專利名稱：基于燃料類型的起停催化劑加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛排氣系統(tǒng)，尤其涉及維持排氣部件的活性溫度的熱管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在此提供的背景說明是為了大體上介紹本發(fā)明的背景。當(dāng)前署名的發(fā)明人的一部分工作在背景技術(shù)部分中被描述，這部分內(nèi)容以及在提交申請時該描述中不另構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的方面，既不明確也不暗示地被承認(rèn)是破壞本發(fā)明的現(xiàn)有技木。在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(ICE)的燃燒循環(huán)期間，在ICE的氣缸中提供空氣/燃料混合物。空氣/燃料混合物被壓縮并燃燒，以提供輸出扭矩。在燃燒之后，ICE的活塞迫使氣缸中的廢氣通過排氣閥開ロ離開并進(jìn)入排氣系統(tǒng)。廢氣可包含氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)以及碳?xì)浠衔?HC)。取決于所燃燒的燃料的類型，廢氣還可包括甲烷(CH4)。例如，當(dāng)燃燒こ醇C2H5OH時，產(chǎn)生CH4。 ICE的廢氣處理系統(tǒng)可包括ー個或多個催化轉(zhuǎn)化器，以減輕廢氣排放。作為示例，可使用四效催化轉(zhuǎn)化器(FWC)，以減少排氣系統(tǒng)內(nèi)的N0x、C0、HC和CH4。FWC將NOx轉(zhuǎn)化成氮和氧，將CO轉(zhuǎn)化成ニ氧化碳，并氧化HC和CH4以產(chǎn)生ニ氧化碳和水。典型地，催化轉(zhuǎn)化器不阻止甲烷氣體的通過，直到被加熱至高于或等于例如600°C的溫度。在低于600°C的溫度吋，甲烷氣體可在沒有轉(zhuǎn)化的情況下通過催化轉(zhuǎn)化器。這可發(fā)生在例如發(fā)動機(jī)的冷起動期間。結(jié)果是，在催化轉(zhuǎn)化器的溫度低于甲烷的最低活性轉(zhuǎn)化溫度時，催化轉(zhuǎn)化器對轉(zhuǎn)化甲烷不起作用和/或提供最低限度的甲烷減排。

發(fā)明內(nèi)容
該部分提供了本發(fā)明的總的小結(jié)，而不是對本發(fā)明全部范圍或者其所有特征的詳盡公開。提供了 ー種起停系統(tǒng)，該起停系統(tǒng)包括燃料類型模塊，該燃料類型模塊確定供應(yīng)至發(fā)動機(jī)的燃料的燃料類型。閾值模塊基于燃料類型確定第一閾值。溫度模塊估計(jì)發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)的催化劑的溫度。比較模塊將溫度與第一閾值比較，并產(chǎn)生比較信號。功率模塊基于比較信號調(diào)節(jié)至加熱電路的功率。加熱電路構(gòu)造成提高催化劑的溫度。當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)停時，功率模塊調(diào)節(jié)至加熱電路的功率，以便提高催化劑的溫度。發(fā)動機(jī)控制模塊關(guān)停和重新起動發(fā)動機(jī)，以減小發(fā)動機(jī)的空轉(zhuǎn)時間。在其他特征中，提供了一種熱控制方法，該熱控制方法包括確定供應(yīng)至起停系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的燃料的燃料類型?；谌剂项愋痛_定第一閾值。估計(jì)發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)的催化劑的溫度?；跍囟扰c第一閾值之間的比較產(chǎn)生比較信號。基于比較信號并且當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)停時，調(diào)節(jié)至加熱電路的功率。加熱電路構(gòu)造成提高催化劑的溫度。關(guān)停和重新起動發(fā)動機(jī)，以縮短發(fā)動機(jī)的空轉(zhuǎn)時間。本發(fā)明還包括以下方案
I.ー種起停系統(tǒng)，包括燃料類型模塊，所述燃料類型模塊確定供應(yīng)至發(fā)動機(jī)的燃料的燃料類型；
閾值模塊，所述閾值模塊基于所述燃料類型確定第一閾值；
溫度模塊，所述溫度模塊估計(jì)所述發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)的催化劑的溫度；
比較模塊，所述比較模塊將所述溫度與所述第一閾值比較，并產(chǎn)生比較信號；
功率模塊，所述功率模塊基于所述比較信號調(diào)節(jié)至加熱電路的功率，其中所述加熱電路構(gòu)造成提高所述催化劑的溫度，并且其中當(dāng)所述發(fā)動機(jī)關(guān)停時，所述功率模塊調(diào)節(jié)至所述加熱電路的功率，以便提高所述催化劑的溫度；以及 發(fā)動機(jī)控制模塊，所述發(fā)動機(jī)控制模塊關(guān)停和重新起動所述發(fā)動機(jī)，以減少所述發(fā)動機(jī)的空轉(zhuǎn)時間。2.根據(jù)方案I所述的起停系統(tǒng)，其中
在所述發(fā)動機(jī)控制模塊關(guān)停所述發(fā)動機(jī)之后并且在所述發(fā)動機(jī)控制模塊重新起動所述發(fā)動機(jī)之前，所述功率模塊提高至所述加熱電路的功率；以及
當(dāng)所述發(fā)動機(jī)關(guān)閉并且所述起停系統(tǒng)運(yùn)行時，所述功率模塊提高至所述加熱電路的功率。3.根據(jù)方案2所述的起停系統(tǒng)，其中所述功率控制模塊響應(yīng)于鑰匙接通請求來提聞至所述加熱電路的功率。4.根據(jù)方案I所述的起停系統(tǒng)，其中所述功率模塊
當(dāng)燃燒第一燃料時，在所述發(fā)動機(jī)的起動之前將所述催化劑預(yù)熱到至少所述第一閾值；以及
當(dāng)燃燒第二燃料時，在所述發(fā)動機(jī)的起動之前將所述催化劑預(yù)熱到至少第二閾值。5.根據(jù)方案4所述的起停系統(tǒng)，其中所述功率模塊基于環(huán)境溫度設(shè)定所述第二閾值。6.根據(jù)方案I所述的起停系統(tǒng)，還包括變速器監(jiān)測模塊，所述變速器監(jiān)測模塊基于變速器是否處在倒車檔和行車檔的一個中來產(chǎn)生變速器信號，
其中所述功率模塊基于所述變速器信號在所述發(fā)動機(jī)的起動之前預(yù)熱所述催化劑。7.根據(jù)方案I所述的起停系統(tǒng)，還包括冷起動模塊，所述冷起動模塊基于是否要起動所述發(fā)動機(jī)和所述發(fā)動機(jī)的溫度是否低于預(yù)定溫度來產(chǎn)生冷起動信號，
