[發(fā)明專利]用于具有微粒過濾器系統(tǒng)的火花點火發(fā)動機的燃料控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010509202.0
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102032026A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機動車輛排放控制系統(tǒng)和方法的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

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(fā)動機提供改善的效率。結(jié)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(fā)動機功率和效率。此外，因為燃料在直噴汽油發(fā)動機的汽缸進氣口比進氣道燃料噴射發(fā)動機存在更小的聚集趨勢，直噴汽油發(fā)動機可以表現(xiàn)出改善的瞬態(tài)燃料控制。但是，直噴發(fā)動機在較高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載狀況下會產(chǎn)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(fā)動機的排氣系統(tǒng)中是有用的。汽油發(fā)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(fā)動機。此外，還包括用在火花點火的發(fā)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(fā)動機，該微粒過濾器后面設(shè)有稀NO_X或SCR催化器。該方法描述調(diào)節(jié)發(fā)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(guān)于如何調(diào)節(jié)發(fā)動機燃料沒有提供細節(jié)，并且任何這種調(diào)節(jié)對于汽油發(fā)動機是不太可能有效的，因為汽油發(fā)動機通常以化學計量狀態(tài)運行，而柴油發(fā)動機通常以稀空氣-燃料混合物運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人已經(jīng)研發(fā)出一種用于調(diào)節(jié)供給火花點火的發(fā)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(diào)節(jié)提供給發(fā)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(diào)節(jié)提供給發(fā)動機的燃料以及火花點火供給該發(fā)動機的燃料的至少一部分，能夠控制發(fā)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(tǒng)中氧傳感器可以設(shè)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(diào)節(jié)發(fā)動機燃料。以這種方式，能夠調(diào)節(jié)提供給發(fā)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(jié)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(fā)動機上能夠改進催化器轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明具有若干優(yōu)點。具體說，由于在發(fā)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(fā)明提供一種改進發(fā)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(fā)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(fā)動機控制器的額外計算。

根據(jù)一方面，提供一種用于處理汽油發(fā)動機的微粒物質(zhì)的方法。該方法包括從所述汽油發(fā)動機向排氣系統(tǒng)引導排氣，所述排氣系統(tǒng)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(diào)節(jié)供給所述汽油發(fā)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(tǒng)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(shè)置在排氣系統(tǒng)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(shè)置在排氣系統(tǒng)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(jù)另一方面，提供一種用于處理汽油發(fā)動機的微粒物質(zhì)的方法。該方法包括從所述汽油發(fā)動機向排氣系統(tǒng)引導排氣，所述排氣系統(tǒng)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(diào)節(jié)供給所述汽油發(fā)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(diào)節(jié)所述汽油發(fā)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(tǒng)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(shè)置在排氣系統(tǒng)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(shè)置在排氣系統(tǒng)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(jié)合附圖的詳細描述很容易明白本發(fā)明的上述優(yōu)點以及其他優(yōu)點和特征。