用于后处理装置的方法和系统与流程

文档序号:31568180发布日期:2022-09-20 21:24阅读:45来源:国知局
用于后处理装置的方法和系统与流程

1.本说明书总体上涉及维持后处理装置的温度。


背景技术:

2.减少排气尾管排放可能是汽车行业的制造商的共同目标。随着排放标准持续增长,可能要不断提高技术以满足标准。可能需要降低基于现行标准的排气尾管排放来满足未来的法规要求。以前减少冷起动排放的方法包括开发能够在较低温度下快速升温和起燃的催化器,以及优化发动机冷起动条件以尽可能快地将热量输送到催化器。然而,即使催化器快速起燃,在冷起动期间仍然存在一段时间,这段时间内催化器温度不足以转换排放物质。
3.一些方法利用电加热器直接加热催化器。然而,这些方法可能需要布置在车辆上的附加能量存储装置。仅经由电加热器加热整个催化器或其一部分可能是低效的。另外,这些系统可能在电加热器的操作期间保持打开。环境大气与催化器之间的热连通可以经由环境空气通过排气尾管端部或发动机端部进入排气通道而发生,这可能导致热损失。因此,仍然需要一种减少冷起动排放的方法。


技术实现要素:

4.在一个示例中,可以通过一种用于在发动机关闭期间加热后处理装置以维持所述后处理装置的温度高于阈值温度的方法来解决上述问题。通过这种方式,后处理装置可以被配置为在随后的发动机起动期间处理排放。
5.作为一个示例,排气系统包括被定位成直接喷射到排气通道中的喷射器。排气系统还可以包括电加热器和风扇。电加热器和喷射器可以用于加热后处理装置,其中在加热期间激活风扇以使热气体在排气系统内再循环以更有效地加热整个后处理装置。阀可以被布置在后处理装置的上游和下游以形成封闭系统,使得来自发动机侧或排气尾管侧的气体无法进入排气系统。双壁隔热材料可以进一步布置在排气系统周围,所述双壁隔热材料与阀结合可以形成被配置为有效地保持由电加热器和喷射器产生的热量的封闭的隔热系统。
6.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。这并不意味着标识所要求保护的主题的关键特征,所要求保护的主题的范围由详细描述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提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
7.图1示出了混合动力车辆中包括的发动机的示意图。
8.图2示出了混合动力车辆的排放控制系统的示意图。
9.图3示出了用于在发动机关闭期间维持后处理装置温度的方法。
10.图4a和图4b示出了用于在发动机关闭期间基于后处理装置温度来调整喷射器和
电加热器的操作参数的方法。
11.图5示出了用于确定在发动机关闭期间是否满足加热后处理装置的条件的方法。
12.图6示出了用于在发动机关闭期间维持后处理装置温度的发动机操作序列。
具体实施方式
13.以下描述涉及用于在发动机关闭期间维持后处理装置温度的系统和方法。发动机可以是如图1所示的混合动力车辆的发动机。后处理装置可以包括在排放控制系统中。排放控制系统可以包括用于在发动机关闭期间维持后处理装置的温度的各种特征。图2示出了包括喷射器、电加热器、风扇、阀和用于将后处理装置的温度维持在阈值温度的隔热材料的排放控制系统。
14.图3示出了用于操作排放控制系统的简要流程图。图4a至图4b示出了用于在发动机关闭之后维持后处理装置温度的方法。图5示出了用于监测用于在发动机关闭期间维持后处理装置温度的进入条件的方法。图6示出了预示性发动机操作序列的图形显示。
15.图1至图2示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示为直接彼此接触或直接联接,则至少在一个示例中,此类元件可以分别被称为直接接触或直接联接。相似地,至少在一个示例中,被示出为彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为一个示例,呈彼此共面接触搁置的部件可被称为共面接触。作为另一示例,在至少一个示例中,仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可被称作如此。作为又一示例,被示出为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可被称为相对于彼此如此。此外,如图中所示,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”,并且最底部元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的竖直轴线而言的,并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因而,在一个示例中,被示出为在其他元件上方的元件竖直地定位在其他元件的上方。作为另一示例,附图内绘示的元件的形状可被称为具有这些形状(例如,诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外,在至少一个示例中,被示出为彼此交叉的元件可被称为交叉元件或彼此交叉。更进一步地,在一个示例中,被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外部的元件可被称为如此。应当理解,被称作“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如,在1%至5%的偏差内)而彼此不同。
16.图1示出了混合动力车辆系统6的示意图,所述混合动力车辆系统可以从发动机系统8和/或车载能量存储装置(诸如电池系统(未示出))得到推进动力。能量转换装置(诸如发电机(未示出))可以被操作以从车辆运动和/或发动机操作吸收能量,然后将所吸收能量转换为适合于供能量存储装置存储的能量形式。
17.发动机系统8可以包括具有多个气缸30的发动机10。发动机10包括发动机进气口23和发动机排气口25。发动机进气口23包括经由进气通道42流体地联接到发动机进气歧管44的进气节气门62。空气可以经由空气滤清器52进入进气通道42。发动机排气口25包括排气歧管48,所述排气歧管48通向将排气引导到大气的排气通道35。发动机排气口25可以包括安装在紧密联接位置中的一个或多个排放控制装置70。一个或多个排放控制装置可以包括三元催化器、稀nox捕集器、柴油微粒滤清器、氧化催化器等。应当理解,其他部件(诸如多
种阀和传感器)可以包括在发动机中,如本文中进一步详细说明的。在其中发动机系统8是增压发动机系统的一些实施例中,发动机系统还可以包括增压装置,诸如涡轮增压器(未示出)。
