CN116601379A - 基于后处理系统老化调节热管理模式进入和退出温度阈值 - Google Patents

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Abstract

一种系统包括联接到发动机的排气后处理系统和包括至少一个处理器的控制器,该至少一个处理器联接到存储指令的至少一个存储器设备,指令在由该至少一个处理器执行时使控制器执行某些操作。所述操作包括:估计排气后处理系统的老化,以及基于排气后处理系统的老化来调节用于排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。

Description

基于后处理系统老化调节热管理模式进入和退出温度阈值
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年12月9日提交的美国临时专利申请第63/123151号的权益和优先权,该美国临时专利申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开涉及通过基于后处理系统老化主动调节热管理模式的进入和退出温度阈值来控制用于发动机排气后处理系统的热管理模式。
背景
许多发动机联接到减少有害废气排放(例如,氮氧化物(NOx)、氧化硫、颗粒物质等)的排气后处理系统。例如,还原剂可以被注入到排气流中以与排气中的颗粒化学结合。这种混合物与选择性催化还原(SCR)催化剂相互作用,该催化剂在一定温度处在混合物中引起反应,该反应将有害的NOx颗粒转化为纯氮和水。随着时间的推移,后处理系统老化(age),这可能导致系统失去其功效(例如,将NOx转化为危害较小的元素的能力降低)。
概述
一个实施例涉及一种系统。该系统包括联接到发动机的排气后处理系统和包括至少一个处理器的控制器,该至少一个处理器联接到存储指令的至少一个存储器设备,指令在由该至少一个处理器执行时使控制器执行某些操作。所述操作包括:估计排气后处理系统的老化,以及基于排气后处理系统的老化来调节用于排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
另一个实施例涉及一种系统。该系统包括控制器,该控制器包括至少一个处理器和联接到该至少一个处理器的至少一个存储器设备,该至少一个存储器设备在其中存储指令,指令在由该至少一个处理器执行时使控制器执行操作。操作包括:估计联接到发动机的排气后处理系统的老化;以及基于排气后处理系统的所估计的老化情况(age)来调节用于排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
又一实施例涉及一种方法。该方法包括:估计联接到发动机的排气后处理系统的老化,并且基于排气后处理系统的老化来调节用于排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
本概述仅为说明性的,并不意图以任何方式进行限制。结合附图,在本文阐述的详细描述中,本文描述的设备或过程的其他方面、特征和优点将变得明显,其中相同的参考数字指代相同的元件。
提供了许多具体细节来给予对本公开的主题的实施例的透彻理解。在一个或更多个实施例和/或实施方式中,可以以任何合适的方式组合本公开的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/或实施方式中可以认识可能不存在于所有实施例或实施方式中的附加特征。
附图简述
图1是根据示例性实施例的交通工具系统的框图的示意图。
图2是根据示例性实施例的图1的控制器的框图。
图3是根据示例性实施例的对于图1-图2的控制器的逻辑的流程图。
图4是根据示例性实施例的对于图1-图2的控制器的逻辑的流程图。
图5是根据示例性实施例的对于图1-图2的控制器的逻辑的流程图。
详细描述
以下是与基于后处理系统老化来主动调节热管理的进入阈值和退出阈值的方法、装置和系统相关的各种概念和实施方式的更详细的描述。在转向详细示出某些示例性实施例的附图之前,应该理解,本公开不限于说明书中阐述的或附图中示出的细节或方法。还应理解,本文中使用的术语仅用于描述目的,而不应被视为限制性的。
排气后处理系统可以利用热管理操作模式。“热管理模式”指的是操作诸如发动机、排气后处理系统或其部件的系统,以主动提高排气后处理系统的温度。在热管理模式期间,控制器可以从主要被优化用于燃料经济性的一组操作图(例如,控制发动机的操作的参数,其可以包括例如燃料图)改变为主要被优化用于为后处理提供更高温度的一组图。作为示例并且在热管理模式期间,控制器可以提供提高排气温度的命令,以提高排气后处理系统中的一个或更多个部件的温度(例如,通过更高的发动机功率输出、实现停缸模式等)。停缸(CDA)模式是一个宽泛的术语,其包含各种相关但不同的停缸操作模式。第一种类型的CDA操作模式被称为“固定气缸CDA”。在固定气缸CDA操作模式中,在固定气缸CDA操作模式期间的每个发动机循环中,相同的气缸处于活动/非活动状态。第二种类型的CDA操作模式被称为“跳跃点火”或“动态跳跃点火”操作模式。在跳跃点火CDA模式中,一个或更多个气缸在逐个循环的基础上被停用/不活动(例如,不发生燃烧)。因此,气缸可以在第一发动机循环中是不活动,而在第二发动机循环中是活动的。“活动的”气缸意味着允许在该气缸中发生燃烧。“不活动的”或“停用的”气缸意味着不允许在该气缸中发生燃烧。本公开适用于每种类型的CDA操作模式,并且术语CDA模式意味着包含所有这样的操作模式,除非另有指示。另外,作为另一示例,热管理模式可以包括经由控制器命令指定特征(例如,被激活以加热排气或后处理系统的部件的电加热器)提高温度。
如本文所述,根据各种实施例,公开了用于基于排气后处理系统老化对发动机后处理系统主动调节和应用热管理模式的进入温度阈值和退出温度阈值的系统、方法和装置。进入阈值和退出阈值分别确定系统何时进入和退出热管理模式。进入阈值和退出阈值指的是进入温度和退出温度。就这一点而言,当温度低于预定义阈值(进入阈值)时,可以实现/激活热管理模式以升高后处理系统温度,然后一旦温度超过预定义阈值(退出阈值),则停用热管理模式以利于正常操作。这些阈值通常是静态的且不进行调节。在这方面,这些温度阈值通常在制造日期或产品上市之初设置,并在产品的整个生命周期内保持不变。然而,如果不调节阈值,随着时间的推移,SCR会老化,并且氮氧化物(NOx)的转化效率会降低。因此,随着时间的推移(例如,随着交通工具行驶越来越多的里程),系统输出NOx可能开始增加。相比于寿命开始时,寿命结束时的性能可能与高得多的系统输出NOx相吻合。这种性能下降可能进一步导致不符合各种法规(例如,CARB、EPA或其他环境法规)。根据本公开,控制器基于一个或更多个参数估计后处理系统或其部件的老化情况,并基于所确定的老化情况调节热管理模式温度的退出和进入阈值。老化情况确定或估计(也称为老化情况或老化状况)可以基于几个因素,例如系统开启时间、行驶里程、占空比数值(number of dutycycles)、超过温度阈值花费的时间量以及主动再生事件的数量等。在确定后处理老化状况之后,调节后处理热管理模式的进入阈值和退出阈值以管理系统输出排放(例如,NOx排放,诸如系统输出NOx转化值)并有助于后处理系统的功效以及保持后处理系统的寿命。
