[发明专利]用于控制发动机的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及到一种用于控制发动机的方法。

【背景技术】

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。

【发明内容】

发明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CO₂。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。

本发明可以提供多个优点。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H₂O。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发明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，本发明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1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】

本发明涉及到在较高发动机转速和负荷期间运转发动机。图1显示了本发明可以实施的示例发动机系统。图2和图3显示了根据本发明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1，内燃发动机10包括多个汽缸，如图1所显示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。