專利名稱：用排氣釋放定時的空氣噴射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)動機排氣的空氣噴射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了減少排氣排放物，車輛裝有諸如催化轉(zhuǎn)化器的一種或更多種排放物控制裝置。為了最佳地起作用，這些裝置頻繁地利用快速加熱到起燃溫度。已經(jīng)采用各種方法來快速加熱排放物控制裝置。在一個例子中，發(fā)動機可以以富集空燃比來運行。剩余在排氣中的未燃燒的碳氫化合物可以與噴入排氣歧管中的二次空氣進行反應(yīng)，以在排放物控制裝置上游的排氣中產(chǎn)生附加的熱。歐洲專利N0.EP2016261公開一種將空氣泵送到排氣口中的二次空氣噴射泵。但是，在多缸四沖程發(fā)動機中，排氣是脈動的并且因此排氣口不在同一時間釋放排氣。因此釋放排氣的排氣口比不釋放排氣的排氣口具有更高的背壓。在二次空氣噴射期間，這可以導(dǎo)致釋放排氣的排氣口比不釋放排氣的排氣口接收更少的二次空氣。

發(fā)明內(nèi)容
本文的發(fā)明人已經(jīng)認識到利用上述方法的這些問題并且提供一種至少部分地解決這些問題的系統(tǒng)。在一個實施例中，一種多缸發(fā)動機方法包括:燃燒富集空燃混合物，在第一汽缸的排氣沖程期間將空氣噴射到第一汽缸的排氣口中而不噴射到第二汽缸的排氣口中，并且在第二汽缸的排氣沖程期間將空氣噴射到第二汽缸的排氣口中而不噴射到第一汽缸的排氣口中。以這種方式，只有在排氣口正釋放排氣時每個排氣口才可以接收噴射的二次空氣(或其他氧化劑)。為了有效地與排氣中的碳氫化合物進行反應(yīng)所需要的二次空氣的量對于所有的排氣口可以相等地提供，從而省去不必要的空氣噴射。在一個例子中，被噴射的空氣可以經(jīng)由空氣泵被提供，該空氣泵包括針對發(fā)動機的凸輪軸被機械地定時的旋轉(zhuǎn)盤。通過僅僅在每個排氣口的排氣釋放期間將空氣噴射到該排氣口中，可以利用使用較少能量的較小的空氣泵或空氣源，因此，提高總的發(fā)動機燃料經(jīng)濟性。而且，由于空氣泵的旋轉(zhuǎn)盤可以連接于凸輪軸以控制對每個排氣口的空氣噴射，所以空氣泵和到排氣口的噴射的控制策略可以被簡化。還有，如果希望，則可以省去在每個排氣口利用耐熱的控制閥，從而減少成本。在另一個實施例中，一種多缸發(fā)動機方法包括:燃燒富集空燃混合物；僅僅在第一汽缸的排氣沖程期間，通過針對發(fā)動機的凸輪軸被機械定時的第一連接將空氣從壓縮空氣源噴射到第一汽缸的排氣口中；以及僅僅在第二汽缸的排氣沖程期間，通過針對發(fā)動機凸輪軸被機械定時的第二連接將空氣從該空氣源噴射到第二汽缸的排氣口中。在另一個實施例中，燃燒所述富集空燃混合物還包括在操作空氣泵以產(chǎn)生壓縮空氣源的同時燃燒所述富集空燃混合物。在另一個 實施例中，燃燒所述富集空燃混合物還包括在引導(dǎo)渦輪增壓器壓縮機下游的空氣以產(chǎn)生壓縮空氣源的同時燃燒所述富集空燃混合物。在另一個實施例中，將空氣從所述壓縮空氣源噴射到第一汽缸的排氣口中還包括僅僅在第一汽缸的排氣沖程的第一半沖程期間將空氣從壓縮空氣源噴射到第一汽缸的排氣口中。在另一個實施例中，一種用于發(fā)動機的一種系統(tǒng)包括具有第一排氣口的第一汽缸和具有第二排氣口的第二汽缸，聯(lián)接于排氣的每個排氣口均包括排放物控制裝置；聯(lián)接于發(fā)動機凸輪軸的旋轉(zhuǎn)盤；和將空氣順序地噴射到該第一和第二排氣口的空氣泵，從該空氣泵的順序的噴射經(jīng)由該旋轉(zhuǎn)盤控制。在另一個實施例中，該順序的噴射僅僅在發(fā)動機的富集空/燃燃燒期間發(fā)生。在另一個實施例中，該順序的噴射響應(yīng)于所述排放物控制裝置的溫度低于閾值而發(fā)生，并且其中該順序的噴射僅僅在每個相應(yīng)汽缸的排氣沖程期間發(fā)生。在另一個實施例中，該系統(tǒng)還包括聯(lián)接于第一汽缸的第三排氣口，并且其中在第一汽缸的排氣沖程期間空氣被噴射到第一和第三排氣口二者中。在另一個實施例中，該空氣泵包括聯(lián)接于第一排氣口的第一連接和聯(lián)接于第二排氣孔的第二連接，并且其中所述旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)成在阻擋/堵住第二連接的同時在噴射到第一排氣口期間打開/打通第一連接。在另一個實施例中，所述旋轉(zhuǎn)盤 旋轉(zhuǎn)成在阻擋第一連接的同時在噴射到第二排氣口期間打開第二連接。本發(fā)明的上述優(yōu)點和其他優(yōu)點、以及特征從下面單獨或結(jié)合附圖的詳細描述將容
