[發(fā)明專利]用于控制內(nèi)燃發(fā)動機的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210327436.2
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102979638A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: Y·M·S·雅克布
• 申請（專利權）人: 福特環(huán)球技術公司
• 主分類號: F02D41/06
• 分類號: F02D41/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關申請

本申請要求在2011年9月6日提交的德國專利申請?zhí)朜o.102011082189.9的優(yōu)先權，為了所有目的其整個內(nèi)容通過引用被特此并入。

技術領域

本發(fā)明涉及用于在冷啟動階段期間控制具有排氣后處理裝置的內(nèi)燃發(fā)動機的方法和裝置。

背景技術

為了氧化來自礦物燃料的內(nèi)燃或外燃的排氣中的還原劑，利用了排氣催化轉化器，即具有催化貴金屬涂層的排氣后處理裝置。

經(jīng)受交替的高溫和低溫的機動車輛排氣催化轉化器經(jīng)受熱老化，也就是說，由于貴金屬燒結（與排氣接觸的催化涂層表面由于催化劑材料的聚集而收縮）催化涂層的氧化效率下降。

氧化效率下降的程度取決于溫度水平（具有阿侖尼烏斯或指數(shù)關系）并且基本上線性地取決于排氣質(zhì)量流速。

排氣后處理裝置的老化的結果使排氣后處理裝置的起燃溫度在整個時間過程朝著更高的溫度移動，這削弱排氣催化轉化器在冷啟動階段期間轉化由內(nèi)燃發(fā)動機排放的還原劑的能力。

在當前的系統(tǒng)中，試圖升高排氣溫度以便加速升高催化轉化器的溫度超過起燃閾值。由于來自內(nèi)燃或外燃裝置需要的附加的熱所述方法導致增加燃料消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本文的發(fā)明人已經(jīng)認識到由于上述方法帶來的問題，并且提供一種至少部分地解決這些問題的方法。在一個實施例中，一種用于在冷啟動階段期間控制具有排氣后處理裝置的內(nèi)燃發(fā)動機的方法，包括根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機的排氣后處理裝置老化程度的變化的函數(shù)，將冷卻水的溫度調(diào)節(jié)到設定點運行溫度，其中當排氣后處理裝置的當前老化程度升高時所述冷卻水的溫度更快地升高。

以這種方式，在最低可能增加的燃料消耗的情況下能夠保持希望的排氣管冷啟動排放物的水平。所提出的方法基于限制發(fā)動機排放物中的還原劑的排放作為克服排氣后處理裝置的老化和起燃溫度的相關升高的對抗措施。這是這樣實現(xiàn)的，即，根據(jù)排氣催化轉換器老化程度的函數(shù)控制發(fā)動機冷卻水溫度，具體說，以這樣的方式實現(xiàn)，即在排氣催化器逐漸老化的情況下更快地達到冷卻水的設定點運行溫度。

這具有減少來自燃燒過程的熱量損失并且因此增加汽缸中的氣體溫度的效果，這導致排氣中未燃燒的燃料部分減少，并且因此減少還原劑。

所述方法的優(yōu)點在于將其總容積為4至6升的冷卻水快速加熱到其設定點運行溫度所需要的能量明顯低于升高進氣流的溫度（例如，通過旁通排氣再循環(huán)冷卻器或通過進氣分配器中的有源加熱）和/或通過利用汽缸中較遲的燃燒或排氣流中的外部燃燒升高排氣流的溫度所需要的總的能量。

而且，諸如，例如冷卻水管路中的冷卻水循環(huán)的控制的無源機構使得能夠快速升高汽缸蓋中的冷卻水溫度。如果冷卻水循環(huán)被停止，或者通過停用冷卻水泵或者通過冷卻水回路中的控制閥，則所述冷卻水溫度升高非常快。

如果在催化轉化器高度老化的情況下，為了加速加熱冷卻水，可以利用諸如例如冷卻水回路中電或微波加熱器的有源機構。更快加熱機油的相關效果（歸因于通過油熱交換器連接于冷卻水回路）具有減少發(fā)動機摩擦以及因此降低燃料消耗的輔助效果，這在有源加熱的情況下，部分地補償發(fā)動機燃料消耗。

上面所述的方法允許在內(nèi)燃發(fā)動機整個運行時間或排氣后處裝置的使用壽命上在遵循排放物限制和燃料消耗限制兩者的要求之間進行了最佳的折衷。

從下面單獨的或結合附圖的具體實施方式中將容易明白本發(fā)明的上述優(yōu)點和其他優(yōu)點和特征。

應當明白，提供上面的概述是為了以簡化的形式引入選擇的構思，這種構思在具體實施方式中進一步描述。這并不意味著指明所要求保護的主題的關鍵或重要特征，所要求保護主題的范圍由權利要求唯一地限定。而且，所要求保護的主題不限于解決上面或本發(fā)明的任何部分指出的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1是多汽缸發(fā)動機的單個汽缸的示意圖。

圖2是圖示說明對于多種催化劑老化的示范性冷卻溫度響應的曲線。

圖3是圖示說明用于加熱催化劑的示范性方法的流程圖。

具體實施方式