用于操作跳过的气缸以提供二次空气的方法和系统技术方案

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，在发动机循环期间在第一数量的气缸不点火且其余数量的气缸点火的情况下操作发动机；在所述不点火气缸的膨胀冲程期间打开所述第一数量的气缸中的不点火气缸的进气门；以及在所述不点火气缸的压缩冲程期间打开所述不点火气缸的排气门。通过这种方式，不点火气缸可以在增加二次空气与来自点火气缸的废气的混合的冲程期间向排气系统提供二次空气，因此增加排气系统中的放热产生以升高催化器的温度。温度。温度。

【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，在发动机循环期间在第一数量的气缸不点火且其余数量的气缸点火的情况下操作发动机；在所述不点火气缸的膨胀冲程期间打开所述第一数量的气缸中的不点火气缸的进气门；以及在所述不点火气缸的压缩冲程期间打开所述不点火气缸的排气门。通过这种方式，不点火气缸可以通过增加二次空气与排气之间的混合的方式提供二次空气，因此增加放热产生。
[0006]作为一个示例，所述进气门可以经由进气连续可变气门升程(CVVL)致动器来控制，并且所述排气门可以经由排气CVVL致动器来控制。例如，所述进气CVVL致动器可以包括进气凸轮，所述进气凸轮具有在所述不点火气缸的进气冲程期间提供第一进气门升程间隔的第一进气凸轮凸角和在所述不点火气缸的所述膨胀冲程期间提供第二进气门升程间隔
的第二进气凸轮凸角。类似地，所述排气CVVL致动器可以包括排气凸轮，所述排气凸轮具有在所述不点火气缸的排气冲程期间提供第一排气门升程间隔的第一排气凸轮凸角和在所述不点火气缸的所述压缩冲程期间提供第二排气门升程间隔的第二排气凸轮凸角。在这样的示例中，所述方法可以包括使所述进气凸轮和所述排气凸轮中的每一者以所述发动机的曲轴的转速的一半旋转。替代地，所述进气凸轮和所述排气凸轮中的每一者可以包括单个气门升程间隔，并且所述方法可以包括使所述进气凸轮和所述排气凸轮中的每一者以所述发动机的所述曲轴的所述转速旋转。
[0007]作为另一示例，为了在所述膨胀冲程期间打开所述不点火气缸的所述进气门，所述进气CVVL致动器中的第一液压压力可以在所述第二进气门升程间隔期间维持高于阈值压力。因而，所述第一液压压力可以在所述第二进气门间隔期间克服所述进气门的弹簧力以打开所述进气门。类似地，为了在所述不点火气缸的所述压缩冲程期间打开所述不点火气缸的所述排气门，所述排气CVVL致动器中的第二液压压力可以在所述第二排气门升程间隔期间维持高于所述阈值压力。此外，在冷起动状况期间，诸如通过在第一进气门升程间隔期间维持第一液压压力低于阈值液压压力，可以在不点火气缸的进气冲程期间维持不点火气缸的进气门关闭，并且通过在第一排气门升程间隔期间维持第二液压压力低于阈值液压压力，可以在不点火气缸的排气冲程期间维持不点火气缸的排气门关闭。替代地，进气门可以在冷起动状况期间在进气冲程和膨胀冲程两者期间打开，并且排气门可以在冷起动状况期间在排气冲程和压缩冲程两者期间打开。
[0008]通过这种方式，在对应的不点火气缸的至少压缩冲程期间，在催化器达到其起燃温度之前，可以在冷起动状况期间由不点火气缸的至少部分提供二次空气。通过经由不点火气缸中的一者或多者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，通过在压缩冲程期间排出二次空气，可以发生与来自点火气缸的排气的增加混合，因为点火气缸可以在排出二次空气的同时放出排气。通过使用一个或多个不点火气缸增加混合，可以在不使用导致过量二次空气流的气缸停用模式的情况下增加放热产生。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。
[0009]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
[0010]图1示意性地描绘了内燃发动机的示例性气缸。
[0011]图2示出了用于发动机的示例性可变凸轮正时(VCT)机构。
[0012]图3A示出了描绘示例性基线VCT定相的曲线图。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]图12示出了在增强混本文档来自技高网...

【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，在发动机循环期间在第一数量的气缸不点火且其余数量的气缸点火的情况下操作发动机；在所述不点火气缸的膨胀冲程期间打开所述第一数量的气缸中的不点火气缸的进气门；以及在所述不点火气缸的压缩冲程期间打开所述不点火气缸的排气门。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述进气门经由进气连续可变气门升程(CVVL)致动器来控制，并且所述排气门经由排气CVVL致动器来控制。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述进气CVVL致动器包括进气凸轮，所述进气凸轮包括在所述不点火气缸的进气冲程期间提供第一进气门升程间隔的第一进气凸轮凸角和在所述不点火气缸的所述膨胀冲程期间提供第二进气门升程间隔的第二进气凸轮凸角，所述排气CVVL致动器包括排气凸轮，所述排气凸轮包括在所述不点火气缸的排气冲程期间提供第一排气门升程间隔的第一排气凸轮凸角和在所述不点火气缸的所述压缩冲程期间提供第二排气门升程间隔的第二排气凸轮凸角，并且所述方法还包括使所述进气凸轮和所述排气凸轮中的每一者以所述发动机的曲轴的转速的一半旋转。4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述不点火气缸的所述膨胀冲程期间打开所述不点火气缸的所述进气门包括在所述第二进气门升程间隔期间维持所述进气CVVL致动器中的第一液压压力高于第一阈值压力，并且其中在所述不点火气缸的所述压缩冲程期间打开所述不点火气缸的所述排气门包括在所述第二排气门升程间隔期间维持所述排气CVVL致动器中的第二液压压力高于第二阈值压力。5.根据权利要求4所述的方法，其还包括：在所述冷起动状况期间：通过在所述第一进气门升程间隔期间维持所述进气CVVL致动器中的所述第一液压压力低于所述第一阈值压力，在所述不点火气缸的所述进气冲程期间维持所述进气门关闭；以及通过在所述第一排气门升程间隔期间维持所述排气CVVL致动器中的所述第二液压压力低于所述第二阈值压力，在所述不点火气缸的所述排气冲程期间维持所述排气门关闭。6.根据权利要求4所述的方法，其还包括：在不存在所述冷起动状况时：在每个发动机循环期间在每个气缸都点火的情况下操作所述发动机；通过在所述第一进气门升程间隔期间维持所述第一液压压力高于所述第一阈值压力并且在所述第二进气门升程间隔期间维持所述第一液压压力低于所述第一阈值压力，在所述进气冲程而不是所述膨胀冲程期间打开所述进气门；以及通过在所述第一排气门升程间隔期间维持所述第二液压压力高于所述第二阈值压力并且在所述第二排气门升程间隔期间维持所述第二液压压力低于所述第二阈值压力，在所述排气冲程而不是所述压缩冲程期间打开所述排气门。7.根据权利要求2所述的方法，其中所述进气CVVL致动器包括具有单个进气凸轮凸角的进气凸轮，所述排气CVVL致动器包括具有单个排气凸轮凸角的排气凸轮，并且所述方法
还包括使所述进气凸轮和所述排气凸轮中的每一者以与所述发动机的曲轴相同的转速旋转。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述单个进气凸轮凸角提供在所述不点火气缸的进气冲程和所述不点火...

【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：