其中所述功率模塊基于所述冷起動信號在所述發(fā)動機(jī)的起動之前預(yù)熱所述催化劑。8.根據(jù)方案I所述的起停系統(tǒng)，其中所述燃料類型模塊基于來自燃料傳感器的燃料信號和來自氧傳感器的氧信號中的至少ー個來估計(jì)所述燃料類型。9.根據(jù)方案I所述的起停系統(tǒng)，還包括
變速器監(jiān)測模塊，所述變速器監(jiān)測模塊基于變速器是否處在倒車檔和行車檔的ー個中來產(chǎn)生變速器信號；以及
催化劑溫度控制模塊，所述催化劑溫度控制模塊基于所述變速器信號，通過產(chǎn)生空燃比請求信號來以濃燃的空燃比操作所述發(fā)動機(jī)，從而調(diào)節(jié)所述催化劑的溫度。10.根據(jù)方案9所述的起停系統(tǒng)，其中當(dāng)所述變速器處在所述倒車檔和所述行車檔的ー個中時，所述催化劑溫度控制模塊通過產(chǎn)生所述空燃比請求信號來提高所述催化劑的溫度。11.根據(jù)方案9所述的起停系統(tǒng)，其中所述催化劑溫度控制模塊基于所述變速器信號產(chǎn)生火花請求信號和空氣泵信號中的至少ー個，以提高所述催化劑的溫度。12. 一種熱控制方法，包括
確定供應(yīng)至起停系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的燃料的燃料類型；
基于所述燃料類型確定第一閾值；
估計(jì)所述發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)的催化劑的溫度；
基于所述溫度與所述第一閾值之間的比較產(chǎn)生比較信號； 基于所述比較信號并且當(dāng)所述發(fā)動機(jī)關(guān)停時調(diào)節(jié)至加熱電路的功率，以提高所述催化劑的溫度，其中所述加熱電路構(gòu)造成提高所述催化劑的溫度；以及關(guān)停和重新起動所述發(fā)動機(jī)，以減少所述發(fā)動機(jī)的空轉(zhuǎn)時間。13.根據(jù)方案12所述的熱控制方法，還包括
在所述發(fā)動機(jī)的關(guān)停之后并在所述發(fā)動機(jī)的重新起動之前提高至所述加熱電路的功率；以及
當(dāng)所述發(fā)動機(jī)關(guān)閉并且所述起停系統(tǒng)運(yùn)行時，提高至所述加熱電路的功率。14.根據(jù)方案13所述的熱控制方法，其中響應(yīng)于鑰匙接通請求來提高至所述加熱電路的功率。15.根據(jù)方案12所述的熱控制方法，還包括
當(dāng)燃燒第一燃料時，在所述發(fā)動機(jī)的起動之前將所述催化劑預(yù)熱到至少所述第一閾值；以及
當(dāng)燃燒第二燃料時，在所述發(fā)動機(jī)的起動之前將所述催化劑預(yù)熱到至少第二閾值。16.根據(jù)方案15所述的熱控制方法，還包括基于環(huán)境溫度設(shè)定所述第二閾值。17.根據(jù)方案12所述的熱控制方法，還包括
基于變速器是否處在倒車檔和行車檔的一個中來產(chǎn)生變速器信號；以及 基于所述變速器信號在所述發(fā)動機(jī)的起動之前預(yù)熱所述催化劑。18.根據(jù)方案12所述的熱控制方法，還包括
基于是否要起動所述發(fā)動機(jī)和所述發(fā)動機(jī)的溫度是否低于預(yù)定溫度來產(chǎn)生冷起動信號；以及
基于所述冷起動信號在所述發(fā)動機(jī)的起動之前預(yù)熱所述催化劑。19.根據(jù)方案12所述的熱控制方法，其中基于來自燃料傳感器的燃料信號和來自氧傳感器的氧信號中的至少ー個來估計(jì)所述燃料類型。20.根據(jù)方案12所述的熱控制方法，還包括
基于變速器是否處在倒車檔和行車檔的一個中來產(chǎn)生變速器信號；以及基于所述變速器信號，通過產(chǎn)生火花請求信號和空氣泵信號中的至少ー個以及空燃比請求信號來以濃燃的空燃比操作所述發(fā)動機(jī)，從而調(diào)節(jié)所述催化劑的溫度，
其中當(dāng)所述變速器處在所述倒車檔和所述行車檔的ー個中時，通過產(chǎn)生所述火花請求信號和所述空氣泵信號中的至少ー個以及所述空燃比請求信號來提高所述催化劑的溫度。適用性的其它領(lǐng)域通過在此提供的說明將變得明顯。在該發(fā)明內(nèi)容中的說明和具體示例僅g在用于例示目的，而g在限制本發(fā)明的范圍。


在此描述的附圖僅用于對所選實(shí)施例而非所有可能實(shí)現(xiàn)的例示目的，且不g在限制本發(fā)明的范圍。圖I是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的熱管理系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的功能框 圖2是圖I的熱管理系統(tǒng)的功能框 圖3是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的熱控制模塊的發(fā)動機(jī)控制模塊的功能框圖；以及 圖4是根據(jù)本發(fā)明的熱控制方法的邏輯流程圖。
具體實(shí)施例方式以下說明本質(zhì)上僅是說明性的，并且決不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。為了清 楚，相同的附圖標(biāo)記在附圖中用于標(biāo)識相似的元件。如在此所使用地，短語“A、B、和C中的至少ー個”應(yīng)解釋為表示利用了非排它性邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。應(yīng)理解的是，在不改變本發(fā)明原理的情況下，可以不同的順序執(zhí)行方法內(nèi)的步驟。如在此所使用地，術(shù)語“模塊”可指的是以下各項(xiàng)中的一部分或者可以包括以下各項(xiàng)專用集成電路(ASIC);電子電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的(共用、專用、或組)處理器；提供所述功能性的其他合適部件；或以上各項(xiàng)的ー些或全部的組合，例如在片上系統(tǒng)中。術(shù)語“模塊”可包括存儲由處理器執(zhí)行的代碼的(共用、專用、或組)存儲器。如以上所使用地，術(shù)語“代碼”可包括軟件、固件和/或微碼，并且可指的是程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο蟆Ｈ缫陨纤褂玫?，術(shù)語“共用”意指可利用單個(共用)處理器執(zhí)行來自多個模塊的ー些或所有代碼。另外，來自多個模塊的ー些或所有代碼可由單個(共用)存儲器存儲。如以上所使用地，術(shù)語“組”意指可利用一組處理器執(zhí)行來自單個模塊的ー些或所有代碼。另外，可利用一組存儲器存儲來自單個模塊的ー些或所有代碼。