CN1140793A - 净化内燃机排气的方法和装置 - Google Patents

Abstract

净化内燃机排入物的装置和方法，通过在贫油范围内可靠地检测点火损失来控制空/燃比实现点火损失的回收，在点火损失范围内，通过使用超贫油燃烧来减少NO_x排放物，在贫油燃烧期间，阻止未燃燃气流入排气系统来提高燃料经济性。装在排放系统上的排气压力传感器65，曲柄负传感器和确定是否有点火损失的装置，它是通过把某一曲柄角处的排气压力和上述值比较来确定的，另外，燃料供给阀的控制是基于点火损失的有无。

Description

净化内燃机排气的方法和装置

本发明涉及一种用于净化内燃机排气的方法和装置；尤其它涉及一种通过贫油燃烧控制来净化排气的方法和装置，或是结合贫油燃烧方法和催化剂方法来净化排气的方法和装置。

催化转换器或三种元素催化剂的使用是作为净化内燃机废气排出的方法，这已在现有技术中公开了，其中催化转换器的使用是用氧化催化剂除去CO和HC和用还原催化剂除去CO和NO_x等的。这些主要用于汽车发动机。

另一方面，已知的贫油燃烧也是净化排放物的有效方法，尤其是在减少NO_x排放物方面。一种实施此贫油燃烧的方法已在日本申请公开号Hei 6-288365(1994)中公开，驱动用超贫油范围内的空燃比的汽油发动机，并根据发动机加速度数据监测振动振幅率，从而用控制来保持允许的低于导致不稳定燃烧的振幅水平。那文献描述了计算从装在汽油发动机上的振动传感器输出的振动振幅率的现有技术的过程，然后使用一种装置反馈控制以稳定燃料流量使其保护预定范围内的振动振幅率。

再一方面，还有用在空调系统中的热泵型空调装置，它使用废热回收热交换有效地利用汽油发动机的废热。这种空调装置在发动机的排气和燃料问题上也有重要的影响。

然而，由于在上面引用的资料中描述的现在技术，通过控制燃料供给，实现贫油燃烧以保持振动振幅在允许的范围内，而该范围是由振动传感器的输出计算出来的，当接近此贫油极限时，在振动传感器的性能上有明显的发动机重量的因素。即使点火损失产生它不能被检测出来除非超过贫油燃烧极限范围。因此，在贫油燃烧极限范围内，点火损失的灵敏性是差的，并且在发动机运转时，如果点火损失继续，结果，未燃燃气流入排气系统并且燃料经济性也很低。

在现有技术中使用的热泵型空调装置里，没有设法回收排气的废热，或者是在考虑贫油燃烧以更有效地驱动发动机或净化排气的情况下使用它们，而与排气有关的设计步骤仅仅是包括把催化转换器放入排气系统中。

在考虑现有技术的上述问题之后，开发了本发明，发明目的是提供净化内燃机排气的装置和方法，借助于在贫油燃烧范围内可靠地检测点火损失，据此来控制空/燃比，为了减少NO_x排放物，在贫油燃烧范围内超贫油燃烧，同时通过阻止来自贫油燃烧的未燃燃料流入排气系统而提高了燃料经济性，并且进一步进行排气系统的改进，使其通过催化转换器更进一步净化排气。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于内燃机的贫油燃烧控制方法，其特征是当发动机在贫油状态下运转时，基于排气压力检测点火损失，然后基于点火损失的有无，增加或减少空/燃比。

在较佳具体实施例中，当发动机正常运转时，此方法的特征是按预定步骤逐渐稀化直到检测出点火损失，然后在检测时，按预定增量加浓。

本发明还提供了一种用于内燃机的贫油燃烧控制的装置，其特征是它装配有装在排气系统上的排气压力传感器，一曲柄角度传感器和一测定是否有点火损失产生的控制回路，它是通过把排气压力和在规定曲柄角处所规定的值进行比较来测定的，并且基于是否有点火损失产生来驱动燃料控制阀。