易變得明顯。應(yīng)當(dāng)明白，提供上面的概述是為了以簡單的形式引進選擇的構(gòu)思，這種構(gòu)思在詳細描述中進一步描述。這并不意味著視為所主張主題的關(guān)鍵的或基本的特征，所主張主題的范圍由詳細描述之后的權(quán)利要求唯一地限定。而且，所主張的主題不限于解決上面指出的任何缺點的裝置或本發(fā)明的任何部分。


圖1是發(fā)動機的示意圖。圖2A和圖2B示意地示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括旋轉(zhuǎn)盤和多個連接的空氣噴射系統(tǒng)。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于噴射空氣的示例性方法的流程圖。圖4是在四缸發(fā)動機的運行期間空氣噴射的示例性曲線圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及用于運行內(nèi)燃機的空氣噴射系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。在一個非限制性的例子中，發(fā)動機可以構(gòu)造成如圖1所示。而且，如圖2A-2B所示的空氣噴射系統(tǒng)的各種例子可以是圖1的發(fā)動機的一部分?？諝鈬娚淇梢园凑請D2A-2B所示的系統(tǒng)和圖3所示的方法提供，圖3示出用于噴射空氣的示例性方法。圖4示出按照圖3所示的方法在發(fā)動機運行期間的空氣噴射。圖1是示出多缸發(fā)動機10的一個汽缸的示意圖，發(fā)動機10可以被包括在汽車的推進系統(tǒng)中。發(fā)動機10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)和經(jīng)由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入來控制。在這個例子中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的燃燒室(即，汽缸)30可以包括具有設(shè)置在其中的活塞36的燃燒室壁32?；钊?6可以聯(lián)接于曲軸40，以便活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)被聯(lián)接到車輛的至少一個驅(qū)動輪。此外，起動馬達可以經(jīng)由飛輪被聯(lián)接于曲軸40，以能夠進行發(fā)動機10的起動操作。燃燒室30可以經(jīng)由進氣通道42接收來進氣歧管44的進入空氣，并且可以經(jīng)由排氣通道48排出燃燒氣體。進氣歧管44和排氣通道48能夠經(jīng)由相應(yīng)的進氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些實施例中，燃燒室30可以包括兩個或更多個進氣門和/或兩個或更多個排氣門。在這個例子中，進氣門52和排氣門54可以經(jīng)由相應(yīng)的凸輪致動系統(tǒng)51和53通過凸輪致動來控制。凸輪致動系統(tǒng)51和53可以每個均包括一個或更多個凸輪并且可以利用由控制器12控制的凸輪廓線變換系統(tǒng)(CPS)、可變凸輪軸正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變氣門升 程(WL)系統(tǒng)中的一個或更多個，以改變氣門運行。進氣門52和排氣門54的位置可以分別由位置傳感器55和57確定。在可替代實施例中，進氣門52和/或排氣門54可以由電子氣門致動來控制。例如，汽缸30可以替代性地包括經(jīng)由電子氣門致動控制的進氣門和經(jīng)由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動來控制的排氣門。燃料噴嘴66被示出直接連接于燃燒室30，用于與從控制器12接收的信號FPW的脈沖寬度成比例經(jīng)由電子驅(qū)動器68將燃料直接噴射到其中。