现在参考图1,示出了根据示例性实施例的系统100。系统100包括发动机101、联接到发动机101的后处理系统120、操作者I/O设备130、控制器140和远程信息处理单元150,其中控制器140可通信地联接到前述部件中的每一个。远程信息处理单元150有助于获取和传输关于系统100的操作所获取的数据。根据一个实施例,系统100体现在交通工具中。在各种替代实施例中,系统100可以在非交通工具应用(例如,发电机或发电机组)中实现。在所示示例中,系统100体现在交通工具中。交通工具可以是公路或越野交通工具,包括但不限于长途运输卡车、中程卡车(例如,皮卡车)、轿车、轿跑车、坦克、飞机、船和利用排气后处理系统的任何其他类型的交通工具。
在所示示例中,发动机101被构造为利用柴油燃料的压缩点火内燃机。然而,在各种替代实施例中,发动机101可以被构造为利用另一种类型的燃料(例如,汽油、天然气、生物柴油)的另一种类型的发动机(例如,火花点火)。在还有的其他示例性实施例中,发动机101可以是或包括电动马达(例如,混合动力传动系统)。发动机101包括一个或更多个气缸和相关联的活塞。来自大气的空气与燃料结合并燃烧,以为发动机101提供动力。燃料和空气在发动机101的压缩室中的燃烧产生排气,该排气可操作地排放到排气管和后处理系统120。发动机101可以联接到涡轮增压器(未示出)。涡轮增压器(例如,可变几何形状涡轮增压器)包括经由连接器轴联接到排气涡轮机的压缩机。通常,热排气使涡轮机旋转,涡轮机使轴旋转,并进而使压缩机旋转,压缩机吸入空气。通过压缩空气,更多的空气可以进入气缸或燃烧室,从而燃烧更多的燃料并提高功率和效率。热交换器(诸如增压空气冷却器)可以用于在空气进入气缸之前冷却压缩空气。在一些实施例中,省略了涡轮增压器。
根据示例性实施例,示出了后处理系统120。应当理解,图1中描绘的示意图仅仅是废气后处理系统的一种实施方式。可以实现利用本文描述的系统和方法的许多不同配置。
后处理系统120被构造成处理来自发动机101的排气,该排气经由排气管进入后处理系统120,以便减少有害或潜在有害元素(例如,NOx排放物、颗粒物质、SOx、温室气体、CO等)的排放。后处理系统120可以包括各种部件和系统,诸如柴油机氧化催化器(DOC)121、柴油机颗粒过滤器(DPF)122和选择性催化还原(SCR)系统123。SCR系统123在催化器内通过氧化将存在于由发动机101产生的排气中的氮氧化物转化为双原子氮和水。DPF 122被配置成从在排气导管系统中流动的排气中去除颗粒物质,诸如碳烟。在一些实施方式中,可以省略DPF 122。此外,催化器元件的空间顺序可以不同。
SCR催化器的操作可以受到几个因素的影响。例如,SCR催化器还原排气中NOx的有效性会受到操作温度的影响。如果SCR催化器的温度低于阈值或范围,则SCR催化器在还原NOx时的有效性可能降低到期望阈值水平以下,从而会增加高NOx排放到环境中的风险。SCR催化器温度可能在若干条件下低于阈值温度,例如在发动机起动期间和紧接着起动之后、在冷环境条件期间等。在操作中,典型地,较高的燃烧温度促进发动机输出NOx(EONOx)的产生。这是由于气缸内的快速火焰膨胀引起的,这会导致NOx的释放。增加排气再循环(EGR)导致燃烧温度降低,从而降低EONOx。然而,由于颗粒的不完全燃烧,EGR会促进颗粒物质排放。另外,更高的负载和功率需求也往往会提高燃烧温度,进而增加EONOx。更高的功率输出与更高的燃油压力和量相吻合(燃油轨压力(fuel rail pressure)增加)。进而,增加燃料压力、量等也倾向于促进EONOx的产生。SCR催化器的有效性还可能受到SCR系统中的故障的影响,该故障指示例如还原剂的缺乏、SCR催化器上的积聚物、持续的低于预定义值的转化效率(例如,NOx转化效率)等。
后处理系统120还可以包括还原剂输送系统,该还原剂输送系统可以包括分解室(例如,分解反应器、反应管、分解管道、反应管道等)以将还原剂(例如,尿素、柴油机废气处理液(DEF)、尿素水溶液(UWS)、含水尿素溶液等)转化为氨。将柴油机废气处理液(DEF)124添加到排气流中以帮助催化还原。还原剂可以通过SCR催化器构件上游的喷射器来喷射,使得SCR催化器构件接收还原剂和排气的混合物。还原剂液滴经过蒸发、热解和水解过程以在分解室、SCR催化器构件和/或排气导管系统内生成非NOx排放物(例如气态氨等),非NOx排放物离开后处理系统120。后处理系统120还可以包括氧化催化器(例如,DOC121),其流体联接到排气导管系统以氧化排气中的碳氢化合物和一氧化碳。为了适当地帮助这种降低,DOC 121可能需要处于特定操作温度。在一些实施例中,该特定操作温度在200℃和500℃之间。在其他实施例中,该特定操作温度是DOC 121的转化效率(例如,NOx转化为危害较小的化合物,其被称为NOx转化效率)超过预定义阈值时的温度。
如所示,多个传感器125被包括在后处理系统120中。仅出于示例目的示出后处理系统120中包括的传感器的数目、放置和类型。在其他配置中,传感器的数量、放置和类型可以不同。传感器125可以是NOx传感器、温度传感器、颗粒物质(PM)传感器、流速传感器、其它排放成分传感器、压力传感器、它们的某种组合等等。NOx传感器被构造成获取指示NOx传感器所在的每个位置处的NOx量的数据(例如,浓度量,诸如百万分率)。温度传感器被构造成获取指示在其位置处的温度的数据。PM传感器被构造成监测流经后处理系统120的颗粒物质。
传感器125可以被定位成在发动机101之后且在后处理系统120之前、在后处理系统120之后,且在如图所示的后处理系统部件之间(例如,联接到DPF和/或DOC、联接到SCR等)。应当理解,传感器的位置可以变化。在一个实施例中,可以在后处理系统120之前和之后都放置传感器125。在一个实施例中,传感器中的至少一个被构造为排气成分传感器(例如,CO、NOx、PM、SOx等的传感器)。在另一实施例中,传感器125中的至少一个被构造为用于估计排气排放(例如,温度、流速等)的非排气成分传感器。另外的传感器也可以与系统100一起被包括。传感器可以包括发动机相关传感器(例如,扭矩传感器、速度传感器、压力传感器、流速传感器、温度传感器等)。传感器还可以包括与交通工具的其他部件相关联的传感器(例如,涡轮增压器的速度传感器、燃料量和喷射速率传感器、燃料轨压力传感器等)。
传感器可以是真实的或虚拟的(即,非物理传感器,其被构造为在控制器中做出各种估计或测定的程序逻辑)。例如,发动机速度传感器可以是被布置成测量或以其他方式获取指示发动机101的速度(通常以每分钟转数表示)的数据、值或信息的真实或虚拟传感器。传感器(在被构造成真实传感器时)联接到发动机,并且被构造成向控制器140发送指示发动机101的速度的信号。当被构造为虚拟传感器时,控制器140可以在算法、模型、查找表等中使用至少一个输入来确定或估计发动机的参数(例如,功率输出等)。其他传感器也可以是真实的或虚拟的。