还有，为了达到上述目的，本发明提供了一种净化内燃机排气的方法，它包括当检测点火不足时，逐渐稀化燃料混合物，使用一种贫油燃烧的方法，当检测点火损失时它允许通过加浓燃料从点火损失恢复，并且还把催化转换器装在排气系统中，其中净化内燃机排气的方法的特征是点火不足的检测是基于排气通道中排气的压力，以及上述催化转换器是设置在排气压力检测的下游。

再有，本发明提供了净化内燃机排气的装置，其特征是它包括在排气通道中的排气压力检测器，以及点火不足的确定装置，它是通过上述排气压力检测器检测的压力数据测定点火损失的，一个设置在上述排气通道中的废热回收热交换器，以及催化转换器，它设置在上述排气压力检测装置的排气通道下游中。

在最佳实施例中，本发明的特征还有，即把上述废热回收热交换器设置在上述催化转换器的下游端。

在另一最佳实施例中，本发明的特征还有即把上述废热回收热交换器设置在上述催化转换器的上游端。

当点火损失产生时，在排气冲程中，保持低压的燃气在排气冲程排出燃烧室进入排气系统，结果在排气系统中表示出的排气压力的波形不同于正常点火产生的波形。当点火损失产生时，排气压力立刻下降，或在一些情况下增加。由于本发明在点火损失产生之后检测点火损失是基于直接检测在排气系统中排气压力的下降，故它提供了一种用于点火损失可靠检测的非常灵敏的方法。这样做，它可能在点火损失范围内进行超贫油燃烧控制，以大大减少NO_x的排放，并提高了燃料的经济性。另外，由于该结构是一种不在燃烧室中检测排气压力的结构，而是在排气通道中检测的结构，所以使用的压力传感器可以是小而简单的结构，并且还能可靠地检测点火损失。

在排气通道中设置催化转换器可以净化排气。

在这种情况下，而且由于在催化转换器的下游端设置废热回收热交换器，通过从未燃燃气的氧化的热回收，就可以更有效地实现能量利用。

或者，由于在催化转换器的上游端设置废热回收热交换器，它可以通过降低排气的温度来阻止催化剂的过热和稳定催化剂的作用。

当点火损失产生时，排气冲程的压力是低的，同时燃气从燃烧室排入排气系统，而且在催化转换器的排气系统的上游的排气压力立刻下降，这是因为此排气的压力不受催化转换器4燃气正常的氯化或还原作用的影响。由于在本发明中进行点火损失的检测是基于对排气压力的检测，在点火损失产生时，排气压力的立刻下降，使它提供了一种可靠的，高灵敏度的检测点火损失的方法。这样，超贫油燃烧的控制成为可能，这就大大地减少了NO_x排放物并提高了燃料经济性。另外，因为是在排气通道而不是在燃烧室中检测排气压力，所以使用有简单结构的小传感器就可能对点火损失进行精确的检测。

驱动一热泵(空调器)的燃气发动机的例子将作为具体实施例参照附图进行描述。

图1是本发明具体实施例中该发动机的部件图；图2是它的驱动控制机构的部件框图；图3显示了该具体实施例的主要部件；图4是发动机所采用的热泵空调装置的部件图。图5是在图4的热泵中显示了冷却剂状态变化的信息曲线图(P-i曲线图)。

在图1中显示的水冷燃气发动机1中，6是活塞，7是连接活塞6和上述曲轴3的连杆，8是围绕汽缸1a所形成的冷却套，9和10是相应的发动机转速(RPM)和曲柄角度传感器，它们是附在曲轴端部的传感电动机，并且通过附在曲轴箱1b底部外侧的环齿轮的外圆周来驱动。

一空气进气管11和排气管12分别与燃气发动机1的汽缸头部1处形成的空气进气通道1d和排气通道13相连。空气进气通道1d和排气通道1e是根据由摇臂13和14驱动的空气进气阀15和排气阀1在适当的时刻开启和关闭的。