18.发动机系统8联接到燃料系统18和蒸发排放系统19。燃料系统18包括联接到燃料泵21的燃料箱20,所述燃料箱将燃料供应到推进车辆的发动机10。蒸发排放系统19包括燃料蒸气滤罐22。在燃料箱燃料补给事件期间,可以通过燃料补给端口108将燃料从外部源泵送到车辆中。燃料箱20可以保存多种燃料共混物,包括具有一系列醇浓度的燃料,诸如各种汽油-乙醇共混物,包括e10、e85、汽油等,以及它们的组合。位于燃料箱20中的燃料水平传感器106可以将对燃料水平的指示(“燃料水平输入”)提供到控制器12。如所描绘的,燃料水平传感器106可以包括连接到可变电阻器的浮子。替代地,可以使用其他类型的燃料水平传感器。
19.燃料泵21被配置为对递送到发动机10的喷射器(诸如示例性喷射器66)的燃料进行加压。尽管仅示出单个喷射器66,但是为每个气缸提供另外的喷射器。应当理解,燃料系统18可以是无回流燃料系统、回流燃料系统或各种其他类型的燃料系统。在燃料箱20中形成的蒸气可以经由管线31引导到燃料蒸气滤罐22,然后被抽取到发动机进气口23。
20.燃料蒸气滤罐22填充有适当的吸附剂,以用于临时地捕集在燃料箱燃料补给操作期间产生的燃料蒸气(包括汽化的碳氢化合物)以及日间蒸气。在一个示例中,所使用的吸附剂是活性炭。当满足抽取条件时,诸如当滤罐饱和时,可以将存储在燃料蒸气滤罐22中的蒸气抽取到发动机进气口23。尽管示出了单个滤罐22,但是应当理解,燃料系统18可以包括任何数量的滤罐。
21.滤罐22可以包括缓冲器22a(或缓冲器区域),滤罐和缓冲器各自均包括吸附剂。如图所示,缓冲器22a的体积可以小于滤罐22的体积(例如,是其一部分)。缓冲器22a中的吸附剂可与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如,两者都可以包括炭)。缓冲器22a可以位于滤罐22内,使得在滤罐加载期间,燃料箱蒸气首先被吸附在缓冲器内,然后当缓冲器饱和时,更多的燃料箱蒸气被吸附在滤罐内。相比之下,在滤罐抽取期间,燃料蒸气首先从滤罐中解吸(例如,解吸至阈值量),之后从缓冲器中解吸。换句话说,缓冲器的加载和卸载与滤罐的加载和卸载不是一致的。因而,滤罐缓冲器的效果是抑制从燃料箱流到滤罐的任何燃料蒸气峰值,由此降低任何燃料蒸气峰值进入发动机的可能性。
22.滤罐22包括通风口27以用于当存储或捕集来自燃料箱20的燃料蒸气时将气体从滤罐22引导到大气。当将所存储的燃料蒸气抽取到发动机进气口23时,通风口27还可以允许新鲜空气抽吸到燃料蒸气滤罐22中。尽管该示例示出了与新鲜的未加热空气连通的通风口27,但是也可以使用各种修改。通风口27可以包括滤罐通风阀(cvv)114以调整滤罐22与大气之间的空气和蒸气流动。滤罐通风阀还可以用于诊断程序。通风阀(当包括在内时)可以在燃料蒸气存储操作期间(例如,在燃料箱燃料补给期间且在发动机不运行时)打开,使得可以将在通过滤罐之后剥离了燃料蒸气的空气排出至大气。同样,在抽取操作期间(例如,在滤罐再生期间并且发动机运行时),通风阀可以打开以允许新鲜空气流剥离存储在滤罐中的燃料蒸气。在一个示例中,滤罐通风阀114可以是电磁阀,其中阀的打开或关闭经由滤罐通风螺线管的致动执行。具体地,滤罐通风阀可处于打开位置,其在滤罐通风螺线管致动时关闭。
23.因而,由于车辆在一些状况下由发动机系统8提供动力,并且在其他状况下由能量存储装置提供动力,混合动力车辆系统6可能已经减少了发动机操作时间。尽管减少的发动机操作时间减少来自车辆的总碳排放,但是它们也可能会导致来自车辆的排放控制系统的燃料蒸气的不充分抽取。为了解决这个问题,燃料箱隔离阀110可以任选地包括在导管31中,使得燃料箱20经由阀联接到滤罐22。在常规发动机操作期间,隔离阀110可以保持关闭以调整从燃料箱20引导至滤罐22的日常或“运行损耗”蒸气的量。在燃料补给操作和选定的抽取条件下,隔离阀110可以临时打开,例如持续一段时间,以将燃料蒸气从燃料箱20引导至滤罐22。通过在抽取条件期间在燃料箱压力高于阈值(例如,高于燃料箱的机械压力极限)时打开阀,燃料补给蒸气可以被释放到滤罐中并且燃料箱压力可以保持低于压力阈值。尽管所描绘的示例示出了沿着导管31定位的隔离阀110,但是在替代实施例中,隔离阀可以安装在燃料箱20上。
24.喷射器管线33可以在隔离阀110与燃料箱20之间的区域处从导管分支。喷射器管线33可以被配置为将燃料蒸气从燃料箱20输送到喷射器34。另外或替代地,喷射器管线33可以被配置为在系统的其他布置中从滤罐22抽吸燃料蒸气。在一些示例中,另外或替代地,喷射器管线33可以直接从燃料箱20输送液体燃料。
25.喷射器34可以被定位成将燃料直接喷射到排气通道35中。喷射器可以响应于包括布置在排放控制系统70中的后处理装置的温度低于阈值温度的一个或多个条件而喷射。喷射器34可以相对于气流方向沿朝向后处理装置的上游面的方向喷射。下面更详细地描述喷射器34和加热后处理装置的方法。
26.一个或多个压力传感器120可以联接到燃料系统18以提供燃料系统(以及蒸发排放系统)压力的估计值。在一个示例中,燃料系统压力以及在一些示例中蒸发排放系统压力也由压力传感器120指示,其中压力传感器120是联接到燃料箱20的燃料箱压力传感器(ftpt)。尽管所描绘的示例示出了压力传感器120直接联接到燃料箱20,但是在替代实施例中,压力传感器可以联接在燃料箱与滤罐22之间,特别是在燃料箱与隔离阀110之间。在另外的其他实施例中,第一压力传感器可以定位在隔离阀的上游(在隔离阀与滤罐之间),而第二压力传感器定位在隔离阀的下游(在隔离阀与燃料箱之间),以提供阀上的压力差的估计值。在一些示例中,车辆控制系统可以基于蒸发排放诊断程序期间的燃料箱(和蒸发排放系统)压力变化来推断和指示不期望的蒸发排放。
27.一个或多个温度传感器121也可以联接到燃料系统18以提供燃料系统温度的估计值。在一个示例中,燃料系统温度是燃料箱温度,其中温度传感器121是联接到燃料箱20以估计燃料箱温度的燃料箱温度传感器。尽管所描绘的示例示出了温度传感器121直接联接到燃料箱20,但是在替代实施例中,温度传感器可以联接在燃料箱与滤罐22之间。
28.通过选择性地调整各种阀和螺线管,控制器12可以多种模式操作燃料系统18和蒸发排放系统19。例如,燃料系统和蒸发排放系统可以在燃料蒸气存储模式中(例如,在燃料箱燃料补给操作期间并且发动机不运行)操作,其中控制器12可以打开隔离阀110和滤罐通风阀114,同时关闭滤罐抽取阀(cpv)112以将燃料补给蒸气直接引导到滤罐22中,同时防止燃料蒸气被引导到进气歧管中。
29.作为另一个示例,燃料系统和蒸发排放系统可以在燃料补给模式中(例如,当车辆操作员请求燃料箱燃料补给时)操作,其中控制器12可以打开隔离阀110和滤罐通风阀114,
