通过排气背压的催化剂加热制造技术

本发明专利技术提供用于控制排气背压阀的实施例。在一个示例中，运行发动机的方法包括：响应于部件温度关闭排气背压阀；和响应于关闭排气背压阀，调节进气门和/或排气门操作，以减少汽缸内部排气再循环（EGR）。以此方式，当排气背压阀关闭时，可以保持燃烧稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供用于控制排气背压阀的实施例。在一个示例中，运行发动机的方法包括：响应于部件温度关闭排气背压阀；和响应于关闭排气背压阀，调节进气门和/或排气门操作，以减少汽缸内部排气再循环（EGR）。以此方式，当排气背压阀关闭时，可以保持燃烧稳定性。【专利说明】通过排气背压的催化剂加热
本公开涉及内燃发动机。
技术介绍
位于发动机排气装置中的催化剂用于将燃烧期间产生的排放物转化成可释放到大气中的化合物。通常，这些催化剂在升高的排气温度下最有效地转化排放物，并且因此在发动机冷启动和暖机工况期间，当催化剂低于正常操作温度时，排放物可能溜过催化剂。快速加热催化剂的一种方法包括增加通过催化剂的排气的温度。在美国专利申请公开2010/0005784中描述了增加排气温度的一种示例方法。在引用的参考中，位于发动机排气装置中的排气背压阀关闭以增加排气温度，以便执行催化剂的脱磺((168111；1^1^1:；[011)。然而，本专利技术人在这里已认识到上述方法的几个问题。通过关闭排气背压阀增加排气背压可能增加用燃烧气体稀释汽缸充气，在一些条件下导致不稳定燃烧。此外，稀释的汽缸充气可能限制可应用的点火延迟量，因此限制了排气的温度增加。
技术实现思路
因此，至少部分地解决上述问题的一个实施例包括运行发动机的方法。该方法包括响应于部件温度关闭排气背压阀，并响应于关闭排气背压阀调节进气门和/或排气门操作，从而减少汽缸内部排气再循环(EGR)。以此方式，响应于部件温度(例如催化剂的温度低于阈值)，通过经由排气背压阀节流排气，排气温度可以增加 。此外，进气门和/或排气门正时可以被调节以减少排气残留物捕集在汽缸中，由此减少内部排气再循环(例如汽缸充气的稀释)，并提高燃烧稳定性。在一些示例中，外部排气再循环也可以减少，从而进一步减少汽缸充气的稀释。排气背压阀的关闭也可以被限制于高燃烧稳定性工况，例如低湿度和低海拔，从而避免增加燃烧不稳定性。在另一个实施例中，用于发动机的方法包括:在第一条件期间，以第一较高的点火延迟量和打开的排气背压阀运行发动机；以及在第二条件期间，以第二较低的点火延迟量和关闭的排气背压阀运行发动机。在另一个实施例中，第一条件包括在低于阈值的大气压下的运行，并且其中第二条件包括在高于阈值的大气压下的运行。在另一个实施例中，该方法进一步包括:在第一条件期间，以第一数量的进气门和排气门重叠运行发动机；以及在第二条件期间，以第二数量的进气门和排气门重叠运行发动机。在另一个实施例中 ，第二数量的进气门和排气门重叠包括进气门和排气门不重叠。在另一个实施例中，该方法进一步包括:在第一条件期间，基于发动机转速和负载，调节EGR阀以提供所需的EGR量；以及在第二条件期间，关闭EGR阀。在另一个实施例中，系统包括:发动机，其包括可变凸轮轴正时系统；催化剂，其位于发动机排气装置中；排气背压阀，其位于催化剂下游；以及控制器，其包括指令以便:当催化剂温度低于阈值时关闭排气背压阀；以及响应于排气背压阀的关闭，调节可变凸轮轴正时系统，以减少进气门和排气门重叠。在另一个实施例中，控制器包括进一步的指令，以便响应于排气背压阀的关闭，提前点火正时。在另一个实施例中，系统进一步包括EGR系统，从而引导排气到发动机的进气装置中，并且其中控制器包括进一步的指令，以便当排气背压阀关闭时，关闭EGR系统的EGR阀。在另一个实施例中，控制器包括进一步的指令，以便如果催化剂的温度高于阈值，则打开排气背压阀。在另一个实施例中，控制器包括调节可变凸轮轴正时系统以减少正的进气门和排气门重叠的指令。在另一个实施例中，控制器包括调节可变凸轮轴正时系统以减少负的进气门和排气门重叠的指令。本公开可以提供几个优点。例如，可以获得快速催化剂加热，而不损害燃烧稳定性，因此避免使排气排放降级和潜在的熄火。通过快速加热催化剂，可以减少发动机冷启动期间的排气排放。