控制器140可通信地联接到传感器125。因此,控制器140被构造成从传感器125中的一个或更多个接收数据。所接收的数据可以由控制器140使用以用于控制系统100中的一个或更多个部件和/或用于监测和诊断目的。
仍然参照图1,还示出了操作者输入/输出(I/O)设备130。操作者I/O设备130可以可通信地联接到控制器140,使得信息可以在控制器140和I/O设备130之间交换,其中信息可以涉及图1的一个或更多个部件或控制器140的(下文描述的)测定。操作者I/O设备130使得系统100的操作者能够与控制器140和图1的系统100的一个或更多个部件通信。例如,操作者输入/输出设备130可以包括但不限于交互式显示器、触摸屏设备、一个或更多个按钮和开关、语音命令接收器等。在各种替代实施例中,本文描述的控制器140和部件可以与非交通工具应用(例如,发电机)一起实现。因此,I/O设备可以特定于那些应用。例如,在这些情况下,I/O设备可以包括膝上型计算机、平板计算机、台式计算机、电话、手表、个人数字助理等。经由操作者I/O设备,控制器140可以基于一个或更多个测定来提供诊断信息、故障或服务通知。例如,在一些实施例中,控制器140可以经由操作者I/O设备显示DOC 121的温度、发动机101和排气的温度以及各种其他信息。
控制器140被构造成至少部分地控制系统100和相关联的子系统的操作,相关联的子系统诸如后处理系统120(以及每个系统的各种部件)和操作者输入/输出(I/O)设备130。部件之间和部件当中的通信可以经由任意数量的有线或无线连接。例如,有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。相比之下,无线连接可以包括互联网、Wi-Fi、蜂窝、无线电等。在一个实施例中,控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交换。CAN总线包括任意数量的有线和无线连接。因为控制器140可通信地联接到图1的系统和部件,所以控制器140被构造成接收来自图1中所示的部件中的一个或更多个部件的数据。关于图2,进一步描述了控制器140的结构和功能。
远程信息处理单元150可以包括但不限于用于存储跟踪数据的一个或更多个存储器设备、用于处理跟踪数据的一个或更多个电子处理单元以及用于促进远程信息处理单元150和一个或更多个远程设备(例如,远程信息处理装置的提供商/制造商等)之间的数据交换的通信接口。在这方面,通信接口可以被配置为任何类型的移动通信接口或协议,包括但不限于Wi-Fi、WiMax、互联网、无线电、蓝牙、Zigbee、卫星、无线电、蜂窝、GSM、GPRS、LTE等。远程信息处理单元150还可以包括用于与系统100的控制器140通信的通信接口。用于与控制器140通信的通信接口可以包括任何类型和数量的有线和无线协议(例如,符合IEEE 802的任何标准等)。例如,有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、SAE J1939总线、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。相比之下,无线连接可以包括互联网、Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、蜂窝、无线电等。在一个实施例中,包括任意数量的有线和无线连接的控制器局域网(CAN)总线在控制器140和远程信息处理单元150之间提供信号、信息和/或数据的交换。在其他实施例中,局域网(LAN)、广域网(WAN)或外部计算机(例如,通过使用互联网服务提供商的互联网)可以提供、促进和支持远程信息处理单元150和控制器140之间的通信。在又一个实施例中,远程信息处理单元150和控制器140之间的通信经由统一诊断服务(UDS)协议实现。所有这样的变型旨在落入本公开的精神和范围内。
现在参照图2,示出了根据示例性实施例的图1的控制器140的示意图200。控制器140可以被构造为一个或更多个电子控制单元(ECU)。控制器140可以与变速器控制单元、排气后处理控制单元、动力系统控制模块、发动机控制模块等中的至少一个分离或包括在其中。在一个实施例中,控制器140的部件被组合成单个单元。在另一个实施例中,一个或更多个部件可以在地理位置上分散在整个系统中。所有这样的变型旨在落入本公开的范围内。控制器140被示出为包括具有处理器204和存储器设备206的处理电路202、热管理电路210、老化电路212和通信接口216。
在一个配置中,热管理电路210和老化电路212被体现为存储可由处理器(例如处理器204)执行的指令的机器或计算机可读介质。如本文所述以及在其他用途中,机器可读介质有助于执行某些操作,以实现数据的接收和发送。例如,机器可读介质可以提供指令(例如,命令等)以例如获取数据。在这方面,机器可读介质可以包括定义数据采集(或数据传输)频率以及其他功能的可编程逻辑。计算机可读介质可以包括代码,该代码可以用任何编程语言编写,编程语言包括但不限于Java等和任何传统的过程编程语言,诸如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后一种情况下,远程处理器可以通过任何类型的网络(例如,CAN总线等)相互连接。
在另一配置中,热管理电路210和老化电路212被体现为硬件单元。因此,热管理电路210和老化电路212可以包括一个或更多个电路部件,包括但不限于处理电路、网络接口、外围设备、输入设备、输出设备、传感器等。在一些实施例中,热管理电路210和老化电路212可以采取一个或更多个模拟电路、电子电路(例如,集成电路(IC)、分立电路、片上系统(SOC)电路、微控制器等)、电信电路、混合电路和任何其他类型的“电路”的形式。在这方面,热管理电路210和老化电路212可以包括用于完成或促进实现本文所述操作的任何类型的部件。例如,本文描述的电路可以包括一个或更多个晶体管、逻辑门(例如,NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNOR等)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等等。热管理电路210和老化电路212还可以包括可编程硬件设备,诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等。热管理电路210和老化电路212可以包括一个或更多个存储器设备,该一个或更多个存储器设备用于存储可由热管理电路210和老化电路212的处理器执行的指令。一个或更多个存储器设备和处理器可以具有与下面关于存储器设备206和处理器204提供的相同的定义。在一些硬件单元配置中且如上所述,热管理电路210和老化电路212可以在地理位置上分散在系统中的各个位置。替代地并且如所示,热管理电路210和老化电路212可以体现在单个单元/壳体中或在单个单元/壳体内,该单元/壳体被示为控制器140。
