CN117211928A - 用于对选择性催化还原催化器进行定量给料的系统和方法 - Google Patents

用于对选择性催化还原催化器进行定量给料的系统和方法 Download PDF

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P·J·坦尼森
埃里克·马修·库尔茨
米希尔·J·范尼乌斯塔特
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Abstract

本公开提供了“用于对选择性催化还原催化器进行定量给料的系统和方法”。描述了用于改善选择性催化还原催化器的NOx转化效率的方法和系统。在一个示例中,在停止发动机之后调整存储在SCR催化器中的NH3的量,以使得当重新起动所述发动机时可将期望量的NH3存储在所述SCR催化器内。

Description

用于对选择性催化还原催化器进行定量给料的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于对选择性催化还原催化器进行定量给料的系统和方法。
背景技术
可应用选择性催化还原(SCR)催化器来减少车辆的NOx排放。SCR催化器效率可能受到存储在SCR催化器的涂层内的NH3的量的影响。在一些工况期间,诸如当SCR催化器上游的发动机在其中发动机的NOx生成可能增加的较高发动机载荷下操作时,存储在SCR催化器内的NH3的量可能会减少。可通过在发动机旋转并燃烧燃料时在SCR催化器的上游喷射尿素来补充在SCR催化器内消耗的NH3的量。即便如此,有时存储在SCR催化器中的NH3的量可能低于期望值。一个此种时间可以是在发动机冷起动期间。如果发动机冷起动并且NH3在发动机的排气系统的SCR催化器中的存储量低,则发动机的NOx排放可能高于期望的排放。因此,可能期望提供一种改善NH3在SCR催化器内的存储量的方式。
发明内容
本文的发明人已经认识到上面提及的缺点并且已经开发了一种车辆操作方法,所述车辆操作方法包括:经由控制器,响应于车辆处于关闭状态并且选择性催化还原(SCR)催化器的温度在预定温度范围内而向所述SCR催化器供应尿素。
通过当车辆处于关闭状态时用尿素对SCR催化器进行定量给料,可能够提供当SCR催化器上游的发动机冷起动时改善SCR催化器效率的技术结果。特别地,存储在SCR催化器中的NH3的量影响SCR催化器的效率。如果在发动机冷起动期间存储在SCR催化器内的NH3太少,则由发动机生成的NOx可能未经处理地流过SCR催化器。因此,车辆排放可能会增加。然而,在车辆处于关闭状态之后存储在SCR催化器中的NH3的量可能会增加,以使得当重新起动发动机时可提高SCR催化器的效率。以这种方式,在重新起动发动机之前,可用尿素对SCR催化器进行定量给料,而发动机操作不会影响SCR催化器中的NH3存储量。
本说明书可提供几大优点。特别地,所述方法可改善发动机冷起动期间的SCR催化器效率。另外,所述方法可调整SCR催化器工况,以使得期望量的NH3可存储在SCR催化器中。此外,该方法可降低SCR催化器定量给料期间NH3泄漏的可能性。
当单独地或结合附图来理解时,根据以下具体实施方式,将容易明白本说明书的以上优点和其他优点以及特征。
应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征,所述主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了示例性发动机的示意图;
图2示出了混合动力车辆的示例性传动系;
图3示出了根据本发明的系统和方法的示例性预示性发动机操作序列;并且
图4示出了用于操作包括SCR催化器的车辆的示例性方法。
具体实施方式
本说明书涉及改善SCR催化器的操作。本文描述的系统和方法可调整恰好在发动机已经停止之后的时间段期间存储在SCR催化器中的NH3的量,以使得可利用SCR催化器温度来当车辆的发动机不操作时将NH3存储在SCR催化器内,而不消耗NH3,以使得NH3的存储量可最大化并且以使得SCR催化器准备好在随后的发动机重新起动期间转化NOx。另外,提供了在发动机关闭时段期间对NH3的泄漏控制,以使得可节省尿素。本说明书可应用于图1中示出的类型的发动机或汽油发动机。另外,发动机可包括在图2中示出的类型的混合动力车辆或替代的混合动力车辆配置中。本文描述的系统和方法可如图3的序列中所示进行操作。图4中示出了用于控制车辆的方法的流程图。
参考图1,内燃发动机10(包括多个气缸,图1中示出了其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并采用图1的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令而调整发动机操作。
发动机10包括燃烧室30和气缸壁32,其中活塞36定位在所述气缸壁中并连接到曲轴40。气缸盖13紧固到发动机缸体14。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。但是在其他示例中,发动机可经由单个凸轮轴或推杆操作气门。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气门52可在发动机10的整个循环(例如,四个冲程)期间经由减压致动器17保持打开。在一个示例中,减压致动器经由提供负余隙来操作。发动机10可任选地包括进气道节气门19,所述进气道节气门根据如箭头15所指示的进入发动机10的气流方向定位在中央节气门62下游的进气道18中。进气道节气门19可选择性地控制气体进出燃烧室30的流动。
燃料喷射器68被示出为定位在气缸盖13中以将燃料直接喷射到燃烧室30中,这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料由包括燃料箱26、燃料泵21、燃料泵控制阀25和燃料轨(未示出)的燃料系统递送到燃料喷射器68。可通过改变位置阀来调整由燃料系统递送的燃料压力,所述位置阀调节到燃料泵(未示出)的流量。另外,计量阀可位于燃料轨中或其附近以用于闭环燃料控制。泵计量阀还可调节到燃料泵的燃料流量,从而减少泵送到高压燃料泵的燃料。
进气歧管44被示出为与任选的中央电子节气门62连通,所述中央电子节气门调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气口42抽吸空气以供应增压室46。压缩机162(例如,电驱动压缩机)可旋转并将压缩空气供应到增压室46。压缩机旁通阀158允许压缩机162出口处的压缩空气返回到压缩机162的输入端。以这种方式,压缩机162的效率可降低,以便影响压缩机162的流量并降低压缩机喘振的可能性。
飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96(例如,低压(以小于30伏操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99,以使得起动机96可在发动机转动起动期间使曲轴40旋转。起动机96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中,起动机96可经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中,起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。可经由人/机接口(例如,钥匙开关、按钮、远程射频发射装置等)69或响应于车辆工况(例如,制动踏板位置、加速踏板位置、电池SOC等)而请求发动机起动。电池8可向起动机96供电,并且控制器12可监测电池的荷电状态。
当活塞36接近上止点压缩冲程时,在燃料在燃烧室温度达到燃料的自动点火温度时自动点火的情况下,在燃烧室30中引发燃烧。在一些示例中,通用排气氧(UEGO)传感器126可在排气后处理装置71的上游联接到排气歧管48。在其他示例中,UEGO传感器可定位在一个或多个排气后处理装置的下游。此外,在一些示例中,UEGO传感器可由具有NOx和氧感测元件两者的NOx传感器代替。
在较低的发动机温度下,电热塞66可将电能转化为热能,以便在燃烧室30中的喷射器的燃料喷雾锥中的一个燃料喷雾锥旁边创建热点。可经由压力传感器67测量气缸压力。
在一个示例中,排气后处理装置71可包括氧化催化器,并且其之后可以是SCR催化器72和柴油微粒过滤器(DPF)73。在另一示例中,SCR催化器72可定位在氧化催化器的上游。NOx传感器78提供对发动机排气系统165中的NOx的指示。排气系统165包括排气歧管48、后处理装置71、SCR催化器72、柴油微粒过滤器73和相关联的传感器。尿素131可经由喷射器70喷射到排气系统165中,并且尿素131可经由尿素加热器135加热。排气系统165中的气体可经由加热器74加热。加热器74可以是电动加热器或燃烧加热器。加热器74可加热流过排气系统165的空气和/或排气。可经由温度传感器178来确定SCR催化器72的温度。
可经由高压EGR系统83向发动机提供排气再循环(EGR)。高压EGR系统83包括阀80、EGR通道81和EGR冷却器85。EGR阀80是阻断或允许排气从排气后处理装置71的上游流动到压缩机162下游的发动机进气系统中的某一位置的阀。EGR可绕过EGR冷却器85,或者替代地,EGR可经由穿过EGR冷却器85而被冷却。还可经由低压EGR系统75来提供EGR。低压EGR系统75包括EGR通路77和EGR阀76。低压EGR可从排放装置71的下游流动到压缩机162上游的位置。增压空气冷却器163可提供在压缩机162的下游。
控制器12在图1中被示出为常规的微计算机,包括:微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器(例如,非暂时性存储器)106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。控制器12被示出为除了先前讨论的那些信号之外,还从联接至发动机10的传感器接收各种信号,包括:来自联接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);联接至驾驶员需求踏板130的用于感测由人脚132调整的驾驶员需求踏板位置的位置传感器134;来自联接至进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量结果;来自压力传感器122的增压压力;来自氧传感器126的排气氧浓度;来自压力传感器127的排气歧管压力;来自感测曲轴40的位置的发动机位置传感器118的发动机位置传感器;来自传感器120(例如,热线空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量结果;以及来自传感器58的节气门位置的测量结果。也可感测大气压力(传感器未示出)以供控制器12处理。在本说明书的优选方面中,曲轴每旋转一转,发动机位置传感器118产生预定数量的等距脉冲,据此可确定发动机转速(RPM)。
当发动机不燃烧燃料时,一个或多个装置可驱动气流通过SCR催化器72,以使得可用尿素对SCR催化器进行定量给料。可经由以下来驱动通过SCR催化器72的气流:电驱动压缩机162、排气系统142中的泵(例如,电驱动涡轮增压器、排气燃烧器的空气泵或排气系统165内的辅助空气泵)、当发动机10未被加燃料时(例如,在滑行或马达驱动期间)旋转发动机10和/或可逆排气再循环泵141。当期望气体流到SCR催化器72以增加流到SCR催化器72的流量时,EGR阀80可完全打开。
在操作期间,发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环:所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间,一般来说,排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中,并且活塞36移动到气缸的底部,以便增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其冲程末端(例如,当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间,进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动,以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程末端并最靠近气缸盖时(例如,当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中,燃料被引入到燃烧室中。在一些示例中,可在单个气缸循环期间向气缸喷射燃料多次。
在下文称为点火的过程中,通过压缩点火而点燃喷射的燃料,从而导致燃烧。在膨胀冲程期间,膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48,并且活塞返回到TDC。应当注意,以上仅作为示例进行描述,并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可变化,诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。此外,在一些示例中,可使用二冲程循环而不是四冲程循环。
