[发明专利]用于排放控制装置加热的方法和系统

说明书

本公开提供了“用于排放控制装置加热的方法和系统”。提供了用于加快排放控制装置加热的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：响应于排放控制装置加热条件，使空气经由空气喷射系统从发动机的进气口流向一个或多个排放控制装置，同时经由电动马达操作涡轮增压器以维持流向所述发动机的所需气流。通过这种方式，将新鲜空气提供给所述一个或多个排放控制装置而不会使发动机性能劣化或提高发动机转速。

技术领域

本说明书总体上涉及用于排放控制装置加热的方法和系统。

背景技术

车辆包括排放控制装置，诸如三元催化剂和微粒过滤器，以减少通过燃烧产生的排放物。例如，三元催化剂可以处理一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物和氮氧化物，而微粒过滤器可以捕获流过排气系统的微粒物质。然而，此类排放控制装置的有效性随工作温度而变化。例如，起燃温度用于表示高于其就能实现高排放处理效率从而使得排放控制装置能够有效地降低车辆排放物的温度。因此，在发动机冷起动条件期间，可以采用各种控制策略来加速排放控制装置加热。作为一个实例，可以延迟火花正时以增加排气热，由此以更快速率提高排放控制装置温度。

此外，如果不定期清洁或再生微粒过滤器，则累积在微粒过滤器上的微粒物质可能导致排气系统背压增加，这可能进一步劣化发动机性能。为了定期地再生或抽取微粒过滤器，可以使用控制策略来将排气温度升高到高于预定温度(例如，高于600℃)以焚烧累积在过滤器中的碳微粒。在一些示例中，微粒过滤器可以在正常车辆操作期间达到足够高的排气温度，以被动地执行再生。然而，由于包装限制，微粒过滤器通常位于排气系统中加热缓慢的位置，因此微粒过滤器达到允许再生的温度所需的时间可能比所需时间长。

Van Nieuwstadt等人在US 8,359,839 B2中示出了一种用于加快排放控制装置加热的示例性方法。其中进气可以经由涡轮增压器压缩机从发动机的进气系统泵送到发动机的排气系统，所述排气系统在微粒过滤器的上游和三元催化剂的下游的位置处。此外，在增加通过发动机的气流以满足驾驶员需求的同时火花正时被延迟，同时为排气(并因此为微粒过滤器)提供了附加热量。通过引入进气，可以增加微粒过滤器中烟粒的氧化速率以用于微粒过滤器再生。

然而，本文发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，解决了用于微粒过滤器再生的排放控制装置加热，但是没有解决冷起动期间的排放控制装置加热。尽管在三元催化剂的下游供应进气减少了微粒过滤器再生期间对三元催化剂化学反应的中断，但是在三元催化剂的上游供应进气以在冷起动期间产生用于加快三元催化剂加热的放热可能是理想的。此外，点火正时延迟可能会劣化发动机性能和效率并受到燃烧稳定性的限制。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种方法来解决，所述方法包括：响应于加热条件，使空气经由空气喷射系统从发动机的进气口流向一个或多个排放控制装置，同时经由电动马达操作涡轮增压器以维持流向所述发动机以产生发动机扭矩的所需气流。通过这种方式，一个或多个排放控制装置可以既接收进气以加速加热，同时又经由所述电动马达操作所述涡轮增压器以减少发动机性能劣化。