用于减少发动机排气排放的方法和系统技术方案

本公开提供了“用于减少发动机排气排放的方法和系统”。提供了用于在冷起动状况期间将二次空气引导到发动机排气系统以减少排气尾管排放的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括以正压模式操作蒸发泄漏检查模块(ELCM)的泵并经由容纳第一阀的空气导管将加压空气引导到排气催化器上游的排气通道。压空气引导到排气催化器上游的排气通道。压空气引导到排气催化器上游的排气通道。

【技术实现步骤摘要】
用于减少发动机排气排放的方法和系统


[0001]本说明书总体上涉及用于在冷起动状况期间将二次空气引导到发动机排气系统以减少排气尾管排放的方法和系统。

技术介绍

[0002]发动机排放控制系统可以包括一种或多种排气催化器，诸如三元催化器、NOx存储催化器和SCR催化器。在催化器起燃温度(例如，工作温度)下，排气催化器可以氧化和还原排气中的排气成分，所述排气成分然后被释放到大气中。然而，在发动机的冷起动期间，当排气催化器的温度低于起燃温度时，排气催化器可能无法有效处理排气的反应性成分，并且结果，冷起动排放可能增加并且排气中的有毒成分可能直接被排放到大气中。此外，在冷起动期间，喷射到气缸的液体燃料的一部分可能不会燃烧，并且此类未燃烧的碳氢化合物可能导致冷起动排放增加。
[0003]用于减少冷起动排放的一种方式是燃烧排气通道中的碳氢化合物并减少排气催化器达到起燃温度所需要的时间。由Johnston在美国专利号6,167,699中提供了一种用于在排气通道中燃烧碳氢化合物的示例性方法。其中，发动机包括二次空气喷射系统，所述二次空气喷射系统包括能够向所述排气歧管供应空气的泵。在车辆冷起动期间，二次空气被供应到排气通道以促进燃烧由催化转化器处理的排气中的碳氢化合物。