在此描述的設(shè)備和方法可通過由ー個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序包括存儲在非暫時性有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行的指令。計(jì)算機(jī)程序還可包括存儲的數(shù)據(jù)。非暫時性有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例為非易失性存儲器、磁存儲器和光存儲器。在此使用的術(shù)語僅為了描述特定示例性實(shí)施例，且不g在是限制性的。如在此所使用地，除非上下文以另外的方式清楚地指示，否則措詞“一”、“一個”以及“該”可以被認(rèn)為也包含“多個”的情況。術(shù)語“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”都是包括性的，并且因此詳細(xì)說明了所聲明的特征、任務(wù)、操作、元件和/或部件的存在，但不排除ー個或多個其他特征、任務(wù)、操作、元件、部件和/或它們的組合的存在或附加。除非明確地確定為執(zhí)行的順序，否則在此描述的方法的步驟、過程和操作不應(yīng)理解為一定需要它們按所討論或例示的特定順序來執(zhí)行。還應(yīng)理解的是，可采用附加的或替代的步驟。盡管術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等等在此可用于描述各種元件、部件和/或裝置，但這些元件、部件和/或裝置不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可僅用于使ー個元件、部件或裝置區(qū)別于另一元件、部件或裝置。除非由上下文清楚地指示，否則諸如“第一”、“第二”及其他數(shù)值項(xiàng)之類的術(shù)語在用于本文中時并不暗含有序列或順序的含義。因此，以下討論的第一元件、部件或裝置在不偏離示例的實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下可被稱為第二元件、部件或裝置。
在圖I和圖2中，示出了發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10和熱管理系統(tǒng)12。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10可以是混合動カ電動車輛系統(tǒng)、起停車輛系統(tǒng)(例如12伏起停系統(tǒng))、低排放車輛系統(tǒng)，等等。起停系統(tǒng)(或起-停系統(tǒng))自動地關(guān)停和重新起動內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(例如發(fā)動機(jī)14)，以減少發(fā)動機(jī)花費(fèi)于空轉(zhuǎn)的時間量，從而改善了燃料經(jīng)濟(jì)性并降低了排放。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10包括熱管理系統(tǒng)12和具有排氣系統(tǒng)16的發(fā)動機(jī)14。排氣系統(tǒng)16包括靠近耦接的四效催化轉(zhuǎn)化器(CC FffC) 18和底盤下FWC 20。熱管理系統(tǒng)12將至少CCFffC 18的溫度提高并維持成高于甲烷的最低轉(zhuǎn)化溫度(例如600°C)，和/或?qū)C FffC 18的活性體積提高并維持成高于預(yù)定的轉(zhuǎn)化閾值?；钚泽w積指的是CC FffC 18中為活性(SP，處在高于最低轉(zhuǎn)化溫度的溫度)的部分或體積。預(yù)定的轉(zhuǎn)化閾值指的是CC FWC18至少使由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的甲烷的預(yù)定百分比得到轉(zhuǎn)化的活性體積。
盡管發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10顯示為火花點(diǎn)火直噴式發(fā)動機(jī)，但是發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10僅作為示例被提供。熱管理系統(tǒng)12可實(shí)施在各種其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)上，諸如分層燃燒(stratified)發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、端ロ燃料噴射系統(tǒng)、均質(zhì)充氣壓燃式(HCCI)發(fā)動機(jī)系統(tǒng),等等。分層燃燒發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可指的是燃料在進(jìn)入發(fā)動機(jī)的氣缸時被點(diǎn)燃的直噴式發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10包括發(fā)動機(jī)14，其燃燒空氣與燃料(空氣/燃料)混合物，以產(chǎn)生驅(qū)動扭矩?？諝馔ㄟ^空氣濾清器20進(jìn)入發(fā)動機(jī)14。空氣經(jīng)過空氣濾清器20，并可被吸入渦輪增壓器22。渦輪增壓器22在被包括時壓縮新鮮空氣。壓縮越大，則發(fā)動機(jī)14的輸出越大。當(dāng)包括有空氣冷卻器24時，壓縮空氣在進(jìn)入進(jìn)氣歧管26之前還通過空氣冷卻器24。進(jìn)氣歧管26內(nèi)的空氣被分配到氣缸28中。燃料由燃料噴射器30噴射到氣缸28中，燃料噴射器30是燃料噴射系統(tǒng)31的一部分。燃料可以是各種類型，并且可以是混合物。燃料類型例如可包括醇基燃料(例如甲醇和こ醇)、汽油(汽油燃料)、或它們的混合物(諸如E85 (靈活燃料))。發(fā)動機(jī)14可接收單ー燃料類型、多種燃料類型、和/或不同燃料類型的混合物。例如，燃料噴射系統(tǒng)31可包括多個燃料箱(未示出)；每個燃料箱可具有不同的燃料類型和/或燃料混合物。燃料噴射系統(tǒng)31可向發(fā)動機(jī)14選擇性地提供燃料類型和/或混合物中的ー種或多種?？山?jīng)由燃料管線34上的燃料傳感器32檢測和/或基于來自氧傳感器36的氧信號02估計(jì)向發(fā)動機(jī)14提供的燃料類型?；鸹ㄈ?8點(diǎn)燃?xì)飧?8中的空氣/燃料混合物?？諝?燃料混合物的燃燒產(chǎn)生排氣。排氣離開氣缸28進(jìn)入排氣系統(tǒng)16。熱管理系統(tǒng)12包括發(fā)動機(jī)14、排氣系統(tǒng)16和具有熱控制模塊41的發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM) 40。排氣系統(tǒng)16包括CC FffC 18、燃料傳感器32、氧傳感器36、ECM 40、排氣歧管42、催化劑加熱電路44和空氣泵46。