在所示示例中,控制器140包括具有处理器204和存储器设备206的处理电路202。处理电路202可以被构造或配置成执行或实现本文中关于热管理电路210和老化电路212描述的指令、命令和/或控制过程。所描绘的配置将热管理电路210和老化电路212表示为机器或计算机可读介质。然而,如上所述,该图示并不意味着是限制性的,因为本公开设想了热管理电路210和老化电路212或热管理电路210和老化电路212的多个电路中的至少一个电路被配置为硬件单元的其他实施例。所有这样的组合和变型旨在落入本公开的范围内。
处理器204可以实现为一个或更多个处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理部件或其他合适的电子处理部件。在一些实施例中,一个或更多个处理器可以由多个电路共享(例如,热管理电路210和老化电路212可以包括或以其他方式共享相同的处理器,在一些示例性实施例中,该处理器可以执行经由存储器的不同区域存储或以其他方式访问的指令)。替代地或附加地,一个或更多个处理器可以被构造成独立于一个或更多个协处理器来执行或以其他方式执行某些操作。在其他示例性实施例中,两个或更多个处理器可以经由总线联接,以实现独立、并行、流水线或多线程指令执行。所有这样的变型旨在落入本公开的范围内。
存储器设备206(例如,存储器、存储器单元、储存装置)可以包括用于存储数据和/或计算机代码的一个或更多个装置或部件(例如,RAM、ROM、闪存、硬盘存储器),以完成或促进本公开中描述的各种过程、层和模块。存储器设备206可以可通信地连接到处理器204,以向处理器204提供计算机代码或指令,用于执行本文描述的至少一些过程。此外,存储器设备206可以是或包括有形的、非瞬态易失性存储器或非易失性存储器。因此,存储器设备206可以包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件或用于支持本文中的各类活动和信息的任何其他类型的信息结构。
通信接口216可以包括有线和/或无线接口(例如,插孔、天线、发射器、接收器、收发器、有线终端)的任意组合,用于与各种系统、设备或网络进行数据通信,这些系统、设备或网络被构造成能够实现交通工具内通信(例如,交通工具的部件之间和当中)以及在一些实施例中能够实现交通工具外通信(例如,诸如经由远程信息处理单元与远程服务器通信)。例如,关于交通工具外/系统通信,通信接口216可以包括用于经由基于以太网的通信网络发送和接收数据的以太网卡和端口和/或用于经由无线通信网络进行通信的Wi-Fi收发器。通信接口216可以被构造成经由局域网或广域网(例如,互联网)通信并且可以使用各种通信协议(例如,IP、LON、蓝牙、ZigBee、无线电、蜂窝、近场通信)。
通信接口216可以促进控制器140和系统100的一个或更多个部件(例如,发动机101、后处理系统120、传感器125等)之间的通信。控制器140和系统100的部件之间或当中的通信可以经由任何数量的有线或无线连接(例如,符合IEEE的任何标准)。例如,有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。在一个实施例中,控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交换。CAN总线可以包括提供信号、信息和/或数据的交换的任意数量的有线和无线连接。CAN总线可以包括局域网(LAN)或广域网(WAN),或者可以连接到外部计算机(例如,通过使用互联网服务提供商的互联网)。
热管理电路210被构造成控制系统100的热管理模式的激活和停用。具体地,热管理电路210基于动态控制和调节热管理模式的进入和退出温度阈值来控制热管理模式的激活和停用。具体地且如本文所述,热管理电路210基于空速和后处理系统或其部件的老化来调节后处理系统的进入和退出温度阈值。热管理电路210可以激活热管理模式以提高后处理温度,以例如减少NOx排放(例如,通过降低热管理模式的进入温度阈值以导致更频繁地实现热管理模式)。如上所述,存在用于热管理模式的进入和退出温度阈值。当温度处于或低于进入温度阈值时,热管理电路210激活热管理模式。当温度达到或超过退出温度阈值时,热管理模式被停用,以利于交通工具/系统的正常操作。如本文所述,进入和退出温度阈值基于后处理系统的老化情况动态调节。该确定可以基于后处理系统的老化情况和空速进行,如本文参考图3-图5所解释的。该确定还可以基于系统输出NOx量或NOx转化值,以便连续降低NOx输出(例如,通过将系统输出NOx量与期望水平进行比较,并作为响应调节进入和退出温度阈值)。
通过调节进入热管理模式温度阈值和退出热管理模式温度阈值,热管理电路210控制热管理模式多频繁或多不频繁地被触发开/关。有益的是,随着后处理系统老化或经历故障状况,降低进入温度阈值导致热管理模式更频繁地被触发。因此,即使后处理系统老化或经历故障状况,控制器140也主动帮助经由热管理模式促进催化活性,从而减少或减轻排放(例如,NOx)。静态热管理模式进入和退出温度阈值可能导致在不必要的情况下激活/停用热管理模式。此外,对于静态阈值,热管理模式可能被不必要地控制,这可能导致对后处理系统的增加的损耗。通过动态调节进入和退出阈值,排放得到更好的控制,同时在更好的确定时间处进行热管理。应当理解,可以存在多个热管理模式,其中每个模式对应于不同动作(例如,模式一包括后喷射(post-injection),而模式二包括后喷射和电加热器的激活)。本公开适用于各种不同的热管理模式。
对于进入和退出温度阈值的“温度”可以是排气温度、部件温度(例如,SCR温度)和/或其组合。在所示示例中,温度指的是确定的或估计的SCR温度(通常是后处理系统温度)。温度可以基于来自上述传感器125中的一个或更多个的数据来确定(或者由一个或更多个传感器直接确定)。后处理温度可以在各种位置处确定(例如,诸如后处理系统的下游的系统输出温度,发动机和后处理系统之间,诸如发动机输出温度,在后处理系统内,或其某种组合)。后处理温度可以基于由传感器125获取的温度数据,使得后处理温度在传感器的位置处或附近确定(例如,在发动机101和/或后处理系统120内的各个位置处)。例如,传感器125可以是DOC温度传感器,其被构造成确定或估计后处理系统120中在DOC的入口或出口处的温度。传感器125可以是SCR温度传感器,其被构造成确定或估计后处理系统120中在SCR的入口或出口处的温度。后处理温度可以基于在各个操作时间点处、来自位于发动机101和/或后处理系统120的各个位置处的多于一个的传感器125的温度数据来确定。例如,系统输出温度传感器可以定位在发动机排气后处理系统的出口点处或附近(例如,在尾管中),以确定特定时间处的出口温度。在另一个实施例中,可以基于预定持续时间内的平均温度在该位置处确定后处理温度。此外,控制器140可以确定后处理温度在预定义阈值之上已经保持了多久,以及该持续时间是否已经超过预定义阈值时间段。如图1所示,可以存在两个或更多个传感器,其定位在整个后处理系统120中(靠近SCR、DPF、DOC等),用于确定后处理温度。热管理电路210可以基于在预定义的持续时间内所确定的平均温度(例如,平均值、中值等)、交通工具行驶的距离(例如,100,000英里)在交通工具的特定操作时间处确定后处理温度,或者该后处理温度已经超过预定义时间段保持了多长时间。
