[發明專利]用于發動機溫度控制的方法和系統

有效

• 申請號: 201510690168.4
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN105545498B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: B·A·范德韋格;C·P·格盧格拉
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D17/02
• 分類號: F02D17/02
• 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;趙志剛

本發明涉及用于發動機溫度控制的方法和系統。提供改善發動機溫度控制的方法和系統。被安排用于停用的汽缸可以具有通過在之前的點火循環保持排氣門關閉而將其排氣保持在汽缸中。以此方式，減少在重新激活時的碳煙排放。

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年10月22日提交的標題為“用于發動機溫度控制的方法和系統(METHOD AND SYSTEM FOR ENGINE TEMPERATURE CONTROL)”的美國臨時專利申請號62/067,354的優先權，為了所有目的，其整個內容通過引用被并入本文。

技術領域

本申請涉及用于維持發動機溫度和/或排氣催化劑溫度以控制來自被配置為執行跳躍點火燃燒的發動機系統的微粒物質排放的方法和系統。

背景技術

在發動機冷啟動之后，排氣排放和燃料消耗趨向于更高。這是因為冷的燃燒表面導致差的燃料蒸發，從而導致燃料膜即使在燃燒事件已經發生之后也存在于燃燒表面上。在膜上面的濃燃料區域和在火焰已經消散之后從該膜上蒸發的燃料會導致增加的碳氫化合物和微粒物質(PM)排放。此外，冷的發動機機油導致增加的摩擦損失。

近年來，火花點火式燃燒發動機已經被配置為在可變數量的激活的或被停用的汽缸的情況下運轉以增加燃料經濟性，同時任選地將總排氣混合物空燃比維持在化學計量比附近。這樣的發動機能夠通過以索引的汽缸點火模式(也被稱為“跳躍點火”模式)跳躍到某些汽缸的燃料的輸送來改變發動機的有效排量。例如，如由Tripath等人在US 8,651,091中示出的，發動機燃料控制器可以使哪些特定汽缸被供給燃料、哪些汽缸被跳過以及該模式針對多少汽缸事件被繼續而連續輪換。此外，每個汽缸的個別氣門機構可以被選擇性地停用。通過跳躍到所選的汽缸的燃料輸送，激活的汽缸能夠接近其最佳效率運轉，從而增加發動機的總運轉效率。

發明內容

發明人在此已經認識到被選擇性停用的汽缸的可單獨控制的氣門可以被用來改善在驅動循環期間汽缸升溫的速率。具體地，由于發動機負荷在下一個循環將不被點火的汽缸的氣門運轉可以被控制以將熱排氣保持在汽缸中，由此更快地加熱燃燒室表面。在一個示例中，上述問題中的一些可以通過一種在汽缸停用期間增加發動機升溫的速率的方法來解決，該方法包含：選擇用于停用的汽缸；以及在停用立即之前的燃燒循環，在汽缸的排氣沖程期間維持所選的汽缸的排氣門被關閉。以此方式，快速響應的個別汽缸氣門機構能夠被用來增加燃燒表面溫度。

作為一示例，響應于發動機負荷的下降，發動機控制器可以選擇用于選擇性停用的機構的個別汽缸的汽缸模式。其中，控制器可以選擇要被停用的汽缸的數目和標識。被選擇用于停用并且在下一個發動機循環將不被點火的汽缸可以具有在停用立即之前的點火循環的排氣沖程期間被保持關閉的其排氣門。具體地，代替排出燃燒過的氣體，通過不打開排氣門而將熱氣體保持在汽缸中。排氣然后被保持在汽缸中，而該汽缸在下一個循環被停用。

以此方式，通過在下一個循環將熱排氣保持在汽缸中，燃燒室表面被更快地加熱。因而，整個發動機也被更快地加熱。另外，將燃燒過的氣體保持在被停用的汽缸中更長時間改善保持在燃燒室中的碳氫化合物的繼續氧化，從而導致針對該循環的改善的排放?？偟膩碚f，發動機性能得以改善。