图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆225的框图。图2的动力传动系统包括图1中示出的发动机10。动力传动系统200被示出为包括车辆系统控制器255、控制器12、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253和制动器控制器250。控制器可通过控制器局域网(CAN)299进行通信。另外,车辆系统控制器255可与通信系统256(例如,收发器)通信,以使得车辆225可经由蜂窝网络、卫星、车辆对车辆通信网络或其他射频通信系统与远程服务器(未示出)通信。控制器中的每一个都可向其他控制器提供信息,诸如功率输出极限(例如,经控制不得被超过的装置或部件的功率输出)、功率输入极限(例如,经控制不得被超过的装置或部件的功率输入)、被控制的装置的功率输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如,关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机的信息、关于劣化的制动器的信息)。此外,车辆系统控制器255可将命令提供给控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250,以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
例如,响应于驾驶员(人类驾驶员或自主驾驶员)释放驾驶员需求踏板和车辆速度,车辆系统控制器255可请求期望的车轮功率或车轮功率水平以提供期望的车辆速度减小率。所请求的期望车轮功率可通过车辆系统控制器255从电机控制器252请求第一制动功率和从控制器12请求第二制动功率来提供,所述第一功率和所述第二功率提供车辆车轮216处的期望的传动系制动功率。车辆系统控制器255还可经由制动器控制器250请求摩擦制动功率。制动功率可称为负功率,因为它们减慢传动系和车轮旋转。正功率可维持或增加传动系和车轮旋转的速度。
在其他示例中,对控制动力传动系统装置的划分可与图2中所示不同的方式进行划分。例如,单个控制器可取代车辆系统控制器255、控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250。替代地,车辆系统控制器255和控制器12可以是单个单元,而电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250是独立的控制器。
在该示例中,动力传动系统200可由发动机10和电机240提供动力。在其他示例中,可省略发动机10。发动机10可通过图1中示出的发动机起动系统或者经由也称为集成式起动机/发电机的传动系集成式起动机/发电机(ISG)240起动。传动系ISG 240(例如,高压(以大于30伏操作的)电机)也可称为电机、马达和/或发电机。此外,发动机10的功率可经由诸如燃料喷射器、节气门等功率致动器204来调整。
传动系200被示出为包括电能存储装置262。电能存储装置262可输出比电能存储装置263(例如,12伏)更高的电压(例如,48伏)。DC/DC转换器245可允许在高压总线291与低压总线292之间交换电能。高压总线291电联接到较高电压电能存储装置262。低压总线292电联接到较低电压电能存储装置263和传感器/致动器/附件279。传感器/致动器/附件279可包括但不限于前挡风玻璃电阻加热器和后挡风玻璃电阻加热器、真空泵、气候控制风扇以及灯。逆变器247将DC电力转化为AC电力,且反之亦然,以使得电力能够在ISG 240与电能存储装置262之间传递。
发动机输出动力可通过双质量飞轮215传输到传动系分离离合器235的输入侧或第一侧。传动系分离离合器236可经由通过泵283加压的流体(例如,油)进行液压致动。可调制阀282(例如,管线压力控制阀)的位置以控制可被供应给传动系分离离合器压力控制阀281的流体的压力(例如,管线压力)。可调制阀281的位置以控制被供应给传动系分离离合器235的流体的压力。分离离合器236的下游侧或第二侧234被示出为机械地联接到ISG输入轴237。
ISG 240可操作以向动力传动系统200提供电力,或者在再生模式中将动力传动系统动力转化成电能以便存储在电能存储装置262中。ISG 240与能量存储装置262电连通。ISG 240具有比图1中示出的起动机96更高的输出功率容量。此外,ISG 240直接驱动动力传动系统200或由动力传动系统200直接驱动。不存在将ISG 240联接到动力传动系统200的皮带、齿轮或链条。而是,ISG 240以与动力传动系统200相同的速率旋转。电能存储装置262(例如,高压电池或电源,其可称为牵引电池)可以是电池、电容器或电感器。ISG 240的下游侧经由轴241机械地联接到变矩器206的泵轮285。ISG 240的上游侧机械地联接到分离离合器236。ISG 240可经由如电机控制器252所指导充当马达或发电机而向动力传动系统200提供正功率或负功率。
变矩器206包括变矩器涡轮286以将动力输出到变速器输入轴270。变速器输入轴270将变矩器206机械地联接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁定时,动力从变矩器泵轮285直接传递到变矩器涡轮286。TCC通过变速器控制器254进行电操作。替代地,TCC可以是液压锁定的。在一个示例中,变矩器可被称为变速器的部件。
当变矩器锁止离合器212完全脱离时,变矩器206经由变矩器涡轮286与变矩器泵轮285之间的流体传递将发动机动力传输到自动变速器208,从而实现扭矩倍增。相比之下,当变矩器锁止离合器212完全接合时,经由变矩器离合器将发动机输出动力直接传递到自动变速器208的输入轴270。替代地,变矩器锁止离合器212可部分地接合,从而能够调整直接传递到变速器的动力的量。变速器控制器254可被配置成通过响应于各种发动机工况或者根据基于驾驶员的发动机操作请求调整变矩器锁止离合器来调整由变矩器锁止离合器212传输的动力量。
变矩器206还包括泵283,所述泵对流体加压以操作分离离合器236、前进离合器210和挡位离合器211。泵283经由变矩器泵轮285驱动,所述泵轮以与ISG 240相同的转速旋转。
自动变速器208包括挡位离合器211(例如,挡位1至10)和前进离合器210。自动变速器208是固定比变速器。替代地,自动变速器208可以是具有模拟固定齿轮比变速器和固定齿轮比的能力的无级变速器。挡位离合器211和前进离合器210可选择性地接合,以改变变速器输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。可通过经由换挡控制电磁阀209调整供应给离合器的流体来接合或脱离挡位离合器211。来自自动变速器208的动力输出也可经由输出轴260中继到车轮216以推进车辆。具体地,自动变速器208可在将输出驱动动力传输到车轮216之前,响应于车辆行驶状况而在变速器输入轴270处传递输入驱动动力。变速器控制器254选择性地启用或接合变矩器锁止离合器212、挡位离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或脱离变矩器锁止离合器212、挡位离合器211和前进离合器210。
