本公开提供了“用于操作跳过的气缸以提供二次空气的方法和系统”。提供了用于在催化器预热期间向排气系统提供二次空气的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：在冷起动状况期间，在一定数量的气缸停用并且其余数量的气缸处于活动的情况下操作发动机；以及相对于所述其余数量的气缸中的活动气缸内的第二空气充气调整所述一定数量的气缸中的停用气缸内的第一空气充气。通过这种方式，可以更稳健地控制提供给发动机的排气系统的二次空气的量，因此减少在冷起动状况期间原本可能由于过量的二次空气而发生的排气系统的冷却。过量的二次空气而发生的排气系统的冷却。过量的二次空气而发生的排气系统的冷却。
【技术实现步骤摘要】
用于操作跳过的气缸以提供二次空气的方法和系统
[0001]本说明书总体上涉及用于将二次空气引入内燃发动机系统中的方法和系统。
技术介绍
[0002]排气排放控制装置(诸如催化转化器(在本文中也称为“催化器”))在达到预定工作温度(例如，起燃温度)之后实现更高的排放减少。因此，为了降低车辆排放，各种方法尝试尽可能快地升高排放控制装置的温度。例如，催化器当前尽可能靠近发动机放置，以最大程度地减少热损失和发动机冷起动之后的催化器预热时间。由于“λ一号”排放法规，期望将催化器从发动机进一步向下游移动以减少峰值功率期间的催化器劣化，因为将来可能无法使用富集来控制排气温度。然而，这可能会增加催化器达到其起燃温度之前的时间量。因此，即使催化器位于发动机的更下游，也需要新的解决方案来快速预热催化器并同时最大程度地减少预热期间的碳氢化合物排放。
[0003]在预热期间减少碳氢化合物排放的其他尝试包括利用发动机跳缸点火操作。Glugla等人在US 9,708,993 B2中示出了一种示例性方法。其中，发动机可以在一组气缸被选择性地停用的情况下进行操作，其中其余活动气缸上的火花延迟增加，并且发动机转速增加以减少跳缸点火操作期间的噪声、振动和粗糙性(NVH)问题。
[0004]然而，本文的专利技术人已经认识到，还可以利用停用的气缸来提供热反应器功能性。通常，热反应器向排放控制装置上游的排气系统提供空气，所述空气与排气中的未燃烧燃料发生反应以产生放热反应，所述放热反应将加热排放控制装置。本文的专利技术人已经认识到，可以使用停用的(例如，跳过的)气缸来将二次(例如，热反应器)空气泵送到排气系统，而非具有专用的热反应器部件。本文的专利技术人还认识到，对于二次空气与排气的良好混合(其可能有助于产生放热)而言所期望的跳缸点火模式可致使提供过量的二次空气并冷却排气系统。因此，期望对排气与二次空气的比率进行更精细的控制，以便在减少NVH并增加混合的同时加快排放控制装置加热。
技术实现思路
[0005]在一个示例中，上述问题可以通过一种方法来解决，所述方法包括：在冷起动状况期间，在一定数量的气缸停用并且其余数量的气缸处于活动的情况下操作发动机；以及相对于所述其余数量的气缸中的活动气缸内的第二空气充气调整所述一定数量的气缸中的停用气缸内的第一空气充气。通过这种方式，可以精确地控制由停用气缸提供的二次空气的量以防止排气系统冷却，同时产生用于催化器加热的放热。
[0006]作为一个示例，相对于所述其余数量的气缸中的所述活动气缸内的所述第二空气充气调整所述一定数量的气缸中的所述停用气缸内的所述第一空气充气可以包括经由至少一次气缸气门调整相对于所述第二空气充气减少所述第一空气充气。例如，所述至少一次气缸气门调整可以包括减小进气门升程、减少进气门持续时间和延迟进气门打开正时中的一者或多者。因而，与活动气缸相比，可以将更少量的空气引入到停用气缸中，因此相对
于第二空气充气减少第一空气充气。作为另一个示例，另外或替代地，经由所述至少一次气缸气门调整相对于所述第二空气充气减少所述第一空气充气可以包括将所述第一空气充气捕集在所述停用气缸中持续至少一个发动机循环。在将第一空气充气引入到停用气缸中之后(例如，通过在停用气缸的进气冲程期间打开进气门)，可以通过停用所述停用气缸的进气门和排气门持续至少一个发动机循环来捕集第一空气充气。在至少一个发动机循环之后，排气门可以在停用气缸的排气冲程期间打开以排出第一空气充气。因而，在第一空气充气被排出之前，第一空气充气的一部分可以在被捕集持续至少一个发动机循环的同时泄放到发动机的曲轴箱。
[0007]通过这种方式，在催化器达到其起燃温度之前，可以在冷起动状况期间由停用气缸提供二次空气。通过经由停用气缸而不是单独的专用热反应器空气源提供二次空气，可以降低系统的成本。此外，通过使用进气门和排气门调整来控制所排出的二次空气的量，可以使用降低NVH并进一步增加混合的点火密度，否则将产生太多的二次空气。通过减少或防止过量的二次气流，可以减少或防止排气系统冷却，从而进一步加快催化器预热并进一步减少车辆排放。
[0008]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
[0009]图1示意性地描绘了内燃发动机的示例性气缸。
[0010]图2示出了用于发动机的示例性可变凸轮正时(VCT)机构。
[0011]图3A示出了描绘示例性基线VCT定相的曲线图。
[0012]图3B示出了描绘可以用于在顺序地点火的气缸之间改变气门打开正时和持续时间的第一示例性经调整VCT定相的曲线图。