热管理电路210被构造成选择性地激活和停用系统100的热管理模式。在一个实施例中,基于后处理系统温度且特别基于SCR温度,激活和停用是自动的。作为热管理模式的一部分,热管理电路210被构造成提供一个或更多个命令来提高后处理系统的温度以促进催化活性。热管理电路210可以利用命令来增加发动机101的功率输出(例如扭矩和/或速度)。较高的速度和扭矩促进较高的排气温度,这可以提高SCR催化器温度。热管理电路210可以利用额外的热管理模式命令,诸如控制(例如,关闭或以其他方式致动)空气处理致动器,例如涡轮增压器位置、EGR位置(例如,EGR阀)等。热管理电路210还可以联接到燃料供给系统,以控制例如燃料轨压力和发动机的其他燃料供给命令(例如,增加和/或减少喷射的燃料的数量和量)。较高的负载和功率需求往往会提高燃烧温度。较高的功率输出与较高的燃油压力和量相吻合(燃油轨压力增加)。进而,增加燃料供给压力、量等也往往会促进排气温度的升高。附加命令可以包括但不限于后喷射命令(在燃烧后喷射燃料,这用于引起较高排气温度)、停缸模式命令(例如,关闭发动机的一些气缸,使得使用中的气缸更努力地工作以维持导致排气温度升高的期望功率输出)、激活设置在后处理系统中的电加热器、改变喷射正时(例如,延迟喷射)、改变进气节流阀的位置(例如,关闭进气节流阀)、控制(例如,关闭或以其他方式致动)其它空气处理致动器,诸如进气旁通阀(例如,选择性地关闭/打开/部分打开进气旁通阀以旁通进气)、排气旁通阀(例如,选择性地打开/关闭/部分打开排气旁通阀以旁通排气导管)、排气再循环(EGR)阀(例如选择性地打开/关闭/部分打开EGR阀以向发动机旁通提供EGR)等。所使用的命令可以基于各种因素,例如交通工具是静止的还是移动的、确定的NOx转化效率等等。因此,并非每次都可以使用所有命令。热管理电路210可以在激活的热管理模式中选择性地利用一个或更多个前述命令(或其他命令)。
老化电路212被构造成确定或估计后处理系统或其部件的老化。如本文所述,老化情况是指基于系统100的使用的后处理系统或其部件的状况。随着系统老化,其操作的功效可能由于例如积聚物、降低的催化活性等而降低。老化电路212被配置成与热管理电路210通信,因此热管理电路210可以基于老化电路212做出的确定来操作。
现在参照图3,示出了根据示例性实施例的老化电路212的逻辑。特别地,描绘了用于确定系统老化情况的示例性流程图。方法300包括用于确定SCR的参考温度处的等效时间的过程302。在这方面,在过程302处,时间和SCR温度通过老化电路212接收。老化电路212可以利用模型或查找表来确定参考温度处的时间当量。例如,可以在一段时间内记录不同时间处的温度。这些数据点可以在各种温度处被分组成等效时间;以这种方式,温度波动不会导致大量的数据点(例如,5分钟时的101℃、15分钟时的103℃、35分钟时的109℃可以经由老化电路212被确定为110℃持续30分钟)。因此,老化电路212可以确定和利用各种组。
在过程304处,通过老化电路212使用燃料比和硫含量来确定燃料硫浓度。在这方面,老化电路212可以使用如下公式:(燃料比)x(硫含量)。该公式估计燃料硫浓度量。在过程306处,老化电路212基于所确定的燃料硫浓度量、SCR温度、用于脱硫的温度阈值和时间计算来确定后处理系统(特别是SCR)中的含硫量。由于硫引起的劣化在很大程度上是可逆的,这是因为后处理系统再生事件可以用于逆转由于硫引起的劣化。当SCR暴露于通常来自燃料的硫时,硫开始使SCR催化器上的一些活性位点失活。硫降低了总SCR转化效率。用于脱硫的温度阈值可以指示后处理系统温度,当超过或达到该温度时,导致硫再生事件发生。高于该温度阈值的时间用于确定含硫量;特别地,在达到最小时间量之后跟踪该值。随着所确定的燃料硫浓度高于脱硫温度的增加的时间可能会增加对后处理系统(例如,SCR催化器)的损耗。
在过程308处,由老化电路212估计或确定SCR的老化情况。参考温度处的时间当量(过程302)、含硫量测定(过程306)和氨-NOx比率(ANR)被用作估计SCR老化情况的输入。在所示示例中,当ANR高于1(这表明相对高的氨量)时估计SCR老化情况。这些输入可以被馈送到诸如查找表的表中,在该表中,老化电路212然后确定SCR的老化情况或状况(例如,健康的、劣化的、可操作但可能需要服务等)。
在过程310处,由老化电路212估计DOC的老化情况。老化电路212利用参考温度处的时间当量(过程302)和催化器上的含硫量测定(过程306)作为输入。与过程308类似,老化电路212可以利用诸如查找表的表来确定DOC的老化情况或状况(例如,健康、劣化、可操作但可能需要服务等)。
在过程312处,老化电路212基于估计的SCR和DOC老化情况来确定或估计后处理系统老化情况(过程308和310)。在其他实施例中,所确定的SCR老化情况或DOC老化情况可以单独用于表示后处理系统的老化情况。在这方面,且如所示,图3的上半部分是基于温度的老化估计,这是因为高温对SCR老化和DOC老化有影响。下半部分是硫对SCR和DOC老化的影响。计算这两部分并将其组合在一起,以确定后处理系统120的老化估计。较高的温度可以提高转化效率,但也会增加老化。类似地,随着时间的推移,硫组分越高,对老化的不利影响就越大。有益的是,方法300在确定老化情况时考虑了这些因素。
基于前述内容,图4和图5描绘了用于动态调节热管理进入和退出温度阈值的控制器140的示例过程/逻辑。图4中示出了第一实施例,图5中示出了第二实施例。在每个实施例中,老化电路212估计后处理系统的老化情况(例如,根据图3),并且热管理电路210结合其他过程利用该确定来调节热管理模式进入和退出温度阈值。图4示出了增量地调节热管理进入和退出温度阈值,而图5示出了根据预定义值调节热管理模式进入和退出温度阈值。
首先参考图4,在过程402处,控制器使用排气流速和后处理系统120的尺寸确定通过后处理系统120的空速。在操作中,可以记录后处理系统型号并参考已知尺寸,以便确定后处理系统或其部件(SCR反应器室)的尺寸(例如体积)。例如,后处理系统标识符可以通过远程信息处理单元150发送到远程系统,以识别/确定后处理系统或其部件的尺寸。替代地,已知尺寸可以被编程到存储器设备206中。热管理电路210通过测量或估计排气流速(特别是通过SCR)并将该流速除以空间体积(特别是SCR)来确定空速。在操作中,对于给定的温度条件,随着空速降低,在催化器中花费更多的时间用于转化,因此转化效率通常会上升(例如,NOx转化)。相反,如果空速增加,转化(特别是NOx转化)效率降低(即,排气更快地移动通过催化器,这意味着SCR催化器必须对该排气起作用以减少NOx排放的时间越少)。因此,空速成为理解SCR转化效率的重要输入。
