[发明专利]内燃机用不均匀催化器加热的方法与系统

说明书

一种用于当催化器低于预定的起燃温度时来减少排气排放的不均匀催化器加热的方法和系统。该方法包括：提供由多个导电子部分形成的催化器和至少一个催化器加热设备，该设备可操作以加热催化器的多个导电子部分中的至少一个以形成至少一个预定的不均匀加热模式。提供加热器控制模块，用于控制所述至少一个催化器加热设备的操作。如果发动机处于冷启动状态，则加热器控制模块使所述至少一个催化器加热设备加热催化器的至少一个导电子部分以获得第一预定的不均匀加热模式。

技术领域

与示例性实施例一致的装置涉及一种用于发动机排气处理的方法。更具体地，与示例性实施例相一致的装置涉及一种用于在发动机操作期间来减少排气排放的不均匀催化器加热的方法。

背景技术

排放有益于催化处理内燃机排气，例如通过催化转化器排出排气，这被普遍接受。总体上，这种转化器中使用的催化器仅在催化器的温度高于一定温度时才能净化排气中的污染物，即当温度低于催化器活化温度时，转化器中的催化器不起作用。

通常，转化器中的催化器逐渐被排气加热，并在发动机启动之后达到活化温度(通常称为“起燃”温度)。然而，由于排气中的热在到达转化器之前被排气通道的冷壁带走，因此当发动机的温度低时，例如，发动机冷启动后，需要较长时间来加热催化器至起燃温度。因此，当催化器的温度低于起燃温度期间，发动机的排气并未被充分净化。在某些情况下，催化器开始起作用之前可能需要几分钟，在此期间，排气污染物被排放到环境中。

为提高催化转化器的效率，在转化器组件内引入了加热设备。发动机启动后，使加热设备供能，从而使催化器更快地达到其起燃温度从而允许在冷启动期间发生更快和增加的排放净化。

催化转化器中的传统加热设备基本上用来对整个催化器前面或整个催化器主体施加加热。尽管与非加热的转化器组件相比，加热催化器的这两种方法都已知可以在冷启动过程中表现出更快和增加的排放净化，但在冷启动和催化器达到起燃温度之间仍有一段时间，其间排放净化没有发生。下列示例性实施例试图进一步解决发动机冷启动与催化器得到起燃温度之间的排放净化限制。

发明内容

一个或多个示例性实施例解决了上述问题，通过提供在发动机冷启动、发动机怠速或发动机低负载状态或当催化器温度低于预定的起燃温度的状态时，催化器不均匀加热的方法和系统。更具体地，一个或多个示例性实施例提供了一种用于当催化器低于预定的起燃温度时来减少排气排放的不均匀催化器加热的方法。

根据示例性实施例的一个方面，提供了一种用于当催化器低于预定的起燃温度时来减少排气排放的不均匀催化器加热的方法和系统。该方法包括：提供由多个导电子部分形成的催化器和至少一个催化器加热设备，该设备可操作以加热催化器的多个导电子部分中的至少一个以形成至少一个预定的不均匀加热模式。

提供加热器控制模块，用于控制所述至少一个催化器加热设备的操作。当发动机启动，使所述至少一个催化器加热设备供能。加热器控制模块确定发动机是否处于冷启动状态。如果发动机处于冷启动状态，则加热器控制模块使所述至少一个催化器加热设备加热催化器的至少一个导电子部分以获得第一预定的不均匀加热模式。如果发动机处于怠速或低负载状态，与冷启动状态相反，则加热器控制模块使所述至少一个催化器加热设备加热催化器的至少一个导电子部分以获得第二预定的不均匀加热模式。

根据示例性实施例的一个方面，该方法进一步包括：提供与催化器和加热器控制模块连通的温度传感器，用于分别测量和读取催化器的温度。

根据示例性实施例的另一方面，提供加热器控制模块进一步包括：如果所测量的催化器温度等于预定的起燃温度，则将所测量的催化器温度与关闭所述至少一个催化器加热设备的预定起燃温度进行比较。

根据示例性实施例的另一方面，提供加热器控制模块进一步包括：在发动机打开时连续监测催化器温度。