[发明专利]碳氢化合物吸附器的再生系统

说明书

技术领域

本发明涉及排气系统的碳氢化合物吸附器。

背景技术

在此提供的背景描述是为了大体地介绍本发明的背景。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。

催化转化器用于内燃发动机（ICE）的排气系统中以降低排放。例如，三元催化转换器（TWC）减少了排气系统内的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物。三元催化剂转换器的功效在于：将氮氧化物转换成氮和氧；将一氧化碳转换成二氧化碳；并氧化未燃烧的碳氢化合物（HC）以产生二氧化碳和水。

催化转化器通常开始起作用的平均催化剂起燃温度近似为200-350 ℃。结果，催化转化器在发动机冷起动时发生的暖机时间段期间不起作用或提供最低限度的减排。排气系统温度在发动机冷起动期间低于催化剂起燃温度。在暖机时间段期间，HC排放可能没有由催化转化器有效地处理。

碳氢化合物吸附器可用于在暖机时间段期间捕获HC。碳氢化合物通常在大约低于200 ℃的温度时捕获HC，并在高于或等于大约200 ℃的温度时释放所捕获的碳氢化合物。

在诸如起动/停止应用（短的发动机操作时间段）和短行程之类的某些驾驶循环期间，碳氢化合物吸附器的再生时间可能受到限制。由于该原因，碳氢化合物吸附器的再生可能没有完成，这可引起碳氢化合物吸附器的低温积垢。这例如在发动机冷起动期间使排放性能降低。

发明内容

提供了一种再生系统，该再生系统包括第一模块、模式选择模块和吸附器再生控制（ARC）模块。第一模块监测（i）和（ii）中的至少一项：（i）发动机排气系统中的催化剂组件的第一催化剂的温度；和（ii）第一催化剂的活性催化剂体积。模式选择模块构造成基于温度和活性催化剂体积中的至少一个选择吸附器再生模式并产生模式信号。ARC模块基于模式信号在发动机被停用时进行启动气泵和曲柄摇转发动机中的至少一项，以使催化剂组件中的吸附器再生。

在其他特征中，提供了操作再生系统的方法，包括监测（i）和（ii）中的至少一项：（i）发动机排气系统中的催化剂组件的催化剂温度；和（ii）催化剂的活性催化剂体积。基于温度和活性催化剂体积中的至少一个选择吸附器再生模式并产生模式信号。基于模式信号，在发动机被停用时进行启动气泵和/或曲柄摇转（或者发动）发动机，以使催化剂组件的吸附器再生。

在还有的其他特征中，上述系统和方法通过由一个或多个处理器执行的计算机程序实现。计算机程序能驻留在有形的计算机可读介质上，诸如但不限于存储器、非易失性数据存储器和/或其他合适的有形存储介质。

本发明还包括以下方案：

方案1. 一种再生系统，包括：

第一模块，所述第一模块监测i）和ii）中的至少一项：i）发动机排气系统中的催化剂组件的第一催化剂的温度；和ii）所述第一催化剂的活性催化剂体积；

模式选择模块，所述模式选择模块构造成基于所述温度和所述活性催化剂体积中的至少一个来选择吸附器再生模式并产生模式信号；以及

吸附器再生控制ARC模块，所述吸附器再生控制ARC模块基于所述模式信号在所述发动机被停用时进行启动气泵和曲柄摇转所述发动机中的至少一项，以使所述催化剂组件的吸附器再生。

方案2. 根据方案1所述的再生系统，其中，所述第一模块基于发动机转速、流率和发动机运行时间来估计所述温度和所述活性催化剂体积中的至少一项。

方案3. 根据方案1所述的再生系统，还包括空气泵送模块，所述空气泵送模块在空气泵送模式期间启用至少一个泵送作用，以将空气泵入所述催化剂组件的入口中；

其中，所述至少一个泵送作用包括：i）在所述发动机被停用时使所述发动机的曲轴旋转；和ii）启动气泵。

方案4. 根据方案3所述的再生系统，其中，在所述发动机被停用时，禁止所述发动机的火花和燃料。

方案5. 根据方案3所述的催化剂加热系统，其中，所述ARC模块控制电动机的操作，以便：

在发动机转速维持模式期间防止所述发动机的曲轴旋转；以及

在空气泵送模式期间允许所述曲轴旋转。

方案6. 根据方案1所述的催化剂加热系统，其中，所述第一模块将所述温度与催化剂起燃温度比较，并产生比较信号；

其中，当所述比较信号指示所述第一催化剂的温度高于或等于所述催化剂起燃温度时，所述模式选择模块选择空气泵送模式。

方案7. 根据方案1所述的再生系统，其中：