在过程404处,老化电路212确定如关于图3所述的后处理系统的老化情况。如本文所述,老化情况可以是指示后处理系统(特别是特定部件,诸如SCR和/或DOC)的劣化量的值。该值可以表示为数值(例如,一到一百)、字母字符(例如,A表示最小劣化,并且D表示基本劣化)、代码等。与图3中所示的输入相结合,各种参数可以用于确定后处理系统的估计老化情况。后处理老化对SCR转化效率有显著影响,并且多种因素会导致系统老化。例如,老化可能是由于长时间暴露在高温下或暴露在燃料中的硫中导致的。在后处理老化估计器中使用的参数可以包括时间(即,系统的接通时间)、行驶里程、占空比数值、燃料率、对于DOC、DPF和/或SCR的后处理温度、后处理温度保持超过预定义温度阈值的时间量和/或主动再生事件的数量。在一些实施例中,占空比包括行驶距离、每单位时间和/或距离的燃料消耗、随时间的平均速度和/或随时间的平均负载中的至少一个。可以使用这些因素中的至少一个或更多个。老化电路212可以利用具有这些因素的一个或更多个查找表来确定系统的老化情况值。例如,如果由于润滑油系统缺陷导致发动机的高油耗,则更多的油可能流经后处理系统,这可能不利地影响后处理系统的操作。在后处理系统的新安装期间中,油耗非常少,但随着损耗,会产生较高油耗,从而成为排气流中的另一个硫源。此外,如果SCR在DOC的上游,则磷和其他油基污染物可能会影响老化。由于DOC在SCR之前,因此可以确定对于SCR和DOC两者的老化。例如,进料气体从DOC进入SCR,并且因此SCR中的排气进料气体的健康状况由DOC的健康状况决定。因此,SCR和DOC彼此相关;随着DOC老化,则进料气体质量会发生变化,这是重要的,因为如果进料气体估计是已知的,那么酸度就可以是已知的。然而,在估计中可以使用SCR或DOC。
老化电路212还可以跟踪主动再生事件的数量,以估计后处理系统的老化情况。再生是指烧掉后处理系统中的积聚物,以恢复或改善系统的操作。再生可以主动或被动发生。主动再生来自旨在再生后处理系统或其部件的特定命令(例如,命令高功率输出加上电加热器的激活)。被动再生是指在系统操作期间自然发生的再生事件(例如,在高负载条件下,后处理系统温度可以升高以引起再生),其中排气的温度和/或后处理系统部件温度达到预定义范围或阈值(或者,替代地,发生某些状况,诸如通过DPF的流速升高,这表明沉积物从过滤器中被烧掉)。控制器140可以跟踪所命令的主动再生事件的数目和持续时间。老化电路212还可以计数被动再生事件的数量和持续时间。基于增加主动再生事件和/或被动再生事件的数量和持续时间,老化电路212可以确定后处理系统的增加的“老化情况”。换句话说,作为一个示例,当SCR在再生事件期间暴露于高温时,这种状况促进SCR的老化。
在过程406处,控制器140(特别是热管理电路210)基于确定的空速(过程402)和确定的老化情况(过程404)来调节热管理模式的进入温度阈值和/或退出温度阈值。基于这些数据点(两个数据点——确定的空速和确定的老化情况),热管理电路210确定用于至少一个热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。热管理模式可以具有预置的热管理进入温度阈值和退出温度阈值(存储在存储器设备206中)。在过程406处,由控制器140(特别是热管理电路210)执行对这些存储的进入温度阈值和退出温度阈值的增量调节。具体地,热管理模式进入温度阈值和/或退出温度阈值基于反馈回路递增地向上或向下调节(过程408)。
因此,更具体地参考过程408,热管理电路210被构造成基于期望的系统输出NOx和所确定的系统输出NOx(即,实际的系统输出NOx)来确定SCR转换效率中的误差。系统输出NOx传感器可以获取指示系统输出NOx的数据。该值然后与期望的系统输出NOx进行比较,该期望的系统输出NOx可以基于排放法规或另一预定义值(例如,由制造商、操作者等确定)。期望的系统输出NOx和系统输出NOx之间的差异是“误差”。如果误差小于预定义阈值,则不对进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个进行进一步调节。然而,如果误差大于预定义阈值,则热管理电路210以增量方式(例如,向上或向下小于10摄氏度)调节进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。预定义阈值可以是来自制造商(或操作者)的预定义值。预定义阈值可以是静态值或随时间变化的动态值(例如,随着交通工具老化等而更新)。
增量调节可以是预定义的,或者是所确定的误差值与预定义阈值的比较的函数。关于预定义的量,增量调节量可以是向上或向下的预定义量(例如,10摄氏度),或者是特定于进入温度阈值和退出温度阈值的预定义量(例如,对于进入温度阈值的变化为10摄氏度,对于退出温度阈值的变化为15摄氏度)。关于该比较的函数,相对于阈值的较大误差可以对应于较大的增量调节量(例如,如果误差比阈值大了X,则调节量为X,而如果误差比阈值大了X+Y,则调节量为X+Y)。
控制器140可以连续地执行过程408,直到误差小于或等于阈值。此时,排放已经得到控制,使得所确定的SCR转化效率满足目标或期望的SCR转化效率。
转化效率、量或值也可以相对于整个后处理系统和/或整个系统来确定。将系统作为一个整体,系统输出NOx转化效率可以通过以下方式确定:(发动机输出NOx-系统输出NOx)/(发动机输出NOx)。类似的方法可以用于后处理系统:(后处理系统NOx进料量-后处理系统NOx排放量)/(后处理系统NOx进料量)。因此,转化效率可以跨各种不同的部件来确定。进而,可以基于NOx值(例如,系统输出NOx转化值)来调节进入温度阈值和退出温度阈值。
现在参照图5,示出了根据示例性实施例的用于调节热管理模式的进入温度阈值和退出温度阈值的过程500。过程502和504对应于过程400的过程402和404。然而,过程506描绘了根据预定义值调节热管理模式进入温度阈值和退出温度阈值。具体地,根据可以由存储器206存储或存储在热管理电路210中的查找表进行调节。在操作中,空速和所确定的老化(过程502和504)表示两个数据点,然后在由热管理电路210访问的查找表中使用这两个数据点来确定热管理进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个的调节值。对热管理进入温度阈值和退出温度阈值的调节可以是调节值(例如,对于进入温度阈值加上5摄氏度)或对于进入温度阈值和/或退出温度阈值的特定设定点(例如,对于进入温度阈值150摄氏度)。相对于图4,控制器在过程506处利用预先确定的查找表,而不是执行关于调节温度阈值并将其与SCR转化效率进行比较的主动控制循环。可以基于实验测试来开发查找表。因此,在调节进入温度阈值和退出温度阈值时不使用SCR转化效率或误差。与图4相比,该过程在节省处理功率方面可能是有利的。
类似于图4,热管理电路210被构造成与后处理系统120通信并至少部分地控制后处理系统120。例如,基于通过老化电路212做出的确定,发送命令以调节后处理系统温度阈值。当SCR转化效率下降时,由于更多的老化或更高的空速,可以调节进入温度阈值和退出温度阈值。
基于前述内容,下面提供了可以用图4或图5执行的调节的示例。所确定的空速和老化情况(过程402、502和过程404、504)可以指示后处理系统(例如,SCR)已经劣化(例如,达到预定义水平或某个其他指标)超过期望的量。例如,在图4和图5中,两个数据点指示进入热管理模式温度阈值或退出热管理模式温度阈值中的至少一个的变化。替代地,数据点可以指示不需要进行改变(当前进入阈值和/或退出阈值与所确定的调节设定点一致,因此不实施改变)。在这个方面,如果进入温度阈值被设置得太低,则SCR可能暴露于污染物,并且热管理电路210被构造成提高进入温度阈值。在反例中,如果进入温度阈值设置得太高,系统可能会不期望地快速老化,并且排放受到影响。因此,热管理电路210被构造成降低对于热管理模式的进入温度阈值。