同时保持滤罐抽取阀112关闭,以对燃料箱减压,燃料才能够添加到其中。因而,可以在燃料补给操作期间保持隔离阀110打开以允许将燃料补给蒸气存储在滤罐中。在完成燃料补给之后,可以关闭隔离阀。
30.作为又另一示例,燃料系统和蒸发排放系统可以在滤罐抽取模式中操作(例如,在已经达到排放控制装置起燃温度并且发动机运行之后),其中控制器12可以打开滤罐抽取阀112和滤罐通风阀同时关闭隔离阀110。在本文中,由操作中的发动机的进气歧管产生的真空可用于通过通风口27以及通过燃料蒸气滤罐22抽吸新鲜空气,以将存储的燃料蒸气抽取到进气歧管44中。在该模式中,从滤罐抽取的燃料蒸气在发动机中燃烧。抽取可以持续进行,直至滤罐中所存储的燃料蒸气量低于阈值。在抽取期间,所学习的蒸气量/浓度可以用于确定存储在滤罐中的燃料蒸气的量,然后在抽取操作的稍晚部分期间(当滤罐被充分抽取或排空时),所学习的蒸气量/浓度可以用于估计燃料蒸气滤罐的加载状态。例如,一个或多个氧传感器(未示出)可以联接到滤罐22(例如,滤罐的下游),或者定位在发动机进气口和/或发动机排气口中,以提供滤罐负荷(即,存储在滤罐中的燃料蒸气的量)的估计值。基于滤罐负荷,并且进一步基于发动机工况,诸如发动机转速-负荷状况,可以确定抽取流速。
31.尽管以上描述描绘了其中燃料箱隔离阀包括在车辆系统中的示例,但是在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下可以不包括燃料箱隔离阀。
32.车辆系统6还可以包括控制系统14。控制系统14被示出为从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器81(本文描述了其各种示例)。作为一个示例,传感器16可以包括位于排放控制装置上游的排气传感器126、温度传感器128、map传感器118、压力传感器120和压力传感器129。诸如另外的压力传感器、温度传感器、空燃比传感器和组成传感器的其他传感器可以联接到车辆系统6中的各种位置。作为另一示例,致动器可以包括燃料喷射器66、隔离阀110、抽取阀112、通风阀114、燃料泵21和节气门62。
33.控制系统14还可以从车载全球定位系统(gps)接收关于车辆位置的信息。从gps接收的信息可以包括车速、车辆高度、车辆位置等。可使用此信息来推断发动机操作参数,诸如当地大气压力。控制系统14还可以被配置为经由互联网或其他通信网络接收信息。从gps接收的信息可以与可经由互联网获得的信息交叉参考以确定当地天气条件、当地车辆管制等。控制系统14可以使用互联网来获得更新的软件模块,所述更新的软件模块可以存储在非暂时性存储器中。例如,控制系统14可以经由无线通信通信地联接到诸如网络或云计算系统的非车载计算系统99,所述无线通信可以是wi-fi、蓝牙、某种蜂窝服务或无线数据传输协议。因而,上载车辆数据的这种连接(也被称为“云”)可以是存储数据然后由优化算法加以操作的商业服务器或私人服务器。所述算法可以处理来自单辆车辆、车队、一系列发动机、一系列动力传动系统或者它们的组合的数据。所述算法还可以考虑系统限制,产生用于优化动力传动系统输出的校准数据,并将它们发回应用它们的车辆。非车载计算系统99可以存储数据或提供对数据的访问,这些数据可以被下载到控制系统14以供控制器12处理。
34.控制器12可以被配置为常规微型计算机,其包括微处理器单元、输入/输出端口、只读存储器、随机存取存储器、保活存储器、控制器局域网(can)总线等。控制器12可被配置为动力传动系统控制模块(pcm)。控制器可以在睡眠模式与唤醒模式之间转变以得到附加的能量效率。控制器可以从各种传感器接收输入数据、处理输入数据,并且响应于处理后的
输入数据基于编程在所述输入数据中的与一个或多个程序相对应的指令或编码而触发致动器。
35.在一些示例中,混合动力车辆6包括一个或多个车轮159可用的多个扭矩源。在其他示例中,车辆6是仅具有发动机的常规车辆或仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中,车辆6包括发动机10和电机151。电机151可为马达或马达/发电机。当一个或多个离合器156接合时,发动机10的曲轴和电机151可以经由变速器154连接到车轮159。在所描绘的示例中,第一离合器156设置在曲轴与电机151之间,并且第二离合器156设置在电机151与变速器154之间。控制器12可以向每个离合器156的致动器发送信号以接合或脱离离合器,以便将曲轴与电机151和与所述电机连接的部件连接或断开,和/或将电机151与变速器154和与所述变速器连接的部件连接或断开。变速器154可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置,包括被配置为并联、串联或混联式混合动力车辆。
36.电机151从牵引电池161接收电力以将扭矩提供给车轮159。电机151还可以例如在制动操作期间充当发电机以提供电力来对电池161进行充电。
37.图2示出了排放控制系统70的实施例200。因而,先前介绍的部件在此附图中可以被类似地编号。实施例200示出了用于在发动机关闭或车辆关闭期间维持排放控制系统70的温度的排放控制系统的各种特征。
38.排放控制系统70可以被配置为处理燃烧排放。排放控制系统70的实施例200可以包括调节系统的热量以提高热效率的部件。排放控制系统70可以包括后处理装置270,所述后处理装置包括第一后处理装置272和第二后处理装置274。第一后处理装置272和第二后处理装置274的催化组成可以相同。另外或替代地,第一后处理装置272和第二后处理装置274可以包括用于处理一系列排放产物的不同催化组成。例如,第一后处理装置272可以被配置用于氧化,并且第二后处理装置274可以被配置用于还原。另外或替代地,第一后处理装置272和第二后处理装置274可以是微粒过滤器、氧化催化器、no
x
捕集器、选择性催化还原(scr)装置、三元催化器(twc)等中的一者或多者。
39.第一后处理装置272可以相对于排气通道35中的气流方向布置在第二后处理装置274的上游。在图2的示例中,第一后处理装置272和第二后处理装置274共面接触,其中第一后处理装置272的下游面与第二后处理装置274的上游面共面接触。在一些示例中,另外或替代地,可以在第一后处理装置272与第二后处理装置274之间布置间隙。在一个示例中,间隙可以是气隙。另外或替代地,间隙可以包括屏障,诸如隔热罩(例如,陶瓷材料)等。在一个示例中,如果隔热罩布置在第一后处理装置272与第二后处理装置274之间,则隔热罩可以包括穿孔或其他特征以允许排气流通过其中且产生最小的排气背压。