在示出的示例中，排氣系統(tǒng)16按以下順序包括排氣歧管42、第一排氣導(dǎo)管124、第二排氣導(dǎo)管126、CC FffC 18、第三排氣導(dǎo)管128、底盤下FWC20、以及第四排氣導(dǎo)管132?？諝獗?6連接至排氣歧管42。氧傳感器36在空氣泵46上游連接至排氣歧管42。作為示例，CC FWC 18可減少氮氧化物NOx，并使一氧化碳(CO)、未燃燒的碳?xì)浠衔?HC)、甲烷以及揮發(fā)性有機(jī)化合物氧化。CC FffC 18基于排氣系統(tǒng)16中燃燒后的空氣/燃料比使排氣氧化。氧化量提高了排氣的溫度。CC FffC 18包括電加熱式催化劑(EHC)48和非EHC 50(非電加熱式催化劑)。經(jīng)由催化劑加熱電路44來主動地加熱EHC 48。通過相鄰的熱傳遞和/或經(jīng)由發(fā)動機(jī)14的燃料增濃和到排氣系統(tǒng)16中的二次空氣噴射(SAI)，被動地加熱非EHC 50。EHC 48和非EHC 50可指的是單ー催化劑的不同部分，或者可以是不同的相鄰催化劑。僅舉例來說，EHC 48可近似具有CC FffC 18的總催化劑質(zhì)量的20%。非EHC50可近似具有總催化劑質(zhì)量的70_80%。非EHC 50可由于來自EHC 48的相鄰熱傳遞從而在溫度方面提高。EHC 48從催化劑加熱電路44接收選擇的電流和/或選擇的電壓。電加熱EHC 48而不是非EHC50允許EHC 48至少到最低轉(zhuǎn)化溫度的快速啟用。催化劑加熱電路44包括ー個或多個端子。在示出的示例中，提供了兩個端子；電源端子52和接地或返回端子54。在示出的示例中，EHC 48可用作端子52、54之間的電阻元件，并可從電源端子52接收電流。在向電源端子52供應(yīng)電流吋，EHC 48的溫度提高。當(dāng)發(fā)動機(jī)14停用(即，關(guān)閉)吋，這允許EHC 48在溫度方面提高。當(dāng)禁止燃料和火花(即點(diǎn)火系統(tǒng))和/或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為0時，發(fā)動機(jī)14停用。當(dāng)發(fā)動機(jī)14停用吋，EHC 48可提高到至少最低轉(zhuǎn)化溫度?？扇芜x地，EGR閥(未示出)將一部分排氣再循環(huán)回到進(jìn)氣歧管26中。排氣的其余 部分則被引導(dǎo)到渦輪增壓器22中，以驅(qū)動渦輪。渦輪有助于對從空氣濾清器20接收的新鮮空氣進(jìn)行壓縮。排氣從渦輪增壓器22流向CC FffC 18。熱管理系統(tǒng)12和排氣系統(tǒng)16如由ECM 40的熱控制模塊41控制的那樣可以以溫度維持模式、預(yù)熱模式、催化劑加熱模式和正常操作模式來操作。溫度維持模式指的是將至少EHC 48和/或CC FffC 18的溫度維持在或維持成高于最低轉(zhuǎn)化溫度，和/或?qū)HC 48和/或CC FffC 18的活性體積維持在或維持成大于甲烷的預(yù)定轉(zhuǎn)化閾值。在溫度維持模式期間，可啟動催化劑加熱電路44，將催化劑加熱電路44維持在運(yùn)行狀態(tài)，和/或使催化劑加熱電路44循環(huán)地運(yùn)行(ON)和關(guān)閉(OFF)。ECM 40在催化劑加熱模式期間控制供應(yīng)至端子52,54的電流和電壓以及EHC 48的加熱時間。預(yù)熱模式包括在發(fā)動機(jī)14停用時啟動催化劑加熱電路44，以至少提高EHC 48的溫度。將至少EHC 48和/或CC FffC 18的溫度提高到至少最低轉(zhuǎn)化溫度，和/或直到EHC 48和/或CC FffC 18的活性體積大于或等于關(guān)于甲烷的預(yù)定轉(zhuǎn)化閾值。催化劑加熱模式包括起動發(fā)動機(jī)14并加熱EHC 48、非EHC 50和/或底盤下FWC
20。EHC 48、非EHC 50和/或底盤下FWC 20可被加熱到至少最低轉(zhuǎn)化溫度，和/或直到EHC 48、非EHC 50和/或底盤下FWC 20的活性體積大于或等于相應(yīng)的關(guān)于甲烷的預(yù)定轉(zhuǎn)化閾值。在催化劑加熱模式期間，熱控制模塊41可延遲發(fā)動機(jī)14的火花，以濃燃的空氣/燃料比操作發(fā)動機(jī)14和/或増加流入排氣系統(tǒng)16的空氣量。濃燃的空氣/燃料比是低于化學(xué)計(jì)量比的比率。例如，發(fā)動機(jī)14在先前狀態(tài)期間可以化學(xué)計(jì)量比(例如14. 7:1)操作，然后在當(dāng)前狀態(tài)(或者在先前狀態(tài)之后的狀態(tài))期間以濃燃的空氣/燃料比(例如低于14. 7:1)操作。在催化劑加熱模式期間，可增加到發(fā)動機(jī)14的燃料流量和/或可降低發(fā)動機(jī)14的空氣流率，從而使得發(fā)動機(jī)14的空氣/燃料比降低。熱控制模塊41可通過啟動空氣泵46來提高排氣系統(tǒng)16中的空氣流量，以將環(huán)境空氣噴射到排氣系統(tǒng)16中。環(huán)境空氣在CC FffC 18上游被噴射排氣系統(tǒng)16中。正常操作模式指的是當(dāng)發(fā)動機(jī)14啟動時，催化劑加熱電路44關(guān)閉并且EHC 48、非EHC 50、CC FffC 18和/或底盤下FWC 20對于甲烷而言都是活性的。當(dāng)EHC 48、非EHC50、CC FffC 18和/或底盤下FWC 20的溫度高于或等于最低轉(zhuǎn)化溫度和/或它們的活性體積大于或等于關(guān)于甲烷的相應(yīng)的預(yù)定轉(zhuǎn)化閾值時，則它們對于甲烷而言都是活性的。發(fā)動機(jī)10還可包括混合動カ控制模塊(HCM)60和一個或多個電動機(jī)62。如所示，HCM 60可以是ECM 40的一部分或者可以是獨(dú)立的控制模塊。HCM 60控制電動機(jī)62的操作。電動機(jī)62可補(bǔ)充和/或替代發(fā)動機(jī)14的功率輸出。電動機(jī)62可用于調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)14的轉(zhuǎn)速(即發(fā)動機(jī)14的曲軸66的旋轉(zhuǎn)速度)。ECM 40和/或HCM 60可控制電動機(jī)62的操作。電動機(jī)62可經(jīng)由皮帶/帶輪系統(tǒng)、經(jīng)由變速器、一個或多個離合器、和/或經(jīng)由其他機(jī)械連接裝置連接至發(fā)動機(jī)14。電動機(jī)62可補(bǔ)充和/或替代發(fā)動機(jī)14的功率輸出。電動機(jī)62可用于調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)14的轉(zhuǎn)速(SP發(fā)動機(jī)14的曲軸66的旋轉(zhuǎn)速度)。