可通过接合摩擦制动器218将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中,车轮216的摩擦制动器218可响应于人类驾驶员将脚压在制动踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令而接合。此外,制动器控制器250可响应于由车辆系统控制器255发出的信息和/或请求而施加摩擦制动器218。以相同的方式,通过响应于人类驾驶员从制动踏板松开脚、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而使摩擦制动器218脱离,可减小对车轮216的摩擦力。例如,作为自动化发动机停止程序的一部分,车辆制动器可经由制动器控制器250向车轮216施加摩擦力。可根据制动踏板位置来确定制动扭矩。
响应于增加车辆225的速度的请求,车辆系统控制器可从驾驶员需求踏板或其他装置获得驾驶员需求功率或功率请求。然后,车辆系统控制器255将所请求的驾驶员需求功率的一部分分配给发动机,并将剩余部分分配给ISG。车辆系统控制器255从控制器12请求发动机功率并从电机控制器252请求ISG功率。如果ISG功率加上发动机功率小于变速器输入功率极限(例如,不得被超过的阈值),则将功率递送到变矩器206,然后所述变矩器将所请求的功率的至少一部分中继到变速器输入轴270。变速器控制器254响应于可基于输入轴功率和车辆速度的换挡计划和TCC锁止计划而选择性地锁定变矩器锁止离合器212并经由挡位离合器211接合挡位。在一些状况下,当可能期望对电能存储装置262充电时,可在存在非零驾驶员需求功率时请求充电功率(例如,负ISG功率)。车辆系统控制器255可请求增加发动机功率来克服充电功率以满足驾驶员需求功率。
响应于降低车辆225的速度并且提供再生制动的请求,车辆系统控制器可基于车辆速度和制动踏板位置而提供负的期望车轮功率(例如,期望的或请求的动力传动系统车轮功率)。然后,车辆系统控制器255将负的期望车轮功率的一部分分配给ISG 240和发动机10。车辆系统控制器还可将请求的制动功率的一部分分配给摩擦制动器218(例如,期望的摩擦制动车轮功率)。此外,车辆系统控制器可向变速器控制器254通知车辆处于再生制动模式,以使得变速器控制器254基于唯一换挡计划而变换挡位,以提高再生效率。发动机10和ISG 240可向变速器输入轴270供应负功率,但由ISG 240和发动机10提供的负功率可由变速器控制器254限制,所述变速器控制器输出变速器输入轴负功率极限(例如,不得超过的阈值)。此外,车辆系统控制器255或电机控制器252可基于电能存储装置262的工况而限制ISG 240的负功率(例如,被约束到小于阈值负阈值功率)。由于变速器或ISG极限而可能无法由ISG 240提供的期望的负车轮功率的任何部分可被分配给发动机10和/或摩擦制动器218,以使得期望的车轮功率通过经由摩擦制动器218、发动机10和ISG 240的负功率(例如,吸收的功率)的组合来提供。
因此,对各种动力传动系统部件的功率控制可由车辆系统控制器255来监管,其中经由控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250来提供对发动机10、自动变速器208、电机240和摩擦制动器218的局部功率控制。
作为一个示例,可通过控制涡轮增压发动机或机械增压发动机的节气门开度和/或气门正时、气门升程和增压来调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合来控制发动机功率输出。在柴油发动机的情况下,控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机功率输出。可通过在发动机生成的功率不足以使发动机旋转的情况下使发动机旋转来提供发动机制动功率或负发动机功率。因此,发动机可经由在燃烧燃料时以低功率操作(其中一个或多个气缸停用(例如,不燃烧燃料)或其中所有气缸都停用并且在使发动机旋转时)来生成制动功率。可经由调整发动机气门正时来调整发动机制动功率的量。可调整发动机气门正时以增加或减少发动机压缩功。此外,可调整发动机气门正时以增加或减少发动机膨胀功。在所有情况下,可逐缸地执行发动机控制以控制发动机功率输出。
电机控制器252可通过调整流入和流出ISG的转子绕组和/或电枢绕组的电流来控制来自ISG 240的功率输出和电能产生,如所属领域中已知的。
变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254可经由对来自位置传感器271的信号求导或者在预定时间间隔内对若干已知的角距离脉冲进行计数,将变速器输入轴位置转化成输入轴转速。变速器控制器254可从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。替代地,传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器,则变速器控制器254可在预定时间间隔内对轴位置脉冲进行计数,以确定变速器输出轴转速。变速器控制器254还可对变速器输出轴转速求导以确定变速器输出轴转速变化率。变速器控制器254、控制器12和车辆系统控制器255还可从传感器277接收额外的变速器信息,所述传感器可包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如,挡位离合器流体压力传感器)、变速器流体温度传感器、ISG温度传感器、换挡杆传感器和环境温度传感器。变速器控制器254还可从换挡选择器290(例如,人/机接口装置)接收请求的挡位输入。换挡选择器290可包括用于挡位1至N(其中N是高挡位数)、D(行驶挡)和P(驻车挡)的位置。
制动器控制器250经由车轮转速传感器221接收车轮转速信息并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动器控制器250还可直接地或通过CAN 299从图1中示出的位置传感器154接收制动踏板位置信息。制动器控制器250可响应于来自车辆系统控制器255的车轮功率命令而提供制动。制动器控制器250还可提供防抱死和车辆稳定性制动以改善车辆制动和稳定性。为此,制动器控制器250可向车辆系统控制器255提供车轮功率极限(例如,不得超过的阈值负车轮功率),以使得负ISG功率不会致使超过车轮功率极限。例如,如果制动器控制器250发出50N-m的负车轮功率极限,则调整ISG功率以在车轮处提供小于50N-m(例如,49N-m)的负功率,这包括考虑变速器齿轮传动。