此外，通过即使在排气背压阀关闭的情况下保持相对低的稀释，点火正时可以进一步延迟以增加排气温度。当单独或结合附图时，根据以下的【具体实施方式】，本专利技术的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。应该理解，提供上述概要以便以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步说明的一系列概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围通过随附权利要求书唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在本公开的上面或任何部分中提到的任何缺点的实施方式。【专利附图】【附图说明】图1示出发动机的示意图。图2示出示例可变气门正时系统。图3是图示说明用于调节排气背压阀的示例方法的流程图。图4是图示说明用于诊断排气背压系统的示例方法的流程图。图5是描述针对多个工况的示例气门正时的映射图。图6是描述在排气背压阀调节期间示例运行参数的图。【具体实施方式】在发动机冷启动期间，在位于发动机排气装置中的催化剂达到操作温度之前，排气排放物可以释放到大气中。快速加热催化剂的一种机制包括，关闭排气背压阀以节流排气，因此增加通过催化剂的排气的温度。然而，这类排气节流可能增加用燃烧的气体稀释汽缸中的充气，因此降低燃烧稳定性，并限制可应用的点火延迟量。为了减少汽缸充气的稀释，排气背压阀的关闭可以被限制于高燃烧稳定性的条件，例如低湿度、低海拔、高挥发性燃料等。此外，进气门和排气门重叠可以被限制以减少内部排气再循环(EGR)，并且外部EGR可以停用，由此限制有效的EGR。如果指出，点火延迟量可以被减少以进一步保持燃烧稳定性。当排气背压阀打开或关闭时，各种运行参数可以被监测，从而确保排气背压系统不退化。例如，当保持发动机转速稳定时，当排气背压阀打开或关闭时，歧管压力或节气门位置的改变可以被监测，并且如果压力或节气门位置保持恒定，则可以指示退化。图1和图2是示例发动机示图，其包括:排气背压阀、可变气门正时系统以及发动机控制器，该发动机控制器被配置为执行图3和图4中示出的方法。图5和图6图示说明在上述方法的执行期间示例气门事件和发动机运行参数。现参考图1，其包括示出多缸内燃发动机10的一个汽缸的示意图。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统和经由输入装置130通过来自车辆驾驶员132的输入控制。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和踏板位置传感器134，该踏板位置传感器134用于产生比例踏板位置信号PP。发动机10的燃烧汽缸30可以包括活塞36位于其中的燃烧汽缸壁32。活塞36可以连接至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮连接至曲轴40，以使能发动机10的启动操作。燃烧汽缸30可以经由进气道42接收来自进气歧管44的进气，并且可以经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48可以经由各自的进气门52和排气门54选择性地与燃烧汽缸30相通。在一些实施例中，燃烧汽缸30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在这个示例中，进气门52和排气门54可以经由各自的凸轮驱动系统51和53由凸轮驱动控制。凸轮驱动系统51和53可以各包括一个或更多个凸轮，并且可以利用可由控制器12操作的凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运行发动机的方法，其包括：响应于部件温度，关闭排气背压阀；以及响应于关闭所述排气背压阀，调节进气门和/或排气门操作，以减少汽缸内部排气再循环即EGR。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·里昂，P·C·莫伊莱宁，
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