用于后处理预热的车辆系统和方法与流程

本通常涉及车辆系统，并且更具体地，涉及预热用于汽车应用的催化转化器或其他后处理系统。

背景技术：

1、许多车辆依靠内燃机推进。燃烧导致从发动机排放废气，包括但不限于一氧化碳、二氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮氧化物(nox)和硫氧化物(sox)以及构成颗粒物质的凝聚相物质(液体和固体)。废气处理系统通常在催化转化器、排放控制设备或后处理系统的组件中使用催化剂，以便减少废气排放。与催化剂相互作用的废气将废气成分转化为更易忍受的废气成分，诸如氮气和水。然而，用于排放控制的催化剂通常在所谓的“起燃”温度以下表现出次优性能，在该温度以上，催化剂的催化活性或效率更高。由于不成比例的排放量可归因于启动时的发动机操作，或者称为冷启动排放，因此期望在点火之前达到催化剂起燃温度。

技术实现思路

1、提供了用于在车辆的发动机点火之前预热发动机下游的后处理系统的车辆系统和方法。一种方法涉及与车辆相关联的控制模块：获得指示与后处理系统相关联的当前温度的第一测量值；获得指示耦合到与后处理系统集成的加热元件的能源的当前状态的第二测量值；至少部分地基于与后处理系统相关联的当前温度和后处理系统的目标温度之间的差值来确定要被施加到加热元件的电能量；以及在发动机点火之前，以受到要被施加到加热元件的电能量和能源的当前状态影响的方式，在持续时间内自动启用从能源流向加热元件的电流流动。

2、在一个方面，自动启用电流流动涉及控制模块在持续时间内以占空比自动操作在能源和加热元件之间耦合的开关装置，其中，控制模块至少部分地基于能源的当前状态和与后处理系统相关联的当前温度与后处理系统的目标温度之间的差值来确定占空比。在一个实现方式中，确定占空比涉及控制模块基于能源的当前状态来确定占空比，以最小化用于施加电能量的持续时间。在另一实现方式中，确定占空比涉及控制模块至少部分地基于与加热元件相关联的过热阈值温度来确定占空比。

3、在另一方面，该方法涉及在启用从能源流向加热元件的电流流动之后，自动启用辅助空气喷射设备，以通过后处理系统提供经过加热元件的流体流。在一个实现方式中，在自动启用辅助空气喷射设备之前，控制模块确定与加热元件相关联的温度大于阈值。在另一实现方式中，控制模块至少部分地基于与后处理系统相关联的当前温度来确定用于操作辅助空气喷射设备的占空比，其中，自动启用辅助空气喷射设备涉及以占空比操作辅助空气喷射设备。

4、在一个实现方式中，该方法涉及控制模块：检测发动机的潜在启动条件；基于潜在启动条件的类型识别持续时间；以及至少部分地基于持续时间和能源的当前状态来确定从能源流向加热元件的电流流动的占空比，以实现电能量，其中，自动启用电流流动涉及在持续时间内以占空比自动操作在能源和加热元件之间耦合的开关装置。在另一实现方式中，加热元件是包含在后处理系统的排放控制设备的外壳内的电阻元件。在一些实现方式中，电阻元件设置在排放控制设备的外壳内的催化剂组分的上游，并且目标温度是与催化剂组分相关联的目标起燃温度。在一个方面，获得第一测量值涉及从排放控制设备的外壳内的温度感测元件获得第一测量值，其中，温度感测元件位于电阻元件和催化剂组分中的至少一个的上游。

5、提供了一种车辆系统，包括：能源；排放控制设备，包括耦合到能源的加热元件和至少一个催化剂组分；温度感测元件，用于获得指示与排放控制设备相关联的当前温度的第一测量值；以及控制模块，该控制模块耦合到加热元件和能源。控制模块可被配置为：检测排放控制设备上游的发动机的潜在启动条件；获得指示能源的当前状态的第二测量值；至少部分地基于当前温度和至少一个催化剂组分的目标温度之间的差值来确定要被施加到加热元件的电能量；以及以受到要被施加到加热元件的电能量和能源的当前状态影响的方式，在持续时间内自动启用从能源流向加热元件的电流流动。在一个方面，控制模块可被配置为至少部分地基于能源的当前状态来确定用于操作加热元件的占空比，并且根据至少部分地基于能源的当前状态确定的占空比，通过操作在能源和加热元件之间的开关装置来自动启用电流流动。在另一方面，控制模块可被配置为至少部分地基于能源的当前电压来确定占空比，以最小化用于实现被施加到加热元件的电能量的持续时间。在一个实现方式中，控制模块可被配置为至少部分地基于与加热元件相关联的过热阈值温度来最大化占空比。