ECM 40和熱控制模塊41可基于傳感器信息來控制發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10、熱管理系統(tǒng)12和排氣系統(tǒng)16的操作。可經(jīng)由傳感器直接獲得和/或經(jīng)由存儲在存儲器70中的算法、模型和/或表格間接獲得傳感器信息。示出了用于確定排氣流量水平、排氣溫度水平、排氣壓力水平、催化劑溫度、氧含量、進(jìn)氣流率、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、EGR等的ー些不例傳感器180。不出了排氣流量傳感器182、排氣溫度傳感器183、排氣壓力傳感器185、催化劑溫度傳感器186、環(huán)境溫度傳感器187、氧傳感器188、發(fā)動機(jī)溫度傳感器189、EGR傳感器190、進(jìn)氣流量傳感器192、進(jìn)氣壓力傳感器194、進(jìn)氣溫度傳感器196、車速傳感器198和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器199。發(fā)動機(jī)溫度傳感器189例如可以是冷卻劑溫度傳感器和/或油溫傳感器。第一排氣流量、壓カ和/或溫度傳感器200可連接至第二排氣導(dǎo)管126并且位于CC FffC 18上游。第二排氣流量、壓カ和/或溫度傳感器202可在CC FffC 18下游連接至第三排氣導(dǎo)管128。第一催化劑溫度傳感器204可連接至CC FffC 18。第三排氣流量、壓カ和/或溫度傳感器206可在底盤下FWC 20下游連接至第四排氣導(dǎo)管132。第二催化劑溫度傳感器108可連接至底盤下FWC 20。ECM 40和熱控制模塊41可基于來自傳感器32、36、180和200-208的信息來控制熱管理系統(tǒng)12和發(fā)動機(jī)14的操作?，F(xiàn)在還參考圖3，其示出了包括熱控制模塊41的ECM 40。熱控制模塊41包括變速器監(jiān)測模塊210、冷起動模塊212、燃料類型電路214和催化劑溫度控制模塊216。變速器監(jiān)測模塊210監(jiān)測連接至發(fā)動機(jī)14的變速器218的狀態(tài)(例如，倒車檔(R)、空檔(N)、行車檔(D1、D2))。變速器的狀態(tài)由第一變速器信號TRANS (219)指示。變速器監(jiān)測模塊210確定變速器218何時以倒車檔或行車檔接合，并且經(jīng)由第二變速器信號GEAR (220)指示該信息。冷起動模塊212確定發(fā)動機(jī)14何時起動并具有低于預(yù)定溫度的溫度。冷起動模塊212可基于由ECM 40產(chǎn)生的起動請求來確定是否起動發(fā)動機(jī)14。起動請求可以是用戶和/或系統(tǒng)產(chǎn)生的請求。可基于鑰匙接通事件(例如，鎖芯的旋轉(zhuǎn)，或者車輛起動開關(guān)到起動位置的致動)產(chǎn)生基于用戶的起動請求。鑰匙接通事件例如可由鑰匙信號KEY (222)指示。例如，可由起停系統(tǒng)或混合動カ系統(tǒng)來產(chǎn)生基于系統(tǒng)的起動請求，以起動發(fā)動機(jī)14?？苫趤碜园l(fā)動機(jī)溫度傳感器189的信號(例如發(fā)動機(jī)溫度信號Tmg(223))確定發(fā)動機(jī)溫度。冷起動模塊212產(chǎn)生冷起動信號CS (224)，其指示是否發(fā)生了冷起動。燃料類型電路214包括燃料類型模塊226和閾值確定模塊228。燃料類型模塊226確定向發(fā)動機(jī)14提供的燃料的類型?？苫趤碜匀剂蟼鞲衅?2的燃料傳感器信號SFua(230)確定和/或基于來自氧傳感器36的氧信號02 (232)估計(jì)燃料類型。燃料類型模塊226產(chǎn)生指示燃料類型的燃料類型信號TYPE (234)。閾值確定模塊228基于由燃料類型信號TYPE指示的燃料類型來確定ー個或多個溫度和活性體積閾值。燃料類型模塊226可在存儲于存儲器70中的一個或多個閾值表236中查找閾值,并產(chǎn)生閾值信號Tthk (237)。催化劑溫度控制模塊216控制EHC 48、非EHC 50、CC FffC 18和底盤下FWC 20的溫度。催化劑溫度控制模塊216包括溫度監(jiān)測模塊240、催化劑比較模塊242、模式選擇模塊244和EHC功率模塊246。溫度監(jiān)測模塊240監(jiān)測、估計(jì)和/或確定排氣系統(tǒng)16的溫度，包括EHC 48、非EHC 50、CC FffC 18和底盤下FWC 20的溫度。溫度監(jiān)測模塊240可確定EHC 48、非EHC 50、CC FffC 18和/或底盤下(underfloor)FWC 20相應(yīng)的操作和/或平均溫度和/或活性體積?？苫谙駿HC 48提供的電流、電壓和/或功率來估計(jì)EHC 48的溫度。可基于來自傳感器200-208的信號T1-T5(250-254)、存儲在存儲器70中的算法和/或系統(tǒng)模型來確定EHC 48、非EHC 50、CC FffC18和/或底盤下FWC 20的溫度。溫度監(jiān)測模塊240產(chǎn)生指示相應(yīng)的溫度和活性體積的催 化劑溫度信號T。(256)和活性體積信號AV (258)。活性體積指的是EHC48、非EHC 50、CCFffC 18和/或底盤下FWC 20中處于活性(即，具有高于甲烷轉(zhuǎn)化溫度的溫度)的體積。作為示例，溫度監(jiān)測模塊240可利用第一熱模型并基于發(fā)動機(jī)參數(shù)和/或排氣溫度來估計(jì)CC FffC 18的溫度和/或活性體積，以下關(guān)于方程I和方程2描述了所述發(fā)動機(jī)參數(shù)和/或排氣溫度中的ー些。第一熱模型可包括諸如方程I和方程2之類的方程。
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TambsCAMiSPKJmFraiate是通過CC FffC 18的排氣流率，其可以是供應(yīng)至氣缸28的質(zhì)量空氣流量和燃料量的函數(shù)。質(zhì)量空氣流量可由諸如進(jìn)氣流量傳感器92之類的質(zhì)量空氣流量傳感器確定。S■為發(fā)動機(jī)14的轉(zhuǎn)速(即發(fā)動機(jī)14的曲軸的旋轉(zhuǎn)速度)。DC為發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)(duty cycle)。CCMass 為 CC FffC 18 的質(zhì)量。CCimp 為 CC FffC 18 的電阻或阻抗。EKunTime 是發(fā)動機(jī)14啟動(運(yùn)轉(zhuǎn))的時間。ELoad是發(fā)動機(jī)14當(dāng)前的負(fù)載。Texh可指的是排氣系統(tǒng)16的溫度，并且可基于傳感器200-208中的ー個或多個。Tamb為環(huán)境溫度。CAM是發(fā)動機(jī)14的凸輪定相。