用于控制发动机的方法技术

本发明专利技术揭示了一种减小发动机部件温度的方法，在一个示例中，调节提供给发动机的空-燃比以减小发动机部件的温度。该途径可能用于控制来自增压发动机的温度和排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种。
技术介绍
响应于驾驶员的扭矩请求，发动机可以在较高转速和负荷运转。随着发动机转速和负荷的上升，排气温度和排气质量流率会增加。如果发动机在较高速度和负荷下运转一段延长的时间，一个或者多个发动机部件可能会经历至少一些劣化。例如，如果发动机在较高速度和负荷下运转延长的时间段，部件(例如涡轮或催化剂)会承受高温从而部件会经历至少一些劣化。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到上述在较高速度和负荷下运转发动机的限制并已经研发出一种用于在较高速度和负荷下运转发动机的方法使得可以降低部件劣化的可能性以及发动机排放。在一个示例中，方法包括当发动机部件温度高于该发动机部件的劣化阈值温度时在运转周期的第一部分以稀空-燃比运转发动机从而降低排气温度，以及在运转周期的第二部分以富空-燃比运转发动机从而减小排气温度。通过以降低排气温度的稀和富空-燃比两者运转发动机，可以控制并降低暴露在排气中的发动机部件的温度。另外，通过发动机富况和稀况运转，可以允许催化剂在催化剂效率高的工况下运转。例如，与其中催化剂碳氢化合物转换效率可随时间劣化的较高发动机转速和负荷期间以单独的富空气-燃料混合物运转不同，在稀工况下出现的多余的氧气可以存储在三元催化剂中以在发动机富工况期间将碳氢化合物转换为H2O和C02。这样，可以控制并降低发动机部件温度同时催化剂在高效率下运转。本专利技术可以提供多个优点。例如，当发动机以较高发动机转速和负荷运转发动机时，该措施可通过持续转换碳氢化合物和NOx改善发动机排放。尤其是，在稀工况期间排气中的多余氧气可以存储在三元催化剂中并在后续时间用于将碳氢化合物转换为CO2和H2O0另外，该措施可以通过降低(当发动机在类似速度和负荷下运转燃烧大体化学计量的空-燃比时可由发动机产生的)排气温度控制并降低暴露在发动机排气下的发动机部件的温度。上述的优点和其他优点以及本专利技术的特征在单独从下面的具体描述或结合附图中将变得显而易见。应当理解提供上面简要说明以简单的形式介绍一系列将在下面详细描部分进一步说明的概念。其并不意味着识别权利要求主题关键或者重要的特征，本专利技术的范围唯一由权利要求书限定。进一步的，权利要求主题不限于解决任何上述或者本说明书任何部分的缺点的实施。附图说明图I示出了发动机的示意图；图2-3示出了在发动机运转期间相关模拟信号；图4示出了用于运转发动机的方法的高级流程图。具体实施方式本专利技术涉及到在较高 发动机转速和负荷期间运转发动机。图I显示了本专利技术可以实施的示例发动机系统。图2和图3显示了根据本专利技术的当运转发动机时的相关模拟信号。图4显示了用于运转发动机的方法。参考图I,内燃发动机10包括多个汽缸,如图I所显不的一个汽缸由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其内设置与曲轴40相连的活塞36。燃烧室30显示为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48相连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53控制每个进气门和排气门。可替代地，可以通过机电控制的阀线圈和电枢总成操作一个或者多个进气门和排气门。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。燃料喷射器66显示为设置为直接向汽缸30喷射燃料，即本领域内技术人员习知为直接喷射。可替代地，燃料可以喷射至进气端口，即本领域技术人员习知的进气道喷射。燃料喷射器66输送与来自控制器12的FPW信号脉冲宽度成比例的液体燃料。燃料通过包含燃料箱、燃料泵和燃料轨道(fuel rail)(未显示)的燃料系统(未显示)输送至燃料喷射器66。驱动器68响应控制器12供给燃料喷射器66运行电流。另外，进气歧管44显示为与可选的调节节流板64的位置以控制来自进气增压室46的空气流量的电子节气门62相连通。压缩器162从进气道42抽取空气以供给至增压室46。排气旋转经由轴161与压缩器162相连的涡轮164。真空运转排气门执行器72允许排气绕过涡轮164使得可以在变化的工况下控制增压压力。真空经由真空贮存室(未显示)供给至排气门执行器72。无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用(或宽域)排气氧传感器(UEGO)传感器126显示为连接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，可以两态排气氧传感器代替UEGO传感器126。