6、在另一实现方式中，车辆系统包括位于排放控制设备上游的辅助空气喷射设备，以提供通过排放控制设备的流体流，其中，控制模块耦合到辅助空气喷射设备，并且可被配置为在启用从能源流向加热元件的电流流动之后自动启用辅助空气喷射设备，以提供流体流。在一个实现方式中，控制模块可被配置为在自动启用辅助空气喷射设备之前验证与加热元件相关联的温度大于阈值。在另一实现方式中，控制模块可被配置为至少部分地基于当前温度来确定用于操作辅助空气喷射设备的占空比，并以该占空比操作辅助空气喷射设备。

7、还提供了一种用于非暂时性计算机可读介质的装置。非暂时性计算机可读介质具有在其上被编码或存储的可执行指令，该可执行指令在由处理器执行时，使得该处理器提供后处理系统预热服务，后处理系统预热服务可被配置为：获得指示与车辆的发动机下游的后处理系统相关联的当前温度的第一测量值；获得指示耦合到与后处理系统集成的加热元件的能源的当前状态的第二测量值；至少部分地基于与后处理系统相关联的当前温度和后处理系统的目标温度之间的差值来确定要被施加到加热元件的电能量；以及在发动机点火之前，以受到要被施加到加热元件的电能量和能源的当前状态影响的方式，在持续时间内自动启用从能源流向加热元件的电流流动。在一个实现方式中，后处理系统预热服务可被配置为在启用电流流动之后验证与加热元件相关联的温度大于阈值，并且在验证与加热元件相关联的温度大于阈值之后，至少部分地基于与后处理系统相关联的当前温度来确定用于操作辅助空气喷射设备的占空比，并且以该占空比自动操作辅助空气喷射设备。

技术特征：

1.一种在车辆的发动机点火之前预热所述发动机下游的后处理系统的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，自动启用所述电流流动包括所述控制模块在所述持续时间内以占空比自动操作在所述能源和所述加热元件之间耦合的开关装置，所述控制模块至少部分地基于所述能源的所述当前状态和与所述后处理系统相关联的所述当前温度与所述后处理系统的所述目标温度之间的所述差值来确定所述占空比。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述占空比包括所述控制模块基于所述能源的所述当前状态来确定所述占空比，以最小化用于施加所述电能量的所述持续时间。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述占空比包括所述控制模块至少部分地基于与所述加热元件相关联的过热阈值温度来确定所述占空比。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括在启用从所述能源流向所述加热元件的所述电流流动之后，由所述控制模块自动启用辅助空气喷射设备，以通过所述后处理系统提供经过所述加热元件的流体流。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括由所述控制模块至少部分地基于与所述后处理系统相关联的所述当前温度来确定用于操作所述辅助空气喷射设备的占空比，其中，自动启用所述辅助空气喷射设备包括以所述占空比操作所述辅助空气喷射设备。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

8.一种车辆系统，包括：

9.根据权利要求8所述的车辆系统，其中，所述控制模块能够被配置为至少部分地基于所述能源的所述当前状态来确定用于操作所述加热元件的占空比，并且根据至少部分地基于所述能源的所述当前状态确定的所述占空比，通过操作在所述能源和所述加热元件之间的开关装置来自动启用所述电流流动。

10.根据权利要求9所述的车辆系统，其中，所述控制模块能够被配置为至少部分地基于所述能源的当前电压来确定所述占空比，以最小化用于实现被施加到所述加热元件的所述电能量的所述持续时间。

技术总结提供了用于在发动机点火之前预热后处理系统的车辆系统和方法。一种方法涉及：获得指示与后处理系统相关联的当前温度的第一测量值；获得指示耦合到与后处理系统集成的加热元件的能源的当前状态的第二测量值；至少部分地基于与后处理系统相关联的当前温度和后处理系统的目标温度之间的差值来确定要被施加到加热元件的电能量；以及在发动机点火之前，以受到要被施加到加热元件的电能量和能源的当前状态影响的方式，在持续时间内自动启用从能源流向加热元件的电流流动。技术研发人员：V·A·拉玛攀,R·F·哈塔尔受保护的技术使用者：通用汽车环球科技运作有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14