[发明专利]使用HC吸附剂的催化燃烧器策略

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的控制系统，尤其涉及用于降低内 燃机排放的系统和方法。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体上示出本公开的背景的 目的。发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以 及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗 示地被承认是破坏本发明的现有技术。

当内燃机刚开始起动时，发动机及该发动机的排气系统是 冷的。另外，因为发动机初始时以非常低的速率旋转，所以进气歧管 绝对压力(MAP)较高(即，接近大气压力)。低温与高压的组合使 得燃料难以在汽缸中汽化。未完全汽化的燃料无法完全燃烧。在起动 时未完全燃烧的一部分燃料会引起增大的碳氢化合物(HC)和一氧化 碳(CO)排放。

包括内燃机的车辆还可包括催化转化器以处理排气。从发 动机到催化转换器的排气流动可称为排气流。催化转换器包括催化 剂，该催化剂对排气流中HC和CO的氧化以及氮氧化物的还原进行 催化。通常，在起动时因为：1)较高部分的燃料保持未燃烧并随后 排出；2)催化剂不是足够热，所以催化剂无法有效地控制起动时的 排放。

当催化剂达到称为起燃温度的操作温度时，催化剂才会有 效率地操作。在发动机和排气系统已经由发动机操作被充分地加热之 后，催化剂达到起燃温度。随着发动机起动之后的时间消逝，发动机 速度升高、MAP降低，并且催化剂的操作温度升高。低MAP与升高 的操作温度的组合允许燃料充分地汽化，从而导致燃料更加完全地燃 烧。

发明内容

一种车辆系统，包括：碳氢化合物吸附剂、催化剂、控制 模块和加热器。所述碳氢化合物吸附剂接收第一排气，从所述第一排 气吸附碳氢化合物，和输出第二排气。所述催化剂接收所述第二排气。 所述控制模块控制加热器和燃料喷射器。所述加热器将所述催化剂的 一部分加热至预定温度。当所述催化剂的所述一部分被加热至所述预 定温度时，所述控制模块控制所述燃料喷射器以产生富含燃料的空气 /燃料混合物。

一种车辆控制方法，包括：接收第一排气、从所述第一排 气吸附碳氢化合物、和在从所述第一排气吸附碳氢化合物之后输出第 二排气至催化剂。另外，所述方法还包括将所述催化剂的一部分加热 至预定温度，并且当所述催化剂的所述一部分被加热至预定温度时产 生富含燃料的空气/燃料混合物。

附图说明

本文所示的附图仅仅是用于说明性目的，而不意图以任何 方式限制本公开的范围。

图1为根据本公开的车辆系统的功能框图；

图2为根据本公开的发动机控制模块的功能框图；

图3为示出了根据本公开的催化燃烧方法的步骤的流程 图。

具体实施方式

实质上，下面的描述仅仅是示例性的，而绝不意图限制本 发明及其应用或使用。应当理解的是，在全部附图中使用对应的附图 标记来表示相似或对应的部件和特征。如本文中所使用的，术语“模 块”指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件 或固件程序的处理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电 路、和/或提供所述功能的其它合适组件。

通常，当内燃机初始起动时，碳氢化合物(HC)和一氧 化碳(CO)的排气排放较高。起动时，可以以多种方式降低排气排放 和提高催化剂的性能。例如，怠速时可提高发动机速度。可延迟点火 正时。可减少输送到汽缸的燃料。可给排气系统增加二次空气泵，以 给催化剂供应用来实施氧化反应的氧气。

根据本公开的催化燃烧系统降低了起动时的排放水平。该 系统包括，通过加热器活化一部分催化剂，并使用吸附剂捕集HC排 放。该系统还包括将新鲜空气泵送进排气流，并使空气/燃料混合物变 得富足，从而产生催化燃烧系统中的放热反应。催化燃烧系统中的放 热反应会快速地活化催化剂，并进一步减少了排气排放。