SPK為火花正吋。CC FffC 18的溫度和/或活性體積可基于在方程I和方程2中提供的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)中的ー個或多個和/或其他發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。類似的方程可用于確定EHC 48、非EHC 50和/或底盤下FWC 20的溫度和活性體積。催化劑比較模塊242基于閾值信號Tthk確定EHC 48、非EHC 50、CC FffC 18和/或底盤下FWC 20對于甲烷是否為活性的。催化劑比較模塊242將由溫度信號Tc指示的溫度與由閾值信號Tthk指示的溫度閾值比較。催化劑比較模塊242還可以或者替代性地將由活性體積信號AV指示的活性體積與由閾值信號Tthk指示的活性體積閾值比較。催化劑比較模塊242產(chǎn)生比較信號Cl (260)，其指示了由溫度信號Tc指示的溫度是否高于相應(yīng)的溫度閾值和/或由活性體積信號AV指示的活性體積是否大于相應(yīng)的活性體積閾值。在一個實(shí)現(xiàn)中，并且作為示例，催化劑比較模塊242確定EHC 48的溫度是否高于用于轉(zhuǎn)化甲烷的預(yù)定溫度閾值。模式選擇模塊244確定發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10、熱管理系統(tǒng)12和/或排氣系統(tǒng)16的操作模式。可基于第二變速器信號GEAR、冷起動信號CS和/或比較信號Cl來選擇模式。模式經(jīng)由模式信號MODE (262)指示，并且可以是溫度維持模式、預(yù)熱模式、催化劑加熱模式和正常操作模式中的ー種。EHC功率模塊246基于比較信號Cl和模式信號MODE調(diào)節(jié)和/或維持排氣系統(tǒng)16的溫度。EHC功率模塊246產(chǎn)生各種信號,下面關(guān)于圖4來描述所述各種信號。ECM 40和/或熱控制模塊41還可包括空氣/燃料比控制模塊266和火花控制模塊268?？諝?燃料比控制模塊266包括空氣控制模塊270和燃料控制模塊272?？諝饪?制模塊270控制到氣缸28的空氣流量。燃料控制模塊272控制到氣缸28的燃料。火花控制模塊268控制氣缸28的火花正時。模塊266、268、270、272可基于由EHC功率模塊246產(chǎn)生的各種信號來操作?？諝饪刂颇K270產(chǎn)生空氣控制信號THR(274)，其可被提供至節(jié)氣門致動器模塊276，以控制節(jié)氣門板的位置和調(diào)節(jié)供應(yīng)至氣缸28的空氣量。改變發(fā)動機(jī)參數(shù)的每個系統(tǒng)可稱為接收致動器值的致動器。例如，節(jié)氣門致動器模塊276可稱為致動器，而節(jié)氣門開ロ面積可稱為致動器值。節(jié)氣門致動器模塊276可通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的葉片的角度得到節(jié)氣門開ロ面積。節(jié)氣門致動器模塊276可利用ー個或多個節(jié)氣門位置傳感器(未示出)監(jiān)測節(jié)流閥的位置?？諝饪刂颇K270可向節(jié)氣門致動器模塊276輸出期望的面積信號。節(jié)氣門致動器模塊276于是調(diào)節(jié)節(jié)流閥，以產(chǎn)生期望的節(jié)氣門面積。燃料控制模塊272產(chǎn)生燃料控制信號FUEL (278)，其可被提供至燃料致動器模塊280，以調(diào)節(jié)供應(yīng)至氣缸28的燃料量。燃料致動器模塊280可控制燃料噴射器30的操作。火花控制模塊268可產(chǎn)生火花控制(或正時)信號SPARK (282)，其可被提供至火花致動器模塊284?；鸹ㄖ聞悠髂K284可稱為致動器，而對應(yīng)的致動器值例如可以是相對于氣缸TDC或氣缸當(dāng)前的火花時間的火花延遲量。火花致動器模塊284控制火花塞32的操作。關(guān)于圖4的方法來進(jìn)ー步描述圖3的模塊的操作。可利用許多方法操作熱管理系統(tǒng)12，圖4的方法則提供了一種示例的方法。在圖4中，示出了熱控制方法。盡管主要關(guān)于圖1-3的實(shí)現(xiàn)來描述以下的任務(wù)，但這些任務(wù)可容易地修改，以便適用于本發(fā)明其他的實(shí)現(xiàn)。這些任務(wù)可被反復(fù)地執(zhí)行。該方法可開始于300。在302處，產(chǎn)生傳感器信號。例如，傳感器(燃料傳感器、氧傳感器)32、36、180和200-208可產(chǎn)生相應(yīng)的傳感器信號。在304處，冷起動模塊212確定是否如上所述的那樣發(fā)生了冷起動。冷起動模塊212可基于在302處產(chǎn)生的傳感器信號中的一個或多個來產(chǎn)生冷起動信號CS。當(dāng)未發(fā)生冷起動時，執(zhí)行任務(wù)306，并且模式選擇模塊244產(chǎn)生模式信號MODE，以指示正常操作模式下的操作。當(dāng)發(fā)生冷起動時，執(zhí)行任務(wù)308。在發(fā)生下述情況時可以不執(zhí)行冷啟動，所述情況為例如當(dāng)發(fā)動機(jī)14啟動(S卩，處于運(yùn)行，或者燃料和火花都使能并且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于0)時；當(dāng)發(fā)動機(jī)14的溫度高于預(yù)定溫度時；當(dāng)已產(chǎn)生鑰匙接通請求時；當(dāng)催化劑加熱電路44停用，排氣系統(tǒng)16的溫度高于相應(yīng)的甲烷轉(zhuǎn)化溫度時；和/或當(dāng)排氣系統(tǒng)16的活性體積大于相應(yīng)的預(yù)定轉(zhuǎn)化閾值吋。
在306處,發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10、熱管理系統(tǒng)12和排氣系統(tǒng)16以正常操作模式操作。催化劑加熱電路44停用。熱控制模塊41在以正常操作模式操作的同時可返回到任務(wù)302。在308處，燃料類型模塊226確定燃料類型，并產(chǎn)生燃料類型信號TYPE。在309處，閾值確定模塊228基于燃料類型確定溫度閾值和/或活性體積閾值。在310處，變速器監(jiān)測模塊210確定變速器216是否處在倒車檔或行車檔中。變速器監(jiān)測模塊210產(chǎn)生第二變速器信號GEAR，以指示該信息。當(dāng)?shù)诙兯倨餍盘朑EAR指示變速器218處在倒車檔或行車檔中時,執(zhí)行任務(wù)312,并且模式選擇模塊244產(chǎn)生模式信號MODE,以指示以催化劑加熱模式操作。當(dāng)變速器218不處在倒車檔或行車檔中(例如處在空檔中)時，執(zhí)行任務(wù)316。