因此,图1至图2的系统可提供一种车辆系统,其包括:柴油发动机,所述柴油发动机包括选择性催化还原(SCR)催化器,所述催化器包括在所述柴油发动机的排气系统中;以及控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令致使所述控制器响应于车辆处于关闭状态并且存储在所述SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而加热所述排气系统的内容物。在第一示例中,车辆系统还包括用于增加通过SCR催化器的流量的附加可执行指令。在可包括第一示例的第二示例中,车辆系统还包括用于为车辆提供推进力的电机。在可包括第一示例和第二示例中的一者或两者的第三示例中,车辆系统包括:其中通过经由电机使柴油发动机旋转来增加通过SCR催化器的流量。在可包括第一示例至第三示例中的一个或多个的第四示例中,车辆系统还包括电驱动压缩机和用于经由启用电驱动压缩机来增加通过SCR催化器的流量的附加可执行指令。在可包括第一示例至第四示例中的一个或多个的第五示例中,车辆系统还包括尿素喷射器和用于进行以下操作的附加指令:响应于车辆处于关闭状态并且存储在SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而向排气系统喷射尿素。在可包括第一示例至第四示例中的一个或多个的第六示例中,车辆系统还包括附加指令:响应于NH3经过SCR催化器的泄漏而停止向排气系统喷射尿素。
现在参考图3,示出了发动机操作序列。图3的序列用于在一个或多个其他发动机气缸活动并且致使发动机旋转(未示出)时已经停用(例如,到气缸的燃料流已经停止)的气缸。另外,可部分地关闭发动机的中央节气门。在该示例中,发动机不包括进气道节气门。
图3的序列可经由图1和图2的系统与图4的方法配合来提供。图3的曲线图按时间对准并且同时发生。竖直线t0至t4表示在该序列期间的感兴趣时间。本文描述的发动机系统可操作并包括非暂时性指令以在包括在图3的描述中的所有状况下操作。
自图3的顶部起的第一曲线图表示车辆操作状态与时间。车辆操作状态可以是“开启”或“关闭”。“开启”的车辆操作状态指示车辆当前能够响应驾驶员对车辆推进的请求。“关闭的”的车辆操作状态指示车辆当前不能够响应驾驶员对车辆推进的请求。当车辆处于“开启”状态时,车辆的推进源中的一个或多个准备好响应驾驶员输入(例如,人类或自主驾驶员输入)。当车辆处于“关闭”状态时,车辆的推进源未准备好并且不响应驾驶员输入。车辆可基于驾驶员输入(例如,驾驶员转动钥匙、按下按钮或者驾驶员或识别装置进入/离开车辆附近)而在“开启”状态与“关闭”状态之间转变。另外,在包括自动停止和起动的车辆中,发动机可响应于车辆速度和驾驶员需求扭矩而从“开启”状态转变为“关闭”状态。车辆“开启”状态可包括电力被递送到逆变器和/或发动机旋转且燃烧燃料。车辆“关闭”状态可包括阻止从逆变器和/或电机(例如,图2的240)供电和/或发动机不燃烧燃料且不旋转。竖直轴线表示车辆操作状态。水平轴线表示时间,并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线302表示车辆操作状态,并且当迹线302处于水平轴线附近的较低水平处时,车辆操作状态是“关闭”。当迹线302处于竖直轴线箭头附近的较高水平处时,车辆操作状态为“开启”。
自图3的顶部起的第二曲线图是存储在SCR催化器内的NH3的量相对于时间的曲线图。竖直轴线表示存储在SCR催化器中的NH3的量,并且NH3的量在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线350表示要存储在SCR催化器中以使发动机准备好重新起动的NH3的期望量。迹线304表示存储在SCR催化器中的NH3的量。
自图3的顶部起的第三曲线图是SCR催化器温度相对于时间的曲线图。竖直轴线表示SCR催化器温度,并且SCR催化器温度在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间,并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线352表示SCR催化器温度上限阈值,并且水平线354表示SCR催化器温度下限阈值。迹线306表示SCR催化器温度。
自图3的顶部起的第四曲线图是尿素喷射状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示尿素喷射状态,并且当迹线308处于竖直轴线箭头附近的较高水平处时,喷射尿素。当迹线308处于水平轴线附近的较低水平处时,尿素没有被喷射。水平轴线表示时间,并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。迹线308表示尿素喷射状态。
自图3的顶部起的第五曲线图是SCR催化器加热器状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示SCR催化器加热器状态,并且当迹线310处于竖直轴线箭头附近的较高水平处时启用加热器。当迹线310处于水平轴线附近的较低水平处时,不启用加热器。水平轴线表示时间,并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。迹线310表示SCR催化器加热器状态。
自图3的顶部起的第六曲线图是电驱动压缩机状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示电驱动压缩机状态,并且当迹线312处于竖直轴线箭头附近的较高水平处时,启用电驱动压缩机。当迹线312处于水平轴线附近的较低水平处时,不启用电驱动压缩机。水平轴线表示时间,并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。迹线312表示电驱动压缩机状态。
自图3的顶部起的第七曲线图是EGR阀状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示EGR阀状态,并且当迹线314处于竖直轴线箭头附近的较高水平处时,EGR阀状态是启用的。当迹线314处于水平轴线附近的较低水平处时,不启用EGR阀。水平轴线表示时间,并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。迹线314表示EGR阀状态。
在时间t0处,启用车辆并以怠速状态停放。打开EGR阀并且EGR流到发动机气缸。存储在SCR催化器中的NH3的量低。SCR催化器的温度高于水平线352(阈值上限),因此尿素未被喷射到SCR催化器。未启用SCR催化器加热器,并且未启用电驱动压缩机。在发动机在高载荷下操作的一定时间之后可能存在此类状况。
在时间t1处,关闭车辆,以使得发动机关闭并且不旋转。因为SCR温度高,所以EGR阀关闭。未启用电驱动压缩机,并且存储在SCR催化器中的NH3的量不变。SCR催化器的温度高于水平线352(阈值上限),因此尿素未被喷射到SCR催化器。较高的SCR催化器温度对于增加存储在SCR催化器中的NH3的量可能是不理想的。另外,停用SCR催化器加热器。
在时间t2处,车辆保持关闭并且SCR催化器温度下降到低于水平线352(阈值定量给料温度上限),而NH3的存储的量小于水准或水平线350。因此,启用尿素喷射,并且启用压缩机以驱动流量通过SCR催化器。EGR阀完全打开以使空气从进气口流到排气口。SCR催化器加热器保持关闭,因为SCR催化器温度在由水平线352和水平线354限定的范围内。
在时间t3处,车辆保持关闭并且SCR催化器温度下降到水平线354(阈值定量给料温度下限)的水平,而NH3的存储的量小于水准或水平线350。为此,启用SCR催化器加热器,同时启用尿素喷射。压缩机保持启用,并且EGR阀保持完全打开。循环开启和关闭SCR催化器加热器以确保SCR催化器温度保持高于水平线354。
