用于减轻火花塞湿垢的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于减轻火花塞湿垢的系统和方法”。提供了用于在发动机溢流状态期间干燥湿垢火花塞的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括使发动机不加燃料反向旋转，以及激活排气催化剂的加热元件以使加热后环境空气流过燃烧室以干燥所述湿垢火花塞。

Systems and methods for reducing the fouling of spark plugs

【技术实现步骤摘要】
用于减轻火花塞湿垢的系统和方法
本说明书总体上涉及用于干燥发动机的湿垢火花塞的方法和系统。
技术介绍
发动机点火系统可以包括火花塞以用于将电流输送到火花点火发动机(诸如汽油发动机)的燃烧室以点燃空气燃料混合物并引发燃烧。可能发生火花塞积垢，其中火花塞绝缘体的点火尖端涂有异物，诸如燃料或烟粒。因烟粒积垢的火花塞包括在火花塞的电极上积碳，而湿垢火花塞(wet-fouledsparkplug)包括在电极周围累积的液体燃料。例如，由于发动机溢流，火花塞可能有湿垢。在极端温度天气状况期间当驾驶员在转动起动期间反复地压下/泵送油门踏板时由于富燃料或者由于气缸内部的过多燃料(例如，由于燃料喷射器劣化)，发动机可能会溢流。当火花塞有湿垢时，它们不能在电极上产生火花，因此延迟或阻止发动机起动。在一些情况下，发动机溢流可能会导致受挫的车辆驾驶员继续转动起动发动机直到电池耗尽为止。此外，由于在发动机溢流时反复不成功的转动起动，车辆排放可能增加。Dudar在美国专利号9,790,874中示出了一种解决火花塞湿垢的示例性方法。其中，在发动机起动之前检测到积垢的火花塞时，可以通过蒸发排放控制(EVAP)系统抽取环境空气并将该环境空气引导到一个或多个发动机气缸。可以通过操作EVAP系统的的泵抽取环境空气，并且可以经由连接到EVAP系统的燃料蒸气滤罐的加热器来加热空气。加热后环境空气流过发动机气缸促进干燥火花塞。然而，本文中的专利技术人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，EVAP系统的燃料蒸气滤罐可以因燃料蒸气饱和并且通过将环境空气抽取通过EVAP系统的燃料蒸气滤罐，在发动机非燃烧状态期间可以将不期望量的燃料蒸气引导到发动机气缸。因为燃料蒸气未燃烧，所以车辆蒸发排放可能会增加。此外，燃料蒸气可能会阻碍湿对火花塞的干燥。在不提供附加气流来干燥火花塞的情况下转动起动发动机可能是低效的，导致发动机起动时间增加。增加发动机起动时间可能会增加车辆驾驶员的受挫感以及消耗过多的电池电量。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过一种发动机方法来解决，所述发动机方法包括：响应于在发动机起动尝试期间火花点火发动机的燃烧室由于燃料而溢流，切断向所述燃烧室的燃料输送，激活连接到所述发动机的排气道的催化剂的加热元件，以及使所述发动机反向转动以使由所述加热元件加热的空气经由所述排气道流到所述燃烧室。通过这种方式，通过使发动机反向旋转并将加热后空气从电加热催化剂引导到发动机气缸，可以干燥积垢火花塞。在一个示例中，在电加热催化剂(EHC)中，可以激活与催化剂连接的加热元件以在发动机起动状态期间加热催化剂以便加速催化剂起燃。在检测到湿垢火花塞时，发动机可以经由发动机马达沿反向方向不加燃料地转动。由于发动机反向旋转，所以环境空气可以经由排气道被抽取到发动机系统中。可以激活连接到EHC的加热元件以加热经由EHC流到发动机气缸的环境空气。加热后空气在进入发动机气缸时可以干燥积垢火花塞。在将加热后空气引导通过发动机气缸超过阈值持续时间之后，可以激活连接到一个或多个气缸的火花塞以产生火花。如果针对所产生的每个火花检测到特征次级波形，则可以确认火花塞是干燥的。在确认火花塞干燥时，可以使发动机中断反向旋转并且可以恢复加燃料以进行发动机起动。通过这种方式，通过适时地使用现有发动机部件，诸如电加热催化剂，可以降低或消除对用于火花塞干燥的附加设备或外部干预的需要。通过使发动机反向旋转，可以利用排气压力的下降来抽取环境空气并干燥火花塞。利用加热后气流干燥火花塞的技术效果是，当发动机旋转并且每个气缸的气缸阀周期性地打开和关闭时，可以同时干燥多个火花塞。总之，湿垢火花塞可以比没有提供附加气流时更快地干燥，从而缩短发动机起动时间并由此减少车辆驾驶员的挫败感。应当理解的是，上述
技术实现思路
的提供是为了以简易形式引入对在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着表示所要求保护的主题的关键或基本特征，该主题的范围是由详细描述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提及或本公开的任何部分中的任何缺点的实现方式。附图说明图1示意性地示出了包括火花塞的示例性车辆系统。.图2A至图2B示意性地示出了示例性H桥电路，其可以用于使车辆发动机沿正向方向或反向方向旋转。图3示出了示出用于干燥湿垢火花塞的示例性方法的流程图。图4示出了示出用于确定湿垢火花塞是否干燥的示例性方法的流程图。图5示出了由起作用的火花塞发出的示例性次级点火脉冲。图6示出了根据本公开的对湿垢火花塞的示例性干燥。具体实施方式以下描述涉及用于通过提供按需加热后气流来减轻发动机系统(诸如图1中所示的发动机系统)中的火花塞湿垢的系统和方法。为了使发动机沿正向方向和反向方向不加燃料地转动，可以利用H桥电路，诸如在图2A至图2B中所描绘的H桥电路。响应于火花塞湿垢的指示，车辆的发动机控制器可以被配置为诸如根据图3和图4中描述的方法来执行示例性程序以干燥一个或多个火花塞。在干燥时，起作用的火花塞可以产生次级点火脉冲(波形)，诸如图5中所示的脉冲，其可以用于验证火花塞成功干燥。图6示出了用于干燥湿垢火花塞的示例性发动机操作。图1描绘了内燃发动机10的气缸14的示例，该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的控制系统和通过经由输入装置132来自车辆驾驶员130的输入来控制。在该示例中，输入装置132包括加速踏板和踏板位置传感器134，该踏板位置传感器用于产生比例踏板位置信号PP。发动机10的气缸(在本文也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136，其中活塞138位于该燃烧室壁中。活塞138可以连接到曲轴140，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由如下面进一步描述的变速器54连接到至少一个车轮55。此外，起动机马达(未示出)可以经由飞轮连接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。在一些示例中，车辆5可以包括自主车辆和/或混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或电动机/发电机。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间，而第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或分离离合器，以便将曲轴140与电机52和与其连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54和与其连接的部件连接或断开。变速器54可以是变速箱、行星齿轮系统或其他类型的变速器。动力传动系统可以通过各种方式配置，这些方式包括并联、串联或混联式混合动力车辆。在电动车辆实施例中，系统电池58可以是牵引电池，其将电力输送到电机52以向车轮55提供扭矩。在一些实施例中，电机52还可以用作发电机以例如在制动操作期间提供电力以向系统电池58充电。应当明白的是，在包括非电动车辆实施例的其他实施例中，系统电池58可以是连接到交流发电机46的典型起动、点亮、点火(SLI)电池。交流发电机46可以被配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：响应于在发动机起动尝试期间火花点火发动机的燃烧室由于燃料而溢流，切断向所述燃烧室的燃料输送，激活连接到所述发动机的排气道的催化剂的加热元件，以及使所述发动机反向转动以使由所述加热元件加热的空气经由所述排气道流到所述燃烧室。