上述空气进气管11还与空气净化器17和混合空气和气体燃料的混合器18相连，节流阀19设置在混合器18的空气进气管11的下游内。上述混合器18通过燃料供给管20与从燃料缸(未示出)出来的燃气供给相通。设置在所述燃气供给管20中间的是两个开/关燃料阀21，一调整燃气压力至低水平的零位调节器22，和一燃气流量控制阀23。

火花塞24也装在燃气发动机1的气缸头部1C中，并且所述火花塞24与点火线圈25和点火控制电路26相连。

另一方面，排气热交换器27设置在上述排气管内，并且排气压力传感器65设置在此排气热交换器的内部。2(2A，2B)代表由燃气发动机/驱动的两个压缩机并且该燃气发动机1的曲轴3与增速装置4相连。增速装置4的输出轴通过电磁离合器5A与压缩机之一2A相连。另外，齿轮G1与上述增速装置4的输出轴相连，通过较小直径的齿轮G2与和齿轮G1直径相等的齿轮G3啮合。齿轮G3通过电磁离合器5B与另一压缩机2B相连。

如图2所示，上述致动器28，30-32，发动机转速(RPM)传感器9，曲柄角度传感器10，电磁离合器5A，5B和点火控制电路26都与控制机构33相连。上述节流阀19的开度借助节流阀开度控制致动器30控制，该致动器30基于从控制单元33传到的控制信号来操作。同样的，开启和关闭致动器31，32控制上述开关燃料阀21的开度和燃气流量控制阀23的开度。

另外，热交换器27安装在排气管12中，并且催化转换器66可以设置在上游端排气管12内。这使其可能从催化剂中回收反应的热量，作为废热的再次有效的利用。

相反地，如果催化转换器设置在热交换器27的下游端，那么它可能降低排气的温度并且阻止了催化剂过热，从而保持了稳定的催化作用。但无论使用哪种构造，都必须考虑空调装置的尺寸，催化剂的类型，和安装的条件和空间。

无论催化转换器66设置在哪里，最好是在压力传感器65的下游。原因是避免容积变化对压力检测方面的影响，该容积变化是由于催化转换器的作用，通过化学的氧化或还原过程生成的排气而导致的。

也可能在热交换器27内部包括有催化转换器66。这样做，有可能减小整个装置的尺寸并节省了空间，另外，增加了布置装置的设计范围。

在这种情况下，当点火损失产生时，用氧化催化剂，就能净化未燃燃气中的CO和HC，或通过使用三种成份的催化剂，对CO和NO_x的还原会更有效。

如图4所示，热泵包括由含有上述压缩机2(2A，2B)的闭合环路构成的冷却剂回路34，和冷却剂回路36，它包括含有水泵35的闭合环路。在图中冷却剂回路34中，箭头显示了当四通阀38是处于加热位置并进行加热操作时，冷却剂流动的方向。

在上述致冷回路34中的压缩机2使致冷剂如氟里昂围绕回路循环，该回路34包括从压缩机2A，2B的输出端至油分离器37的致冷剂管线34a，还有从四通阀38至三个内部热交换器39的致冷剂管线34其从内部热交换器39通过膨胀阀40至蓄存器41的内部，至两个外部热交换器34e，至在四通阀38和上述蓄存器41之间的致冷剂管线34的致冷剂管线34d，从蓄存器41至副蓄存器43的致冷剂管线34g，和从副蓄存器43至压缩机2A，2B的相应输入端的致冷剂管线34i。

从上述油分离器37引出了回油管线44和旁通管线34j；回油管线44与上述致冷剂管线34g相通，旁通管线34j与上述致冷剂管线34f相通。在此旁通管线34j中设置有旁通阀45。在蓄存器41和副蓄存器43中还设置有液面传感器46和47，用来检测其中的液相致冷剂的表面水平，在蓄存器41底部的旁通管线34K主要是用来与上述致冷剂管线34g相通，并且旁通阀48设置在旁通管线34K内。