在时间t4处,车辆保持关闭并且NH3的存储的量达到水平线350(存储的NH3的阈值量),因此停止尿素喷射。另外,停用压缩机,并且停用SCR催化器加热器。EGR阀完全关闭。SCR催化器现在准备好在下一次重新起动发动机时转化NOx排放。SCR催化器温度在时间t4之后逐渐下降。
以这种方式,可在发动机停止之后调整SCR催化器的操作状态,以使得SCR催化器准备好在下一次起动发动机时转化NOx。通过在车辆关闭时调整SCR催化器的操作状态允许在发动机运行时可能没有时间调整SCR催化器操作状态的状况期间调整操作状态。
现在参考图4,示出了一种用于操作发动机的方法。特别地,示出了用于操作包括SCR催化器的车辆的方法的流程图。图4的方法可作为可执行指令存储在系统(诸如,图1和图2中示出的系统)中的非暂时性存储器中。图4的方法可并入到图1和图2的系统中并且可与所述系统配合。此外,图4的方法的至少部分可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令来并入,而所述方法的其他部分可经由控制器变换物理世界中的装置和致动器的操作状态来执行。控制器可根据下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器以及电机来调整车辆操作。此外,方法400可根据传感器输入来确定选定的控制参数。
在402处,方法400确定车辆工况。车辆工况可包括但不限于发动机温度、驾驶员需求踏板位置、SCR催化器温度、环境温度、发动机气流、环境压力、驾驶员需求扭矩、发动机转速和发动机载荷。可经由图1中描述的车辆传感器和发动机控制器来确定车辆工况。方法400前进到404。
在404处,方法400判断车辆是否处于“关闭”状态。当车辆未准备好经由车辆的推进源中的一个推进时,车辆可处于“关闭”状态。因此,当未向推进车辆的电机提供电力时并且当车辆的内燃发动机不燃烧燃料时,车辆可关闭。如果方法400判断车辆是“关闭”的,则答案为是,并且方法400前进到406。否则,答案为否,并且方法400前进到430。
在430处,方法400根据存储在SCR催化器中的NH3的量和其他车辆工况将尿素递送到SCR催化器。另外,方法400可在车辆被命令关闭时但在车辆实际关闭之前停止喷射尿素。方法400前进到退出。
在406处,方法400判断存储在SCR催化器中的NH3的量是否大于NH3的阈值量。NH3的阈值量可基于下次起动发动机时的预测的环境温度。在一个示例中,针对下一次发动机起动预测的环境温度可基于预定量的发动机关闭时间(例如,12小时)和已经由车辆接收的天气预报数据。然后,可将预测的环境温度输入到发动机模型,所述发动机模型输出预测的发动机温度。然后,可应用预测的发动机温度来参考要存储在SCR催化器中的NH3的期望量的以经验确定的值的表或函数。可经由以存储在SCR催化器中的各种水平的NH3进行发动机冷起动并记录排气尾管排放值来确定表中的量。存储在SCR催化器中的提供期望排放水平的NH3的最小量可保存在表或函数中。表或函数的输出是将存储在SCR催化器中以用于下一次发动机起动的NH3的阈值量。
方法400可经由模型来估计存储在SCR催化器中的NH3的当前量。在一个示例中,根据可经由以下等式表达的模型来估计存储在SCR催化器中的NH3的量:
应当注意,Rxx值乘以浓度和流量以使单位匹配;θ是NH3存储量,θSC是SCR存储容量。
如果方法400判断存储在SCR催化器中的NH3的量大于等于NH3的阈值量,则答案为是,并且方法400前进到440。否则,答案为否,并且方法400前进到408。
在440处,如果尿素被喷射到SCR催化器,则方法400停止将尿素喷射到SCR催化器。方法400前进到退出。
在408处,方法400判断SCR催化器的温度是否大于上限阈值温度。在一个示例中,上限阈值温度可以是在其以上SCR催化器存储NH3的容量下降的温度。如果方法400判断SCR催化器温度大于上限阈值温度,则答案为是,并且方法400前进到450。否则,答案为否,并且方法400前进到410。
在450处,方法400等待SCR催化器冷却到低于上限阈值温度的温度。替代地,方法400可在车辆关闭时进入睡眠模式(例如,低活性模式),并且安排控制器在基于预测到SCR催化器温度低于上限阈值温度的时间的时间处唤醒或重新启用较高活性模式。当SCR催化器的温度低于上限阈值温度时,方法400前进到410。
在410处,方法400判断SCR催化器的温度是否小于或等于下限阈值温度。在一个示例中,下限阈值温度(例如,180摄氏度)可以是在其以下喷射的尿素可能难以分解成NH3的温度。如果方法400判断SCR催化器温度低于或等于下限阈值温度,则答案为“是”,并且方法400前进到460。否则,答案为否,并且方法400前进到412。
在460处,方法400增加到SCR催化器的流量(例如,空气和/或排气流量),并且方法400启用加热器以使通过SCR催化器的流变暖。启用加热器可确保喷射的尿素分解成NH3。可通过马达驱动发动机10或启用和旋转电驱动压缩机来增加通过SCR催化器的流量。另外,方法400可打开发动机节气门以增加通过发动机的流量,并启用尿素加热器以改善尿素分配。方法400前进到414。
在412处,方法400增加流量(例如,空气和/或排气流量)以改善喷射到排气系统中的尿素到SCR催化器的分散。可通过马达驱动发动机10或启用和旋转电驱动压缩机来增加通过SCR催化器的流量。另外,方法400可打开发动机节气门以增加通过发动机的流量。方法400前进到414。
在414处,方法400开始将尿素喷射到SCR催化器和排气系统。方法400前进到416。
在416处,方法400判断是否已经检测到NH3经过SCR催化器的泄漏。在一个示例中,方法400可基于NOx传感器的输出而确定NH3存在。如果方法400判断存在NH3泄漏,则答案为是,并且方法400前进到470。否则,答案为否,并且方法400前进到418。
在470处,方法400减少喷射到SCR催化器的尿素的量。方法400返回到416。
在418处,方法400判断存储在SCR催化器中的NH3的量是否大于NH3的阈值量。如果方法400判断NH3泄漏的量大于NH3的阈值量,则答案为是,并且方法400前进到420。否则,答案为否,并且方法400返回到408。
在420处,方法400经由停用压缩机或停止使发动机旋转来停止将尿素喷射到排气系统并停止流到SCR催化器。方法400前进到退出。
以这种方式,可控制在发动机停止之后存储在SCR催化器中的NH3的量,以使得下一次起动发动机时在SCR催化器中可存在期望量的NH3。通过将阈值量的NH3存储在SCR催化器中,可改善对发动机排放的处理。