以這種方式，燃料噴嘴66提供通常所說的燃料直接噴射到燃燒室30中。例如，燃料噴嘴可以安裝在燃燒室的側(cè)面或燃燒室的頂上。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)提供給燃料噴嘴66。在一些實施例中，燃燒室30可以替代性地或附加地包括以如下構(gòu)造被設(shè)置在進氣通道44中的燃料噴嘴，即提供到燃燒室30上游的進氣口內(nèi)的通常所說的進氣道燃料噴射。進氣通道42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在這個具體的例子中，可以通過提供給節(jié)氣門62所包括的電動馬達或致動器——一種通常被叫做電子節(jié)氣門控制器(ETC)的結(jié)構(gòu)——的信號由控制器12來改變節(jié)流板64的位置。以這種方式，節(jié)氣門62可以運行成改變提供被燃燒室30以及其他發(fā)動機汽缸的進氣。節(jié)流板64的位置可以通過節(jié)氣門位置信號PP提供給控制器12。進氣通道42可以包括用于向控制器12提供相應(yīng)信號MAF和MAP的質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122。在所選的運行模式中，點火系統(tǒng)88能夠響應(yīng)來自控制器12的火花提前信號SA經(jīng)由火花塞92為燃燒室30提供點火火花。雖然在一些實施例中示出火花點火部件，但是發(fā)動機10的燃燒室30或一個或更多個其他燃燒室可以在具有或不具有點火火花的情況下以壓縮點火模式運行。排氣傳感器126被示為被聯(lián)接于排放物控制裝置70上游的排氣通道48。傳感器126可以是用于提供對排氣空/燃比的指示的任何合適的傳感器，例如線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EG0、HEG0 (加熱的EG0)、N0x、HC或CO傳感器。排放物控制裝置70被示為在排氣傳感器126下游沿著排氣通道48設(shè)置。裝置70可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其他的排放物控制裝置或其組合。在一些實施例中，在發(fā)動機10的運行期間，可以通過在具體空/燃比內(nèi)運行發(fā)動機10的至少一個汽缸從而周期性地復(fù)位(reset)排放物控制裝置70。發(fā)動機10還可以包括沿著進氣歧管44設(shè)置的壓縮裝置，諸如包括至少一個壓縮機162的渦輪增壓器或機械增壓器。對于渦輪增壓器，壓縮機162可以至少部分地由沿著排氣通道48設(shè)置的渦輪164 (例如，經(jīng)由軸)驅(qū)動。還可以包括廢氣門和壓縮機旁通閥中的一個或更多個以控制通過渦輪和壓縮機的流動。對于機械增壓器，壓縮機162可以至少部分地由發(fā)動機和/或電機驅(qū)動，并且可以不包括渦輪。因此，經(jīng)由渦輪增壓器或機械增壓器提供給發(fā)動機的一個或更多個汽缸的壓縮的量可以通過控制器12改變?？諝鈬娚湎到y(tǒng)138可以將二次空氣噴射到汽缸30的排氣口 139中。該空氣噴射系統(tǒng)138可以包括空氣噴嘴140，其被構(gòu)造成將空氣順序地噴射到發(fā)動機10的每個汽缸的每個排氣口中?？諝鈬娮?40可以包括多個連接，每個連接均聯(lián)接于排氣口?？諝鈬娮?40可以經(jīng)由與凸輪致動系統(tǒng)53的凸輪軸的機械聯(lián)接件來控制空氣噴射。在一個例子中，該機械聯(lián)接件可以包括旋轉(zhuǎn)盤(圖1中未示出)，該盤被構(gòu)造成在汽缸30的排氣沖程期間打開空氣噴嘴140和排氣口 139之間的連接，并且在其他時間阻擋該連接。以這種方式，噴射到排氣口的空氣噴射可以隨該排氣口中的排氣釋放被定時。在一個實施例中，壓縮空氣可以經(jīng)由空氣泵142被提供給空氣噴嘴，該空氣泵142可以包括由控制器12調(diào)節(jié)的接通和關(guān)閉狀態(tài)。在另一個實施例中，可以經(jīng)由使渦輪增壓器壓縮機162下游的進入空氣轉(zhuǎn)向的通路146向空氣噴嘴140供給壓縮空氣。該通路146可以通過由控制器12控制的渦輪增壓器轉(zhuǎn)向閥148被打開和關(guān)閉。