在上述致冷回路34的上述致冷剂管线34b中设置有高压端压力传感器49，它检测致冷剂高压端的压力，并且在致冷剂管线34i中还设置有低压端压力传感器50，它检测低压端的压力。在上述内部热交换器39附近还安装有内部温度传感器51，在上述外部热交换器42的附近设置有外部温度传感器52。如图2所示，上述高温端压力传感器49，低温端压力传感器50，内部温度传感器51，和外部温度传感器52均与控制机构3 3相连。再者，如图2所示，致冷剂循环传感器53，主开关和设定理想的内部温度的开关55也都与控制机构33相连。

另一方面，上述冷却回路36是通过由水泵35循环冷却燃气发动机1的冷却剂而形成的。它包括：冷却剂管线26a，它从水泵35的输出端通过上述排气热交换器至燃气发动机1的冷却剂进口(如图所示的水套8的进口)；还包括冷却剂管线36b，它从燃气发动机1的冷却剂出口(水套9的出口)，至感温转换阀56；还包括冷却剂管线36C，它从感温转换阀56至线性三通阀57；还包括冷却剂管线36d它从线性三通阀57通过上述蓄存器41至水泵35的进口端；还包括冷却剂管线36e、36f，分别从上述感温转换阀56和线性三通阀至上述冷却剂管线36d。还有装在冷却剂管线36f上的热辐射状的热交换器58。

当燃气发动机1运转时，借助于增速装置4增加曲轴的转动，在ON状态下，电磁离合器5A传递驱动力至压缩机2A，同时，在ON状态下齿轮G1，G2和G3通过电磁离合器5B来传递驱动力至另一压缩机2B使两个压缩机2A，2B具有相同转速。

当以上描述的压缩机2A，2B被驱动时，图5的(1)所示的位置处，(压力P1，焓i1)，气相致冷剂从致冷剂管线34i排入压缩机2A，2B并被压缩，然后，它变成图5的(2)处，(压力P2，焓i2)的高温，高压致冷剂。此时，用于驱动压缩机2A，2B所需的(压缩热)AL表示为(i2i1)。气相致冷剂排入压缩机2A，2B的压力P1由上述低压端压力传感器50检测，并输入上述控制机构33。

上述高温，高压气相致冷剂再通过致冷剂管线24a至油分离器37，在那里油被分离。那么，在油被分离之后，气相致冷剂通过致冷剂管线34b，到达四通阀38。从油分离器37中的致冷剂分离出的油通过上述回油管线44进入上述致冷剂管线34g。上述高压端压力传感器49检测流过冷却管34b的高温，高压致冷剂的压力P2，并且传送该信息至上述控制机构33。

当进行加热操作时，四通阀38的孔38a，38c，和孔38b，38d均分别相通，然后，高温，高压气相致冷剂通过四通阀38流至通往内部热交换器39的致冷剂管线34c，而内部热交换器的功用是作为冷凝器的。那么，已流入内部热交换器39的高温，高压气相致冷剂释放聚凝热Q2进入内部空气，并使高温，高压气相冷却剂液化。在图5所示的(3)状态(压力P2，焓i3)处，它成为液相致冷剂，并且此时，释放的热量Q2(＝i2-i3)对空调室进行加热。

其次，在内部热交换器39中被液化的高压液相致冷剂通过膨胀阀40降低了它的压力，于是它处于图5所示的状态(4)(压力P1，焓i)，其中部分转化成燃气，然后它通过致冷剂管线34d进入内部热交换器42。

另一方面，水泵35的驱动致使冷却剂在循环期间，在排气热交换器27中，通过冷却剂回路36循环，从燃气发动机1放出的进入排气管12的排气热量被回收，然后，所述燃气发动机通过燃气发动机1的冷却套循环冷却。那么，由排气热交换气27加热的冷却剂和燃气发动机的流量通过冷却剂管线26b至感温转换阀56。