因此,图4的方法提供了一种车辆操作方法,其包括:经由控制器,响应于车辆处于关闭状态并且选择性催化还原(SCR)催化器的温度在预定温度范围内而向所述SCR催化器供应尿素。在第一示例中,车辆操作方法包括:其中所述车辆处于所述关闭状态包括所述车辆不移动并且所述车辆的发动机不燃烧燃料。在可包括第一示例的第二示例中,车辆操作方法还包括响应于车辆处于关闭状态并且存储在SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而增加通过SCR催化器的流量。在可包括第一示例和第二示例中的一者或两者的第三示例中,车辆操作包括:其中增加通过SCR催化器的流量包括经由电机使发动机旋转。在可包括第一示例至第三示例中的一个或多个的第四示例中,车辆操作方法包括:其中增加通过SCR催化器的流量包括使压缩机旋转。在可包括第一示例至第四示例中的一个或多个的第五示例中,车辆操作方法还包括响应于车辆处于关闭状态并且存储在SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而打开发动机的节气门。在可包括第一示例至第五示例中的一个或多个的第六示例中,车辆操作方法还包括:响应于NH3经过SCR催化器的泄漏的指示而降低到SCR催化器的尿素的流量。在可包括第一示例至第六示例中的一个或多个的第七示例中,车辆操作方法包括:其中经由NOx传感器提供对NH3泄漏的指示。
图4的方法还提供了一种车辆操作方法,其包括:经由控制器,响应于车辆处于关闭状态并且选择性催化还原(SCR)催化器的温度不在预定温度范围内而调整所述SCR催化器的温度。在第一示例中,所述车辆方法还包括响应于所述SCR催化器的所述温度在所述预定温度范围内而将尿素喷射到包括所述SCR催化器的排气系统。在可包括第一示例的第二示例中,车辆方法包括:其中调整所述SCR催化器的温度包括启用包括SCR催化器的排气系统中的加热器。在可包括第一示例和第二示例中的一者或两者的第三示例中,车辆方法包括:其中调整所述温度包括增加通过所述SCR催化器的流量。在可包括第一示例至第三示例中的一个或多个的第四示例中,该车辆方法还包括经由电机使发动机旋转来增加通过SCR催化器的流量。
应当注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。此外,所述方法的各部分可能是在现实世界中采取的用于改变装置状态的物理动作。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一个或多个。为此,所示出的各种动作、操作和/或功能可按照所说明的序列、并行地执行或者在一些情况下省略。同样地,所述处理次序不一定是实现本文所描述的示例性示例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供的。可依据所使用的特定策略来反复地执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。如果期望,可省略本文中描述的方法步骤中的一个或多个。
应了解,本文公开的配置和程序在本质上是示例性的,并且这些具体示例不应被视为具有限制意义,因为众多变型是可能的。例如,以上技术可应用于V型6缸、直列4缸、直列6缸、V型12缸、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置与其他特征、功能和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等效形式。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的并入,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在该申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求,无论与原始权利要求相比在范围上更广、更窄、等同或不同,也都被视为包括在本公开的主题内。
根据本发明,一种车辆操作方法包括:经由控制器,响应于车辆处于关闭状态并且选择性催化还原(SCR)催化器的温度在预定温度范围内而向所述SCR催化器供应尿素。
在本发明的一个方面,车辆处于关闭状态包括车辆不移动并且车辆的发动机不燃烧燃料。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于车辆处于关闭状态并且存储在SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而增加通过SCR催化器的流量。
在本发明的一个方面,增加通过SCR催化器的流量包括经由电机使发动机旋转。
在本发明的一个方面,增加通过SCR催化器的流量包括使压缩机旋转。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于车辆处于关闭状态并且存储在SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而打开发动机的节气门。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于NH3经过SCR催化器的泄漏的指示而降低到SCR催化器的尿素的流量。
在本发明的一个方面,经由NOx传感器提供NH3泄漏的指示。
根据本发明,提供了一种车辆系统,其具有:柴油发动机;包括在所述柴油发动机的排气系统中的选择性催化还原(SCR)催化器和加热器;以及控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令致使所述控制器响应于车辆处于关闭状态并且存储在所述SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而加热所述排气系统的内容物。
根据实施例,本发明的特征还在于用于增加通过SCR催化器的流量的附加可执行指令。
根据实施例,本发明的特征还在于用于为车辆提供推进力的电机。
根据实施例,通过经由电机使柴油发动机旋转来增加通过SCR催化器的流量。
根据实施例,本发明的特征还在于电驱动压缩机和用于经由启用电驱动压缩机来增加通过SCR催化器的流量的附加可执行指令。
根据实施例,本发明的特征还在于尿素喷射器和用于进行以下操作的附加指令:响应于车辆处于关闭状态并且存储在SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而向排气系统喷射尿素。
根据实施例,本发明的特征还在于响应于NH3经过SCR催化器的泄漏而停止向排气系统喷射尿素的附加指令。
根据本发明,一种车辆操作方法包括:经由控制器,响应于车辆处于关闭状态并且选择性催化还原(SCR)催化器的温度不在预定温度范围内而调整所述SCR催化器的温度。
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于SCR催化器的温度在所述预定温度范围内而将尿素喷射到包括所述SCR催化器的排气系统。
在本发明的一个方面,调整SCR催化器的温度包括启用包括所述SCR催化器的排气系统中的加热器,并且所述方法还包括:响应于SCR催化器的温度而将控制器从睡眠模式唤醒。
在本发明的一个方面,调整温度包括增加通过SCR催化器的流量。
