[发明专利]基于燃料类型的起停催化剂加热系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆排气系统，尤其涉及维持排气部件的活性温度的热管理系统。

背景技术

在此提供的背景说明是为了大体上介绍本发明的背景。当前署名的发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。

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，以提供输出扭矩。在燃烧之后，ICE的活塞迫使气缸中的废气通过排气阀开口离开并进入排气系统。废气可包含氮氧化物（NO_x）和一氧化碳（CO）以及碳氢化合物（HC）。取决于所燃烧的燃料的类型，废气还可包括甲烷（CH₄）。例如，当燃烧乙醇C₂H₅OH时，产生CH₄。

ICE的废气处理系统可包括一个或多个催化转化器，以减轻废气排放。作为示例，可使用四效催化转化器（FWC），以减少排气系统内的NO_x、CO、HC和CH₄。FWC将NO_x转化成氮和氧，将CO转化成二氧化碳，并氧化HC和CH₄以产生二氧化碳和水。

典型地，催化转化器不阻止甲烷气体的通过，直到被加热至高于或等于例如600℃的温度。在低于600℃的温度时，甲烷气体可在没有转化的情况下通过催化转化器。这可发生在例如发动机的冷起动期间。结果是，在催化转化器的温度低于甲烷的最低活性转化温度时，催化转化器对转化甲烷不起作用和/或提供最低限度的甲烷减排。

发明内容

该部分提供了本发明的总的小结，而不是对本发明全部范围或者其所有特征的详尽公开。

提供了一种起停系统，该起停系统包括燃料类型模块，该燃料类型模块确定供应至发动机的燃料的燃料类型。阈值模块基于燃料类型确定第一阈值。温度模块估计发动机排气系统的催化剂的温度。比较模块将温度与第一阈值比较，并产生比较信号。功率模块基于比较信号调节至加热电路的功率。加热电路构造成提高催化剂的温度。当发动机关停时，功率模块调节至加热电路的功率，以便提高催化剂的温度。发动机控制模块关停和重新起动发动机，以减小发动机的空转时间。

在其他特征中，提供了一种热控制方法，该热控制方法包括确定供应至起停系统的发动机的燃料的燃料类型。基于燃料类型确定第一阈值。估计发动机排气系统的催化剂的温度。基于温度与第一阈值之间的比较产生比较信号。基于比较信号并且当发动机关停时，调节至加热电路的功率。加热电路构造成提高催化剂的温度。关停和重新起动发动机，以缩短发动机的空转时间。

本发明还包括以下方案：

1. 一种起停系统，包括：

燃料类型模块，所述燃料类型模块确定供应至发动机的燃料的燃料类型；

阈值模块，所述阈值模块基于所述燃料类型确定第一阈值；

温度模块，所述温度模块估计所述发动机的排气系统的催化剂的温度；

比较模块，所述比较模块将所述温度与所述第一阈值比较，并产生比较信号；

功率模块，所述功率模块基于所述比较信号调节至加热电路的功率，其中所述加热电路构造成提高所述催化剂的温度，并且其中当所述发动机关停时，所述功率模块调节至所述加热电路的功率，以便提高所述催化剂的温度；以及

发动机控制模块，所述发动机控制模块关停和重新起动所述发动机，以减少所述发动机的空转时间。

2. 根据方案1所述的起停系统，其中：

在所述发动机控制模块关停所述发动机之后并且在所述发动机控制模块重新起动所述发动机之前，所述功率模块提高至所述加热电路的功率；以及

当所述发动机关闭并且所述起停系统运行时，所述功率模块提高至所述加热电路的功率。

3. 根据方案2所述的起停系统，其中所述功率控制模块响应于钥匙接通请求来提高至所述加热电路的功率。

4. 根据方案1所述的起停系统，其中所述功率模块：

当燃烧第一燃料时，在所述发动机的起动之前将所述催化剂预热到至少所述第一阈值；以及

当燃烧第二燃料时，在所述发动机的起动之前将所述催化剂预热到至少第二阈值。

5. 根据方案4所述的起停系统，其中所述功率模块基于环境温度设定所述第二阈值。