发动机冷起动期间的排放控制制造技术

本公开提供了“发动机冷起动期间的排放控制”。提供了在冷起动期间用于车辆的发动机的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括在未加燃料的发动机操作期间用多个电加热器加热排气后处理装置的催化器。发动机可以充当泵以使空气跨排气后处理装置振荡，由此经由多个电加热器加热空气，继而加热催化器。催化器的配置可以促进加速起燃，这可以减少冷起动期间的排放。间的排放。间的排放。

【技术实现步骤摘要】
发动机冷起动期间的排放控制


[0001]本说明书总体上涉及在冷起动期间用于发动机的方法和系统。

技术介绍

[0002]可以在现代车辆中实施各种策略和技术以减少排放。例如，一个或多个排放控制装置可以包括在具有内燃发动机的车辆中。所述一个或多个排放控制装置可以包括被配置为在大气释放之前处理燃烧副产物的催化器。然而，催化器的转化效率取决于催化器的温度。作为示例，催化器温度低于阈值温度(例如，起燃温度)可能会降低催化器处理排放的能力。
[0003]在发动机冷起动期间，由于蒸发不良、燃料膜形成以及在进气冲程和压缩冲程期间液体燃料膜蒸发的时间不足，催化器温度可能低于阈值温度，同时碳氢化合物排放可能会增加。在其中催化器可能尚未起燃以氧化碳氢化合物的情况下，在排气冲程期间膜的蒸发可能导致排气系统的高碳氢化合物排放。
[0004]试图解决发动机冷起动期间排放增加的示例包括应用电加热器和复杂的冷却剂布置。然而，这些布置可能会增加制造成本，同时还需要泵和阀来基于复杂方法进行操作。此外，由于催化器基板的大小和低热导率，用于将催化器加热到起燃温度的时间段可能相当慢。另外，发动机冷起动期间的燃料膜形成和不良蒸发可能导致燃料消耗增加以代偿催化器达到起燃温度之前发动机中的燃料损失，这可能进一步加剧碳氢化合物的排放并降低燃料效率。

