操作发动机的方法技术

本申请涉及操作发动机的方法。提供用于再生稀氮氧化物捕集器的方法和系统。在一个示例中，方法可以包括，响应再生稀氮氧化物捕集器(LNT)的指示，以总体富空燃比操作发动机以再生LNT，同时通过以经过多个发动机循环对于每一个稀燃烧事件就有两个富燃烧事件的交替的富到稀空燃比模式操作发动机的每个气缸来使燃料油稀释最小化。

Method of operating an engine

The present application relates to a method of operating an engine. Methods and systems are provided for regenerating a dilute nitrogen oxide trap. In one example, methods can include response, regeneration of dilute nitrogen oxide trap (LNT) instructions to the overall operation of the engine with rich air-fuel ratio at the same time by regeneration LNT, after a number of engine cycles for each diluted combustion event there are two rich combustion events to the rich lean air-fuel ratio of each cylinder to fuel oil engine operation mode to minimize dilution.

【技术实现步骤摘要】
操作发动机的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月24日提交的英国专利申请NO.1514984.2和于2015年10月19日提交的英国专利申请NO.1518452.6的优先权，所述专利申请的全文通过引用被并入本文用于所有目的。
本申请涉及操作内燃发动机，并且特别地涉及操作发动机以便促进稀氮氧化物捕集器的再生的方法。
技术介绍
在稀燃内燃发动机领域，减少排气中的氮氧化物(诸如一氧化氮和二氧化氮)是众所周知的问题。熟知的是，在排气系统中使用稀氮氧化物捕集器(LNT)用于在发动机稀运行时吸收氮氧化物且当存储在LNT中的氮氧化物的量达到预定的水平时在氮氧化物吹扫(purge)再生过程期间将所存储的氮氧化物转化成氮气，其中在氮氧化物吹扫再生过程期间，发动机富运行。术语“稀”在本文指的是空燃比(λ)高于化学计量比(其中在化学计量比时λ等于1)，也就是说，高于化学计量空燃比，其中HC(烃类)和CO(一氧化碳)的产量低并且其中氮氧化物的产量高。术语“富”在本文指的是空燃比值λ低于1，其中在再生过程中用作还原剂的HC和CO的产量高并且其中氮氧化物的产量和氧气的水平相对低。在完成氮氧化物吹扫再生过程之后，发动机再次稀运行且氮氧化物再次被吸收在LNT中。LNT氮氧化物吹扫的最优氮氧化物转化温度取决于若干因素，诸如所使用的燃料的组分、LNT构造所使用的材料以及LNT的老化。然而，一般来说，最优氮氧化物转化温度值位于氮氧化物到氮气转化最优是可能的温度区间。供应至LNT的排气的温度变化且通常在发动机的旋转转速增加时、当发动机上的负荷增加时且特别是在发动机富运行时增加。本文的专利技术者已经认识到熟知的LNT氮氧化物吹扫方法的一个问题，当发动机在流向LNT的排气的温度远低于最优氮氧化物转化温度的情况下运行时发生该问题，诸如在轻负荷运行期间(诸如城市驾驶或市区驾驶)会经常发生。如果LNT的温度低于大约300摄氏度至400摄氏度的最优温度范围且氮氧化物吹扫再生过程以富运行发动机开始，那么氮氧化物将会从LNT中释放或吹扫，但是因为包含在LNT内的催化剂材料在这样的低温下没有被激活，所释放的氮氧化物不能被转化且将会造成来自排气管的氮氧化物排放的突然大量增加。因此，如果LNT的温度低于最优范围、如果要避免氮氧化物突然增加，在开始氮氧化物吹扫再生过程之前，期望增加流向至LNT的排气的温度。影响LNT的性能的另一因素是LNT的硫不良影响(poisoning)，其中在LNT内的活性部位受到硫的不良影响。当发动机利用包含硫的燃料时发生硫不良影响，且硫污染物的积聚累积在LNT中且造成LNT能够吸收的氮氧化物的量的减少。为了移除硫污染物，LNT可以在熟知为脱硫(DeSOx)吹扫再生(脱硫)中再生。在脱硫吹扫再生中，LNT的温度增加至大约675摄氏度且硫污染物被烧尽。用于使LNT的温度从它的通常操作温度上升至所需的用于从LNT吹扫硫的温度的一种方法采用将热DPF再生模式与富校准结合，其中在热DPF再生模式中，没有采用原料气EGR氮氧化物控制，富校准也用于脱氮氧化物(DeNOx)吹扫。然而，针对硫氧化物吹扫再生的该方法在热稀阶段期间增加氮氧化物排放。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了操作被布置成向稀氮氧化物捕集器供应排气的多缸稀燃发动机的方法。方法包括检查是否指示稀氮氧化物捕集器的再生且检查稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度是否高于阈值温度以允许稀氮氧化物捕集器的高效再生。