[发明专利]用于减少发动机排气排放的方法和系统

说明书

本公开提供了“用于减少发动机排气排放的方法和系统”。提供了用于在冷起动状况期间将二次空气引导到发动机排气系统以减少排气尾管排放的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括以正压模式操作蒸发泄漏检查模块(ELCM)的泵并经由容纳第一阀的空气导管将加压空气引导到排气催化器上游的排气通道。

技术领域

本说明书总体上涉及用于在冷起动状况期间将二次空气引导到发动机排气系统以减少排气尾管排放的方法和系统。

背景技术

发动机排放控制系统可以包括一种或多种排气催化器，诸如三元催化器、NOx存储催化器和SCR催化器。在催化器起燃温度(例如，工作温度)下，排气催化器可以氧化和还原排气中的排气成分，所述排气成分然后被释放到大气中。然而，在发动机的冷起动期间，当排气催化器的温度低于起燃温度时，排气催化器可能无法有效处理排气的反应性成分，并且结果，冷起动排放可能增加并且排气中的有毒成分可能直接被排放到大气中。此外，在冷起动期间，喷射到气缸的液体燃料的一部分可能不会燃烧，并且此类未燃烧的碳氢化合物可能导致冷起动排放增加。

用于减少冷起动排放的一种方式是燃烧排气通道中的碳氢化合物并减少排气催化器达到起燃温度所需要的时间。由Johnston在美国专利号6,167,699中提供了一种用于在排气通道中燃烧碳氢化合物的示例性方法。其中，发动机包括二次空气喷射系统，所述二次空气喷射系统包括能够向所述排气歧管供应空气的泵。在车辆冷起动期间，二次空气被供应到排气通道以促进燃烧由催化转化器处理的排气中的碳氢化合物。

发明内容

然而，本文的发明人已经认识到此系统的潜在问题。作为一个示例，包括单独的二次空气喷射系统(其包括用于向排气通道供应空气的专用泵)可能会增加车辆的成本和重量。包括泵也可能增加发动机的封装问题。专用泵仅在发动机冷起动期间使用，并且在其他发动机工况期间是没有用的。

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于车辆中的发动机的方法来解决，所述方法包括：当蒸发泄漏检查模块(ELCM)的泵以压力模式操作时，打开容纳在第一空气导管中的第一阀以使加压空气从所述泵流到排气催化器上游的排气通道。通过这种方式，通过在发动机冷起动状况期间使用现有的发动机部件(诸如ELCM的泵)来供应二次空气，可以降低发动机的成本和复杂性。

作为一个示例，发动机可以被配备有包括泵的ELCM，所述泵用于主要在发动机关闭状况期间执行的蒸发排放控制(EVAP)系统的诊断。第一通道可以从ELCM泵通向排气通道，所述第一通道包括第一阀。此外，发动机还可以包括电动增压器以在较高发动机负荷状况期间增加增压压力。第二通道可以将电动增压器流体地联接到排气通道，所述第二通道包括第二阀。在冷起动状况期间，可以操作ELCM泵以产生加压空气，并且可以将第一阀致动到打开位置以将加压空气直接引导到排气通道。而且，在冷起动状况期间，可以操作电动增压器并且可以打开第二阀以将加压空气直接从进气通道引导到排气通道。供应到排气通道的空气可以使排气通道中的未燃烧的碳氢化合物燃烧并产生热量。在排气通道处产生的热量导致排气催化器的温度升高。在排气催化器达到其相应的起燃温度时，可以停止ELCM泵和电动增压器向排气通道供应二次空气的操作。

通过这种方式，通过使用现有的发动机部件(诸如ELCM泵或电动增压器)在冷起动状况期间向排气通道供应二次空气，可以消除诸如包括专用泵的单独的二次空气喷射系统等附加部件。通过消除二次空气喷射系统，可以降低发动机成本、重量和复杂性。在冷起动状况期间通过ELCM泵或电动增压器的操作向排气通道供应空气的技术效果是：由排气通道中的碳氢化合物的燃烧产生的热量可以用于将催化器的温度加快升高到高于其相应的起燃温度。总之，通过加快催化器起燃并减少排气通道中的未燃烧的碳氢化合物，可以改善排放质量。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明