雖然在圖1中噴嘴140和空氣泵142被示為分開的部件，但是應(yīng)當(dāng)理解，在一些實施例中，噴嘴140和空氣泵142可以集成為單個裝置。在圖1中控制器12被示出為微型計算機，包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出(I/O)端口 104、在這個具體例子中被示為只讀存儲芯片106的用于可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質(zhì)、隨機存取存儲器(RAM) 108、?；畲鎯ζ?KAM) 110和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以接收來自被聯(lián)接于發(fā)動機10的傳感器的各種信號，除了上面提到的那些信號之外，還包括:來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的感生的質(zhì)量空氣流量(MAF)的測量；來自聯(lián)接于冷卻套筒114的溫度傳 感器112的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT);來自聯(lián)接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118 (或其他類型)的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);以及來自傳感器122的絕對歧管壓力信號MAP。發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號RPM可以由控制器12從信號PIP產(chǎn)生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可以用來提供對進氣歧管中的真空或壓力的指示。應(yīng)當(dāng)注意可以利用上述各種傳感器的組合，例如有MAF傳感器而沒有MAP傳感器，或反之亦然。在化學(xué)計量比運行期間，MAP傳感器可以給出對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的指示。而且這個傳感器以及探測到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以提供被引入汽缸中的充氣(包括空氣)的估算。在一個例子中，也用作發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118可以對于曲軸的每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間隔脈沖。存儲介質(zhì)只讀存儲器106能夠用計算機可讀數(shù)據(jù)以及可以想到但未列出的其他變量編程，該計算機可讀數(shù)據(jù)表示用于進行下面所述的方法的由處理器102可執(zhí)行的指令。如上所述，圖1只示出多缸發(fā)動機的一個汽缸，并且每個汽缸可以類似地包括其自身的一套進氣/排氣門、燃料噴嘴、火花塞等。圖2A和圖2B示意地示出示例性的空氣噴射系統(tǒng)200。圖1的空氣噴射系統(tǒng)138是空氣噴射系統(tǒng)200的一個非限制性示例?？諝鈬娚湎到y(tǒng)200包括旋轉(zhuǎn)盤202和凸輪軸聯(lián)接件204。該旋轉(zhuǎn)盤可以包括切口，以實現(xiàn)空氣噴射系統(tǒng)和汽缸排氣口之間的連接。如上所述，旋轉(zhuǎn)盤202可以聯(lián)接于發(fā)動機的凸輪軸，以致盤的旋轉(zhuǎn)可以針對發(fā)動機的每個汽缸的每個排氣門的打開被定時。空氣噴射系統(tǒng)200還可以包括壓縮空氣源210，以向空氣噴射系統(tǒng)的多個連接供給空氣。該壓縮空氣源210可以包括由空氣泵產(chǎn)生的空氣或可以包括在壓縮機下游轉(zhuǎn)向的空氣。如果壓縮空氣源包括由空氣泵產(chǎn)生的空氣，則該空氣泵可以與旋轉(zhuǎn)盤202、凸輪聯(lián)接件204和連接被包括在單個裝置中，或者空氣泵可以是單獨的。圖2A示出旋轉(zhuǎn)盤202在第一位置，從而旋轉(zhuǎn)盤202從0°起始位置已經(jīng)轉(zhuǎn)動120°，正如切口的前邊緣所確定的。