[发明专利]排气甲烷控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机，且更具体地涉及用于车辆的排气控制系统和方法。

背景技术

在此提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目的。当前所署名发明人的工作（在背景技术部分描述的程度上）和本描述中否则不足以作为申请时的现有技术的各方面，既不明显地也非隐含地被承认为与本发明相抵触的现有技术。

内燃发动机在气缸内燃烧空气和燃料混合物，以产生驱动扭矩。燃烧副产物是排气。排气可包括各种成分，例如氮氧化物（NO_X）、一氧化碳（CO）和烃（HC）。排气处理系统包括催化剂，所述催化剂将NO_X、CO和HC转换为二氧化碳和水。

排气的给定成分的催化剂转换指的是催化剂从排气去除该成分的能力。转换效率，例如NO_X转换效率，可能与催化剂的温度相关。仅作为示例，随着催化剂温度下降，NO_X转换效率可降低，反之亦然。

催化剂温度能以各种方式增加。仅作为示例，来自于离开发动机的排气的热量可增加催化剂温度。排气经由对流将热量传递给催化剂，从而增加催化剂温度。发动机的燃料供应也可以被调节以增加催化剂温度。仅作为示例，来自于发动机的未燃燃料可进入催化剂，且催化剂可使得燃料与氧燃烧以增加催化剂温度。空气可泵送到排气和/或催化剂中以增加催化剂中的氧量。

发明内容

一种用于车辆的系统，包括转换温度确定模块和加热控制模块。所述转换温度确定模块产生与预定甲烷转换效率相对应的甲烷转换温度。所述加热控制模块基于电加热催化剂（EHC）的温度和所述甲烷转换温度将功率选择性地施加到所述EHC的基底。所述EHC包括与从发动机输出的排气中的甲烷反应的至少一种催化剂。

一种用于车辆的方法，包括：产生与预定甲烷转换效率相对应的甲烷转换温度；以及基于电加热催化剂（EHC）的温度和所述甲烷转换温度将功率选择性地施加到所述EHC的基底。所述EHC包括与从发动机输出的排气中的甲烷反应的至少一种催化剂。

方案1. 一种用于车辆的系统，包括：

转换温度确定模块，所述转换温度确定模块产生与预定甲烷转换效率相对应的甲烷转换温度；和

加热控制模块，所述加热控制模块基于电加热催化剂（EHC）的温度和所述甲烷转换温度将功率选择性地施加到所述EHC的基底，

其中，所述EHC包括与从发动机输出的排气中的甲烷反应的至少一种催化剂。

方案2. 根据方案1所述的系统，其中，所述至少一种催化剂包括铂、铑和钯中的至少一种。

方案3. 根据方案1所述的系统，其中，当供应给发动机的燃料类型的甲烷含量增加时，所述转换温度确定模块选择性地增加甲烷转换温度。

方案4. 根据方案1所述的系统，其中，当排气流率增加时，所述转换温度确定模块选择性地增加甲烷转换温度。

方案5. 根据方案1所述的系统，还包括启用/禁用模块，所述启用/禁用模块在所述EHC和三效催化剂（TWC）的第二温度大于预定温度时禁用加热控制模块，

其中，所述EHC和所述TWC均容纳在一个壳体中。

方案6. 根据方案1所述的系统，其中，还包括启用/禁用模块，所述启用/禁用模块在电容量小于预定值时禁用加热控制模块，

其中，所述电容量与可供未接收功率的电气装置使用的功率量相对应。

方案7. 根据方案1所述的系统，还包括输出估计模块，所述输出估计模块产生发动机的估计甲烷输出，

其中，所述转换温度确定模块基于估计甲烷输出产生甲烷转换温度。

方案8. 根据方案7所述的系统，其中，所述转换温度确定模块使用将估计甲烷输出与甲烷转换温度相关联的函数和映射中的一种来产生甲烷转换温度。

方案9. 根据方案7所述的系统，其中，所述输出估计模块基于供应给发动机的燃料类型、供应给发动机的空气/燃料混合物的当量比、发动机内的燃烧的火花定时和排气流率产生估计甲烷输出。

方案10. 根据方案7所述的系统，其中，所述转换温度确定模块在估计甲烷输出增加时选择性地增加甲烷转换温度，且在估计甲烷输出减少时选择性地降低甲烷转换温度。

方案11. 一种用于车辆的方法，包括：

产生与预定甲烷转换效率相对应的甲烷转换温度；以及

基于电加热催化剂（EHC）的温度和所述甲烷转换温度将功率选择性地施加到所述EHC的基底，

其中，所述EHC包括与从发动机输出的排气中的甲烷反应的至少一种催化剂。