[发明专利]用于减轻火花塞湿垢的系统和方法

说明书

本公开提供了“用于减轻火花塞湿垢的系统和方法”。提供了用于在发动机溢流状态期间干燥湿垢火花塞的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括使发动机不加燃料反向旋转，以及激活排气催化剂的加热元件以使加热后环境空气流过燃烧室以干燥所述湿垢火花塞。

技术领域

本说明书总体上涉及用于干燥发动机的湿垢火花塞的方法和系统。

背景技术

发动机点火系统可以包括火花塞以用于将电流输送到火花点火发动机(诸如汽油发动机)的燃烧室以点燃空气燃料混合物并引发燃烧。可能发生火花塞积垢，其中火花塞绝缘体的点火尖端涂有异物，诸如燃料或烟粒。因烟粒积垢的火花塞包括在火花塞的电极上积碳，而湿垢火花塞(wet-fouled spark plug)包括在电极周围累积的液体燃料。例如，由于发动机溢流，火花塞可能有湿垢。在极端温度天气状况期间当驾驶员在转动起动期间反复地压下/泵送油门踏板时由于富燃料或者由于气缸内部的过多燃料(例如，由于燃料喷射器劣化)，发动机可能会溢流。当火花塞有湿垢时，它们不能在电极上产生火花，因此延迟或阻止发动机起动。在一些情况下，发动机溢流可能会导致受挫的车辆驾驶员继续转动起动发动机直到电池耗尽为止。此外，由于在发动机溢流时反复不成功的转动起动，车辆排放可能增加。

Dudar在美国专利号9,790,874中示出了一种解决火花塞湿垢的示例性方法。其中，在发动机起动之前检测到积垢的火花塞时，可以通过蒸发排放控制(EVAP)系统抽取环境空气并将该环境空气引导到一个或多个发动机气缸。可以通过操作EVAP系统的的泵抽取环境空气，并且可以经由连接到EVAP系统的燃料蒸气滤罐的加热器来加热空气。加热后环境空气流过发动机气缸促进干燥火花塞。

然而，本文中的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，EVAP系统的燃料蒸气滤罐可以因燃料蒸气饱和并且通过将环境空气抽取通过EVAP系统的燃料蒸气滤罐，在发动机非燃烧状态期间可以将不期望量的燃料蒸气引导到发动机气缸。因为燃料蒸气未燃烧，所以车辆蒸发排放可能会增加。此外，燃料蒸气可能会阻碍湿对火花塞的干燥。在不提供附加气流来干燥火花塞的情况下转动起动发动机可能是低效的，导致发动机起动时间增加。增加发动机起动时间可能会增加车辆驾驶员的受挫感以及消耗过多的电池电量。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种发动机方法来解决，所述发动机方法包括：响应于在发动机起动尝试期间火花点火发动机的燃烧室由于燃料而溢流，切断向所述燃烧室的燃料输送，激活连接到所述发动机的排气道的催化剂的加热元件，以及使所述发动机反向转动以使由所述加热元件加热的空气经由所述排气道流到所述燃烧室。通过这种方式，通过使发动机反向旋转并将加热后空气从电加热催化剂引导到发动机气缸，可以干燥积垢火花塞。

在一个示例中，在电加热催化剂(EHC)中，可以激活与催化剂连接的加热元件以在发动机起动状态期间加热催化剂以便加速催化剂起燃。在检测到湿垢火花塞时，发动机可以经由发动机马达沿反向方向不加燃料地转动。由于发动机反向旋转，所以环境空气可以经由排气道被抽取到发动机系统中。可以激活连接到EHC的加热元件以加热经由EHC流到发动机气缸的环境空气。加热后空气在进入发动机气缸时可以干燥积垢火花塞。在将加热后空气引导通过发动机气缸超过阈值持续时间之后，可以激活连接到一个或多个气缸的火花塞以产生火花。如果针对所产生的每个火花检测到特征次级波形，则可以确认火花塞是干燥的。在确认火花塞干燥时，可以使发动机中断反向旋转并且可以恢复加燃料以进行发动机起动。

通过这种方式，通过适时地使用现有发动机部件，诸如电加热催化剂，可以降低或消除对用于火花塞干燥的附加设备或外部干预的需要。通过使发动机反向旋转，可以利用排气压力的下降来抽取环境空气并干燥火花塞。利用加热后气流干燥火花塞的技术效果是，当发动机旋转并且每个气缸的气缸阀周期性地打开和关闭时，可以同时干燥多个火花塞。总之，湿垢火花塞可以比没有提供附加气流时更快地干燥，从而缩短发动机起动时间并由此减少车辆驾驶员的挫败感。