[发明专利]排气空气喷射

说明书

技术领域

本公开涉及发动机的排气系统。

背景技术

对发动机进行涡轮增压允许发动机提供与较大排量发动机类似的动力，同时发动机泵吸功（pumping work）被维持在接近类似排量的正常进气的发动机的泵吸功。因此，涡轮增压能够扩展发动机的工作范围。然而，在严重减小尺寸的发动机中，涡轮增压器与如催化剂的下游排气组件的封闭连接可能在高负荷发动机运转期间造成问题。例如，高负荷运转的高排气温度能够损害涡轮增压器和/或催化剂。为了避免排气组件的退化，发动机在高负荷条件下可以以富燃运转，以降低排气温度。

然而，本文发明人已经认识到上述方案的潜在问题。例如，富运转可能产生大量的CO和HC排放物。此外，降低的排气温度可能导致这些排放物在下游催化剂中不发生转化。

发明内容

因此，在一个示例中，一些上述问题可以至少部分地由如下的发动机方法解决，该发动机方法包括调整上游的排气空燃比，以将第一排放控制装置维持在处于或低于最大温度，以及当上游的排气空燃比低于阈值时，将空气喷射进第一排放控制装置与第二排放控制装置之间的排气道内，从而将下游排气维持在不同的较高的空燃比。

以此方式，下游排放控制装置的温度和空燃比可以独立于上游排放控制装置调整，其中该下游排放控制装置远离排气歧管并且因此经受比上游排放控制装置更低的排气温度。这样一来，从上游排放控制装置中逸出的未转化的排放物可以在下游排放控制装置中被转化，而不使上游排放控制装置经受可促进部件退化的高温。

在一个示例中，可以通过将二次空气引入到上游排放控制装置与下游排放控制装置之间的排气道内，来调整下游排放控制装置的温度和空燃比。二次空气可以包括从进气道送至排气道的压缩进气。此外，在一些实施例中，压缩进气可以经由与排气道连接的低压排气再循环（LP-EGR）通道被送至排气道。可以基于反馈控制引入二次空气，从而将下游空燃比维持在化学计量比和/或将下游排放控制装置的温度维持在阈值范围内。

在另一实施例中，一种发动机系统包括：排气系统，其包括涡轮增压器、催化剂和稀NOx捕集器；空气喷射系统，其被连接至催化剂与稀NOx捕集器之间的排气道；以及控制器，其包括如下指令：调整催化剂上游的空燃比，从而将催化剂的温度维持在处于或低于最大温度；以及在选择条件下，经由空气喷射系统将压缩进气送至排气道。

在另一实施例中，空气喷射系统将排气道连接至LP-EGR通道，并且其中压缩进气被送至排气再循环（EGR）冷却器上游的LP-EGR通道。

在另一实施例中，发动机系统进一步包括布置在LP-EGR通道中的EGR阀，并且其中控制器包括至少在选择条件下关闭EGR阀的进一步指令。

在另一实施例中，发动机系统进一步包括响应于正被关闭的EGR阀而调整燃料喷射正时。

在另一实施例中，选择条件包括高发动机负荷和化学计量比燃烧。

在另一实施例中，选择条件包括稀向化学计量比的过渡。

在另一实施例中，选择条件包括富燃，并且其中压缩进气被送至排气道，从而氧化在富燃期间产生的一氧化碳。

在另一实施例中，发动机方法包括：在选择条件下，将压缩进气送至三元催化剂与稀NOx捕集器之间的一部分排气道，压缩进气经由LP-EGR通道传送。

在另一实施例中，选择条件包括富燃。

在另一实施例中，压缩进气被送至EGR冷却器上游的LP-EGR通道。

在另一实施例中，选择条件包括EGR冷却器的再生模式。

当单独或结合所附的附图参照以下具体实施方式部分时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供上述发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，要求保护的主题的范围通过随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决任何上述的缺点或在本公开的任何部分中指明的缺点的实现方式。

附图说明

图1示出包括发动机和相关联的排气后处理系统的车辆系统的示意图。

图2示出图示说明根据本公开的实施例用于控制排气空燃比的方法的流程图。

图3示出图示说明根据本公开的实施例用于在排气道中喷射空气的的方法的流程图。

图4示出图示说明根据本公开的实施例用于在稀燃期间控制空气引入的方法的流程图。