[發明專利]用于減少車輛排放的系統和方法

在審

• 申請號: 201910164765.1
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN110273770A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 艾德·杜道爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02D41/22
• 分類號: F02D41/22;F02D41/06;F02D41/00;F02D29/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本公開提供了“用于減少車輛排放的系統和方法”。提供用于在被配置成推進車輛的發動機的起動事件時減少對大氣的不期望的排放的釋放的方法和系統。在一個示例中，一種方法包括提供替代性熱源并且將來自所述替代性熱源的熱主動地運送到加熱型排氣氧傳感器，已知用于所述加熱型排氣氧傳感器的被配置成升高所述傳感器的溫度的加熱元件已劣化。以此方式，可以在用于升高所述傳感器的溫度的所述加熱元件已劣化的情況下在發動機起動事件期間獲得期望的空燃比，這因此可以減少可能原本在不存在此類減輕動作的情況下會釋放的排氣尾管排放。

技術領域

本描述總體涉及用于在加熱型排氣氧(HEGO)加熱器已劣化的條件下控制車輛發動機以在發動機起動事件時主動地升高HEGO傳感器的溫度的方法和系統。

背景技術

在冷起動事件時，車輛可能處于開環燃料控制，直到加熱型排氣氧傳感器(HEGO)變熱以便指示空燃比的狀態為止。在此開環控制期間，排氣尾管排放可能高于預期，因為空燃比可能未處于最佳的化學計量空燃比(例如，14.7:1)。一旦HEGO傳感器升溫到操作溫度，隨后可以終止開環控制，并且閉環控制可以變得有效，其中使用HEGO傳感器來調整燃料加注以便獲得/維持最佳的空燃比。此外，許多當前的非混合動力車輛上的催化轉化器是由發動機燃燒熱起燃，在可以經由催化劑將燃燒副產物氣體氧化之前可能要經過數秒。

此類問題在混合動力電動車輛(HEV)和/或配備有起動/停止(S/S)能力的車輛中可能會加劇，其中當車輛速度減小至閾值速度以下時發動機可能會下拉(例如，被停用以停止燃燒空氣和燃料)。更具體來說，對于HEV和/或S/S車輛，可能存在特定駕駛循環的其中發動機可能關閉(例如，不燃燒空氣和燃料)的部分，并且在此類模式(例如，電氣操作或怠速停止)期間，催化劑和/或HEGO溫度可能會冷卻至期望的操作溫度以下。因此，在此類示例中，在隨后發生的發動機起動事件時，可能存在增加的排放水平，直到催化劑和/或HEGO傳感器變熱至它們的期望的操作溫度為止。

因此，由于此類問題，HEV和S/S車輛的動力傳動系統的最近的進展已經集中在電加熱型催化劑(EHC)和HEGO加熱元件。換句話說，EHC可以在它們內部包括加熱元件，以便與發動機燃燒廢熱獨立地啟動催化劑。類似地，HEGO加熱元件可以與燃燒廢熱獨立地升高HEGO傳感器的溫度。

然而，HEGO加熱元件或HEGO加熱器可能容易發生劣化，因為它們定位在排氣流的惡劣環境中。當此類HEGO加熱器變劣化時，HEGO傳感器可能要更長時間來變熱，因為升溫變得僅依賴于發動機廢熱而不是來自其自身的HEGO加熱元件的主動加熱。在此情況下，使HEGO傳感器變熱所要的額外時間可能在冷起動時或者在HEGO傳感器溫度在S/S事件時已經減小至期望的溫度以下的條件下導致增加的排氣尾管排放水平。

發明內容

本文發明人已經認識到上文提及的問題，并且已經研究出用于解決所述問題的系統和方法。在一個示例中，一種方法包括通過以下操作在加熱型排氣氧傳感器的溫度低于其期望的操作溫度并且被配置成加熱所述傳感器的加熱元件已劣化的條件下減少在推進車輛的發動機的起動事件時的不期望的排放：提供替代性熱源，并且將來自所述源的熱主動地運送到所述傳感器以將所述傳感器的所述溫度升高至其期望的操作溫度。以此方式，甚至在被配置成加熱排氣氧傳感器的加熱元件已劣化的條件下，可以通過使得所述傳感器能夠在發動機的起動事件時達到其期望的操作溫度以更快地實現閉環燃料控制來改善排放。

作為一個示例，所述起動事件包括冷起動事件，并且在另一示例中，所述起動甚至包括在當發動機不燃燒空氣和燃料時傳感器的溫度已經減小至其期望的操作溫度以下的情況下的起動/停止事件。

在另一示例中，減少不期望的排放包括與加熱型排氣氧傳感器在起動事件時保持在其期望的操作溫度以下的條件相比減少起動事件時的不期望的排放。

根據以下詳細描述并單獨地或結合附圖來理解，本描述的以上優勢和其他優勢以及特征將容易顯而易見。