在一个示例中，催化转化器70可包括多个催化剂块。在另一示例中，可使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均带有多个催化剂块。在一个示例中，催化转化器70可为三元型催化剂。氧气传感器128提供转化器70下游的排气氧浓度的指示。图I中控制器12显示为常规的微型计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机访问存储器108、保活存储器110、和常规数据总线。控制器12显示为从连接至发动机10的传感器接收多个信号，除了前述信号之外还包括来自连接至冷却套筒114的传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);连接至加速器踏板130用于感应通过脚132调节的加速器位置的位置传感器134 ;用于确定尾气(end gases)(未显示)的爆震传感器；来自连接至进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)测量值，来自连接至增压室46的压力传感器122的增压压力测量值；来自感应曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120 (例如热线空气流量计)的进入发动机的空气质量测量值；以及来自传感器58的节气门位置测量值。也可感应(未显示传感器)大气压力供控制器12处理。在本专利技术的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每次转动时产生预订数量的平均间隔的脉冲，根据其可确定发动机转速(RPM)。在一些实施例中，发动机可以与在混合动力车辆中的电机/电池系统相连。混合动力车辆可以具有并联构造，串联构造或者其变形或者组合。进一步的，在一些实施例中，可以采用其他发动机构造，例如柴油发动机。在运转期间，发动机10中的各个汽缸通常经历四冲程循环该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程、和排气冲程。总体上，在进气冲程期间，排气门54关闭而进气门52打开。空气通过进气歧管44导入燃烧室30，而活塞36移动至汽缸底部以便增加燃烧室30内的容积。活塞36在此冲程末端并且靠近汽缸底部的位置(即当燃烧室30处于其最大容量时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52与排气门54关闭。活塞36朝汽缸盖移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在此冲程末端并且最接近汽缸顶部的位置(即当燃烧室30处于其最小容量时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在接下来被称为喷射的过程中，燃料被导入燃烧室。在接下来被称为点火的过程中，喷射的燃料可通过已知点火方式(例如火花塞92)点火导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36回到BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最终，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧后的空气燃料混合物释放至排气歧管48，而活塞则返回TDC。请注意，上文仅显示为示例，进气门和排气门打开和/或关闭正时可变化以便例如提供正气门重叠或负气门重叠、较迟的进气门关闭、或多种其它示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.10 US 13/044,8071.一种发动机运转方法，包括 当发动机部件温度高于所述发动机部件的劣化阈值温度时，在运转期间的第一部分以减小排气温度的稀空-燃比运转发动机，以及在运转期间的第二部分以富空-燃比运转所述发动机。2.如权利要求I所述的发动机运转方法，其中所述发动机部件为涡轮增压器的涡轮。3.如权利要求I所述的发动机运转方法，进一步包括在运转期间以平均大体为化学计量空-燃比运转所述发动机。4.如权利要求I所述的发动机运转方法，其中所述发动机为具有位于所述涡轮增压器的涡轮下游的三元催化剂的涡轮增压发动机。5.如权利要求I所述的发动机运转方法，进一步包括当以所述稀空-燃比运转所述发动机时以第一火花正时运转所述发动机，当以所述富空-燃比运转所述发动机时以第二火花正时运转所述发动机，其中所述第一火花正时与所述第二火花正时不同。6.如权利要求I所述的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·G·拉斯，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：