因此，空氣噴射系統(tǒng)和第一汽缸的排氣口之間的連接206被打開?？諝鈬娚湎到y(tǒng)和其他汽缸的排氣口之間的所有其他連接均被阻擋。圖2B示出旋轉(zhuǎn)盤在第二位置，從而旋轉(zhuǎn)盤202從起始位置已經(jīng)轉(zhuǎn)動225° ,以便空氣噴射系統(tǒng)和第二汽缸的排氣口之間的連接208被打開；連接206以及其他兩個連接被阻擋。如圖2A和圖2B所示，空氣噴射系統(tǒng)和排氣口之間的連接206和208是由旋轉(zhuǎn)盤中切口開口所產(chǎn)生的連接。然而，在一些實施例中，連接可以由聯(lián)接于凸輪軸的一個或更多個閥提供，或用于在每個相應(yīng)汽缸的排氣沖程期間定時空氣噴射系統(tǒng)與每個排氣口的連接的其他合適機構(gòu)來提供。所述連接是空氣連接/通路連接，這種連接僅僅在選擇的持續(xù)時間期間(例如排氣沖程期間)允許空氣連通并且在其他情況下被阻擋，同樣阻擋的正時也針對凸輪軸被定時。雖然旋轉(zhuǎn)盤202在圖2A和圖2B中被示出包括切口部分，以實現(xiàn)每個連接的打開，但這是 非限制性的例子，并且在阻擋其他連接的同時打開一個連接的旋轉(zhuǎn)盤的其他構(gòu)造也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，雖然示出四個連接，但是其他連接也是可能的，例如六個連接或八個連接。連接的數(shù)目可以等于發(fā)動機中的汽缸的數(shù)目，或可以等于汽缸組中的汽缸的數(shù)目。在一些實施例中，汽缸可以包括多于一個的排氣口。在這種情況下，每個連接可以開放于多個通路以便將空氣一次噴射到單個汽缸的所有排氣口中。在其他的實施例中，每個排氣口可以具有其自身的與空氣噴射系統(tǒng)的連接，并且連接的設(shè)置和切口開口的尺寸可以確定向每個排氣口中進行空氣噴射的持續(xù)時間。例如，如果每個汽缸具有兩個排氣口，則用于一個汽缸的排氣口的連接可以被設(shè)置成彼此緊鄰，以使得每個排氣口接收基本相同的持續(xù)時間和正時的空氣噴射。在另一個例子中，單個汽缸的排氣口連接可以相互分開，并且切口開口可以尺寸做成使得一個排氣口在排氣沖程的第一半沖程期間接收空氣噴射，而另一個排氣口在該排氣沖程的第二半沖程期間接收空氣噴射。其他的連接構(gòu)造也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖3示出用于在多缸發(fā)動機中噴射空氣的方法300。方法300可以通過儲存在控制器12的存儲器中的指令來執(zhí)行。在302，方法300包括確定發(fā)動機運行參數(shù)。發(fā)動機運行參數(shù)包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、發(fā)動機溫度、排氣溫度、設(shè)置在排氣中的一個或更多個排放物控制裝置的溫度等。在304，方法確定是否指示空氣噴射到發(fā)動機的一個或更多個排氣口中。正如前面所說明的，為了引起排氣的快速加熱并且因此快速加熱設(shè)置在排氣系統(tǒng)中的排放物控制裝置，空氣可以被噴射到發(fā)動機的排氣口中。如果發(fā)動機溫度低于閾值，例如低于預(yù)熱發(fā)動機溫度，如果排氣溫度低于閾值，如果排氣控制裝置溫度低于閾值，例如低于起燃溫度等，則可以指示空氣噴射。而且，在一些實施例中，如果排氣傳感器指示來自發(fā)動機的排氣比化學(xué)計量比更富集，或比希望的空/燃比更富集，則可以噴射空氣以燃燒存在于排氣中的過量碳氫化合物。如果不指示空氣噴射，例如如果排放物控制裝置處在起燃溫度或高于起燃溫度，則方法300進行到306，在306沒有空氣被噴射。沒有空氣噴射可以包括在308關(guān)閉諸如泵142的空氣泵或?qū)⑵浔３衷陉P(guān)閉狀態(tài)。在其他實施例中，沒有空氣噴射可以包括在310關(guān)閉諸如閥148的渦輪轉(zhuǎn)向閥，以阻止壓縮空氣轉(zhuǎn)向到空氣噴射系統(tǒng)中。在312，按照預(yù)定的策略(例如，基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負荷，基于來自一個或更多個排氣傳感器的反饋)噴射燃料，并且然后方法300返回。