[發明專利]用于在發動機怠速時保持熱后處理的系統和方法

在審

• 申請號: 202080027706.0
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN113646519A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 詹姆斯·E·麥卡錫;米哈伊·多羅班圖
• 申請（專利權）人: 伊頓智能動力有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D41/02;F02D41/08;F02D41/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本公開提供了一種變速器系統，該變速器系統選擇性地聯接到布置在車輛上的內燃機的發動機曲軸，該變速器系統包括變速器、后處理系統、附件設備和控制器。該后處理系統減少內燃機的排氣中的排放物。該附件設備被配置為提供功率。該控制器在后處理加熱模式下操作，使得后處理系統被加熱至升高的溫度，從而基于升高的溫度減少排放物。該控制器被配置為通過以下方式來加熱后處理系統以在發動機啟動兩分鐘內達到介于一(1)千瓦時(kWh)和二(2)kWh之間的焓：(i)在氣缸停缸模式(CDA)下操作內燃機；(ii)以升高的怠速操作內燃機；以及(iii)在閾值功率下操作附件設備。

技術領域

本公開整體涉及一種變速器系統和相關方法，該相關方法用于操作在發動機啟動時聯接到變速器系統的副軸的電動發電機，以在排氣后處理中產生較高排氣熱量。

背景技術

聯邦測試規程(FTP)迫使當前發動機設計趨于需要降低排放物及改善燃料經濟性。對低負載循環、使用中的排放物合規和延長的怠速操作的添加提高了這種嚴格性水平。降低排放物的挑戰之一是在發動機啟動時有效地管理排放物。眾所周知，氮氧化物(NOx)后處理系統是溫度敏感的。根據催化劑配方，高NOx轉化始于220C和280C之間。通常在發動機啟動時，怠速排氣溫度可介于110C和150C之間。就這一點而言，需要一定量的時間排氣以從通常的排氣溫度加熱至滿足期望的95％(或以上)效率目標的升高溫度。發動機在該時間量期間的操作對于NOx轉化是低效的。在一些示例中，該時間量為約600秒。即使使用氣缸停缸，選擇性催化還原(SCR)溫度也可在怠速時降低至約200C。期望提供一種系統，該系統在啟動時快速有效地升高SCR溫度，并且還可在發動機接通時在整個怠速內或一直將溫度保持在效率目標內。

本文所提供的背景描述是為了一般地呈現本公開的上下文的目的。當前指定的發明人的工作，在某種程度上其在本背景技術部分以及在提交時可能不具有其他資格作為現有技術的說明書的各個方面中進行描述，既不明確也不暗示地被承認為針對本公開的現有技術。

發明內容

本公開提供了一種變速器系統，該變速器系統選擇性地聯接到布置在車輛上的內燃機的發動機曲軸，該變速器系統包括變速器、后處理系統、附件設備和控制器。變速器具有輸入軸、主軸、輸出軸和從輸入軸偏移的副軸。副軸可驅動地連接到第一輸入軸和主軸。后處理系統減少內燃機的排氣中的排放物。附件設備被配置為提供功率。控制器在后處理加熱模式下操作，使得后處理系統被加熱至升高的溫度，從而基于升高的溫度減少排放物。控制器被配置為通過以下方式來加熱后處理系統以在發動機啟動兩分鐘內達到介于一(1)千瓦時(kWh)和二(2)kWh之間的焓：(i)在氣缸停缸模式(CDA)下操作內燃機；(ii)以升高的怠速操作內燃機；以及(iii)在閾值功率下操作附件設備。

根據附加特征，在CDA下操作內燃機并以升高的怠速操作內燃機提供介于7千瓦和11千瓦之間的功率。附件設備在介于9千瓦和14千瓦之間的功率下操作。控制器可在后處理加熱模式下操作，以通過同時在CDA下并以升高的怠速操作內燃機以及在閾值功率下操作附件驅動器來提供介于27千瓦和33千瓦之間的功率，從而在三分鐘內達到介于一(1)千瓦時(kWh)和二(2)kWh之間的焓。

在其他特征中，變速器系統可包括提供電壓調節的至少一個電池。該至少一個電池可為48伏。附件設備可為電加熱器。控制器可被配置為在達到介于一(1)kWh和二(2)kWh之間的焓時暫停后處理加熱模式，直到選擇性催化還原(SCR)溫度下降至閾值以下。控制器可在SCR溫度下降至閾值以下時重新進入后處理加熱模式，直到后處理系統返回至介于一(1)kWh和二(2)kWh之間的焓。控制器可被配置為加熱后處理系統以達到1.3kWh的焓。