于所述拖运周期的时段被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。
5.根据附记2所述的方法，其中，所述发动机的随时间的能量输出被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。
6.根据附记1所述的方法，还包括：
确定位于所述车辆中的有效载荷；
基于位于所述车辆中的所述有效载荷来预期针对提升的发动机载荷的未来需求，其中，当位于所述车辆中的所述有效载荷达到预定有效载荷水平时需要所述提升的发动机载荷，其中，所述提升的发动机载荷出现在所述SCR的所述入口处的气体的第二预定温度以上；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述第二预定温度所需的第二增加发动机载荷；
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；
在位于所述车辆中的所述有效载荷达到所述预定有效载荷水平之前，将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；
通过功率吸收装置去除所述第二过量发动机载荷。
7.根据附记1所述的方法，还包括：
确定所述发动机是否以所述第一增加发动机载荷工作；
确定所述SCR的所述入口处的所述气体温度是否在所述第一预定最低温度以上；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度降低至所述第一预定最低温度所需的第二增加发动机载荷，其中所述第二增加发动机载荷低于所述第一增加发动机载荷；
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；
将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；
通过功率吸收装置去除所述第二过量发动机载荷。
8.根据附记1所述的方法，其中，所述功率吸收装置选自制动器、电子能量存储装置、电池、飞轮、液压系统、减速栅以及前述的组合。
9.根据附记1所述的方法，其中，所述第一预定温度与SCR执行所需的最低气体温度相关。
10.根据附记2所述的方法，其中，所述第二预定温度与指示改进的发动机响应的最低气体温度相关。
11.一种用于保持发动机载荷以及向选择性催化还原系统提供足够热量的方法，所述选择性催化还原系统位于具有发动机和选择性催化还原器SCR的车辆中，所述方法包括：
确定所述车辆的拖运周期，其中所述拖运周期包括多个段；
基于所述拖运周期中的即将到来的段来预期针对增加发动机载荷的未来需求，其中，所述拖运周期中的至少一个段将导致所述SCR的入口处的气体温度落在预定最低温度以下；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述预定最低温度所需的增加发动机载荷；
确定当前车辆操作所需的发动机载荷；
通过将当前车辆操作所需的所述发动机载荷与所述增加发动机载荷进行比较来计算过量发动机载荷；
在所述车辆达到将导致所述SCR的所述入口处的所述气体温度落在所述预定最低温度以下的拖运周期段之前，将所述发动机载荷调整至所述增加发动机载荷；
通过功率吸收装置去除所述过量发动机载荷。
12.根据附记11所述的方法，其中，所述功率吸收装置选自制动器、电子能量存储装置、电池、飞轮、液压系统、减速栅以及前述的组合。
13.根据附记11所述的方法，其中，所述预定温度与SCR执行所需的最低气体温度相关。
14.根据附记11所述的方法，其中，所述预定温度与表示改进的发动机响应的最低气体温度相关。
15.一种位于具有发动机的车辆中的选择性催化还原热量管理系统，所述系统包括：
传感器，被配置成确定指示选择性催化还原器SCR的入口处的气体温度的温度；
与所述传感器通信的SCR控制器，所述SCR控制器被配置成：
确定所述SCR的所述入口处的所述气体温度是否处于第一预定最低温度；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述第一预定最低温度所需的第一增加发动机载荷；
与所述SCR控制器通信的驱动系统控制器，所述驱动系统控制器被配置成：
确定当前车辆操作所需的发动机载荷；
通过将当前车辆操作所需的所述发动机载荷与所述第一增加发动机载荷进行比较来计算第一过量发动机载荷；
将所述发动机载荷调整至所述第一增加发动机载荷；
与所述驱动系统控制器通信并且连接至所述发动机的功率吸收装置，其中，所述功率吸收装置被配置成去除所述第一过量发动机载荷。
16.根据附记15所述的选择性催化还原热量管理系统，还包括：与所述车辆相关联的拖运周期，其中，所述拖运周期包括多个段；
其中，所述SCR控制器被配置成：
基于所述拖运周期中的即将到来的段来预期针对提升的发动机载荷的未来需求，其中，所述拖运周期中的至少一个段要求所述提升的发动机载荷，其中，所述提升的发动机载荷出现在所述SCR的所述入口处的气体的第二预定温度以上；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述第二预定温度所需的第二增加发动机载荷；
其中，所述驱动系统控制器被配置成：
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；
在所述车辆达到要求所述提升的发动机载荷的拖运周期段之前，将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；
其中，所述功率吸收装置被配置成去除所述第二过量发动机载荷。
17.根据附记15所述的选择性催化还原热量管理系统，还包括：与所述SCR控制器通信的有效载荷传感器，其中，所述有效载荷传感器被配置成确定位于所述车辆中的所述有效载荷；
其中，所述SCR控制器被配置成：
基于位于所述车辆中的所述有效载荷来预期针对提升的发动机载荷的未来需求，其中，当位于所述车辆中的所述有效载荷达到预定有效载荷水平时需要所述提升的发动机载荷，其中，所述提升的发动机载荷出现在所述SCR的所述入口处的气体的第二预定温度以上；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度增加到至少所述第二预定温度所需的第二增加发动机载荷；
其中，所述驱动系统控制器被配置成：
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；
在位于所述车辆中的所述有效载荷达到所述预定有效载荷水平之前，将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；
其中，所述功率吸收装置被配置成去除所述第二过量发动机载荷。
18.根据附记15所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述SCR控制器被配置成：
确定所述SCR的所述入口处的所述气体温度是否在所述第一预定最低温度以上；