当指示稀氮氧化物捕集器的再生且稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度不高于阈值时，该方法包括以稀氮氧化物捕集器加热模式操作发动机，在稀氮氧化物捕集器加热模式中，为了增加稀氮氧化物捕集器的温度，发动机的至少一个气缸被富化学计量操作，且同时稀化学计量操作发动机的剩余气缸中的至少一个。该方法还包括，当稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的温度高于阈值温度时，再生稀氮氧化物捕集器。在稀氮氧化物捕集器加热模式期间，被富操作的发动机的气缸的数量与供应至发动机的富气缸的混合物的相应的空燃比和被稀操作的发动机的气缸的数量与供应至发动机的稀气缸的混合物的相应的空燃比被设定，以便导致流向稀氮氧化物捕集器的排气的要求的空燃比且满足发动机的当前扭矩要求，并且富操作的发动机的至少一个气缸以顺序方式被改变，使得在发动机以稀氮氧化物捕集器加热模式操作的一段时间期间，发动机的所有气缸在某些时间被富操作。发动机可具有两个以上的气缸，发动机的不只一个气缸可被富操作，且不只一个空燃比可被用于发动机富操作的气缸。发动机可具有两个以上的气缸，发动机的不只一个气缸可被稀操作，且不只一个空燃比可被用于发动机稀操作的气缸。以稀氮氧化物捕集器加热模式操作发动机可产生流向稀氮氧化物捕集器的排气的不小于1的空燃比λ。再生稀氮氧化物捕集器可以包括将稀氮氧化物捕集器加热至足够高的温度(例如，至阈值温度或更高的温度)以允许稀氮氧化物捕集器的高效氮氧化物吹扫再生且将排气供应至具有空燃比小于1的稀氮氧化物捕集器。替代地，再生稀氮氧化物捕集器可包括将稀氮氧化物捕集器加热至足够高的温度以允许稀氮氧化物捕集器的高效脱硫吹扫再生且在脱硫吹扫再生期间以循环方式使流向稀氮氧化物捕集器的排气的空燃比λ在大于1和小于1之间转换。在另一示例中，方法包括，响应再生稀氮氧化物捕集器(LNT)的指示，以总体富空燃比操作发动机以再生LNT，同时通过以经过多个发动机循环对于每一个稀燃烧事件就有两个富燃烧事件的交替的富到稀空燃比模式操作发动机的每个气缸来使燃料油稀释最小化。以该方式，在LNT的再生期间，可以采用交替的富和稀燃烧事件的类似模式来降低空燃比，如实施再生所需要的。然而，通过利用一个或多个稀燃烧事件中断富燃烧事件，能够积聚在气缸壁上的燃料的量可以被减少，因此降低供应燃料的发动机油的稀释，如在富操作的持续阶段期间可频繁发生的发动机油的稀释。应当理解，上面的
技术实现思路
被提供用于以简化的形式介绍在具体实施方式中被进一步描述的概念的选择。这并不意味着标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所要求保护的主题的保护范围仅由随附的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上面所提到的或在本公开的任何部分中的提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1为根据本公开的一个方面的操作多缸稀燃发动机的方法的高级流程图。图2为根据本公开的一个方面的具有多缸稀燃发动机的机动车辆的示意图。图3为根据本公开的一个方面的降低发动机油稀释的方法的高级流程图。图4为示出在LNT再生期间的示例操作参数的图表。具体实施方式以下的描述涉及用于再生稀氮氧化物捕集器(LNT)的系统和方法。LNT可响应LNT能够达到的氮氧化物存储容量来再生(例如，吹扫)。为了再生LNT，提供富排气至LNT，从而致使存储在LNT中的氮氧化物转化成氮气和氧气，然后氮气和氧气被释放到大气中。因为富排气增加燃料消耗，因此期望尽可能高效地执行LNT再生。当LNT在给定的操作温度下，诸如400摄氏度或更高，可产生高效的LNT再生。如果指示再生，但是LNT不在操作温度处，富发动机操作可导致加热LNT，但是在加热LNT期间，存储的氮氧化物在没有经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作多缸稀燃发动机的方法，所述多缸稀燃发动机被布置成向稀氮氧化物捕集器供应排气，所述方法包括：检查是否指示所述稀氮氧化物捕集器的再生且检查所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度是否高于阈值温度以允许所述稀氮氧化物捕集器的高效再生；当指示所述稀氮氧化物捕集器的再生并且所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的所述排气中的一个的所述当前温度不大于所述阈值温度时，以稀氮氧化物捕集器加热模式操作所述发动机，在所述稀氮氧化物捕集器加热模式中，为了增加所述稀氮氧化物捕集器的温度，所述发动机的至少一个气缸被富化学计量操作，且同时稀化学计量操作所述发动机的剩余气缸中的至少一个；并且当指示所述稀氮氧化物捕集器的再生并且所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的所述排气中的一个的所述温度高于所述阈值温度时，再生所述稀氮氧化物捕集器，其中在所述稀氮氧化物捕集器加热模式期间，被富操作的所述发动机的气缸的数量与供应至所述发动机的富气缸的混合物的相应的空燃比和被稀操作的所述发动机的气缸的数量与供应至所述发动机的稀气缸的所述混合物的相应的空燃比被设定，以便产生流向所述稀氮氧化物捕集器的所述排气的命令的空燃比且满足用于所述发动机的当前扭矩要求，并且被富操作的所述发动机的所述至少一个气缸以顺序方式被改变，以便在所述发动机在所述稀氮氧化物捕集器加热模式中被操作的时间段期间，所述发动机的所有气缸在某些时间被富操作。...