技术实现思路

[0004]然而，本文的专利技术人已经认识到此系统的潜在问题。作为一个示例，包括单独的二次空气喷射系统(其包括用于向排气通道供应空气的专用泵)可能会增加车辆的成本和重量。包括泵也可能增加发动机的封装问题。专用泵仅在发动机冷起动期间使用，并且在其他发动机工况期间是没有用的。
[0005]在一个示例中，上述问题可以通过一种用于车辆中的发动机的方法来解决，所述方法包括：当蒸发泄漏检查模块(ELCM)的泵以压力模式操作时，打开容纳在第一空气导管中的第一阀以使加压空气从所述泵流到排气催化器上游的排气通道。通过这种方式，通过在发动机冷起动状况期间使用现有的发动机部件(诸如ELCM的泵)来供应二次空气，可以降低发动机的成本和复杂性。
[0006]作为一个示例，发动机可以被配备有包括泵的ELCM，所述泵用于主要在发动机关闭状况期间执行的蒸发排放控制(EVAP)系统的诊断。第一通道可以从ELCM泵通向排气通道，所述第一通道包括第一阀。此外，发动机还可以包括电动增压器以在较高发动机负荷状况期间增加增压压力。第二通道可以将电动增压器流体地联接到排气通道，所述第二通道包括第二阀。在冷起动状况期间，可以操作ELCM泵以产生加压空气，并且可以将第一阀致动到打开位置以将加压空气直接引导到排气通道。而且，在冷起动状况期间，可以操作电动增压器并且可以打开第二阀以将加压空气直接从进气通道引导到排气通道。供应到排气通道的空气可以使排气通道中的未燃烧的碳氢化合物燃烧并产生热量。在排气通道处产生的热
量导致排气催化器的温度升高。在排气催化器达到其相应的起燃温度时，可以停止ELCM泵和电动增压器向排气通道供应二次空气的操作。
[0007]通过这种方式，通过使用现有的发动机部件(诸如ELCM泵或电动增压器)在冷起动状况期间向排气通道供应二次空气，可以消除诸如包括专用泵的单独的二次空气喷射系统等附加部件。通过消除二次空气喷射系统，可以降低发动机成本、重量和复杂性。在冷起动状况期间通过ELCM泵或电动增压器的操作向排气通道供应空气的技术效果是：由排气通道中的碳氢化合物的燃烧产生的热量可以用于将催化器的温度加快升高到高于其相应的起燃温度。总之，通过加快催化器起燃并减少排气通道中的未燃烧的碳氢化合物，可以改善排放质量。
[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示意性地示出了示例性车辆推进系统。
[0010]图2示出了包括电动增压器和蒸发泄漏检查模块(ELCM)的示例性发动机系统。
[0011]图3A和图3B示意性地示出了可以用于使电动增压器沿正向方向或反向方向旋转的示例性H桥电路。
[0012]图4示出了用于通过操作ELCM的泵向发动机的排气通道供应二次空气的示例性方法的流程图。
[0013]图5示出了用于通过操作电动增压器向排气通道供应二次空气的示例性方法的流程图。
[0014]图6是从ELCM泵到排气通道的二次空气供应的示例。
[0015]图7是从电动增压器到排气通道的二次空气供应的示例。
具体实施方式
[0016]以下描述涉及用于在冷起动状况期间将二次空气引导到发动机排气系统以减少排气尾管排放的系统和方法。被引导到排气系统的二次空气可以促进排气通道中的未燃烧的碳氢化合物的燃烧，这导致热量的产生并加快达到催化器起燃温度。图1描绘了示例性混合动力车辆。图2描绘了包括电动增压器和蒸发泄漏检查模块(ELCM)的车载发动机系统。为了使ELCM的泵沿正向方向和反向方向旋转，可以利用H桥电路，诸如图3A至图3B描绘的H桥电路。发动机控制器可以被配置为执行控制程序，诸如图4和图5的示例性程序，以通过分别操作ELCM泵和电动增压器来向发动机的排气通道供应二次空气。图6和图7进一步示出了ELCM泵和电动增压器用于供应二次空气的示例性操作。
[0017]图1示出了示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括燃料燃烧发动机110和马达120。作为非限制性示例，发动机110包括内燃发动机并且马达120包括电动马达。马达120可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能源。例如，发动机110可以消耗液体燃料(例如，汽油)来产生发动机输出，而马达120可以消耗电能来产生马达输出。因而，具有推进
系统100的车辆可以称为混合动力电动车辆(HEV)。
[0018]车辆推进系统100可根据车辆推进系统遇到的工况来利用多种不同的操作模式。这些模式中的一些模式可以使得发动机110能够被维持处于关闭状态(即，设定为停用状态)，其中停止发动机处的燃料燃烧。例如，在选定工况下，当发动机110停用时，马达120可以如箭头122所指示经由驱动轮130推进车辆。
[0019]在其他工况期间，可以将发动机110设定为停用状态(如上文所描述的)，而可以操作马达120以对能量存储装置149进行充电。例如，马达120可以从驱动轮130接收车轮扭矩，如箭头122所指示，其中马达可以将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装置149处，如箭头124所指示。该操作可以被称为车辆的再生制动。因此，在一些示例中，马达120能提供发电机功能。然而，在其他示例中，发电机160可替代地从驱动轮130接收车轮扭矩，其中发电机可将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装置149处，如箭头162所指示的。
[0020]在又其他工况期间，发动机110可以通过燃烧如箭头143所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆中的发动机的方法，其包括：当蒸发泄漏检查模块(ELCM)的泵以压力模式操作时，打开容纳在第一空气导管中的第一阀以使加压空气从所述泵流到排气催化器上游的排气通道。2.根据权利要求1所述的方法，其中在冷起动状况期间执行所述加压空气到所述排气通道的流动，所述冷起动状况包括排气温度低于阈值温度。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一空气导管的第一端在燃料蒸气滤罐与所述泵之间联接到蒸发排放控制(EVAP)系统的通风管线，并且其中所述第一空气导管的第二端在所述排气催化器上游联接到所述排气通道。4.根据权利要求3所述的方法，其还包括在以所述压力模式激活所述泵之前，关闭在所述滤罐与所述第一空气导管的所述第一端之间联接到所述通风管线的滤罐通风阀(CVV)。5.根据权利要求3所述的方法，其中使所述加压空气流动包括在所述泵的操作期间使环境空气流到所述通风管线中、在所述泵中对所述环境空气进行加压以及使所述加压空气经由所述第一空气导管流到所述排气通道。6.根据权利要求4所述的方法，其还包括响应于所述排气温度升高到所述阈值温度，停用所述泵，关闭所述第一阀并打开所述CVV。7.根据权利要求3所述的方法，其还包括在发动机停机之后并在发动机关闭状况期间，在满足用于EVAP系统诊断的条件时，以真空模式操作所述泵以在所述EVAP系统中建立较低压力。8.根据权利要求2所述的方法，其还包括在所述冷起动状况期间，操作联接到第一电动增压器导管的电动增压器，关闭容纳在第二电动增压器导管中的第一旁通阀，并且打开容纳在第三电动增压器导管中的第二旁通阀以使所述加压空气从所述电动增压器流到所述排气催化器上游的所述排气通道。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二电动增压器导管经由所述第一旁通阀将所述电动增压...

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