计算将所述SCR的所述入口处的所述气体温度降低至所述第一预定最低温度所需的第二增加发动机载荷，其中，所述第二增加发动机载荷低于所述第一增加发动机载荷；
其中，所述驱动系统控制器被配置成：
确定所述发动机是否以所述第一增加发动机载荷工作；
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；
将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；
其中，所述功率吸收装置被配置成去除所述第二过量发动机载荷。
19.根据附记15所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述功率吸收装置选自制动器、电子能量存储装置、电池、飞轮、液压系统、减速栅以及前述的组合。
20.根据附记15所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述第一预定温度与SCR执行所需的最低气体温度相关。
21.根据附记16所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述第二预定温度与指示改进的发动机响应的最低气体温度相关。
22.根据附记16所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述车辆的里程表读数被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。
23.根据附记16所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述车辆处于所述拖运周期的时段被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。
24.根据附记16所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述发动机的随时间的能量输出被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。

Claims (9)

1.一种位于车辆中的选择性催化还原热量管理系统，所述车辆具有发动机以及与所述车辆相关联的具有多个段的拖运周期，所述系统包括：
传感器，被配置成确定指示选择性催化还原器SCR的入口处的气体温度的温度；
与所述传感器通信的SCR控制器，所述SCR控制器被配置成：
确定所述SCR的入口处的气体温度是否处于第一预定最低温度；
计算将所述SCR的入口处的气体温度增加到至少所述第一预定最低温度所需的第一增加发动机载荷；
基于所述拖运周期中的即将到来的段来预期针对提升的发动机载荷的未来需求，其中，所述拖运周期中的至少一个段要求所述提升的发动机载荷，其中，所述提升的发动机载荷出现在所述SCR的入口处的气体的第二预定温度以上；并且
计算将所述SCR的入口处的气体温度增加到至少所述第二预定温度所需的第二增加发动机载荷；
与所述SCR控制器通信的驱动系统控制器，所述驱动系统控制器被配置成：
确定当前车辆操作所需的发动机载荷；
通过将当前车辆操作所需的发动机载荷与所述第一增加发动机载荷进行比较来计算第一过量发动机载荷；
将所述发动机载荷调整至所述第一增加发动机载荷；
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；并且
在所述车辆达到要求所述提升的发动机载荷的拖运周期段之前，将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；以及
与所述驱动系统控制器通信并且连接至所述发动机的功率吸收装置，其中，所述功率吸收装置被配置成去除所述第一过量发动机载荷和所述第二过量发动机载荷。
2.根据权利要求1所述的选择性催化还原热量管理系统，还包括：
与所述SCR控制器通信的有效载荷传感器，其中，所述有效载荷传感器被配置成确定位于所述车辆中的有效载荷；
其中，所述SCR控制器还被配置成：
基于位于所述车辆中的有效载荷来预期针对提升的发动机载荷的未来需求，其中，当位于所述车辆中的有效载荷达到预定有效载荷水平时需要所述提升的发动机载荷，其中，所述提升的发动机载荷出现在所述SCR的入口处的气体的第二预定温度以上；
计算将所述SCR的入口处的气体温度增加到至少所述第二预定温度所需的第二增加发动机载荷；
其中，所述驱动系统控制器还被配置成：
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；
在位于所述车辆中的有效载荷达到所述预定有效载荷水平之前，将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；
其中，所述功率吸收装置被配置成去除所述第二过量发动机载荷。
3.根据权利要求1所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述SCR控制器还被配置成：
确定所述SCR的入口处的气体温度是否在所述第一预定最低温度以上；
计算将所述SCR的入口处的气体温度降低至所述第一预定最低温度所需的第二增加发动机载荷，其中，所述第二增加发动机载荷低于所述第一增加发动机载荷；
其中，所述驱动系统控制器还被配置成：
确定所述发动机是否以所述第一增加发动机载荷工作；
通过将所述第一增加发动机载荷与所述第二增加发动机载荷进行比较来计算第二过量发动机载荷；
将所述发动机载荷调整至所述第二增加发动机载荷；
其中，所述功率吸收装置被配置成去除所述第二过量发动机载荷。
4.根据权利要求1所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述功率吸收装置选自制动器、电子能量存储装置、电池、飞轮、液压系统、减速栅以及前述的组合。
5.根据权利要求1所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述第一预定温度与SCR执行所需的最低气体温度相关。
6.根据权利要求1所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述第二预定温度与指示改进的发动机响应的最低气体温度相关。
7.根据权利要求1所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述车辆的里程表读数被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。
8.根据权利要求1所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述车辆处于所述拖运周期的时段被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。
9.根据权利要求1所述的选择性催化还原热量管理系统，其中，所述发动机的随时间的能量输出被用来预期针对提升的发动机载荷的未来需求。
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