[发明专利]再生增压直喷发动机的微粒过滤器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆排放控制系统和方法的领域。

背景技术

近来，直喷汽油发动机已经显示出被用来改进发动机性能和减少瞬态空-燃扰动，所述扰动可能由附着在进气歧管和发动机气口的燃料导致。然而，在更高发动机速度和更高发动机负载下，在发动机排气系统中可能形成微粒。在一些条件下，微粒的形成与燃料喷射至汽缸和火花塞点火燃烧之间的较短时间差有关。具体地，可能仅有很小的机会使得喷射燃料能够在开始燃烧之前完全蒸发并形成均质混合物。如果在开始燃烧之前没有在汽缸内形成均质空气-燃料混合物，那么可能形成分层区域(pockets of stratification)并且在汽缸空气-燃料混合物内燃烧富燃区域可能产生烟尘。微粒过滤器已经被提出作为减少烟尘排放的一种方式。

发明内容

在此，本发明人已经研究了一种在不必提供额外空气供给的情况下再生微粒过滤器的方法。具体地，本发明人已经研究了用于再生直喷汽油发动机的微粒过滤器的方法，其包括：响应于微粒过滤器的工况增加汽缸进气门和排气门之间的重叠。

通过增加汽缸进气门和排气门之间的重叠，空气从进气系统流至排气系统，以便可以获得过量氧以再生微粒过滤器。并且，因为穿过汽缸的空气不影响汽缸空气-燃料混合物，所以汽缸可以以化学计量或富状况运行，以便在微粒过滤器再生期间，汽缸产生较少的NO_x。在一个实施例中，增压和汽缸燃料量可以响应于微粒过滤器的状况被调整，以便排气中过量氧的量可以与由微粒过滤器保持的烟尘量相匹配。在另一个实施例中，增压和汽缸燃料量可以响应于由微粒过滤器保持的烟尘量的氧化率而被调整。

本说明可以提供多个优点。具体地，该方法可以通过允许汽缸以化学计量状态运行同时再生微粒过滤器来改进发动机排放。此外，提供用以氧化微粒捕捉器保持的烟尘的过量氧的量可以改变以便有效燃烧烟尘。此外，在不需要辅助空气泵的情况下，氧气可以被供给到排气系统中的微粒过滤器。

根据另一方面，提供直喷汽油发动机再生微粒过滤器的一种方法。该方法包括响应于排气系统中微粒过滤器下游的氧浓度增加汽缸的进气门和排气门的重叠；并且响应于所述微粒过滤器的所述工况富化汽缸空气-燃料混合物。

在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于所述微粒过滤器的所述工况调整点火正时。

在另一个实施例中，该方法进一步响应于所述排气系统中的氧浓度来调整所述直喷汽油发动机的凸轮正时，所述调整凸轮正时包括调整进气凸轮轴的正时。

在另一个实施例中，所述方法进一步包括响应于所述排气系统中的氧浓度来调整所述直喷汽油发动机的凸轮正时，其中所述调整凸轮正时包括调整排气凸轮轴的正时。

根据另一方面，提供再生直喷汽油发动机的微粒过滤器的一种方法。该方法包括响应于微粒过滤器的工况增加汽缸的进气门和排气门的重叠；响应于所述微粒过滤器的所述工况富化汽缸空气-燃料混合物；并且响应于排气系统中的氧浓度调整至少一个致动器。

在一个实施例中，该方法进一步包括响应于微粒过滤器的所述工况增大所述直喷汽油发动机的增压。

在另一个实施例中，该方法进一步包括调整所述直喷汽油发动机的凸轮正时。

在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于所述微粒过滤器的所述工况调整进入汽缸的燃料。

在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于所述微粒过滤器的所述工况调整点火正时。

在另一个实施例中，该方法进一步包括调整所述直喷汽油发动机的凸轮正时，其中所述调整凸轮正时包括调整进气凸轮轴的正时。

在另一个实施例中，该方法进一步包括调整所述直喷汽油发动机的凸轮正时，其中所述调整凸轮正时包括调整排气凸轮轴的正时。

当单独参考或结合附图参考下面具体描述时，本发明的以上优点和其他优点以及特征将变得明显。

应理解，提供上述发明内容以简化形式介绍了将在具体实施例方式中被进一步描述的选择性概念。这不意味着确定要求保护的主题的关键特征或重要特征，要求保护的范围由所附权利要求唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决以上或在本发明的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1显示汽油直喷发动机的示例性实施例的示意图；

图2显示微粒过滤器再生程序的流程图；

图3显示用于调整从进气系统至微粒过滤器入口的流量控制程序的流程图；

图4显示用于在微粒过滤器再生期间控制发动机燃料的燃料控制程序；并且

图5显示用于再生微粒过滤器的可替代方法的流程图。

具体实施方式