仅在燃气发动机1启动之后，冷却剂温度仍较低，这样感温转换阀56循环冷却剂至冷却剂管线36e，并阻止冷却剂流过冷却剂管线36C。(I1＝0)在燃气发动机1达到正常的运转状态时，在排气热交换器中和燃气发动机1中交换的热量增加，并且随着冷却剂温度的升高，感温转换阀56使流过冷却剂管线36e的流量中断(I2＝0)，并且允许冷却剂流过管36C。三通线性阀57按照控制机构33分配冷却剂I的数量，如进入冷却剂管线36d的流量I2和进入冷却剂管线36f的流量I4。

在蓄存器方面，通过冷却剂管线36d的流量加热了在蓄存器4中储存的并且流过上述致冷剂管线34d的液相致冷剂，因此，利用了从燃气发动机1排出的废热(从排气和冷却剂中收集的热)。例如外部温度越低，从外部热交换器42吸收的热就越少，那么，通过增加流量I4(并减少流量I3)，传入致冷剂的废热得以增加以确保所需的Q1数量。

如上所述，在通过致冷剂管线34d的致冷剂在蓄存器41中被冷却为液相致冷剂之后，它到达外部热交换器42，而外部热交换器4是作为蒸发器使用的；如果外部温度是在某一水平之上，那么驱动外部热交换器上的风扇43a，并且如以上的描述，外部热交换器42中的臻冷剂从外部空气中收集热量并蒸发。

然后，从外部热交换器42流出的致冷剂通过致冷剂管线34e至四通阀38，从那里，它通过致冷剂管线34f并进入蓄存器41。

从上述蓄存器41中的致冷剂中分离出液相，从燃气发动机1出来的，流过冷却剂管线36d的冷却剂的部分热量传给液相致冷剂，致使部分液相致冷剂蒸发。

在蓄存器41中的气相致冷剂通过致冷剂管线34g流进副蓄存器43，从那里，它通过另一致冷剂管线34i进入压缩机2A，2B。排入压缩机2A，2B的气相致冷剂又返回图5所示的状态(1)(压力P1，焓i1)以使此气相致冷剂通过压缩机2A，2B再压缩，然后，重复上述过程。

相应地，从当膨胀阀40降低致冷剂的压力至它排入压缩机2A，2B，从燃气发动机1带出的热量传给蓄存器41的致冷剂，并且通过外部热交换器42应用从外部空气传来外部热量，结果，致冷剂的热量Q1(＝i1-i3)耗散并且蒸发，然后再受热。

以上是在空调装置的热泵型中本发明的一个应用例子。

在运用上述结构的本发明的燃气发动机中，在点火损失的范围内进行空/燃比的贫油燃烧控制。在这种情况下，用全开节流阀(WOT)进行发动机控制，如图9所示，并且在扭矩高于点火损失产生的扭矩(点划线)的情况下，所需扭矩仅用燃料控制就能得到；在扭矩低了点火损失产生的扭矩的情况下，必须进行节流开度和燃料的控制来获得在点火损失范围内的空/燃比。

图6是一框图，它显示了运用上述结构的燃气发动机的贫油燃烧的控制。ECU(控制机构)收到了发动机转速(RPM)的输入和负载信息，因此，如图2所示，它收到了从各个传感器传来的检测信息。控制机构首先测定运转条件(步骤S1)。如果处于转变或静止条件下，那么测定就基于节流阀开度的变化。如果处在转变状态，那么就不进行贫油燃烧控制，驱动燃料控制阀(步骤S2)以类似于加速泵的方式供给较浓一点的混合物。当发动机负载和发动机转速(RPM达到一个稳定状态时，下面的贫油燃烧控制计量将被用来进行贫油燃烧控制。首先，通过一步贫油供给气体燃料(步骤S3)。在这点处无论如何得测定产生的点火损失(步骤S4)。测定是通过调整从废气压力传感器65传出的输出信号的波形的检测电路用下述方法进行的。如果不产生点火损失，那么燃料再次贫油并且重点火损失的检测。只要不产生点火损失，就重复贫油步骤。当检测点火损失极限时，点火损失测定步骤停止，并且通过从贫油损失回收的一个增加量来加浓燃料(步骤S5)。通过驱动燃料供给阀的步进电动机的脉冲控制进行单一增量/步骤的稀化或加浓。当点火损失产生，并额外加浓燃料时，就产生了一个基于储存在只读存储器(ROM)中图象数据的用于贫油燃烧控制的预定空气/燃料混合物的改变。