在一个特定示例中,基于确定后处理系统已经劣化并且需要进行调节,控制器140可以将用于热管理的进入温度阈值调节得更低(即,降低进入热管理温度阈值),这导致在较低温度处触发热管理模式。进而,更经常地触发热管理模式以帮助升高处理系统温度,从而帮助后处理系统的操作(例如,NOx转化)。另外,退出温度阈值可以被升高/提高以延长热管理模式。因此,与现有的热管理模式相比,热管理模式可以在较低温度处被控制并且持续相对较长的时间段。有利地,可以减轻对后处理系统的压力以有效减少有害排放物(例如,NOx)。
作为另一个特定示例,控制器140可以基于所确定的老化情况和空速确定后处理系统按期望或更好地执行(过程402、502和过程404、504)。进而,控制器140可以提高热管理模式进入温度阈值,使得控制器140不太频繁地提供用于热管理模式的命令。一些热管理命令可能导致后处理系统的一个或更多个部件上的应力或其他潜在的不希望发生的情况(例如,后喷射可能由于后喷射中使用的燃料而导致燃油经济性下降)。因此,通过降低所命令的热管理模式的频率,可以减少潜在的不期望情况的发生。
通过基于老化情况动态地改变进入温度阈值和退出温度阈值,可以减少升高的温度造成的额外的损耗和损伤。在这个方面,调节进入阈值和退出阈值可以提供一个稳健的系统,该系统主动解决对老化的部件(例如,SCR)而言的排放(例如,NOx排放)。因此,本公开可以有利地延长例如SCR催化器的健康,并确保当SCR催化器随时间老化时符合排放法规。
如本文所使用的,术语“大约”、“约”、“基本上”和类似术语旨在具有与本公开的主题所涉及领域的普通技术人员的共同且可接受的用法相一致的广泛含义。查阅本公开的本领域技术人员应该理解,这些术语旨在允许描述所描述和要求保护的某些特征,而不将这些特征的范围限制在所提供的精确数值范围内。因此,这些术语应被解释为指示对所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更被认为在所附权利要求书中所述的公开的范围内。
应当注意,如本文用来描述各种实施例的术语“示例性”及其变型旨在指示这些实施例是可能实施例的可能示例、表示和/或图示(并且该术语不意图暗示这样的实施例必然是非凡的或最好的示例)。
如本文使用的术语“联接”及其变型是指两个构件直接或间接地彼此联结。这种联结可以是固定的(例如,永久的或不变的)或可移动的(例如,可移除或可释放的)。这种联结可以通过两个构件直接彼此联接来实现,通过使用一个或更多个单独的中间构件将两个构件彼此联接来实现,或者通过使用与两个构件中的一个整体形成为单个整体的中间构件将两个构件彼此联接来实现。如果“联接”或其变型被附加术语(例如,直接联接)修改,则上面提供的“联接”的通用定义被附加术语的简单语言含义修改(例如,“直接联接”意味着两个构件在没有任何单独的中间构件的情况下的联结),导致比上面提供的“联接”的通用定义更窄的定义。这种联接可以是机械的、电的或流体的。例如,电路A“联接”到电路B可以表示电路A直接与电路B通信(即,没有中介)或间接与电路B通信(例如,通过一个或更多个中介)。
尽管在图2中示出了具有特定功能的各种电路,但是应当理解,控制器140可以包括用于完成本文描述的功能的任何数量的电路。例如,热管理电路210和老化电路212的活动和功能可以组合成多个电路或单个电路。还可以包括具有附加功能的附加电路。此外,控制器140可以进一步控制超出本公开范围的其他活动。
如上所述且在一种配置中,“电路”可以在机器可读介质中实现,用于由各种类型的处理器执行,例如图2的处理器204。可执行代码的识别电路可以例如包括计算机指令的一个或更多个物理或逻辑块,这些物理或逻辑块可以例如被组织为对象、过程或功能。然而,所识别的电路的可执行文件不需要在物理上定位在一起,而是可以包括存储在不同位置的不同指令,当逻辑上联结在一起时,这些指令包括电路并实现电路的所述目的。实际上,计算机可读程序代码的电路可以是单个指令或多个指令,并且甚至可以分布在几个不同的代码段上、在不同的程序之间以及跨几个存储器设备。类似地,操作数据可以在本文中在电路内被识别和示出,并且可以以任何合适的形式被体现并被组织在任何合适类型的数据结构内。操作数据可以作为单个数据集来收集,或者可以分布在不同的位置上,包括不同的储存设备上,并且可以至少部分地仅仅作为电子信号存在于系统或网络上。
虽然术语“处理器”在上面被简要地定义,但是术语“处理器”和“处理电路”意在被广义地解释。在这一点上且如上所述,“处理器”可以被实现为一个或更多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或被构造成执行由存储器提供的指令的其他合适的电子数据处理部件。一个或更多个处理器可以采取单核处理器、多核处理器(例如,双核处理器、三核处理器、四核处理器等)、微处理器等的形式。在一些实施例中,一个或更多个处理器可以在组织外部,例如,一个或更多个处理器可以是远程处理器(例如,基于云的处理器)。替代地或附加地,一个或更多个处理器可以是装置内部的和/或本地的。就这一点而言,给定电路或其部件可以被设置在本地(例如,作为本地服务器、本地计算系统等的一部分)或在远程(例如,作为诸如基于云的服务器的远程服务器的一部分)。为此,本文所述的“电路”可以包括分布在一个或更多个位置上的部件。
尽管附图和描述可以示出方法步骤的特定顺序,但是这些步骤的顺序可以不同于所描绘和描述的顺序,除非上面有不同的说明。此外,两个或更多个步骤可以同时执行或部分同时执行,除非上面有不同的规定。例如,这种变型可以取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这些变型都在本公开的范围内。
为了说明和描述的目的,已经呈现了实施例的前述描述。它并不意图是穷举的或将本公开限制于所公开的精确形式,并且根据上述教导,修改和变化是可能的,或者可以从本公开中获得。选择和描述实施例是为了解释本公开的原理及其实际应用,以使本领域技术人员能够利用各种实施例,并进行适合于预期特定用途的各种修改。在不脱离如所附权利要求中所表达的本公开的范围的情况下,可以在实施例的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。
因此,本公开可以在不脱离其精神或本质特征的情况下以其他特定形式体现。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的,而不是限制性的。因此,本公开的范围由所附权利要求而不是由前述描述指示。在权利要求的等同意义和范围内的所有变化都应包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种系统,包括:
排气后处理系统,所述排气后处理系统联接到发动机;以及
