根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，并且更具體地說(shuō)，涉及根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力(oxygenstorage capability)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]這里的背景資料描述是為了大概介紹本發(fā)明的背景。目前署名的發(fā)明人的工作，在背景資料章節(jié)做了一定程度的描述，還有那些在申請(qǐng)時(shí)不可稱作現(xiàn)有技術(shù)的方面，這些都既不明顯又不隱含地認(rèn)作相對(duì)于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]內(nèi)燃機(jī)在氣缸內(nèi)燃燒空氣和燃料混合物以驅(qū)動(dòng)活塞，這產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。通過(guò)節(jié)氣門調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流。更具體地說(shuō)，節(jié)氣門調(diào)整節(jié)流面積，這增加或減少進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流。當(dāng)節(jié)流面積增大時(shí)，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流增加。燃料控制系統(tǒng)調(diào)整噴射燃料的速率以提供期望的空氣/燃料混合物給氣缸和/或以獲得期望的轉(zhuǎn)矩輸出。增加提供給氣缸的空氣和燃料的量就增大發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。
[0004]在火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)中，火花引起提供給氣缸的空氣/燃料混合物的燃燒。在壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)中，在氣缸中的壓縮使提供給氣缸的空氣/燃料混合物燃燒。火花正時(shí)和氣流會(huì)是調(diào)整火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出的首要機(jī)理，而燃料流量會(huì)是調(diào)整壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出的首要機(jī)理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明原理的一種系統(tǒng)包括儲(chǔ)存能力模塊和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊與火花控制模塊中的至少一者。該儲(chǔ)存能力模塊確定催化轉(zhuǎn)化器儲(chǔ)存氧的能力。該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。該火花控制模塊根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制發(fā)動(dòng)機(jī)火花正時(shí)。
[0006]本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。
[0007]技術(shù)方案1.一種系統(tǒng)，包括:
儲(chǔ)存能力模塊，其確定催化轉(zhuǎn)化器儲(chǔ)存氧的能力；和下面的至少一個(gè):
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊，其根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；和火花控制模塊，其根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制發(fā)動(dòng)機(jī)火花正時(shí)。
[0008]技術(shù)方案2.如技術(shù)方案I所述的系統(tǒng),其中，該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊:
當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于第一溫度的時(shí)候，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為第一轉(zhuǎn)速；和當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度小于或等于第一溫度的時(shí)候，根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力，選擇性地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為比第一轉(zhuǎn)速更大的第二轉(zhuǎn)速。
[0009]技術(shù)方案3.如技術(shù)方案2所述的系統(tǒng)，當(dāng)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力小于預(yù)定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為第二轉(zhuǎn)速。
[0010]技術(shù)方案4.如技術(shù)方案2所述的系統(tǒng)，其中，第二轉(zhuǎn)速與催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力成反比。
[0011]技術(shù)方案5.如技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，該火花控制模塊:
當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于第一溫度的時(shí)候，調(diào)整火花正時(shí)為第一正時(shí)；和當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度小于或等于第一溫度的時(shí)候，根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力，選擇性地使火花正時(shí)相對(duì)于第一正時(shí)延遲第一量。
[0012]技術(shù)方案6.如技術(shù)方案5所述的系統(tǒng)，當(dāng)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力小于預(yù)定值時(shí)，火花控制模塊使火花正時(shí)相對(duì)于第一正時(shí)延遲。
[0013]技術(shù)方案7.如技術(shù)方案5所述的系統(tǒng)，其中，第一量與催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力成反比。
[0014]技術(shù)方案8.如技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步地包括燃料控制模塊，其根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的燃料量。
[0015]技術(shù)方案9.技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其中，該燃料控制模塊:
調(diào)整燃料輸送量為第一量以獲得化學(xué)計(jì)量空燃比；
在燃料停供事件完成之后，調(diào)整燃料輸送量為比第一量更大的第二量；和根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力，選擇性地減小第二量。
[0016]技術(shù)方案10.如技術(shù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，燃料控制模塊使第二量減小第三量，該第三量與催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力成反比。
[0017]技術(shù)方案11.一種方法，包括:
確定催化轉(zhuǎn)化器儲(chǔ)存氧的能力；和下面的至少一個(gè):
根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；和根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制發(fā)動(dòng)機(jī)的火花正時(shí)。
[0018]技術(shù)方案12.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步地包括:
當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于第一溫度的時(shí)候，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為第一轉(zhuǎn)速；和當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度小于或等于第一溫度的時(shí)候，根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力，選擇性地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為比第一轉(zhuǎn)速更大的第二轉(zhuǎn)速。
[0019]技術(shù)方案13.如技術(shù)方案12所述的方法，進(jìn)一步地包括，當(dāng)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力小于預(yù)定值時(shí)，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為第二轉(zhuǎn)速。
[0020]技術(shù)方案14.如技術(shù)方案12所述的方法，其中，第二轉(zhuǎn)速與催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力成反比。
[0021]技術(shù)方案15.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步地包括:
當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于第一溫度的時(shí)候，調(diào)整火花正時(shí)為第一正時(shí)；和當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度小于或等于第一溫度的時(shí)候，根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力，選擇性地使火花正時(shí)相對(duì)于第一正時(shí)延遲第一量。
[0022]技術(shù)方案16.如技術(shù)方案15所述的方法，進(jìn)一步地包括，當(dāng)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力小于預(yù)定值時(shí)，相對(duì)于第一正時(shí)延遲花火正時(shí)。
[0023]技術(shù)方案17.如技術(shù)方案15所述的方法,其中,第一量與催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力成反比。
[0024]技術(shù)方案18.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步地包括，根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力控制輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的燃料量。
[0025]技術(shù)方案19.如技術(shù)方案18所述的方法，進(jìn)一步地包括:
調(diào)整燃料輸送量為第一量以獲得化學(xué)計(jì)量空燃比；
在燃料停供事件完成之后，調(diào)整燃料輸送量為比第一量更大的第二量；和根據(jù)催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力，選擇性地減小第二量。
[0026]技術(shù)方案20.如技術(shù)方案19所述的方法，進(jìn)一步地包括使第二量減小第三量，該第三量與催化轉(zhuǎn)化器的氧儲(chǔ)存能力成反比。
[0027]通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明、權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的更多適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和特定例子僅僅意圖用于說(shuō)明而不意圖限制發(fā)明范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0028]通過(guò)詳細(xì)描述和附圖將更完整地理解本發(fā)明，其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的示例發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的原理框圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的示例控制系統(tǒng)的原理框圖；和圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明原理的示例控制方法的流程圖。
[0029]在這些圖中，附圖標(biāo)記可以重復(fù)用于表明類似和/或相同元件。
【具體實(shí)施方式】
[0030]催化轉(zhuǎn)化器包含催化劑，催化劑與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣反應(yīng)以減低排放物例如氮氧化物、一氧化碳和碳?xì)浠衔铩．?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以稀空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，催化劑可以儲(chǔ)存氧，并且，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以濃空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，催化劑可以釋放氧。釋放的氧可以與排氣反應(yīng)以降低排放物，例如一氧化碳和碳?xì)浠衔铩?br>[0031]隨著催化劑老化，催化劑的氧儲(chǔ)存能力下降。因此催化劑在減少排放物方面的效率變低，特別是在冷起動(dòng)期間或在燃料停供事件例如減速燃料停供或離合器燃料停供(例如，變速器換擋時(shí)的燃料停供)之后的一段時(shí)間期間。例如，在燃料停供之后的時(shí)段期間，發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比可能增濃至抵消燃料停供期間發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的氮氧化物。隨著催化劑老化，這個(gè)時(shí)段期間的燃料脈沖易于擊穿催化轉(zhuǎn)化器，產(chǎn)生碳?xì)浠衔锖偷趸锱欧拧?br>[0032]為了降低排放，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在催化劑的氧儲(chǔ)存能力下降時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，在冷起動(dòng)期間，該系統(tǒng)和方法可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速速度和/或增大火花延遲量以減少催化劑達(dá)到活性溫度所需的時(shí)段并由此降低排放。在另一例子中，該系統(tǒng)和方法可以在燃料停供事件之后減小燃料增濃量以防止燃料脈沖擊穿催化轉(zhuǎn)化器并由此降低碳?xì)浠衔锖偷趸锱欧拧?br>[0033]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括發(fā)動(dòng)機(jī)102，其燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生用于車輛的驅(qū)