本发明专利技术涉及两级催化剂再生。描述了一种用于在减速燃料切断(DFSO)之后减少NOx排放的系统和方法。该方法包括：在减速事件期间切断到该发动机的燃料；在该减速事件之后以富于化学计量比的发动机空燃比开环运行预定时间；在所述预定时间之后反馈控制所述空燃比以使平均值接近富于化学计量比的值并且持续预选时间；以及在该预选时间之后反馈控制该空燃比使其返回到化学计量比。
【技术实现步骤摘要】
两级催化剂再生
本申请的领域涉及在减速事件后的发动机空气/燃料控制，其中切断到发动机的燃料并且空气被泵送通过发动机进入三元催化转化器。
技术介绍
汽油发动机配备有三元催化转化器以氧化⑶和此发动机排放并降低勵X排放。氧传感器和反馈控制可以定位在催化剂之前的排气装置中(称为内部燃料环路控制)，然而该系统的这一部分不是本专利技术的主题。相反，一种响应于位于催化剂后的窄带排气氧传感器的反馈空气/燃料控制通常用于使化学计量空燃比维持在平均水平，从而形成所谓的外部燃料环路控制。当排气稀于化学计量比(例如该传感器检测到过量的氧)时，该传感器将提供较低的电压并且反馈控制器将(经由到达喷射器的开环命令或通过到内环路控制的命令)使输送到发动机的空气/燃料充气富化。如果排气富于化学计量比，则该传感器输出较高的电压并且反馈控制器相应地提供较稀的空气/燃料充气。传感器输出的设定点被设置在大约对应于化学计量比的电压。 在由反馈控制所产生的稀燃料的空气/燃料瞬态中，过量氧将在贵金属催化剂表面上氧化排气流中的⑶或此并且02也将存储在催化剂中的氧化铈化合物内。在富燃料瞬态中，此和⑶将减少排气流中经过贵金属催化剂表面的顯X，并且还减少用作02存储器的氧化铈。以此方式，空燃比基本保持在化学计量比。⑶和!1(:排放将被氧化并且顯X排放减少符合政府法规。 排放控制在减速事件后是复杂的，在该减速事件期间，切断到发动机汽缸的燃料并且空气泵送通过汽缸(01^30)。泵送的空气可以使催化剂氧存储饱和。在减速事件后，当发动机汽缸再次燃烧空气和燃料时，在催化剂中可能不会减少顯X发动机排放，因为催化剂充满有氧，并且可能没有存储此和(?来降低顯X发动机排放。 为了解决现有方法中的这个问题，使发动机在减速事件后以富于化学计量比开环运行(例如没有反馈控制)预定时间，以使催化剂氧存储去饱和。在一个预定时间之后，发动机控制器然后应通过如上所述的跟踪化学计量比的排气氧传感器开始反馈控制。 本文的诸位专利技术人已经认识到以上方法的许多问题。如果在先前事件中以富于化学计量比的开环运行完全消耗了存储的氧，那么在随后的反馈控制中，产生此和⑶发动机排放的富瞬态不会在催化剂表面上被氧化，因为没有可供使用的存储氧。此外，如果在开环运行中没有消耗足够的氧，那么在随后的反馈控制中，在稀瞬态期间产生的顯X不会在催化剂表面上被减少。
技术实现思路
本文的专利技术人已经通过以下方式解决这些问题，即:在所述减速事件之后以富于化学计量比的发动机空燃比开环运行预定时间，随后在该预定时间之后并且反馈控制所述空燃比以使平均值围绕富于化学计量比的值并且持续预选时间，并且在该预选时间之后反馈控制该空燃比以使平均值逐渐返回到化学计量比。使空燃比逐渐返回到围绕化学计量比的平均值可以基于多次发动机循环例如3次至10次发动机循环，或者可以在规定时间跨度内。预选时间可与预定时间有关。以这种方式，在减速事件后存储的氧没有完全地消耗，这样在由空气/燃料控制导致的富燃瞬态期间此和⑶将会被氧化。并且，以富于化学计量比的值反馈控制将会减少稀燃瞬态的产生以及由此引起的、以其他方式可能不会减少的勵X的产生。反馈控制空燃比以使平均值围绕富于化学计量比的值可以包括在该预选时间期间使该值逐渐改变到化学计量比。 在本公开的另一个方面中，在减速事件后，在定位于催化剂下游的排气氧传感器切换到富燃状态之前以及在存储在该催化剂中的氧完全消耗之前，使该发动机空燃比以恒定的富于化学计量比的空燃比开环运行预定时间，随后在所述预定时间之后响应于该排气氧传感器来反馈控制所述发动机空燃比以使平均值围绕富于化学计量比的值并且持续预选时间，并且然后在所述预选时间之后响应于该下游排气氧传感器来反馈控制该空燃比以使平均值围绕化学计量比。在开环控制后的反馈控制中，传感器切换点被设定在富于化学计量比的值。因此，减少将会在化学计量切换点产生的稀燃瞬态。避免在稀燃瞬态期间会产生的、可能已经穿过包含太多存储氧的催化剂的顯X。等到围绕化学计量传感器设定点的正常反馈控制开始的时候，该催化剂将具有适当平衡的存储氧并且将不会发生顯X排出 当单独地或者结合附图参考时，通过以下【具体实施方式】部分本说明书的以上优点和其他优点以及特征将变得明显。 应当理解的是，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】部分中另作阐述的所选择的概念。并不意味着要明确要求保护的主题的关键的或必要特征，要求保护的主题的范围是由权利要求书单独限定的。此外，要求保护的主题并不受限于解决以上指明的任何缺点的实施方式或在本公开的任何部分中的实施方式。此外，本文的专利技术人已经认识到本文指出的缺点，并且不承认它们是已知的。 【附图说明】 图1示出了根据本公开的内燃发动机的示例汽缸。 图2示出了用于的两级册￠0(加热型排气氧传感器)设定点调节的电压图。 图3八示出了用于的单独针对第一级再生的册⑶设定点调节的电压图。 图38示出了用于的在第一级和第二级再生之后的册⑶设定点调节的电压图。 图4示出了两级再生的第一实施例的方法。 