如果指示空氣噴射，例如，如果排放物控制裝置的溫度低于起燃溫度，則方法進行到314，以調(diào)節(jié)燃料噴射以致發(fā)動機燃燒富集的空/燃混合物。這可以包括增加燃料噴射量、延遲火花點火正時和/或其他調(diào)節(jié)。在316，在第一汽缸的排氣沖程期間，經(jīng)由空氣噴射系統(tǒng)的第一連接，空氣被噴射到第一汽缸的排氣口中。這可以包括在318運行空氣泵。正如上面參考圖1所說明的，空氣泵可以包括聯(lián)接于發(fā)動機的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)盤。在第一汽缸的排氣沖程期間該 旋轉(zhuǎn)盤可以打開第一連接，以便壓縮空氣可以被噴射到第一汽缸的排氣口中。然而，在通過使渦輪增壓器壓縮機下游的壓縮空氣轉(zhuǎn)向而產(chǎn)生壓縮空氣的實施例中，噴射空氣可以包括在320打開渦輪轉(zhuǎn)向閥。以這種方式，壓縮機下游的壓縮空氣可以被引導(dǎo)到空氣噴射系統(tǒng)并且被噴射到第一汽缸的排氣口中。而且，在轉(zhuǎn)向期間可以調(diào)節(jié)(例如關(guān)閉)渦輪增壓器廢氣門，以保持希望的渦輪增壓器操作。在322噴射空氣包括阻擋與其余汽缸的排氣口的連接。因此，只有第一汽缸的排氣口接收被噴射的空氣。在324，方法300包括在第二汽缸的排氣沖程期間經(jīng)由空氣噴射系統(tǒng)的第二連接將空氣噴射到第二汽缸的排氣口中。當(dāng)完成第一汽缸的排氣沖程并且開始第二汽缸的排氣沖程時，空氣噴射系統(tǒng)可以結(jié)束向第一汽缸排氣口內(nèi)的噴射，代之以將空氣噴射到第二汽缸的排氣口中。向第二汽缸的排氣口中的空氣噴射可以包括在326繼續(xù)運行空氣泵或在328保持渦輪轉(zhuǎn)向閥打開。向第二汽缸的排氣口內(nèi)的空氣噴射還包括在330阻擋空氣噴射系統(tǒng)和其他汽缸的排氣口之間的連接(包括與第一汽缸的排氣口的連接)。在322，方法300包括類似于將空氣噴射到第一和第二汽缸的排氣口中，順序地將空氣噴射到任何其余汽缸的排氣口中。然后方法300返回。因此，圖3的方法300提供用于多缸發(fā)動機的方法，包括:燃燒富集的空燃混合物；在第一汽缸的排氣沖程期間，將空氣噴射到第一汽缸的排氣口中而不噴射到第二汽缸的排氣口中(并且不噴射到任何其他汽缸的排氣口中)；以及在第二汽缸的排氣沖程期間，將空氣噴射到第二汽缸的排氣口中而不噴射到第一汽缸的排氣口中(并且不噴射到任何其他汽缸的排氣口中)。在一些實施例中，這可以包括僅在第一汽缸的排氣沖程期間，將空氣噴射到第一汽缸排氣口中，并且僅在第二汽缸的排氣沖程期間，將空氣噴射到第二汽缸排氣口中。而且，在一些實施例中，該方法可以包括將空氣噴射到第一汽缸排氣口中而不將空氣噴射到未進行排氣沖程的其他汽缸的排氣口中，以及將空氣噴射到第二汽缸排氣口中而不將空氣噴射到未進行排氣沖程的其他汽缸的排氣口中。以這種方式，在每個汽缸的排氣沖程期間，空氣可以順序地噴射到發(fā)動機的每個汽缸的排氣口中。通過這樣做，僅當(dāng)從汽缸釋放排氣時才可以噴射空氣，從而避免不必要的空氣噴射事件并且使得所有的汽缸間的噴射等量。參考圖4，圖4示出模擬的發(fā)動機運行的示例性曲線圖。時間從圖的左側(cè)開始并且向圖的右側(cè)增加。所示的順序代表非限制性的四缸四循環(huán)發(fā)動機的運行。所示的順序可以在發(fā)動機運行的開始、在中間或在末尾發(fā)生。在這個例子中，汽缸位置跡線(trace )CYL.1-4之間的豎直標記代表相應(yīng)汽缸沖程的上止點或下止點，并且在每個豎直標記之間有180度的曲軸角度。在汽缸的一個循環(huán)期間汽缸1-4經(jīng)歷進氣、壓縮、膨脹和排氣沖程。從該圖的頂部起的第一曲線圖代表一號汽缸的位置。并且具體說，發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)時一號汽缸的沖程，每個沖程可以代表180度曲軸角度。因此對于四沖程發(fā)動機，一個汽缸循環(huán)可以是720°，發(fā)動機的一個完整循環(huán)有相同的曲軸間隔。星號表示燃燒事件的點火事件。點火可以由火花塞或通過壓縮起動。在這個順序中，一號汽缸的氣門針對進氣沖程的至少一部分是打開的，以向該汽缸提供空氣。燃料可以通過進氣道噴嘴或直接噴嘴被噴射到發(fā)動機汽缸中。