技术实现思路

[0005]在一个示例中，上述问题可以至少部分地通过一种用于发动机的方法来解决，所述方法包括：在未加燃料的发动机操作期间通过使用所述发动机使空气在跨排气后处理装置的第一方向与第二方向之间振荡利用多个电加热器加热所述排气后处理装置的催化器。通过这种方式，排气后处理装置迅速达到起燃温度，从而在发动机冷起动期间实现有效的催化转化。
[0006]作为一个示例，排气后处理装置可以包括多基板催化器，其中多个基板沿着气流通过排气后处理装置的方向堆叠。在发动机起动期间，当发动机在发动机的进气门和排气门打开的情况下转动起动时，可以使用未产生火花的未加燃料发动机来泵送空气。空气在进气系统和排气系统中振荡(例如，相对于气流通过排气系统的方向来回循环)，并且排气系统中的空气可以由夹在多基板催化器的基板之间的多个电加热器来加热。在发动机未加燃料时加热后空气的振荡延迟了排放的产生，直到基板中的一者或多者达到起燃温度。然后可以起动发动机而不会损失催化器中的转化效率，从而减少冷起动期间的排放并维持车辆的燃料经济性。
[0007]应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围
由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0008]图1示出了包括在混合动力车辆中的发动机的示意图，所述发动机包括具有后处理装置的排气系统。
[0009]图2A示出了在发动机起动请求期间多个气缸的第一示例性操作。
[0010]图2B示出了在发动机起动请求期间多个气缸的第二示例性操作。
[0011]图3A示出了图1的后处理装置的示例，其中在发动机起动请求期间气体沿着第一方向流动。
[0012]图3B示出了图3A的后处理装置，其中在发动机起动请求期间气体沿着第二方向流动。
[0013]图4A至图4B示出了用于在催化器温度低于阈值温度时响应于发动机起动请求而执行发动机起动的方法。
[0014]图5示出了示例发动机操作序列，其示出了当催化器温度低于起燃温度时响应于发动机起动请求的发动机条件。
[0015]图6示出了联接到后处理装置的催化器的多个电加热器的示例性操作。
具体实施方式
[0016]以下描述涉及冷起动期间用于发动机的系统和方法。在一个示例中，发动机是混合动力车辆的发动机，如图1中所示。发动机的排气系统可以包括利用多于一个基板与催化器联接的多于一个电加热器。例如，发动机可以具有联接到至少三个催化器基板的至少两个电加热器。发动机可以在某些条件期间操作以将气体来回泵送通过催化器和电加热器以更快地加热催化器。为了泵送气体，可以在未加燃料时转动起动发动机。可以打开发动机的进气门和排气门以减少泵气损失，同时排出进气系统和排气系统中的气体，如图2A和图2B中所示。图3A和图3B中示出了通过加热器和催化器的振荡气流的示例。图4A至图4B中示出了用于响应于在冷起动状况期间的起动请求而操作发动机的方法。图5示出了示例发动机操作序列，其示出了当催化器温度低于起燃温度时响应于发动机起动请求的发动机条件。图6中描绘了可以如何响应于催化器温度而操作电加热器的示例。
[0017]图3A至图3B示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。至少在一个示例中，如果被示出为直接彼此接触或直接联接，则此类元件可分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，被示出为彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为一个示例，呈彼此共面接触搁置的部件可被称为共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可被称作如此。作为又一示例，被示出为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可被称为相对于彼此如此。此外，如图中所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的竖直轴线而言的，并用于描述图的元件相对于彼此的定位。为此，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件竖
直地定位在其他元件的上方。作为另一示例，附图内绘示的元件的形状可被称为具有这些形状(例如，诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为彼此交叉的元件可被称为交叉元件或彼此交叉。更进一步地，在一个示例中，被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外部的元件可被称为如此。应当理解，被称作“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％至5％的偏差内)而彼此不同。
[0018]转向附图，图1描绘了内燃发动机10的气缸14的示例，所述内燃发动机可以包括在车辆5中。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统并且通过来自车辆操作员130经由输入装置132的输入来进行控制。在该示例中，输入装置132包括加速踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136，活塞138定位在所述燃烧室壁中。活塞138可联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由变速器54联接到至少一个车轮55，如下文进一步描述的。此外，起动机马达(未示出)可经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。
[0019]在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机的方法，其包括：在未加燃料的发动机操作期间通过使用所述发动机使空气在跨排气后处理装置的第一方向与第二方向之间振荡利用多个电加热器加热所述排气后处理装置的催化器。2.根据权利要求1所述的方法，其中加热所述催化器包括将所述多个电加热器中的每个电加热器布置在所述催化器的基板之间。3.根据权利要求2所述的方法，其中当空气振荡时通过所述多个电加热器加热空气，并且所述加热后空气加热所述催化器的所述基板。4.根据权利要求3所述的方法，其中加热所述催化器还包括沿着气流通过所述排气后处理装置的方向堆叠与所述多个电加热器接触的所述基板，以及通过从所述多个电加热器到所述基板的热传导来加热所述基板。5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述未加燃料的发动机操作期间加热所述催化器包括打开气缸的进气门和排气门中的每一者以及在所述进气门和所述排气门打开的情况下转动起动所述发动机，并且其中所述发动机由电动装置转动起动。6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述进气门和所述排气门打开时转动起动所述发动机包括在所述气缸的进气冲程和膨胀冲程期间使空气沿所述第一方向从排气歧管流到所述气缸并且在所述气缸的排气冲程和压缩冲程期间使空气沿所述第二方向从所述气缸流到所述排气歧管。7.根据权利要求6所述的方法，其中使所述空气沿所述第一方向流过所述排气后处理装置包括通过所述加热后空气顺序地加热所述催化器的所述基板中的第三基板、第二基板和第一基板。8.根据权利要求7所述的方法，其中使所述空气沿所述第二方向流过所述排气后处理装置包括通过所述加热后空气顺序地加热所述催化器的所述基板中的所述第二基板、所述第三基板和第四基板。9.根据权利要求8所述的方法，其中使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓刚，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：