[發明專利]用于排放控制裝置加熱的方法和系統

在審

• 申請號: 202010102136.9
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111608776A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 泰勒·凱利;道格拉斯·馬丁;本杰明·洛奇;文森特·馬丁內斯;歐文·貝利
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/029;F01N3/30;F01N3/22;F01N3/20;F01N3/035;F01N3/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛

本公開提供了“用于排放控制裝置加熱的方法和系統”。提供了用于加快排放控制裝置加熱的方法和系統。在一個示例中，一種方法可以包括：響應于排放控制裝置加熱條件，使空氣經由空氣噴射系統從發動機的進氣口流向一個或多個排放控制裝置，同時經由電動馬達操作渦輪增壓器以維持流向所述發動機的所需氣流。通過這種方式，將新鮮空氣提供給所述一個或多個排放控制裝置而不會使發動機性能劣化或提高發動機轉速。

技術領域

本說明書總體上涉及用于排放控制裝置加熱的方法和系統。

背景技術

車輛包括排放控制裝置，諸如三元催化劑和微粒過濾器，以減少通過燃燒產生的排放物。例如，三元催化劑可以處理一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物和氮氧化物，而微粒過濾器可以捕獲流過排氣系統的微粒物質。然而，此類排放控制裝置的有效性隨工作溫度而變化。例如，起燃溫度用于表示高于其就能實現高排放處理效率從而使得排放控制裝置能夠有效地降低車輛排放物的溫度。因此，在發動機冷起動條件期間，可以采用各種控制策略來加速排放控制裝置加熱。作為一個實例，可以延遲火花正時以增加排氣熱，由此以更快速率提高排放控制裝置溫度。

此外，如果不定期清潔或再生微粒過濾器，則累積在微粒過濾器上的微粒物質可能導致排氣系統背壓增加，這可能進一步劣化發動機性能。為了定期地再生或抽取微粒過濾器，可以使用控制策略來將排氣溫度升高到高于預定溫度(例如，高于600℃)以焚燒累積在過濾器中的碳微粒。在一些示例中，微粒過濾器可以在正常車輛操作期間達到足夠高的排氣溫度，以被動地執行再生。然而，由于包裝限制，微粒過濾器通常位于排氣系統中加熱緩慢的位置，因此微粒過濾器達到允許再生的溫度所需的時間可能比所需時間長。

Van Nieuwstadt等人在US 8,359,839 B2中示出了一種用于加快排放控制裝置加熱的示例性方法。其中進氣可以經由渦輪增壓器壓縮機從發動機的進氣系統泵送到發動機的排氣系統，所述排氣系統在微粒過濾器的上游和三元催化劑的下游的位置處。此外，在增加通過發動機的氣流以滿足駕駛員需求的同時火花正時被延遲，同時為排氣(并因此為微粒過濾器)提供了附加熱量。通過引入進氣，可以增加微粒過濾器中煙粒的氧化速率以用于微粒過濾器再生。

然而，本文發明人已認識到此類系統的潛在問題。作為一個示例，解決了用于微粒過濾器再生的排放控制裝置加熱，但是沒有解決冷起動期間的排放控制裝置加熱。盡管在三元催化劑的下游供應進氣減少了微粒過濾器再生期間對三元催化劑化學反應的中斷，但是在三元催化劑的上游供應進氣以在冷起動期間產生用于加快三元催化劑加熱的放熱可能是理想的。此外，點火正時延遲可能會劣化發動機性能和效率并受到燃燒穩定性的限制。

發明內容

在一個示例中，上述問題可以通過一種方法來解決，所述方法包括：響應于加熱條件，使空氣經由空氣噴射系統從發動機的進氣口流向一個或多個排放控制裝置，同時經由電動馬達操作渦輪增壓器以維持流向所述發動機以產生發動機扭矩的所需氣流。通過這種方式，一個或多個排放控制裝置可以既接收進氣以加速加熱，同時又經由所述電動馬達操作所述渦輪增壓器以減少發動機性能劣化。