在312處，起動發(fā)動機(jī)14，并且EHC功率模塊246產(chǎn)生信號，以提高CC FffC 18和底盤下FWC 20的溫度。可基于在308處確定的燃料類型和/或在309處確定的閾值來產(chǎn)生信號。催化劑溫度控制模塊216和/或EHC功率模塊246可產(chǎn)生空氣泵信號AIR(311)、空氣/燃料請求信號RICH (313)和/或火花請求信號RET (315)，以提高進(jìn)入排氣系統(tǒng)16的空氣流量，降低發(fā)動機(jī)14的空氣/燃料比和/或延遲發(fā)動機(jī)的火花?？僧a(chǎn)生空氣/燃料請求信號RICH，以提供比當(dāng)前的空氣/燃料比濃燃的空氣/燃料比和/或提供濃燃的空氣/燃料比。濃燃的空氣/燃料比可指的是低于化學(xué)計(jì)量的空氣/燃料比(例如14. 7:1)的空氣/燃料比。濃燃的發(fā)動機(jī)操作提高了發(fā)動機(jī)操作溫度，這又提高了催化劑的溫度?？諝獗眯盘朅IR可被提供至空氣泵46?？諝?燃料請求信號RICH可被提供至空氣/燃料比控制模塊266?？苫诳諝?燃料請求信號RICH產(chǎn)生空氣控制信號THR和燃料控制信號FUEL?；鸹ㄕ埱笮盘朢ET可被提供至火花控制模塊268?？苫诨鸹ㄕ埱笮盘朢ET產(chǎn)生火花控制信號SPARK。熱控制模塊41在以催化劑加熱模式操作的同時可返回到任務(wù) 302。在316處，比較模塊242確定由溫度信號Tc指不的溫度是否低于由閾值信號Tthk指示的溫度閾值。比較模塊242還可以或者替代性地確定由活性體積信號AV指示的活性體積是否小于由閾值信號Tthk指示的相應(yīng)的活性體積閾值。當(dāng)溫度中的一個或多個低于溫度閾值和/或活性體積中的一個或多個小于相應(yīng)的活性體積閾值時，可執(zhí)行任務(wù)318。在一個實(shí)現(xiàn)中，比較模塊242確定EHC 48的溫度Tehc是否低于用于甲烷轉(zhuǎn)化的預(yù)定閾值U。當(dāng)溫度Tetc低于預(yù)定閾值Tmet吋，執(zhí)行任務(wù)318，否則執(zhí)行任務(wù)320。這由判定塊316示出。作為示例，預(yù)定閾值Tmet可被設(shè)定成當(dāng)燃燒醇基燃料(諸如甲醇或こ醇)時比當(dāng)燃燒汽油時高。為了在起動發(fā)動機(jī)14之前有效地繞過預(yù)熱和/或提高EHC 48的溫度，可將預(yù)定閾值Tmet設(shè)定為環(huán)境溫度，如由環(huán)境溫度傳感器187所指示地。這例如可當(dāng)燃燒汽油時加以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)執(zhí)行任務(wù)318吋，模式選擇模塊244產(chǎn)生指示了在預(yù)熱模式下的操作的模式信號MODE。當(dāng)執(zhí)行任務(wù)320吋，模式選擇模塊244產(chǎn)生指示了在溫度維持模式下的操作的模式信號MODE。在318處，執(zhí)行預(yù)熱模式，包括預(yù)熱EHC 48、非EHC 50、CC FffC 18和底盤下FWC20中的ー個或多個。在一個實(shí)現(xiàn)中，經(jīng)由催化劑加熱電路44加熱EHC 48?；谠?08處確定的燃料類型和/或在309處確定的閾值，可啟動催化劑加熱電路44，并且可設(shè)定催化劑加熱電路44的電流、電壓和/或功率。
EHC功率模塊246基于燃料類型和/或由閾值信號Tthk指示的閾值來產(chǎn)生功率信號POWER (319)。功率信號POWER可被提供至催化劑加熱電路44，以控制EHC 48的加熱。作為示例，與汽油相反，當(dāng)燃燒E85燃料時可向催化劑加熱電路44提供更多的功率。發(fā)動機(jī)在預(yù)熱模式期間停用。熱控制模塊41在以預(yù)熱模式操作的同時可返回到任務(wù)302。在320處，執(zhí)行溫度維持模式，以維持EHC 48、非EHC 50,CC FffC 18和/或底盤下FffC 20的溫度。這可以包括調(diào)節(jié)催化劑加熱電路44的電流、電壓和/或功率，以維持EHC48的溫度。基于在308處確定的燃料類型和/或在309處確定的閾值調(diào)節(jié)催化劑加熱電路44的操作。EHC功率模塊246基于燃料類型和/或閾值產(chǎn)生和/或調(diào)節(jié)到催化劑加熱電路44的功率信號POWER。在一個實(shí)現(xiàn)中，將EHC 48的溫度維持在高于或等于用于轉(zhuǎn)化甲烷的預(yù)定溫度的溫度。熱控制模塊41在以溫度保持模式操作的同時可返回到任務(wù)302。上述任務(wù)應(yīng)是說明性的示例；這些任務(wù)取決于應(yīng)用可以順次、同步、同時、連續(xù)、在重疊的時間段期間、或者以不同的順序執(zhí)行。還有，以上任務(wù)的數(shù)字標(biāo)記不一定是按照這些任務(wù)被執(zhí)行的順序。例如，可在任務(wù)318和/或任務(wù)320之后執(zhí)行任務(wù)310,以進(jìn)一步提聞 EHC、非EHC、CC FffC 18和/或底盤下FWC 20的溫度?？稍谌蝿?wù)318之后執(zhí)行任務(wù)320，以維持EHC、非EHC、CC FffC 18和/或底盤下FWC 20的溫度?？稍趫?zhí)行發(fā)動機(jī)12的冷起動之前執(zhí)行任務(wù)312-320。EHC功率模塊246可在ECM 40關(guān)停發(fā)動機(jī)14之后并在ECM 40重新起動發(fā)動機(jī)14之前(例如在任務(wù)318和320處)調(diào)節(jié)和/或提高至催化劑加熱電路44的功率。這可在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10為起停系統(tǒng)時發(fā)生。當(dāng)發(fā)動機(jī)14關(guān)閉并且起停系統(tǒng)運(yùn)行吋，EHC功率模塊246可調(diào)節(jié)和/或提高至催化劑加熱電路44的功率。起停系統(tǒng)可在鑰匙接通事件之后和/或當(dāng)鎖芯和/或車輛起動開關(guān)處在開啟位置時運(yùn)行。上述實(shí)現(xiàn)改善了起動/停止發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的減排，包括甲烷排放的減少。通過在預(yù)熱排氣系統(tǒng)的催化劑時考慮到所使用的燃料類型，這些實(shí)現(xiàn)限制了對電池壽命的影響。根據(jù)燃料類型來調(diào)節(jié)由電池供應(yīng)至加熱電路和/或空氣泵的電流。當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)閉然后在冷起動期間，可較快速地加熱催化劑。在冷起動期間引導(dǎo)來自發(fā)動機(jī)的排氣穿過催化劑，這可能降低催化劑的溫度。為此，通過在起動發(fā)動機(jī)之前預(yù)熱催化劑，消耗較低的功率。