[发明专利]被动SCR控制系统和方法

说明书

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（NO_x）、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NO_x、CO₂和HC。TWC将NO_x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NO_x。SCR催化剂将NO_x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（NO_x）的水平，并基于所述NO_x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NO_x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，