40.第一后处理装置272可以小于第二后处理装置274。在一个示例中,沿气流通过排气通道35的方向测量的第一后处理装置272的宽度小于第二后处理装置274的宽度。第一后处理装置272的宽度可以等于或小于第二后处理装置274的宽度的70%、或小于50%、或小于30%、或小于20%。通过这样做,第一后处理装置272相对于第二后处理装置274可以更快地起燃。
41.第一后处理装置272可以包括一体地布置在其中的电加热器278。电加热器278可以包括缠绕穿过第一后处理装置272的基板的多个加热元件。电耦合到控制器(例如,图1的
控制器12)的致动器可以在一些工况期间激活电加热器278。电加热器278可以被配置为通过从电池或其他能量存储装置接收电力来结合或独立于发动机排气来加热第一后处理装置272。
42.在一个示例中,后处理装置270可以包括被配置为增强其热保持性的陶瓷材料。陶瓷材料可以布置在第一后处理装置272和第二后处理装置274中的一者或多者上。陶瓷材料可以被配置为用作隔热罩,其中陶瓷材料被定位成阻止热量从后处理装置270流到排放控制系统70的其他部分。
43.第一后处理装置272可以经由涂覆在其上的隔热材料而与第二后处理装置274区分开。隔热材料可以布置在第一后处理装置272的上游面上。在一个示例中,涂层可以包括涂覆第一后处理装置272的上游面的表面区域的陶瓷。通过这种方式,隔热材料和第二后处理装置274可以形成使第一后处理装置272的上游面和下游面隔热的辐射隔热罩。通过这种方式,一旦第一后处理装置272起燃,就可以增强热保持性,从而提高效率。在一些示例中,可以省略第一后处理装置272和对应的电加热器278,使得仅第二后处理装置274是排放控制系统70的唯一后处理装置。在一些示例中,另外或替代地,电加热器可以一体地布置到单个装置中。
44.上游排气门282和下游排气门284可以将后处理装置270夹在中间。上游排气门282沿着排气通道35定位在发动机与后处理装置270之间。下游排气门284可以定位在后处理装置270与排气尾管之间。上游排气门282和下游排气门284可以被配置为调整通过排放控制系统70的气体流量。上游排气门282和下游排气门284可以被配置为响应于从控制器提供给上游排气门282和下游排气门284的相应致动器的信号而致动到完全打开位置、完全关闭位置或它们之间的任何位置。与其他气门相比,上游排气门282和下游排气门284可以包括减小的封装尺寸,以最大化热效率。在一个示例中,上游排气门282和下游排气门284可以打开,并且通过排放控制系统70的排气可以沿平行于中心轴线250的总体方向流动。在一个示例中,车辆可以关闭,并且后处理装置温度可以低于阈值温度,所述阈值温度可以是起燃温度。在这种情况下,上游排气门282和下游排气门284可以关闭以阻止环境空气流从排气尾管侧或发动机侧流到排放控制系统70。
45.排放控制系统70可以从喷射器34接收燃料蒸气和空气的组合或仅液体燃料的喷射。喷射器34可以使用来自燃料箱20或滤罐22的蒸气将燃料引入排放控制系统70。另外或替代地,喷射器34可以被配置为仅喷射液体燃料或空气,其中液体燃料从燃料箱20收集。燃料蒸气可以从燃料箱和/或滤罐22流过喷射器管线33(其在本文中也可以称为导管33),并且在被喷射到后处理系统中之前流入空气混合阀242中。空气混合阀242中的燃料蒸气可以与从大气抽吸的空气混合,并且该混合物可以继续流过导管33。根据基于控制器的命令,计量泵244可以将空气/燃料混合物(或仅燃料或仅空气)通过导管33泵送到喷射器34。喷射器34的致动器可以基于第一后处理装置272和/或第二后处理装置274的温度中的一者或多者从控制器接收与期望的空气/燃料混合物喷射或液体燃料喷射或空气喷射成比例的信号(例如,脉冲宽度)。在一个示例中,经由燃料、空气或其混合物的喷射来设定排放控制系统70的空燃比,其中响应于第一后处理装置和第二后处理装置的温度而调整所述空燃比。在一个示例中,可以经由导管33将空气从蒸发滤罐22抽吸到燃料箱20中以更换喷射期间损耗的蒸气。蒸发滤罐22可以被填充有吸附剂,以用于捕集在燃料箱加燃料操作期间产生的燃
料蒸气(包括蒸气化的碳氢化合物)以及日间蒸气。蒸发滤罐22可以包括通风口27以用于当存储或捕集来自燃料箱20的燃料蒸气时将气体从蒸发滤罐22引导到大气。当在一些状况期间抽取存储的燃料蒸气时(诸如当发生后处理装置温度维持时),通风口27还可以允许新鲜空气被抽吸到蒸发滤罐22中。在这样的示例中,cvv 114可以响应于燃料蒸气负荷小于阈值负荷而打开,其中环境空气可以通过通风管线27被吸入滤罐22。燃料箱20可以从滤罐22抽吸空气,这可以在燃料箱20中产生更多燃料蒸气。
46.喷射器34相对于中心轴线250的取向可以相对于中心轴线250成角度。喷射器34可以朝向第一后处理装置272的上游面取向。在一个示例中,喷射器34被定位成在邻近中心轴线250与第一后处理装置272的上游面之间的交点的区域处直接喷射到排气通道35中。
47.在一个示例中,可以基于喷射与经由风扇202提供的通过排气通道35的气流之间的混合特性来调整喷射器34与第一后处理装置272之间的距离。在一个示例中,喷射器34可以定位在再循环通道201的出口通道206与排气通道35之间的交点附近。更具体地,喷射器34可以布置在交点与第一后处理装置272之间,由此允许由风扇202产生的气流在与喷射混合之前在排气通道35内膨胀。另外或替代地,喷射器可以布置在上游阀282与交点之间。
48.风扇202可以布置在再循环通道201内。再循环通道201可以是在两个交点处从排气通道35分支的辅助通道,一个交点在后处理装置270与上游阀282之间,并且另一个交点在后处理装置270与下游阀284之间。入口通道204可以从后处理装置270与下游阀284之间延伸,并且出口通道可以从后处理装置270和上游阀282延伸。再循环通道201可以包括u形,其中再循环通道在远离其与排气通道35之间的交点的区域处与所述排气通道间隔开。因此,入口通道204可以具有l形,并且出口通道206可以具有l形。可以布置在入口通道204与出口通道206之间的交点处的风扇202可以被配置为引导通过后处理装置270的空气和燃料的输入流流过入口通道204和出口通道206以在上游排气门282与后处理装置270之间输出。
49.第一后处理装置272和第二后处理装置274可以布置在公共壳体276内。公共壳体276可以布置在第一后处理装置272和第二后处理装置274与排气通道35的内表面之间。在一个示例中,排放控制系统70可以由隔热层210封闭,以减少热损耗并减少在发动机或车辆关闭时维持后处理装置270的温度所需的燃料量。排气通道35的从上游排气门282和下游排气门284延伸并且面向排气通道35的排气管的内部容积的内表面可以包括不锈钢。在一个示例中,不锈钢是奥氏体合金,其被配置为响应于高温而减少管的硬化。不锈钢的厚度可在0.5mm和1.5mm之间变化。另外或替代地,奥氏体合金可以不布置成从上游排气门282和下游排气门284穿过排气通道的整个长度。在一个示例中,奥氏体合金可以仅从第一后处理装置272的上游面跨越到下游排气门284。