图5示出了两级再生的第二实施例的方法。 图6示出了在两级再生期间控制设定点电压的方法。 图7示出了调节燃料喷射以实现期望的V？比的方法。 【具体实施方式】 以下的说明描述了用于在之后通过带有第一级开环再生和第二级闭环再生的催化剂再生方法使勵X排放最小化的方法。在第一级中，通过发动机开环富燃运行预定时间来控制空燃比，该预定时间足够短以防止在0？30事件期间减少存储在催化剂内的所有氧。在再生的第二级中，基于被定位在催化剂装置下游的册⑶传感器通过闭环反馈控制来将该空燃比控制在平均富于化学计量比。这个第二级反馈控制可以允许顯X排放降低，并且显著地减少排出该催化剂的任何此或⑶。以下参考附图更详细地描述本公开。图1示出了发动机的示例汽缸。图2示出了在之后用于控制顯X排放的册⑶输出和设定点的示例电压图。图3八示出了常规的单级再生的电压图，并且图38通过示出在两级再生期间的电压而对照一个相似的图。图4是详述本公开的方法的第一实施例的流程图。图5是详述本公开的方法的第二实施例的流程图。图6示出了用于控制电压设定点电压以实现两级再生的方法。图7示出了如何使用反馈来控制燃料脉冲宽度以便空燃比可以由下游的册⑶反馈来控制。 图1描述了内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例性实施例。发动机10可以接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数以及来自车辆操作者130经由输入装置132的输入。在此示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号？？的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(在此也是“燃烧室”)14可以包括活塞138定位在其中的燃烧室壁136。活塞138可以被连接到曲轴140，以便活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统连接到客运车辆的至少一个驱动轮。此外，起动马达可以经由飞轮连接到曲轴140，以使能发动机10的起动运行。 汽缸14可以经由一系列进气通道142、144和146接收进气。进气通道146可以与发动机10的除汽缸14之外的其他汽缸相连通。在一些实施例中，进气通道中的一个或多个可以包括诸如涡轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制发动机的方法，包括：在减速事件期间切断到所述发动机的燃料；在所述减速事件之后以富于化学计量比的发动机空燃比开环运行一段预定时间；在所述预定时间之后反馈控制所述空燃比以使平均值围绕富于化学计量比的值并且持续预选时间；以及在所述预选时间之后反馈控制所述空燃比逐渐返回到化学计量比。
【技术特征摘要】
2013.08.15 US 13/967,9111.一种控制发动机的方法，包括: 在减速事件期间切断到所述发动机的燃料； 在所述减速事件之后以富于化学计量比的发动机空燃比开环运行一段预定时间； 在所述预定时间之后反馈控制所述空燃比以使平均值围绕富于化学计量比的值并且持续预选时间；以及 在所述预选时间之后反馈控制所述空燃比逐渐返回到化学计量比。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述反馈控制响应于来自排气氧传感器的空燃比指示，所述排气氧传感器被定位在接收来自所述发动机的排气的三元催化转化器的下游。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定时间与所述催化剂的氧存储能力有关。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定时间与所述减速事件的持续时间有关。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述预选时间与所述催化剂的氧存储能力有关。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定时间与所述催化剂的温度有关。7.一种用于控制连接到三元催化转化器的发动机的方法，其中排气氧传感器定位在所述转化器的下游，该方法包括: 在减速事件期间切断到所述发动机的燃料； 在所述减速事件之后使发动机空燃比以恒定的富于化学计量比的空燃比开环运行预定时间； 在所述预定时间之后响应于所述排气氧传感器来反馈控制所述空燃比以使平均值围绕富于化学计量比的值并且持续预选时间；以及 在所述预选时间之后响应于所述排气氧传感器来反馈控制所述空燃比以使平均值返回到化学计量比。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括将所述排气氧传感器的输出与设定点比较以指示加热型排气氧传感器电压误差，并且所述反馈空燃比控制响应于所述误差。9.根据权利要求8所述的方法，其中改变所述设定点以在所述预选时间期间提供所述富于化学计量比的值。10....
【专利技术属性】
技术研发人员：M·桑蒂洛，M·J·杰克维斯，S·W·马格纳，M·J·于里克，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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