在本发明的一个方面,所述方法包括:经由电机使发动机旋转来增加通过SCR催化器的流量。

Claims (15)

1.一种车辆操作方法,其包括:
经由控制器,响应于车辆处于关闭状态并且选择性催化还原(SCR)催化器的温度在预定温度范围内而向所述SCR催化器供应尿素。
2.如权利要求1所述的车辆操作方法,其中所述车辆处于所述关闭状态包括所述车辆不移动并且所述车辆的发动机不燃烧燃料。
3.如权利要求2所述的车辆操作方法,其还包括响应于所述车辆处于所述关闭状态并且存储在所述SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而增加通过所述SCR催化器的流量。
4.如权利要求3所述的车辆操作方法,其中增加通过所述SCR催化器的所述流量包括经由电机使所述发动机旋转。
5.如权利要求3所述的车辆操作方法,其中增加通过所述SCR催化器的所述流量包括使压缩机旋转。
6.如权利要求1所述的车辆操作方法,其还包括响应于所述车辆处于所述关闭状态并且存储在所述SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而打开发动机的节气门。
7.如权利要求1所述的车辆操作方法,其还包括响应于NH3经过所述SCR催化器的泄漏的指示而降低到所述SCR催化器的所述尿素的流量。
8.如权利要求7所述的车辆操作方法,其中经由NOx传感器提供NH3泄漏的所述指示。
9.一种车辆系统,其包括:
柴油发动机;
包括在所述柴油发动机的排气系统中的选择性催化还原(SCR)催化器和加热器;以及
控制器,所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令致使所述控制器响应于车辆处于关闭状态并且存储在所述SCR催化器中的NH3的估计值小于NH3的阈值量而经由所述加热器加热所述排气系统的内容物。
10.如权利要求9所述的车辆系统,其还包括用于增加通过所述SCR催化器的流量的附加可执行指令。
11.如权利要求10所述的车辆系统,其还包括用于为车辆提供推进力的电机。
12.如权利要求11所述的车辆系统,其中通过经由所述电机使所述柴油发动机旋转来增加通过所述SCR催化器的所述流量。
13.如权利要求9所述的车辆系统,其还包括电驱动压缩机和用于经由启用所述电驱动压缩机来增加通过所述SCR催化器的流量的附加可执行指令。
14.如权利要求9所述的车辆系统,其还包括尿素喷射器和用于进行以下操作的附加指令:响应于所述车辆处于所述关闭状态并且存储在所述SCR催化器中的NH3的所述估计值小于NH3的阈值量而向所述排气系统喷射尿素。
15.如权利要求14所述的车辆系统,其还包括响应于NH3经过所述SCR催化器的泄漏而停止向所述排气系统喷射尿素的附加指令。
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Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5118442B2 (ja) 2007-11-05 2013-01-16 三菱ふそうトラック・バス株式会社 ハイブリッド電気自動車の排気浄化装置
US8356472B2 (en) * 2007-11-05 2013-01-22 Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation Exhaust purification device for hybrid electric vehicle
CN102395763A (zh) * 2009-04-13 2012-03-28 博世株式会社 车辆用的排气净化装置
JP5861720B2 (ja) * 2014-01-20 2016-02-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US20160082949A1 (en) 2014-09-22 2016-03-24 Hyundai Motor Company System for improving exhaust gas purifying performance of diesel hybrid electric vehicle
JP6436132B2 (ja) * 2016-06-03 2018-12-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP6614187B2 (ja) * 2017-03-22 2019-12-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
EP3476680A1 (en) 2017-10-24 2019-05-01 Volvo Car Corporation Method for heating an exhaust aftertreatment system and a hybrid vehicle adapted to heat an exhaust aftertreatment system
EP3732358A1 (en) 2017-12-29 2020-11-04 Volvo Truck Corporation A start-up method for a vehicle with a hybrid propulsion system
JP6863302B2 (ja) * 2018-01-24 2021-04-21 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の排気浄化システム
US11377088B2 (en) 2018-04-02 2022-07-05 Cummins Inc. Electric vehicles with engines and interaction with aftertreatment
JP7103148B2 (ja) * 2018-10-15 2022-07-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関システム
US10900447B2 (en) 2019-01-16 2021-01-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for emissions reduction
CN113646519A (zh) 2019-03-25 2021-11-12 伊顿智能动力有限公司 用于在发动机怠速时保持热后处理的系统和方法
US11391192B1 (en) * 2021-06-28 2022-07-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Engine off selective catalytic reduction catalyst loading

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