50.隔热层210还可以包括在内壁与外壁之间具有间隙的双壁隔热层。在一个示例中,内壁可以包括如上所述的不锈钢,而外壁可以包括不同的材料或相同的材料。内壁与外壁之间的间隙可以填充有气体、液体、泡沫、真空或其他隔热材料。内壁可以从上游阀282延伸到下游阀284,其中内壁和外壁可以围绕整个排放控制系统70,包括再循环通道201和排气通道35。因此,隔热层210可以减少环境大气与阀、风扇202和后处理装置270之间的热连通。
51.在一个示例中,隔热层210可以围绕从上游阀282延伸到下游阀284的排放控制系统70。隔热层210可以进一步成形为围绕再循环通道201,使得上游阀和下游阀、风扇以及后处理装置与环境大气之间的热连通减少。在一个示例中,上游排气门282、下游排气门284、
喷射器34、入口通道204和出口通道206可以被定位成更靠近后处理装置270,以减少生产隔热层210所需的隔热量,从而降低排放控制系统70的制造成本和封装尺寸。
52.传感器292可以布置在第二后处理装置274内以测量第一后处理装置的温度。传感器292可以被布置在第一后处理装置272与第二后处理装置274之间的界面处。在一个示例中,传感器292是向控制器(例如,图1的控制器12)发送反馈的温度传感器。在另一个示例中,可以省略传感器292,其中可以经由来自通用排气氧(uego)传感器(例如,图1的排气传感器126)的反馈来确定后处理装置270的状况。来自uego的数据可以存储在多输入查找表中,其中在发动机关闭或车辆关闭状况期间,控制器可以基于包括电加热器设置、喷射的燃料量、喷射的空气量、环境温度等的一个或多个输入来查找各种值。传感器292可以邻近第一后处理装置272的下游面定位。在一个示例中,传感器292感测在流过第一后处理装置272之后流过第二后处理装置274的排气并且向控制器提供反馈。然后,控制器可以响应于来自多输入查找表的传感器反馈或输出收集而调整一个或多个加热参数。
53.在一个示例中,传感器292可以是被配置为在发动机启动状况期间微调排气λ的催化器氧传感器。传感器292还可以被配置为温度传感器和氧传感器,以提供关于排放控制系统70中的排气λ的反馈,以控制到达催化器的热量,感测催化器加热排气混合物的当量,并监测加热系统作为排放控制装置的操作。
54.在图2的示例中,排放控制系统70可以被示出为处于加热操作中。因而,喷射器34被喷射,风扇202处于活动状态,并且电加热器278启动。在加热操作期间,上游阀282和下游阀284可以处于完全关闭位置,使得排放控制系统70内的气体被阻止离开。因此,风扇202可以维持通过排放控制系统的气流。风扇202可以沿平行于中心轴线250的第一方向并朝向上游阀282在出口通道206中引导气体。当气体在上游阀282与后处理装置270之间的区域处进入排气通道35时,气体可以在出口通道206内转向并开始沿垂直于第一方向和中心轴线250中的每一者的第二方向流动。气体可以开始沿第三方向流动并与燃料喷射混合,其中第三方向平行于中心轴线250并与第一方向相反。气体可以通过后处理装置270,由此分配由电加热器与喷射的燃烧的组合产生的热量。气体可以在离开后处理装置270之后流到入口通道204,其中气体沿垂直于中心轴线250并与第二方向相反的第四方向流动。在入口通道204中,气体可以转向并沿第一方向流向风扇202,并且如上所述流回到排气通道35。
55.在一个示例中,图2所示的配置提供了一种排放控制系统,所述排放控制系统被配置为在车辆关闭状态期间有效地加热后处理装置同时最大程度地减少燃料消耗。在实际示例中,如果排放控制系统70的冷却速率为大约33瓦,则燃料消耗可以等于大约0.092l/天。在这样的示例中,排空40l燃料箱将花费400多天。因此,图2的系统相对于减少冷起动排放或冷起动持续时间的其他方法可以在减少的能量消耗的情况下有效地加热催化器。
56.现在转向图3,其示出了示出用于在发动机关闭事件之后维持催化器温度的方法300的简要流程图。用于执行方法300和本文所包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据下文描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
57.方法300开始于302,其包括确定当前操作参数。当前操作参数可以包括但不限于节气门位置、歧管真空、发动机转速、发动机温度、车辆速度和空燃比中的一者或多者。
58.方法300可以前进到304,其包括确定发动机是否关闭。可以响应于发动机未接收燃料而确定发动机关闭。发动机可以在滑行事件、起动/停止、车辆关闭事件、纯电动模式等中的一者或多者期间关闭。在一些示例中,方法300还可以包括在304处确定车辆是否关闭,其中当发动机和电动马达停用时车辆是关闭的。
59.如果发动机不关闭,则方法300可以前进到306,其包括维持当前操作参数。
60.方法300可以前进到308,其包括不激活电加热器或喷射器。因而,可以不经由电加热器或喷射器来维持排放控制系统温度。
61.返回到304,如果发动机和/或车辆关闭,则方法300可以前进到310,其包括确定后处理装置温度是否低于阈值温度。在一个示例中,阈值温度是起燃温度。在另一个示例中,阈值温度是基于后处理装置的温度,其中后处理装置在随后的发动机起动时的阈值时间段内达到起燃温度。阈值时间段可以是一分钟或更短。
62.如果后处理装置温度不低于阈值温度(例如,高于或等于阈值温度),则方法300可以继续在发动机关闭和/或车辆关闭期间监测后处理装置温度。
63.如果后处理装置温度低于阈值温度,则方法300可以前进到312,其包括加热后处理装置。可以经由电加热器、风扇和喷射器中的一者或多者的组合来加热后处理装置。关于图4a和图4b示出了用于基于后处理装置的温度来加热后处理装置的方法。
64.方法300可以前进到314,其包括确定发动机是否仍然关闭。如果发动机仍然关闭,则方法300可以前进到316,其包括继续经由电加热器、风扇和燃料喷射器中的一者或多者加热后处理装置。如果发动机启动,则方法300可以前进到318,其包括仅用排气加热后处理装置。因而,可以停用电加热器、风扇和喷射器。此外,由于后处理装置在发动机启动时起燃,因此可以缓解发动机冷起动期间的排放。通过这种方式,后处理装置被配置为在发动机启动时处理排放物,而无需从排气接收热能。
