[發明專利]用于具有微粒過濾器系統的火花點火發動機的燃料控制

有效

• 申請號: 201010509202.0
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102032026A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: J·S·赫伯恩;D·K·比德納;J·M·克恩斯;肖年;R·W·麥凱布;E·喬娜蘇;C·P·哈伯德;H·H·魯蘭;M·K·施普林格;T·洛倫茨;G·盧旺
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N3/025
• 分類號: F01N3/025;F01N3/035;F01N9/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及機動車輛排放控制系統和方法的領域。

背景技術

因為直接噴射到汽缸中的燃料能夠減少汽缸充氣溫度，直噴汽油發動機提供改善的效率。結果，與具有進氣道噴射燃料的相同汽缸相比，額外的空氣可以進入汽缸。因此，可以增進發動機功率和效率。此外，因為燃料在直噴汽油發動機的汽缸進氣口比進氣道燃料噴射發動機存在更小的聚集趨勢，直噴汽油發動機可以表現出改善的瞬態燃料控制。但是，直噴發動機在較高的發動機轉速和負載狀況下會產生碳煙，這是因為具有較少的時間可被利用以將汽缸中的燃料霧化。因此，將微粒過濾器合并到直噴發動機的排氣系統中是有用的。汽油發動機包括用純汽油或汽油與諸如酒精的其他燃料的混合物作為燃料的那些發動機。此外，還包括用在火花點火的發動機中的其他的燃料，例如液化丙烷氣(LPG)和壓縮天然氣(CNG)。

在美國專利6,738,702中，公開一種用于再生微粒過濾器的方法。具體說，該參考文獻公開了一種具有微粒過濾器的柴油發動機，該微粒過濾器后面設有稀NO_X或SCR催化器。該方法描述調節發動機燃料以提供用于抽取催化器的空氣-燃料比。但是，該方法關于如何調節發動機燃料沒有提供細節，并且任何這種調節對于汽油發動機是不太可能有效的，因為汽油發動機通常以化學計量狀態運行，而柴油發動機通常以稀空氣-燃料混合物運行。

發明內容

本發明人已經研發出一種用于調節供給火花點火的發動機的燃料的方法，包括：響應在微粒過濾器中氧化的碳煙調節提供給發動機的至少一個汽缸的燃料量；以及火花點火在所述至少一個汽缸中的至少一些燃料量。

通過響應在微粒過濾器中氧化的碳煙調節提供給發動機的燃料以及火花點火供給該發動機的燃料的至少一部分，能夠控制發動機排氣，以便改進催化劑的效率。在一個實施例中，在排氣系統中氧傳感器可以設置在微粒過濾器下游的位置，以便當被微粒過濾器保持的碳煙的氧化速率變化時能夠調節發動機燃料。以這種方式，能夠調節提供給發動機的燃料，因此進入催化器中的排氣接近化學計量混合物。結果，在微粒過濾器再生期間在用稀空氣-燃料混合物簡單運行的發動機上能夠改進催化器轉換效率。

本發明具有若干優點。具體說，由于在發動機燃料提供中能夠計算在微粒過濾器再生期間所消耗的過量排氣氧的量，本發明提供一種改進發動機空氣燃料控制的方法。而且，在微粒過濾器再生期間能夠提高催化器效率，因為能夠控制發動機排氣，使得催化劑被暴露在基本上化學計量的排氣中。還有，在一些實施例中，能夠計算通過微粒過濾器中的碳煙的氧化而消耗的排氣過量氧而不需要發動機控制器的額外計算。

根據一方面，提供一種用于處理汽油發動機的微粒物質的方法。該方法包括從所述汽油發動機向排氣系統引導排氣，所述排氣系統至少包括三元催化器和微粒過濾器；以及在該微粒過濾器再生期間調節供給所述汽油發動機的燃料，以基本上以化學計量保持離開該三元催化器排氣氧濃度。

在一個實施例中，后處理裝置包括在排氣系統中的所述微粒過濾器的上游。

在另一個實施例中，所述微粒過濾器包括三元催化器。

在另一個實施例中，所述三元催化器設置在排氣系統中的所述微粒過濾器的下游。

在另一個實施例中，所述三元催化器設置在排氣系統中的所述微粒過濾器的下游，并且提供給所述三元催化器的排氣是基本上化學計量的混。

根據另一方面，提供一種用于處理汽油發動機的微粒物質的方法。該方法包括從所述汽油發動機向排氣系統引導排氣，所述排氣系統至少包括三元催化器和微粒過濾器；在該微粒過濾器再生期間調節供給所述汽油發動機的燃料，以基本上以化學計量保持離開該三元催化器排氣氧濃度；以及調節所述汽油發動機的點火正時，以保持所述微粒過濾器的溫度高于閾值溫度。

在一個實施例中，后處理裝置包括在排氣系統中的所述微粒過濾器的上游。

在另一個實施例中，所述微粒過濾器包括三元催化器。

在另一個實施例中，所述三元催化器設置在排氣系統中的所述微粒過濾器的下游。

在另一個實施例中，所述三元催化器設置在排氣系統中的所述微粒過濾器的下游，提供給所述三元催化器的排氣是基本上化學計量混合物。

從下面單獨的或結合附圖的詳細描述很容易明白本發明的上述優點以及其他優點和特征。