在壓縮沖程期間燃料和空氣混合物被壓縮并且點火。在排氣沖程的至少一部分期間排氣門打開以將燃燒氣體釋放到排氣系統(tǒng)中。從該圖的頂部起的第二汽缸位置跡線代表二號汽缸的位置和沖程。類似于一號汽缸的汽缸位置跡線，星號代表點火事件，并且在壓縮沖程期間噴射燃料以形成被壓縮并點火的燃料空氣混合物。在排氣沖程期間排氣門打開。從該圖的頂部起的第三汽缸位置跡線代表三號汽缸的位置和沖程。從該圖的頂部起的第四汽缸位置代表四號汽缸的位置和沖程。雖然汽缸被表示為按照1-2-3-4的順序點火，但是應(yīng)當(dāng)明白這是非限制性的示例，并且汽缸可以以其他合適的順序點火。上述每個汽缸曲線圖均是向與該汽缸有關(guān)的排氣口內(nèi)的示例性空氣噴射的代表。例如，空氣噴射曲線圖402示出向一號汽缸的排氣口中的空氣噴射?？諝鈬娚淝€圖404示出向二號汽缸的排氣口中的空氣噴射，空氣噴射曲線圖406示出向三號汽缸的排氣口中的空氣噴射，而空氣噴射曲線圖408示出向四號汽缸的排氣口中的空氣噴射。參考第一汽缸跡線，在排氣沖程期間，排氣門打開，并且排氣從一號汽缸的排氣口釋放到排氣系統(tǒng)。向一 號汽缸的排氣口中的空氣噴射410基本發(fā)生在一號汽缸的排氣沖程期間。雖然在一些實施例中噴射被示出發(fā)生在整個排氣沖程期間，但是噴射可以發(fā)生僅僅在一部分排氣沖程期間，例如在第一半沖程、第二半沖程期間等。對于每個汽缸，在這個汽缸的排氣沖程期間，空氣可以經(jīng)由與空氣泵的連接而被噴射到這個汽缸的排氣口中。與空氣泵的連接可以通過旋轉(zhuǎn)盤控制，該旋轉(zhuǎn)盤按照在圖4的底部所示的示例性盤旋轉(zhuǎn)曲線圖而旋轉(zhuǎn)。這個示例性的盤旋轉(zhuǎn)曲線圖取向成類似于關(guān)于圖2A和圖2B所示的盤旋轉(zhuǎn)，其中0°在是該盤的切口開口的前邊緣的開始位置，且沿著逆時針方向旋轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)該盤的切口的前邊緣已經(jīng)旋轉(zhuǎn)120°時，該盤處在圖2A的第一位置，在這個位置空氣噴射系統(tǒng)和一號汽缸的排氣口之間的連接被打開，而所有其他的連接被阻擋。在225°處，該盤已經(jīng)旋轉(zhuǎn)到圖2B的第二位置，在這個位置空氣噴射系統(tǒng)和二號汽缸的排氣口之間的連接被打開，而所有其他的連接被阻擋。應(yīng)當(dāng)理解，這里公開的結(jié)構(gòu)和方法在性質(zhì)上是示例性的，并且這些具體的實施例并不被認為具有限制意義，因為許多種變化是可能的。例如，上述技術(shù)可以用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4和其他發(fā)動機類型。本發(fā)明的主題包括這里公開各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，以及其他特征、功能和/或特性的所有新穎和顯而易見的組合和子組合。
所附權(quán)利要求具體指出認為是新穎的和非顯而易見的一些組合及子組合。這些權(quán)利要求涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。這種權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)理解為包括一個或更多個這種元件的結(jié)合，既不需要或也不排除兩個或更多的這種元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合及子組合可以通過本權(quán)利要求的修改或通過本申請或相關(guān)申請中的新的權(quán)利要求來主張。