65.现在转向图4a,其示出了方法400,所述方法示出了响应于发动机关闭和/或车辆关闭期间的状况而加热后处理装置。在一些示例中,方法400可以结合图1和图2所示的系统来执行。
66.方法400开始于402,其包括如上所述确定车辆是否关闭。
67.如果车辆未关闭,则方法400可以前进到图3的306,其包括维持当前操作参数。
68.如果车辆关闭,则方法400可以前进到404,其包括确定发动机温度是否高于阈值温度。在一个示例中,阈值发动机温度基于环境温度和当前后处理装置温度中的一者或多者。
69.如果发动机温度不高于阈值温度(例如,低于或等于阈值温度),则方法400可以前进到406,其包括关闭上游阀和下游阀。换句话说,当处于完全关闭位置时,上游阀可以阻止气体从发动机侧进入排放控制系统,并且下游阀可以阻止气体从排气尾管侧进入排放控制系统。
70.方法400可以前进到408,其包括激活电加热器。电加热器可以从控制器接收激活其一个或多个加热元件的指令。
71.方法400可以前进到410,其包括激活风扇。风扇的转速可以基于后处理装置的温度、喷射量和排放控制系统中的排气量中的一者或多者。风扇可以使来自位于后处理装置与下游排气门之间的入口通道的流量循环通过位于上游排气门与后处理装置之间的出口
通道。
72.方法400可以前进到412,其包括经由喷射器喷射。喷射器可以将燃料与空气的组合或仅液体燃料或仅空气喷射到排放控制系统中。可以经由泵从燃料箱或碳蒸发滤罐抽吸燃料,并且可以经由混合阀(例如,图2的混合阀242)抽吸空气。在一个示例中,喷射器可以被配置为进行稀燃或化学计量喷射。通过这样做,可以避免过量喷射的燃料,这可以减少排放。
73.方法400可以前进到413,其包括使空气流入燃料箱。燃料箱可以接收空气补偿以更换在喷射期间损耗的蒸气。流向燃料箱的空气可以与箱中损耗的蒸气量成比例,并且可以从碳蒸发滤罐或直接布置在燃料箱上的阀抽吸。
74.方法400可以前进到414,其包括基于后处理装置的温度来调整电加热器和喷射器空燃比。第二后处理装置可以包括温度传感器或氧传感器,所述温度传感器或氧传感器被配置为向控制器提供反馈。后处理装置的温度可以经由温度反馈直接确定或基于氧气反馈来估计。基于后处理装置温度,控制器可以发出命令以改变电加热器的操作,这可以包括增加或减少热输出,以及向空气/燃料喷射器发出命令,这可以包括将喷射的空燃比调整为更稀或更富。
75.方法400可以前进到416,其包括确定后处理装置温度是否高于阈值后处理装置温度。温度可以由位于后处理装置内的传感器测量。在一个示例中,阈值温度是起燃温度。在另一个示例中,阈值温度是基于后处理装置的温度,其中后处理装置在随后的发动机起动时的阈值时间段内达到起燃温度。阈值时间段可以是一分钟或更短。
76.如果后处理装置温度高于阈值后处理装置温度,则方法400可以前进到418,其包括减少喷射中的燃料。在一个示例中,喷射器可以完全停止喷射空气/燃料混合物。
77.方法400可以前进到420,其包括减少电加热器设置。所述方法可以继续监测后处理装置温度。
78.如果后处理装置温度不高于阈值后处理装置温度(例如,低于或等于阈值温度),则方法400可以前进到图4b的452,其包括确定后处理装置温度是否低于阈值后处理装置温度。
79.如果后处理装置温度低于阈值后处理装置温度,则方法400可以前进到454,其包括增加空气/燃料喷射中的燃料。控制器可以向喷射器的致动器发信号通知喷射更多燃料或向混合阀的致动器发信号通知抽吸更多燃料或抽吸更少空气。
80.方法400可以前进到456,其包括增加电加热器设置。可以增加电加热器设置,这可以导致其更多的热量输出。
81.如果后处理装置温度不低于阈值后处理装置温度,则方法400可以前进到458,其包括维持当前操作参数。因而,后处理装置温度基本上等于阈值温度,并且可以维持用于维持后处理的温度的参数。返回到404,如果发动机温度高于阈值温度,则方法400可以前进到422,其包括关闭下游阀。
82.方法400可以前进到424,其包括维持上游阀的打开位置。在一个示例中,打开位置是完全打开位置。
83.方法400可以前进到426,其包括关闭节气门和/或进气门。通过这样做,发动机可以与大气封离,这可以保持其温度。
84.方法400可以前进到428,其包括激活风扇,这类似于上文描述的410。
85.方法400可以前进到430,其包括基于发动机温度衰减和后处理装置的温度来调整电加热器和喷射器空燃比,如上所述。
86.方法400可以前进到432,其包括确定发动机温度是否仍然高于阈值发动机温度。
87.如果发动机温度仍然高于阈值发动机温度,则方法400可以前进到434,其包括维持上游阀的打开状态,维持下游阀的关闭状态,以及继续监测发动机温度。方法400可以继续监测发动机的温度。一旦发动机低于阈值温度,发动机就可能不再被动地加热后处理装置。然后可以关闭上游阀以将发动机与后处理装置封离以保持后处理装置的温度。
88.如果发动机温度不高于阈值发动机温度,则方法400可以前进到如上所述的406。
89.在一些示例中,可以调整方法400以调整发起后处理装置的加热的正时。例如,可以调整正时以在估计的发动机启动事件的阈值时间内发起对后处理装置的加热。阈值时间可以是基于将后处理装置加热到起燃温度所需的时间的动态值。所需的时间可以基于当前后处理装置温度和环境温度中的一者或多者。
90.因此,方法400可以在整个发动机关闭事件期间或仅在其一部分期间执行。在一些示例中,在整个发动机关闭事件期间执行方法400或仅在预期发动机启动事件附近的部分期间执行所述方法之间进行选择可以基于加热后处理装置所需的时间、估计的发动机关闭持续时间、燃料蒸气负荷、燃料箱中的燃料体积、用户偏好等中的一者或多者。作为一个示例,如果估计的发动机关闭持续时间大于阈值发动机关闭持续时间(例如,大于8小时,或大于12小时,或大于一天),则方法400可以仅针对发动机关闭事件的一部分基于预期的发动机启动事件何时发生而执行。可以基于车辆操作员接近车辆、所学习的发动机启动正时、车辆操作员指示在期望时间启动发动机的请求等来预测发动机启动事件。例如,如果车辆操作员在距车辆1500米以内,如经由钥匙扣、移动装置等所指示,则可以预测发动机将很快启动。因而,可以经由方法400开始加热后处理装置。
91.现在转向图5,其示出了用于确定是否满足用于图3和图4的方法的进入条件的方法500。进入条件可以包括其中维持后处理装置的温度可能效率低下或可能由于车辆资源不足而难以进行的条件。
92.方法500开始于502,其包括确定车辆是否关闭。如果发动机未关闭,则方法500可以前进到如上所述的图3的306。如果发动机关闭,则方法500可以前进到504,其包括监测一个或多个进入条件。一个或多个进入条件可以包括506处的发动机关闭持续时间、508处的燃料箱中的燃料体积以及510处的电池荷电状态(soc)。