為了例證和說明，已提供了對實(shí)施例的前述說明。所述說明并不旨在是無遺漏的，也不g在限制本發(fā)明。即使未明確示出或描述，但是特定實(shí)施例的単獨(dú)元件或特征一般不局限于該特定實(shí)施例，而是在可適用的情況下可互換，并且可用于選定的實(shí)施例。所述單獨(dú)的元件和特征還可以許多方式改變。這樣的變化不被認(rèn)為是相對于本發(fā)明的偏離，并且所有這樣的修改都被認(rèn)為被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種起停系統(tǒng)，包括 燃料類型模塊，所述燃料類型模塊確定供應(yīng)至發(fā)動機(jī)的燃料的燃料類型； 閾值模塊，所述閾值模塊基于所述燃料類型確定第一閾值； 溫度模塊，所述溫度模塊估計(jì)所述發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)的催化劑的溫度； 比較模塊，所述比較模塊將所述溫度與所述第一閾值比較，并產(chǎn)生比較信號； 功率模塊，所述功率模塊基于所述比較信號調(diào)節(jié)至加熱電路的功率，其中所述加熱電路構(gòu)造成提高所述催化劑的溫度，并且其中當(dāng)所述發(fā)動機(jī)關(guān)停時，所述功率模塊調(diào)節(jié)至所述加熱電路的功率，以便提高所述催化劑的溫度；以及 發(fā)動機(jī)控制模塊，所述發(fā)動機(jī)控制模塊關(guān)停和重新起動所述發(fā)動機(jī)，以減少所述發(fā)動機(jī)的空轉(zhuǎn)時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起停系統(tǒng)，其中 在所述發(fā)動機(jī)控制模塊關(guān)停所述發(fā)動機(jī)之后并且在所述發(fā)動機(jī)控制模塊重新起動所述發(fā)動機(jī)之前，所述功率模塊提高至所述加熱電路的功率；以及 當(dāng)所述發(fā)動機(jī)關(guān)閉并且所述起停系統(tǒng)運(yùn)行時，所述功率模塊提高至所述加熱電路的功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的起停系統(tǒng)，其中所述功率控制模塊響應(yīng)于鑰匙接通請求來提高至所述加熱電路的功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起停系統(tǒng)，其中所述功率模塊 當(dāng)燃燒第一燃料時，在所述發(fā)動機(jī)的起動之前將所述催化劑預(yù)熱到至少所述第一閾值；以及 當(dāng)燃燒第二燃料時，在所述發(fā)動機(jī)的起動之前將所述催化劑預(yù)熱到至少第二閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的起停系統(tǒng)，其中所述功率模塊基于環(huán)境溫度設(shè)定所述第二閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起停系統(tǒng)，還包括變速器監(jiān)測模塊，所述變速器監(jiān)測模塊基于變速器是否處在倒車檔和行車檔的一個中來產(chǎn)生變速器信號， 其中所述功率模塊基于所述變速器信號在所述發(fā)動機(jī)的起動之前預(yù)熱所述催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起停系統(tǒng)，還包括冷起動模塊，所述冷起動模塊基于是否要起動所述發(fā)動機(jī)和所述發(fā)動機(jī)的溫度是否低于預(yù)定溫度來產(chǎn)生冷起動信號， 其中所述功率模塊基于所述冷起動信號在所述發(fā)動機(jī)的起動之前預(yù)熱所述催化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起停系統(tǒng)，其中所述燃料類型模塊基于來自燃料傳感器的燃料信號和來自氧傳感器的氧信號中的至少ー個來估計(jì)所述燃料類型。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起停系統(tǒng)，還包括 變速器監(jiān)測模塊，所述變速器監(jiān)測模塊基于變速器是否處在倒車檔和行車檔的ー個中來產(chǎn)生變速器信號；以及 催化劑溫度控制模塊，所述催化劑溫度控制模塊基于所述變速器信號，通過產(chǎn)生空燃比請求信號來以濃燃的空燃比操作所述發(fā)動機(jī)，從而調(diào)節(jié)所述催化劑的溫度。
10.一種熱控制方法，包括 確定供應(yīng)至起停系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的燃料的燃料類型； 基于所述燃料類型確定第一閾值；估計(jì)所述發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)的催化劑的溫度； 基于所述溫度與所述第一閾值之間的比較產(chǎn)生比較信號； 基于所述比較信號并且當(dāng)所述發(fā)動機(jī)關(guān)停時調(diào)節(jié)至加熱電路的功率，以提高所述催化 劑的溫度，其中所述加熱電路構(gòu)造成提高所述催化劑的溫度；以及關(guān)停和重新起動所述發(fā)動機(jī)，以減少所述發(fā)動機(jī)的空轉(zhuǎn)時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于燃料類型的起停催化劑加熱系統(tǒng)。具體地，提供了一種起停系統(tǒng)，其包括確定供應(yīng)至發(fā)動機(jī)的燃料的燃料類型的燃料類型模塊。閾值模塊基于燃料類型確定第一閾值。溫度模塊估計(jì)發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)的催化劑的溫度。比較模塊將溫度與第一閾值比較，并產(chǎn)生比較信號。功率模塊基于比較信號調(diào)節(jié)至加熱電路的功率。加熱電路構(gòu)造成提高催化劑的溫度。當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)停時，功率模塊調(diào)節(jié)至加熱電路的功率，以便提高催化劑的溫度。發(fā)動機(jī)控制模塊關(guān)停和重新起動發(fā)動機(jī)，以減少發(fā)動機(jī)的空轉(zhuǎn)時間。
文檔編號F02D43/00GK102654084SQ20121005290
公開日2012年9月5日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者V. 岡策 E., G. 桑托索 H. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司