[发明专利]控制机动车辆的火花点火式内燃机的排放物的系统和方法

说明书

本发明涉及用于控制机动车辆的火花点火式内燃机的排放物的系统和方法。用于控制机动车辆的火花点火式内燃机的排放物的系统包括第一和第二废气处理装置（12、13）和用于在第一和第二废气处理装置（12、13）之间将二次空气供给到废气导管（11）中的二次空气供给系统（14；20）。二次空气供给系统（14；20）仅在发动机负载大于预定负载值时和/或在发动机转速大于预定速度值时才被激活。在这种条件下，发动机的空燃比被保持在低于化学计量值的值处，以便向发动机供给浓混合物。在一个示例中，电子控制器（E）被编程为基于作为发动机负载和发动机转速的值的函数的映射来控制二次空气供给系统的激活。该映射根据发动机的具体特性预先确定。

技术领域

本发明涉及用于控制火花点火式内燃机的排放物的系统，该类型的系统包括：

- 用于内燃机的废气的导管，

- 第一废气处理装置和第二废气处理装置，第一废气处理装置介入废气导管中，第二废气处理装置参考废气的流动方向在第一废气处理装置的下游介入废气导管中，

- 用于在第一和第二废气处理装置之间将二次空气供给到废气导管中的系统，

- 用于控制发动机的空燃比的系统，以及

- 电子控制器，其被编程为控制二次空气供给系统和用于控制空燃比的系统。

通常，用于控制空燃比的系统包括用于调节所喷射的燃料量（通过调整与发动机气缸相关联的燃料喷射器的打开持续时间）的装置和用于调节被引入气缸中的空气量的装置。

背景技术

例如在文献US- A- 3943709中描述和示出了上述类型的系统。

二次空气供给系统是众所周知的，并且长期以来已一直用于火花点火式内燃机中，以便在发动机预热期间改进发动机行为并且还以便加速催化转化器的预热过程。二次空气供给系统还主要用于摩托车的发动机中，用于摩托车的发动机利用具有代替三元催化转化器的氧化催化转化器的处理系统，三元催化转化器在汽车应用中更为常见。

二次空气供给系统领域中最常规的解决方案旨在使燃烧稳定以及在发动机预热期间更快速地预热催化转化器。在这些更常规的解决方案中，发动机以浓空气/燃料混合物（即，燃料量大于对应于化学计量比的燃料量）操作。在发动机排气阀的下游和催化转化器的上游供给二次空气。因此，二次空气用于完成催化转化器上游和催化转化器内的氧化反应，并且由于在发动机以浓混合物操作时所产生的大量碳氧化物和未燃烧的碳氢化合物的存在而产生的放热反应，二次空气还用于提供催化转化器的更快预热。

在例如文献US-A-5388402、US-A-5410872、US-A-5412943、US-A-5456063、US-A-5666804、US-A-6978600、US-A-5519992中也公开了这种类型的解决方案。

如前所述，从文献US-A-3943709已知一种具有已经在本说明书开始时指定的特征的系统。这种已知的解决方案提出了具有两个催化转化器的系统。第一转化器被用作还原转化器，用于还原氮氧化物（NO_xs），而第二转化器是氧化转化器，用于氧化碳氢化合物（HCs）和一氧化碳（COs）。在这种已知的解决方案中，二次空气供给系统被配置成用于不仅在第一转化器和第二转化器之间引入二次空气，而且还在第一转化器的上游引入二次空气。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种用于控制火花点火式内燃机的排放物的系统和方法，该系统和方法能够在发动机的所有操作条件下获得非常降低的水平的有害排放物。

本发明的特别的目的是在高发动机负载和/或高发动机速度下也减少有害排放物，同时以超过化学计量水平的浓空气/燃料混合物操作发动机，以便保护发动机部件（由于汽油减少了进入空气的热量）。