93.在一个示例中,发动机关闭持续时间可以包括对当前发动机关闭的预期持续时间的估计。所述估计可以基于当日时间、周中此日、车辆位置、车辆操作员等中的一者或多者。所述估计可以进一步基于车辆的不同车辆驾驶员的所学习驾驶模式,所述所学习驾驶模式基于在先前驾驶事件期间收集的数据。例如,如果车辆的车辆操作员通常从周一至周五在第一时间驾驶到第一位置并且在第二时间在第一位置处重新起动车辆以随后驾驶到第二位置,则可以学习该行为。通过这种方式,可以用阈值置信度来估计在周三在第一时间在第一位置处的估计的发动机关闭持续时间。另外或替代地,在所学习行为之外采用的路线可以包括其中估计的发动机关闭持续时间是基于给定位置处基于来自其他车辆的车辆操作员的反馈的平均发动机关闭持续时间。例如,到新位置(诸如新餐厅)的驾驶事件可以包括
其中将来自其他车辆的数据中继到车辆以提供对发动机关闭持续时间的平均估计。如果发动机关闭持续时间被估计为大于阈值发动机关闭持续时间,则可能不希望将后处理装置的温度维持为阈值温度。在一个示例中,阈值发动机关闭持续时间可以是24小时、或12小时或8小时。
94.可以经由燃料水平传感器或其他类似的传感器来感测燃料箱中的燃料体积。可以将燃料体积与足以产生期望量的燃料蒸气以在发动机关闭期间维持后处理装置温度的阈值燃料体积进行比较。在一个示例中,阈值燃料体积可以基于起动后处理装置温度和估计的发动机关闭持续时间中的一者或多者。例如,随着起动后处理装置温度的升高,阈值燃料体积可以减小。作为另一示例,随着估计的发动机关闭持续时间增加,阈值燃料体积可能增加。如果燃料体积小于阈值燃料体积,则在整个发动机关闭期间燃料箱中可能没有足够燃料来加热后处理装置。在这样的示例中,可能期望避免所述程序或修改所述程序,其中维持较低的后处理装置温度或其中增加电加热器的量值。
95.电池soc可以对应于图1的电池161的soc。可以将电池soc与阈值soc进行比较,其中阈值soc是基于在发动机关闭期间操作电加热器所需的soc。因而,阈值soc可以基于估计的发动机关闭持续时间和起动后处理装置温度中的一者或多者。如果电池soc小于阈值soc,则可以避免方法400或者可以增加在所述方法期间消耗的燃料量或者可以维持较低的后处理装置温度,其中较低温度低于阈值后处理装置温度。
96.方法500可以前进到512,其包括确定是否满足进入条件。如果不满足进入条件,则方法500可以前进到图3的306。如果满足进入条件,则方法500可以前进到图4a的406。
97.现在转向图6,其示出了曲线图600,所述曲线图以图形方式示出了响应于后处理装置温度低于阈值温度而对排放控制系统的一个或多个部件的调整。曲线图610示出了发动机是否关闭。曲线图620示出了第一后处理装置温度,并且虚线622示出了起燃温度,并且虚线624示出了下限阈值第一装置温度。曲线图630示出了电加热器活动。曲线图640示出了喷射的燃料量。曲线图650示出了当前燃料蒸气负荷,曲线图652示出了没有将空气引入燃料箱的燃料蒸气负荷,并且虚线654示出了阈值燃料蒸气负荷。曲线图660示出了再循环风扇状态。曲线图670示出了上游阀和下游阀的位置。曲线图680示出了第二后处理装置温度,虚线682示出了起燃温度,并且虚线684示出了下限阈值第二装置温度。时间被标记在横坐标上并且从图的左侧到右侧增加。
98.在t1之前,发动机未关闭(曲线图610)。第一后处理装置温度和第二后处理装置温度中的每一者都高于相应的起燃温度(分别为曲线图620和虚线622以及曲线图680和虚线682)。因而,电加热器关闭(曲线图630),不喷射燃料,由此指示喷射器不活动(曲线图640),不消耗燃料蒸气(曲线图650),再循环风扇关闭(曲线图660)并且阀处于打开位置(曲线图670)。
99.在t1处,发动机关闭。在t1和t2之间,第一后处理装置温度和第二后处理装置温度由于发动机关闭、电加热器关闭并且未喷射燃料而降低。在一个示例中,上游阀和下游阀移动到完全关闭位置以阻止环境气流流到第一后处理装置和第二后处理装置,由此降低温度衰减速率。即,在发动机关闭期间,第一后处理装置和第二后处理装置可以经由关闭的阀和隔热材料来隔热。
100.在t2处,确定发动机启动事件可以在阈值持续时间内。因而,激活电加热器以加热
第一后处理装置。在t2和t3之间,电加热器保持在相对较高的设置下激活以将第一后处理装置加热到下限阈值第一装置温度(虚线624)。在一个示例中,下限阈值第一装置温度可以对应于足够高以响应于燃料喷射而燃烧燃料的温度。尽管一些热量可以在t2和t3之间从电加热器传递到第二后处理装置,但是在此期间的加热不足以将后处理装置的温度升高到下限阈值第二装置温度(虚线684)。
101.在t3处,第一后处理装置温度达到下限阈值第一装置温度,并且作为响应,激活喷射器并且以相对较低的量喷射燃料以加热第一后处理装置和第二后处理装置。在一个示例中,由于第二后处理装置温度仍然低于下限阈值第二装置温度,因此喷射的燃料量相对较低,从而导致燃料蒸气减少。在一个示例中,下限阈值第二装置温度对应于第二后处理装置可以处理(例如,氧化)碳氢化合物的温度。为了促进燃料喷射与从第一后处理装置到第二后处理装置的气流的混合,激活风扇。在t3和t4之间,第二后处理装置的温度朝向下限阈值第二装置温度升高。
102.在t4处,第二后处理装置温度高于下限阈值第二装置温度。因而,现在可以增加喷射的燃料量,因为第二后处理装置被配置为有效地处理碳氢化合物。在t4和t5之间,第一后处理装置和第二后处理装置的温度朝相应的起燃温度升高。在图6的示例中,响应于喷射的燃料量增加到相对较高量,电加热器的量值减小到低设置。可以降低电加热器设置以缓解第一后处理装置的过热,同时还减少能量消耗。在t5处,发动机启动并且电加热器和风扇中的每一者被停用。燃料喷射量减少到零,由此指示燃料喷射器的停用。在t5之后,由于第一后处理装置和第二后处理装置起燃并且被定位成处理来自发动机的排放,因此发动机正在运行并且冷起动排放减少。
103.通过这种方式,排放控制系统包括喷射器和电加热器,所述电加热器用于在车辆关闭状况期间加热后处理装置。排放控制系统还可以包括用于将系统与环境大气封离的阀。可以使用隔热材料来减少排放控制系统与环境大气之间的热连通。风扇可以被配置为响应于阀关闭而促进气流通过排放控制系统。
104.排放控制系统的技术效果是在车辆关闭期间有效地维持或升高后处理装置温度以在随后的车辆起动期间减少排放。排放控制系统的部件可以基于后处理装置的温度单独地或组合地使用以调整其温度。通过这样做,可以在随后的车辆起动期间减少排放。
