[發明專利]用于改善排氣系統效率的方法和系統

在審

• 申請號: 202010917300.1
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112459912A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 道格拉斯·雷蒙德·馬丁;約翰·埃里克·羅林杰;本杰明·M·洛奇
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02;F02D41/14;F02D41/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 董巍

本公開提供了“用于改善排氣系統效率的方法和系統”。提供了用于改善車輛的排氣后處理系統的效率的方法和系統。在一個示例中，第一組發動機氣缸連續地以富空燃比進行操作，而第二組發動機氣缸連續地以稀空燃比進行操作。來自所述兩組發動機氣缸的富排氣和稀排氣可以在排氣后處理系統內被氧化以改善催化劑效率。

技術領域

本申請涉及用于改善發動機排氣后處理系統的效率的方法和系統。所述系統和方法可以經由減少達到發動機排氣后處理系統的起燃溫度的時間量來改善發動機排氣后處理系統的效率。

背景技術

內燃發動機可以包括用于處理發動機排氣的排氣后處理系統。排氣后處理系統的效率可以是溫度相關的，并且排氣后處理系統的效率可以隨著排氣后處理系統的溫度升高直到閾值溫度而提高。因此，在發動機冷起動之后，可以通過使排氣后處理系統在發動機冷起動之后更快地達到閾值溫度來提高排氣后處理系統的效率。然而，在發動機冷起動之后，發動機的排氣的溫度可能不足以如可能所期望那樣快地提高排氣后處理系統的效率，從而無法如所可能期望那樣多地減少發動機排放。因此，可能期望提供一種在減少的時間量內提高排氣后處理系統的效率由此減少發動機排氣尾管排放的方式。

發明內容

發明人在本文中已經認識到，可能期望提高發動機排氣系統效率并且已經開發了一種發動機操作方法，所述發動機操作方法包括：響應于排氣后處理溫度低于閾值溫度而經由控制器以富空燃比連續地操作至少一個發動機氣缸持續多個發動機循環并且以稀空燃比連續地操作至少一個發動機氣缸持續所述多個發動機循環，其中所述富空燃比是請求輸送到排氣后處理系統的熱通量的大小的函數。

通過根據請求輸送到排氣后處理系統的熱通量的大小來調整一組氣缸的富空燃比，可以提供經由減少催化劑達到起燃或閾值工作溫度所花費的時間量來改善催化劑效率的技術結果。減少催化劑達到起燃互閾值溫度所需的時間量可以在發動機操作時間段的過程中提高催化劑效率。可以經由使排氣中所含的碳氫化合物在催化劑處氧化來升高催化劑溫度。碳氫化合物可以經由從以稀空燃比操作的氣缸供應的排氣中所含的氧氣來氧化。此外，發動機的總空燃比平均起來可以為化學計量空燃比，使得催化劑效率可以為高。

本文描述的系統和方法可以提供若干優點。具體地，本文描述的方法和系統可以提高催化劑效率。此外，所述系統和方法可以應用于一種以上的發動機類型。更進一步地，所述系統和方法可以在不增加系統成本的情況下改善催化劑效率。

應當理解，提供以上發明內容來以簡化的形式介紹在具體實施方式中進一步描述的一系列概念。這不意味著識別所要求保護的主題的關鍵或本質特征，所要求保護的主題的范圍唯一地由在詳細描述之后的權利要求限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上文或本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出了車輛的發動機系統的示意圖。

圖2和圖3示出了圖1所示的發動機的兩種不同的發動機缸體配置。

圖4示出了用于圖1至圖3的系統的示例性發動機操作序列。

圖5示出了用于操作圖1至圖3的系統的方法。

具體實施方式

以下描述涉及用于改善發動機的排氣系統的效率的系統和方法。發動機可以是圖1至圖3所示的類型。發動機可以根據圖4的序列進行操作。可以調整發動機氣缸的空燃比以增加進入催化劑的碳氫化合物的氧化，使得催化劑溫度升高，由此提高催化劑的效率。一組氣缸向催化劑提供氧氣，而另一組氣缸向催化劑提供碳氫化合物。平均起來，排氣成分等效于在發動機中燃燒化學計量的空氣-燃料混合物。圖5示出了用于操作圖1至圖3的系統以產生圖4的序列的方法。