【技术特征摘要】
2015.08.24 GB 1514984.2;2015.10.19 GB 1518452.61.一种操作多缸稀燃发动机的方法，所述多缸稀燃发动机被布置成向稀氮氧化物捕集器供应排气，所述方法包括：检查是否指示所述稀氮氧化物捕集器的再生且检查所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度是否高于阈值温度以允许所述稀氮氧化物捕集器的高效再生；当指示所述稀氮氧化物捕集器的再生并且所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的所述排气中的一个的所述当前温度不大于所述阈值温度时，以稀氮氧化物捕集器加热模式操作所述发动机，在所述稀氮氧化物捕集器加热模式中，为了增加所述稀氮氧化物捕集器的温度，所述发动机的至少一个气缸被富化学计量操作，且同时稀化学计量操作所述发动机的剩余气缸中的至少一个；并且当指示所述稀氮氧化物捕集器的再生并且所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的所述排气中的一个的所述温度高于所述阈值温度时，再生所述稀氮氧化物捕集器，其中在所述稀氮氧化物捕集器加热模式期间，被富操作的所述发动机的气缸的数量与供应至所述发动机的富气缸的混合物的相应的空燃比和被稀操作的所述发动机的气缸的数量与供应至所述发动机的稀气缸的所述混合物的相应的空燃比被设定，以便产生流向所述稀氮氧化物捕集器的所述排气的命令的空燃比且满足用于所述发动机的当前扭矩要求，并且被富操作的所述发动机的所述至少一个气缸以顺序方式被改变，以便在所述发动机在所述稀氮氧化物捕集器加热模式中被操作的时间段期间，所述发动机的所有气缸在某些时间被富操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机具有两个以上的气缸，并且其中在所述稀氮氧化物捕集器加热模式期间，所述发动机的不只一个气缸被富操作且不只一个空燃比被用于富操作的所述发动机的所述气缸。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机具有两个以上的气缸，并且其中在所述稀氮氧化物捕集器加热模式期间，所述发动机的不只一个气缸被稀操作且不只一个空燃比被用于稀操作的所述发动机的所述气缸。4.根据权利要求1所述的方法，其中以所述稀氮氧化物捕集器加热模式操作所述发动机导致流向所述稀氮氧化物捕集器的所述排气的不小于1的空燃比λ。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值温度为第一阈值温度，并且其中再生所述稀氮氧化物捕集器包括将所述稀氮氧化物捕集器加热至高于所述第一阈值温度的第二阈值温度，从而允许所述稀氮氧化物捕集器的高效氮氧化物吹扫再生，并且向具有空燃比小于1的所述稀氮氧化物捕集器供应排气。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值温度为第一阈值温度，并且其中再生所述稀氮氧化物捕集器包括将所述稀氮氧化物捕集器加热至高于所述第一阈值温度的第二阈值温度，从而允许所述稀氮氧化物捕集器的高效脱硫吹扫再生，并且在所述脱硫吹扫再生期间，以循环的方式使流向所述稀氮氧化物捕集器的所述排气的空燃比λ在大于1与小于1之间变换。7.一种在稀氮氧化物捕集器的再生期间降低多缸稀燃发动机的发动机油稀释的方法，其中所述多缸稀燃发动机被布置成向所述稀氮氧化物捕集器供应排气，所述方法包括：以非对称燃烧模式操作所述发动机，在所述非对称燃烧模式中，所述发动机的所有气缸以交替的富和稀模式被操作以中断燃料到所述发动机的气缸壁上的转移，从而造成燃料进入所述发动机的所述油中的转移的减少，其中以所述非对称燃烧模式操作所述发动机包括：在所述发动机的一个或多个气缸被稀操作的同时，富操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·福特，J·布罗姆哈姆，M·A·施奈德，
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