105.一种方法的实施例,包括在发动机关闭期间加热后处理装置以维持温度高于阈值温度。所述方法的第一示例还包括其中加热包括喷射器喷射燃料或空气与燃料的混合物并且电加热器处于活动状态。所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)还包括其中所述燃料是液体燃料或燃料蒸气。所述方法的第三示例(任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括将上游阀调整到完全关闭位置并将下游阀调整到完全关闭位置,其中所述上游阀相对于气流方向布置在所述后处理装置和再循环通道出口的上游,并且其中所述下游阀相对于所述气流方向布置在所述后处理装置和所述再循环通道入口的下游。所述方法的第四示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括激活布置在再循环通道中的再循环风扇。
106.一种系统的实施例包括:排放控制系统,所述排放控制系统包括后处理装置、喷射器、再循环风扇、上游阀和下游阀,其中所述排放控制系统被隔热材料包围;以及控制器,所述控制器包括存储在其非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器能够响应于发动机关闭而激活所述喷射器和所述再循环风扇,并且将
所述上游阀和所述下游阀调整到完全关闭位置。所述系统的第一示例还包括其中所述上游阀布置在排气通道的介于所述发动机与再循环通道的出口之间的一部分中。所述系统的第二示例(任选地包括第一示例)还包括其中所述下游阀布置在所述排气通道的介于排气尾管与所述再循环通道的入口之间的部分中。所述系统的第三示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括其中所述再循环风扇布置在所述再循环通道中,其中所述再循环通道布置在所述排气通道的外部并与所述排气通道间隔开。所述系统的第四示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括其中所述后处理装置包括布置在公共壳体内的第一后处理装置和第二后处理装置。所述系统的第五示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括其中所述第一后处理装置相对于气流方向在所述第二后处理装置的上游。所述系统的第六示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括其中所述第一后处理装置小于所述第二后处理装置。所述系统的第七示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括其中电加热器布置在所述第一后处理装置的上游或一体地布置在所述第一后处理装置内。所述系统的第八示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括其中所述隔热材料包括双壁,所述双壁之间布置有气体。所述系统的第九示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括其中当所述上游阀和所述下游阀移动到所述完全关闭位置时,所述排放控制系统与环境大气流体地且热封离,其中所述指令还使得所述控制器能够响应于所述发动机启动而停用所述喷射器和所述再循环风扇并将所述上游阀和所述下游阀调整到完全打开位置。
107.一种方法的实施例,包括:响应于发动机关闭,激活被定位成直接喷射到排气通道的隔热区段中的喷射器;激活定位在从所述排气通道的所述隔热区段分支的再循环通道中的再循环风扇;激活电加热器,所述电加热器一体地布置在后处理装置的一部分内,其中所述后处理装置布置在所述排气通道的所述隔热部分中;将上游阀和下游阀调整到完全关闭位置,其中所述上游阀和所述下游阀相对于气流方向布置在所述排气通道的所述隔热部分的上游端和下游端处。所述方法的第一示例还包括响应于所述后处理装置的温度高于或等于阈值温度而调整所述喷射器的空燃比。所述方法的第二示例(任选地包括所述第一示例)还包括响应于所述后处理装置的温度高于或等于阈值温度而调整所述电加热器的设置。所述方法的第三示例(还包括前述示例中的一个或多个)还包括响应于所述发动机启动而停用所述喷射器、所述再循环风扇和所述电加热器中的每一者并且将所述上游阀和所述下游阀调整到完全打开位置。所述方法的第四示例(还包括前述示例中的一个或多个)还包括所述喷射器喷射燃料蒸气,并且其中响应于燃料蒸气负荷降低到低于阈值负荷而将空气引入到燃料箱。
108.应当注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/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。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)中的一者或多者。因而,示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样,处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施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。可以根据所使用的特定策略重复执行所示动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外,所述动作、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,其中所述动作通过执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令结合电子控制器来执行。
109.应当理解,本文中公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制性含义,因为众多变化是可能的。例如,上述技术可应用于v-6、i-4、i-6、v-12、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以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
110.如本文所使用,除非另有指定,否则术语“大约”被解释为表示所述范围的
±
5%。
111.所附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”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同,也都被视为包括在本公开的主题内。
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