控制器,所述控制器包括至少一个处理器,所述至少一个处理器联接到存储指令的至少一个存储器设备,所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述控制器执行包括以下项的操作:
估计所述排气后处理系统的老化;以及
基于所述排气后处理系统的老化来调节用于所述排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述操作还包括:
确定通过所述排气后处理系统的空速,其中基于所述空速和所述排气后处理系统的老化来调节所述排气后处理系统的所述热管理模式的所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述操作还包括:
基于所确定的空速和所述排气后处理系统的老化,使用查找表基于预定义的量来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。
4.根据权利要求2所述的系统,其中,所述空速是使用排气流速和关于所述排气后处理系统的尺寸来确定的。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述操作还包括:
确定系统输出NOx量;
将所述系统输出NOx量与期望的系统输出NOx量进行比较;以及
基于所述比较来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述热管理模式包括用于以下项中的至少一个的命令:气缸停用模式、燃料供给的增加、后喷射、喷射正时的改变、所述排气后处理系统中的电加热器的激活、来自所述发动机的功率输出的增加、涡轮增压器的致动或进气节流阀的位置改变。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,估计所述排气后处理系统的老化包括:
基于以下项中的至少一个来估计选择性催化还原系统的选择性催化还原催化器老化情况:(i)参考温度处的时间当量,(ii)含硫量测定,或(iii)氨与氮氧化物的比率;
基于(i)在所述参考温度处的所述时间当量或(ii)所述含硫量测定中的至少一个来估计柴油机氧化催化器的柴油机氧化催化器老化情况;以及
基于所述选择性催化还原催化器老化情况或所述柴油机氧化催化器老化情况中的至少一个来估计所述排气后处理系统的老化。
8.一种系统,包括:
控制器,所述控制器包括至少一个处理器和联接到所述至少一个处理器的至少一个存储器设备,所述至少一个存储器设备在其中存储指令,所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述控制器执行包括以下项的操作:
估计联接到发动机的排气后处理系统的老化;以及
基于所述排气后处理系统的所估计的老化情况来调节用于所述排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述操作还包括:
确定通过所述排气后处理系统的空速,其中基于所述空速和所述排气后处理系统的老化情况来调节所述排气后处理系统的所述热管理模式的所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的至少一个。
10.根据权利要求9所述的系统,其中,所述操作还包括:
基于所确定的空速和所述排气后处理系统的老化情况,使用查找表基于预定义的量来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。
11.根据权利要求9所述的系统,其中,所述空速是使用排气流速和关于所述排气后处理系统的尺寸来确定的。
12.根据权利要求8所述的系统,其中,所述操作还包括:
确定系统输出NOx转化量;
将所述系统输出NOx转化量与期望的系统输出NOx转化量进行比较;以及
基于所述比较来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。
13.根据权利要求8所述的系统,其中,所述热管理模式包括用于以下项中的至少一个的命令:气缸停用模式、燃料供给的增加、后喷射、喷射正时的改变、所述排气后处理系统中的电加热器的激活、来自所述发动机的功率输出的增加、涡轮增压器的致动、进气旁通阀的致动、排气旁通阀的致动、EGR旁通阀的致动或进气节流阀的位置改变。
14.根据权利要求8所述的系统,其中,估计所述排气后处理系统的老化包括:
基于以下项中的至少一个来估计选择性催化还原系统的选择性催化还原催化器老化情况:(i)在参考温度处的时间当量,(ii)含硫量测定,(iii)氨与氮氧化物的比率,(iv)占空比,或(v)主动再生事件和被动再生事件的计数和持续时间;
基于(i)在所述参考温度处的所述时间当量或(ii)所述含硫量测定中的至少一个来估计柴油机氧化催化器的柴油机氧化催化器老化情况;以及
基于所述选择性催化还原催化器老化情况或所述柴油机氧化催化器老化情况中的至少一个来估计所述排气后处理系统的老化。
15.一种方法,包括:
估计联接到发动机的排气后处理系统的老化;以及
基于所述排气后处理系统的老化来调节用于所述排气后处理系统的热管理模式的进入温度阈值或退出温度阈值中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括:
确定通过所述排气后处理系统的空速;以及
基于所确定的空速和所述排气后处理系统的老化情况,使用查找表基于预定义的量来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述空速是使用排气流速和关于所述排气后处理系统的尺寸来确定的。
18.根据权利要求15所述的方法,还包括:
确定系统输出NOx转化量;
将所述系统输出NOx转化量与期望的系统输出NOx转化量进行比较;以及
基于所述比较来调节所述进入温度阈值或所述退出温度阈值中的所述至少一个。
19.根据权利要求15所述的方法,其中,所述热管理模式包括用于以下项中的至少一个的命令:气缸停用模式、燃料供给的增加、后喷射、喷射正时的改变、所述排气后处理系统中的电加热器的激活、来自所述发动机的功率输出的增加、涡轮增压器的致动、进气旁通阀的致动、排气旁通阀的致动、EGR旁通阀的致动或进气节流阀的位置改变。
20.根据权利要求15所述的方法,其中,估计所述排气后处理系统的老化情况包括:
基于以下项中的至少一个来估计选择性催化还原系统的选择性催化还原催化器老化情况:(i)在参考温度处的时间当量,(ii)含硫量测定;(iii)氨与氮氧化物比率;(iv)基于行驶距离、燃烧的燃料、随时间的平均速度或负载中的至少一个的基于占空比的确定;或(v)主动再生事件或被动再生事件的计数和持续时间;
基于以下项中至少一个来估计柴油机氧化催化器的柴油机氧化催化器老化情况:(i)在所述参考温度处的所述时间当量,(ii)所述含硫量测定,(iii)所述氨与氮氧化物的比率,(iv)所述占空比,或(v)所述主动再生事件或被动再生事件的计数和持续时间;以及
基于所述选择性催化还原器老化情况或所述柴油机氧化催化器老化情况中的至少一个来估计所述排气后处理系统的老化。
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