[發(fā)明專利]用于減少發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)排放的策略

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410068200.0
• 申請(qǐng)日: 2014-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN104005830A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張小鋼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F01P5/10
• 分類號(hào): F01P5/10;F01P3/02;F01P7/16
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;趙硯猛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于減少發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)排放的策略。

背景技術(shù)

對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行渦輪增壓既可以減少外部排放又可以增大發(fā)動(dòng)機(jī)的比功率輸出，因?yàn)閬碜园l(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的排氣可以被引導(dǎo)穿過渦輪機(jī)并且所得的動(dòng)能被用于向壓縮機(jī)提供動(dòng)力。一種示例性的構(gòu)型將從發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸通向渦輪機(jī)的這些排氣歧管集成在汽缸蓋本身之中，被稱為集成式排氣歧管。

這種集成式排氣歧管構(gòu)型可以保存來自排氣的熱能，該熱能可以被傳遞至汽缸蓋的周圍材料上。這進(jìn)而可能要求在正常的發(fā)動(dòng)機(jī)工況的過程中對(duì)汽缸蓋進(jìn)行冷卻。在一個(gè)示例中，液體冷卻劑可以循環(huán)穿過汽缸蓋中的多個(gè)室，從而降低汽缸蓋材料和/或離開該排氣歧管的排氣的溫度。

然而，排氣排放物控制裝置，例如催化轉(zhuǎn)化器，在達(dá)到預(yù)定的操作溫度后實(shí)現(xiàn)了更高的減排。諸位發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，用循環(huán)的液體冷卻劑冷卻該排氣歧管可能將排氣冷卻并且將該排放物控制裝置在一個(gè)冷啟動(dòng)條件之后達(dá)到預(yù)定的操作溫度所必須的時(shí)間量延長(zhǎng)。這進(jìn)而可能增加在該排放物控制裝置達(dá)到預(yù)定的操作溫度之前的該時(shí)間段內(nèi)在冷啟動(dòng)下的發(fā)動(dòng)機(jī)排放量。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)示例中，一種用于運(yùn)行具有汽缸蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法包括：在排氣催化劑從冷啟動(dòng)條件起燃之后，使液體冷卻劑循環(huán)穿過該汽缸蓋的冷卻套，并且在隨后的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)條件下，將至少一部分液體冷卻劑從該冷卻套中引出。以此方式，在冷啟動(dòng)條件下，該汽缸蓋的冷卻套可以完全或部分地填充有空氣，因此減少了排氣催化劑達(dá)到起燃溫度所需要的時(shí)間量。在另一個(gè)示例中，一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括：包括冷卻套的汽缸蓋、聯(lián)接于該冷卻套上的冷卻劑箱以及聯(lián)接于該冷卻劑箱和冷卻套上的冷卻劑泵，該冷卻劑泵被配置成用于在第一條件的過程中使冷卻劑循環(huán)、并且在第二條件的過程中將冷卻劑從該冷卻套中引出。以此方式，該冷卻套可以在第一條件的過程中填充有冷卻劑，并且在第二條件的過程中填充有空氣，從而允許對(duì)汽缸蓋的溫度的控制被改善。

在另一個(gè)示例中，一種發(fā)動(dòng)機(jī)方法包括：在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)之后當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)靜止并且冷卻劑泵失活時(shí)排空液體冷卻路徑、在該路徑被排空并且該泵仍失活時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)冷啟動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)并且在外部催化劑達(dá)到起動(dòng)條件之后激活該泵。以此方式，僅在該外部催化劑達(dá)到該起燃條件之后，液體冷卻劑才循環(huán)穿過該冷卻劑路徑。

本說明的以上優(yōu)點(diǎn)和其他的優(yōu)點(diǎn)與特征將從單獨(dú)進(jìn)行的或結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)說明中容易明白。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的概述是提供用于以簡(jiǎn)化形式介紹一系列概念，這些概念在詳細(xì)說明中將進(jìn)一步進(jìn)行說明。并非意圖指明要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵的或必不可少的特征，要求保護(hù)的主題的范圍只有隨該詳細(xì)說明所附的權(quán)利要求來限定。此外，要求保護(hù)的主題不局限于解決了在上文中或在本披露的其他部分中提出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說明

圖1示出了一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖2示出了用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的示意圖。

圖3是一個(gè)流程圖，展示了根據(jù)本披露用于在冷啟動(dòng)條件下運(yùn)行一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的一種示例性方法。

具體實(shí)施方式

本說明涉及用于在冷啟動(dòng)條件下運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的多種系統(tǒng)和方法。在一個(gè)非限制性示例中，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以如圖1所示進(jìn)行配置。進(jìn)一步，如圖2展示的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的另外的部件可以是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分。冷啟動(dòng)程序可以由圖2展示的系統(tǒng)和圖3展示的方法來提供，后一個(gè)圖示出了用于在冷啟動(dòng)條件下運(yùn)行一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的示例性方法。

圖1是一個(gè)示意圖，示出了多缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸，該汽缸可以被包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以至少部分地由一個(gè)包括控制器12的控制系統(tǒng)并且由來自車輛操作員132經(jīng)由一個(gè)輸入裝置130進(jìn)行的輸入來控制。在這個(gè)示例中，輸入裝置130包括一個(gè)加速器踏板以及一個(gè)用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室（即，汽缸）30可以包括燃燒室壁32，活塞36位于這些燃燒室壁中。活塞36可以聯(lián)接于曲軸40，這樣使得該活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成該曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以通過一個(gè)中間傳動(dòng)系統(tǒng)被聯(lián)接于車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪。進(jìn)一步，一個(gè)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)可以經(jīng)由一個(gè)飛輪被聯(lián)接于曲軸40，以能夠起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行。

燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣通道42接收來自進(jìn)氣歧管44的進(jìn)氣并且可以經(jīng)由排氣通道48引出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣通道48可以選擇性地經(jīng)由對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣門52和排氣門54而與燃燒室30相連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或更多進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或更多排氣門。