用于使发动机准备进行起动的方法和系统技术方案

本公开提供了“用于使发动机准备进行起动的方法和系统”。提供了用于经由催化器加热器加热催化器的方法和系统。在一个示例中，可以加热所述催化器以提供使所述催化器达到阈值温度的最小时间量。在另一个示例中，可以加热所述催化器加热器以最大程度地减少用于加热所述催化器的功率量。所述催化器的功率量。所述催化器的功率量。

【技术实现步骤摘要】
用于使发动机准备进行起动的方法和系统


[0001]本申请涉及用于冷起动内燃发动机的方法和系统。

技术介绍

[0002]内燃发动机可以关闭更长的时间段，使得发动机的温度接近环境空气温度。发动机可以在这些条件期间起动(例如，冷起动)，并且发动机在这些条件期间可能倾向于产生较高浓度水平的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)。发动机可以操作以在冷起动时以产生更高水平的热量，使得发动机的排气系统中的催化器可以更快地起燃，由此减少发动机排气尾管排放。然而，即使发动机产生更高水平的热量，催化器也可能无法达到可能期望的起燃温度。因此，电加热催化器可以用于减少它达到起燃温度可能要花费的时间量。然而，发动机排气排放可以在发动机起动之后通过电加热催化器，因为催化器可能无法足够快地达到起燃温度来处理发动机排气排放。

技术实现思路

[0003]本文的专利技术人已经认识到，即使应用电加热催化器来处理发动机排气，发动机排气排放也可能高于期望值。因此，专利技术人已经开发了一种用于操作发动机的方法，所述方法包括：激活发动机排气系统中的电动加热器并以基本上全功率操作电驱动加热器；在不向发动机供应燃料的情况下使所述发动机旋转；以及调整通过所述发动机的气流量，使得在催化器的入口处实现目标温度。
[0004]通过以基本上全输入功率操作催化器加热器并且在不向发动机供应燃料的情况下使所述发动机旋转，可以在短的或最小的时间量内升高催化器温度，使得催化器可以高效率水平地处理发动机排气排放。另外，车辆用户在他们可以继续行程之前可能不会经历很长的等待时间。通过这种方式，催化器可以针对临时通知的行驶计划而被快速加热。
[0005]另外，本方法还提供了以最小功率量加热催化器以便节省功率。在一个示例中，发动机可以在没有燃料喷射到发动机的情况下低速旋转，同时供应到催化器加热器的功率被调整为以受控速率升高催化器的入口处的温度，使得可以改善流过催化器加热元件的空气与催化器之间的热传递。因此，本方法不限于加热催化器的单一方式。
[0006]本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可减少发动机排放。此外，所述方法可以减少催化器达到阈值温度所花费的时间量。另外，可以应用所述方法来节省被应用以加热催化器的功率。
[0007]当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，将容易理解本说明书的以上优点和其他优点以及特征。
[0008]应理解，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，主题的范围由随附于具体实施方式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示出了车辆的发动机系统的示意描绘。
[0010]图2和图3示出了根据图4和图5的方法的示例性催化器加热序列；以及
[0011]图4和图5示出了用于加热催化器以处理内燃发动机的排气排放的方法的流程图。
具体实施方式
[0012]以下描述涉及用于加热位于内燃发动机的排气系统中的催化器的系统和方法。可以经由电加热催化器或经由燃烧燃料的加热器来加热催化器。催化器可以处理来自汽油或柴油发动机的排气。催化器可以包括在如图1所示的混合动力车辆中。图2和图3示出了根据图4和图5的方法的不同的催化器加热序列。用于加热催化器以处理发动机排放的方法在图4和图5中示出。
[0013]现在转向附图，图1描绘了内燃发动机10的气缸14的示例，所述内燃发动机可以包括在车辆5中。发动机10可以是如下文进一步描述的可变排量发动机(VDE)。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过来自人类车辆操作员130经由驾驶员需求踏板132的输入来控制。在该示例中，驾驶员需求踏板132包括踏板位置传感器134，所述踏板位置传感器用于生成比例踏板位置信号。发动机10的气缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136，其中活塞138定位在所述燃烧室壁中。活塞138可以联接到曲轴140，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器54联接到车辆5的至少一个车轮55，如下面进一步描述的。
[0014]在一些示例中，车辆5可以为具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。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电机的电动车辆。在示出的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/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57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脱离离合器，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可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。
[0015]发动机10可以在起动期间或当发动机10充当空气泵时经由电机52旋转。替代地，起动机马达(未示出)可以在起动期间或当发动机10充当空气泵时使发动机10旋转。起动机马达可以经由飞轮(未示出)接合曲轴140。
[0016]动力传动系统可以通过各种方式配置，这些方式包括并联、串联或串并联式混合动力车辆。此外，在一些配置中，发动机10和电机52可以经由齿轮组而不是离合器联接。在电动车辆示例中，系统电池58可以是牵引电池，该牵引电池将电力输送到电机52以向车轮55提供扭矩。在一些示例中，电机52还可以充当发电机操作以例如在制动操作期间提供电力以对系统电池58充电。应理解，在包括非电动车辆示例的其它示例中，系统电池58可以是联接到交流发电机46的典型起动、点亮、点火(SLI)电池。
[0017]交流发电机46可以被配置为在发动机运行期间经由曲轴140使用发动机扭矩对系统电池58充电。另外，交流发电机46可以基于发动机的一个或多个电气系统(诸如一个或多个辅助系统，包括暖通空调(HVAC)系统、车灯、车载娱乐系统和其他辅助系统)的对应的电
气需求来对它们供电。在一个示例中，在交流发电机上汲取的电流可基于驾驶室冷却需求、电池充电要求、其他辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每一者而不断改变。电压调节器可以联接到交流发电机46以便基于系统使用要求(包括辅助系统需求)来调节交流发电机的功率输出。
[0018]发动机10的气缸14可以经由一系列进气通道142和144以及进气歧管146来接收进气。进气歧管146除了与气缸14连通之外，还可以与发动机10的其他气缸连通。进气通道中的一者或多者可以包括一个或多个增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出了被配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174以及沿着排气通道135布置的排气涡轮176。当增压装置被配置为涡轮增压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于操作发动机的方法，其包括：激活发动机排气系统中的催化器加热器并以基本上全功率操作所述催化器加热器；在不向发动机供应燃料的情况下使所述发动机旋转；以及调整通过所述发动机的气流量，使得在催化器的入口处实现目标温度。2.如权利要求1所述的方法，其中所述目标温度是基于相变材料改变相时的温度。3.如权利要求1所述的方法，其中所述目标温度是所述催化器的最大额定温度。4.如权利要求1所述的方法，其中在所述发动机的节气门打开超过50％的情况下使所述发动机旋转。5.如权利要求4所述的方法，其还包括调整一个或多个气缸的气门正时以实现所述目标温度。6.如权利要求1所述的方法，其还包括在一个或多个气缸的提升阀在打开状态下停用的情况下使所述发动机旋转。7.如权利要求1所述的方法，其还包括在一个或多个气缸的提升阀在完全关闭状态下停用的情况下使所述发动机旋转。8.一种用于操作发动机的系统，其包括：内燃发动机，所述内燃发动机包括催化器和催化器加热器；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中使所述控制器最大程度地减少在第一模式下将催化器加热到...

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