【技术特征摘要】
2018.02.08 US 15/892,2991.一种方法，其包括：响应于在发动机起动尝试期间火花点火发动机的燃烧室由于燃料而溢流，切断向所述燃烧室的燃料输送，激活连接到所述发动机的排气道的催化剂的加热元件，以及使所述发动机反向转动以使由所述加热元件加热的空气经由所述排气道流到所述燃烧室。2.如权利要求1所述的方法，其中所述火花点火发动机包括进气道，所述进气道具有连接在其中的节气门和连接到所述排气道的排气传感器，并且所述溢流是基于在所述发动机起动尝试期间所述节气门的位置、在所述发动机起动尝试期间所述排气传感器的输出以及在所述燃烧室中没有发生燃烧的情况下达到发动机起动尝试的阈值数量中的至少一者来确定。3.如权利要求2所述的方法，其中所述节气门的所述位置是全开位置，并且所述排气传感器的输出富于化学计量空燃比。4.如权利要求1所述的方法，其中由所述加热元件加热的所述空气从大气经由所述排气道抽取到所述发动机中，并且所述空气经由所述催化剂流到所述燃烧室。5.如权利要求1所述的方法，其中所述燃烧室包括火花塞以用于向所述燃烧室供应火花以进行燃烧。6.如权利要求2所述的方法，其还包括紧接着在使所述发动机反向转动之前，将所述节气门打开到全开位置，打开容纳在连接在排气涡轮上的废气门通道中的废气门阀，并且关闭连接到排气再循环(EGR)通道的EGR阀。7.如权利要求5所述的方法，其还包括在使所述加热后空气流过所述燃烧室超过阈值持续时间之后，激活所述火花塞，以及响应于检测到来自所述火花塞的次级脉冲，指示所述燃烧室是干燥的。8.如权利要求7所述的方法，其还包括响应于检测到来自所述火花塞的次级脉冲，使所述发动机中断转动，以及响应于没有所述次级脉冲，使所述发动机继续反向转动。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾德·M·杜道尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US