[0013]图3C示出了描绘可以用于在顺序地点火的气缸之间改变气门打开正时和持续时间的第二示例性经调整VCT定相的曲线图。
[0014]图4示出了用于发动机的示例性连续可变气门升程机构的示意图。
[0015]图5A和图5B示出了用于在发动机冷起动期间以热反应器模式操作发动机以经由停用的气缸提供二次空气用于催化器加热的示例性方法。
[0016]图6示出了不向排气系统提供二次空气的第一示例性气缸停用模式。
[0017]图7示出了向排气系统提供二次空气的第二示例性气缸停用模式。
[0018]图8示出了在增强混合时向排气系统提供二次空气的第三示例性气缸停用模式。
[0019]图9示出了在曲轴箱泄放的一次循环之后向排气系统提供二次空气的第四示例性气缸停用模式。
[0020]图10示出了不向排气系统提供二次空气的第五示例性气缸停用模式。
[0021]图11示出了向排气系统提供二次空气的第六示例性气缸停用模式。
[0022]图12示出了在增强混合时向排气系统提供二次空气的第七示例性气缸停用模式。
[0023]图13示出了在曲轴箱泄放的两次循环之后向排气系统提供二次空气的第八示例
性气缸停用模式。
[0024]图14示出了在曲轴箱泄放的一次循环之后向排气系统提供二次空气的第九示例性气缸停用模式。
[0025]图15示出了在曲轴箱泄放和附加混合的一次循环之后向排气系统提供二次空气的第十示例性气缸停用模式。
[0026]图16示出了不向排气系统提供二次空气的第十一示例性气缸停用模式。
[0027]图17示出了向排气系统提供二次空气的第十二示例性气缸停用模式。
[0028]图18示出了在增强混合时向排气系统提供二次空气的第十三示例性气缸停用模式。
[0029]图19示出了对不同气缸使用多个不同滚动模式向排气系统提供二次空气的第十四示例性气缸停用模式。
[0030]图20示出了对每个气缸使用同一滚动模式向排气系统提供二次空气的第十五示例性气缸停用模式。
[0031]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种方法，其包括：在冷起动状况期间，在一定数量的气缸停用并且其余数量的气缸处于活动的情况下操作发动机；以及相对于所述其余数量的气缸中的活动气缸内的第二空气充气调整所述一定数量的气缸中的停用气缸内的第一空气充气。2.根据权利要求1所述的方法，其中相对于所述其余数量的气缸中的所述活动气缸内的所述第二空气充气调整所述一定数量的气缸中的所述停用气缸内的所述第一空气充气包括经由至少一次气缸气门调整相对于所述第二空气充气减少所述第一空气充气。3.根据权利要求2所述的方法，其中经由所述至少一次气缸气门调整相对于所述第二空气充气减少所述第一空气充气包括相对于所述活动气缸减小所述停用气缸的进气门升程。4.根据权利要求2所述的方法，其中经由所述至少一次气缸气门调整相对于所述第二空气充气减少所述第一空气充气包括相对于所述活动气缸延迟所述停用气缸的进气门打开正时。5.根据权利要求2所述的方法，其中经由所述至少一次气缸气门调整相对于所述第二空气充气减少所述第一空气充气包括相对于所述活动气缸减少所述停用气缸的进气门持续时间。6.根据权利要求2所述的方法，其中经由所述至少一次气缸气门调整相对于所述第二空气充气减少所述第一空气充气包括将所述第一空气充气捕集在所述停用气缸中持续至少一个发动机循环。7.根据权利要求6所述的方法，其中将所述第一空气充气捕集在所述停用气缸中持续所述至少一个发动机循环包括：在用于引入所述第一空气充气的第一发动机循环的进气冲程期间打开所述停用气缸的进气门；在所述第一发动机循环的整个其余时间内维持所述停用气缸的所述进气门关闭直到所述停用气缸的排气门打开之后为止；以及维持所述停用气缸的所述排气门关闭直到第二发动机循环的排气冲程为止，在此期间所述排气门打开。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二发动机循环紧接在所述第一发动机循环之后。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二发动机循环是所述第一发动机循环之后的多个发动机循环。10.一种系统，其包括：可变排量发动机，所述可变排量发动机包括多个气缸，所述多个气缸中的每一者包括进气门；排放控制装置，所述排放控制装置位于所述可变排量发动机的排气系统中；以及控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令在被执行时使所述控制器：在冷起动期间在所述多个气缸的一部分不点火且所述多个气缸的其余部分被点火的
情况下操作所述可变排量发动机；以及基于所述排放控制装置的温度相对于所述排放控制装置的期望的工作温度而相对于所述多个气缸的所述其余部分以不同方式调整所述多个气缸的所述部分中的每一者的所述进气门。1...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰尼，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：
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