[发明专利]用于后处理的热控制的方法和系统

说明书

一种用于控制包括催化剂的内燃机系统的方法，包括接收内燃机的期望输出，以及接收包括指示催化剂的温度的信息的传感器信息。该方法包括基于候选控制点的相应组计算多组发动机性能值，发动机性能值包括催化剂的温度随时间变化的温度变化率，所述方法还包括确定温度变化率是否满足催化剂的最小升温速率。该方法还包括基于选定的候选控制点组和最小升温速率来控制内燃机。

技术领域

本发明总体上涉及内燃机，并且更具体地涉及用于控制具有一个或多个排气后处理装置的内燃机系统的方法和系统。

背景技术

内燃机用于各种车辆、移动机器和固定机器中，以通过燃料(例如柴油燃料)的燃烧来执行工作或产生动力。柴油燃料的燃烧可能产生污染物，如未燃烧的烃、一氧化碳和氮氧化物(NOx)。后处理装置(例如氧化或选择性催化还原(SCR)催化剂)减少由内燃机产生的潜在有害排放物的量。例如，氧化催化剂催化将NOx转化成无害化合物的NOx的反应。后处理系统可以包括其他后处理装置，例如颗粒过滤器和/或多个、种催化剂，以进一步帮助减少不希望的排放物。

催化剂可以在特定温度范围内充分运行。例如，催化剂可具有称为催化剂起燃温度的特定温度，在该温度下性能(转化效率)为催化剂潜力的约50％。该起燃温度可以是200摄氏度、300摄氏度或更高。因此，当催化剂的温度低于起燃温度时，可能产生大量不希望的排放物。取决于发动机的类型，当从冷启动操作发动机时，排气可能需要5分钟或更长时间来将催化剂加热到足够的工作温度。已经采用了各种装置和策略来减少将催化剂加热到足够温度所需的时间量。例如，发动机系统可以包括加热器(例如电加热器)。然而，这种加热器会增加后处理系统的费用和尺寸。

在Brown的美国专利第6,668,545 B2号(“专利'545”)中公开了示范性催化剂升温评估方法。在专利'545中描述的系统包括用于计算催化剂的氧储存特性的成对的空气/燃料比传感器。将催化剂氧储存的量度与阈值进行比较以评估催化剂的温度升温速率是否足够快。专利'545可以在升温不足时在诊断存储器中设置标记。

虽然专利'545的升温评估在一些情况下可能是有用的，但是它可能不提供用于控制发动机的操作以在足够的速率下升温催化剂的方法。此外，专利'545可能不提供适应变化的环境条件的系统。

所披露的方法和系统可以解决上述问题中的一个或多个和/或本领域中的其他问题。然而，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何具体问题的能力限定。

发明内容

在一个方面，一种用于控制包括催化剂的内燃机系统的方法可包括接收内燃机的期望输出，以及接收包括指示催化剂的温度的信息的传感器信息。该方法可以包括基于候选控制点的相应组计算多组发动机性能值，发动机性能值包括催化剂的温度随时间变化的温度变化率，该方法还包括确定温度变化率是否满足催化剂的最小升温速率。该方法还可以包括基于选定的候选控制点组和最小升温速率来控制内燃机。

在另一方面，一种用于控制包括催化剂的内燃机系统的方法可包括接收内燃机的期望输出和接收包括指示催化剂的温度的信息的传感器信息。该方法可以包括基于候选控制点的相应组来计算多组发动机性能值，并且确定是否至少一组候选控制点满足催化剂的最小升温速率。该方法还可以包括基于最小升温速率用候选控制点更新控制图。

在另一方面，用于内燃机系统的控制系统可以包括配置成接收来自内燃机的排气的催化剂和配置成产生指示催化剂的温度的信号的传感器。所述控制系统还可以包括控制器，所述控制器被配置成：基于所述信号确定所述催化剂何时处于冷状态，以及基于所述催化剂处于冷状态的确定来设置所述催化剂的最小升温速率。所述控制器可以被配置为确定是否通过进气节流阀限制空气流以增加所述催化剂的温度变化率，并且更新用于控制所述内燃机的控制图，所更新的控制图包括所述进气节流阀的位置。

附图说明

并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了各种示范性实施例，并且与说明书一起用于解释所披露的实施例的原理。