這些權(quán)利要求無論其范圍比原權(quán)利范圍更寬、更窄、相同或不同，都被認為被包括在·所發(fā)明的主題內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多缸發(fā)動機方法,包括: 燃燒富集的空燃混合物； 在第一汽缸的排氣沖程期間，將空氣噴射到所述第一汽缸的排氣口中而不噴射到第二汽缸的排氣口中，以及 在所述第二汽缸的排氣沖程期間，將空氣噴射到所述第二汽缸的排氣口中而不噴射到所述第一汽缸的排氣口中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多缸發(fā)動機方法，其中將空氣噴射到所述第一汽缸的排氣口中還包括不將空氣噴射到?jīng)]有正經(jīng)歷排氣沖程的其他汽缸的排氣口中，并且其中將空氣噴射到所述第二汽缸的排氣口中還包括不將空氣噴射到?jīng)]有正經(jīng)歷排氣沖程的其他汽缸的排氣口中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多缸發(fā)動機方法，其中將空氣噴射到所述第一汽缸的排氣口中還包括響應(yīng)排氣的溫度低于閾值將空氣噴射到所述第一汽缸的排氣口中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多缸發(fā)動機方法，其中將空氣噴射到所述第一汽缸的排氣口中還包括經(jīng)由針對所述發(fā)動機的凸輪軸被機械定時的第一連接用空氣噴射系統(tǒng)噴射來自壓縮空氣源的空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多缸發(fā)動機方法，還包括通過運行所述空氣噴射系統(tǒng)的空氣泵來產(chǎn)生壓縮空氣源，該空氣噴射系統(tǒng)包括被聯(lián)接于所述發(fā)動機的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)盤，該旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)以打開所述第一連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多缸發(fā)動機方法，還包括通過將在渦輪增壓器壓縮機下游的空氣引導(dǎo)到所述空氣噴射系統(tǒng)中產(chǎn)生所述壓縮空氣源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多缸發(fā)`動機方法，其中將空氣噴射到所述第二汽缸的排氣口中還包括經(jīng)由針對所述發(fā)動機的凸輪軸被機械定時的第二連接用空氣噴射系統(tǒng)噴射來自壓縮空氣源的空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多缸發(fā)動機方法，還包括通過運行所述空氣噴射系統(tǒng)的空氣泵來產(chǎn)生所述壓縮空氣源，所述空氣噴射系統(tǒng)包括被聯(lián)接于所述發(fā)動機的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)盤，該旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)以打開所述第二連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多缸發(fā)動機方法，其中將空氣噴射到所述第一汽缸的排氣口中還包括阻擋向所有其他汽缸的排氣口中的空氣噴射，其中所述阻擋是針對所述發(fā)動機的凸輪軸被機械地定時的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多缸發(fā)動機方法，其中將空氣噴射到所述第二汽缸的排氣口中還包括阻擋向所有其他汽缸的排氣口中的空氣噴射，其中所述阻擋是針對所述發(fā)動機的凸輪軸被機械地定時的。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于將空氣噴射到發(fā)動機的排氣口中的實施例。在一個實例中，一種多缸發(fā)動機方法，包括燃燒富集的空燃混合物，在第一汽缸的排氣沖程期間將空氣噴射到第一汽缸的排氣口中而不噴射到第二汽缸的排氣口中，并且在第二汽缸的排氣沖程期間，將空氣噴射到第二汽缸的排氣口中而不噴射到第一汽缸的排氣口中。以這種方式，到每個排氣口中的噴射可以用排氣釋放到排氣口中被定時。
文檔編號F01N3/22GK103244242SQ20131002444
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者M·夏爾馬, G·蘇尼拉 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司