图7是一点火损失测定的框图。从n脉冲中得到的脉冲信号a和脉冲信号b来源于用以每转的曲柄角度传感器。从此脉冲信息，可以计算出改变来源于点火损失的排气压力的曲柄角d。信号c通常作为处于α位置和α+180°位置(处于每转的两个位置)的一个脉冲。计算控制时间用以相应于此α位置的排气压力的检测，信号形成于此一所述周期之内。在这点处，从排气压力传感器传出的检测信号f值在信号d的控制时间之内得到检测，并获得输出数据e。由于引用了压力数据控制，所以压力数据是该周期内的平均值。控制装置比较上述平均值和在α和α+180°曲柄角度位置处的排气压力值，当它们之间的压力差超过一特定值g时，测定出点火损失已产生。

图8显示了上述的时间信号。例如，信号a是在上死点处的脉冲信号；信号c显示了从相应于α曲柄角的上死点脉冲的相位移。此时控制时间信号d与排气压力e的平均值相比。在当前值和平均值之间有较大的偏差时，测定出点火损失已产生。

由于理解了具体实施例的上述解释，故本发明可以概括如下。

(1)点火损失的测定是基于对在排气系统(例如排气管线)中已检测的排气压力的分析。

(2)作为此分析的一个例子，进行的测定是基于用于某一汽缸的某一曲柄角的压力的读出，如果在与平均排气压力值比较时，该值有显著的不同，那么测定出点火损失已产生。

(3)直到这点即点火损失被检测出来，那么就用有效的步骤对空/燃混合物进行稀化，然后在点火损失被检测出是增加时，并且通过转化该反馈为预定的空/燃数据，就可能控制发动机至超贫油燃烧运转来降低NO_x排放并防止未燃燃气进入排气系统。

(4)在本发明中排气压力检测的特征如下：

1)在正常的运转过程中，对于四缸发动机，基本的排气压力波形有一峰值(正压力波)，并且在伴随燃烧的排气阀打开之后，显示出曲柄角每180°转动所伴随的负压力波通常的图形。

2)在多种负载和转速(RPM)之后，波动图形受到在排气管中产生的干涉波的干扰的情况下，由点火损失产生的波形的变形在示波器中能明显地看到。

3)正压力波的振幅与节流开度和RPM成正比。

4)当在示波屏上观察时，正常的燃烧波形和有点火损失时的正压力波和负压力波之间的差可以显示为：a)某一曲柄角所显示的正压力波减弱，b)某一曲柄角所显示的负压力波减弱，c)在某曲柄角所显示的正压力波和/或负压力波的大小明显减弱，d)在某一曲柄角所显示的负压力波的大小变得很大，这也增加了下一正压力波的振幅。

(5)在节流阀开度不变时，通过比较某一曲柄角的排气压力和平均排气压力值，测定出点火损失。相应地，如果所用的绝对压力值不需要的话，那么高精确度是必须的，并且即使在绝对值产生零漂移的情况下，也能够准确地检测出压力波动。

(6)在正常操作过程中，在朝着贫油端转动一步燃料阀时，测定出点火损失。此时，用于燃气热泵设备的控制程序总可以通过逐渐打开节流阀，补偿贫油操作的低扭矩，但点火损失的测定控制将继续。

(7)当在点火损失范围内的空/燃比从反馈中获得时，储存在ROM中的燃料阀数据能够转化成符合此空/燃比的数据。这样，连续的反馈控制作用在反馈控制过程中产生。

(8)在多缸汽油发动机中，压力传感器能够装在排气歧管中，其在从每缸出来的管线的汇合点之后，或在作为排气歧管连接器的排气热交换器中……

(9)可能避免点火损失检测精度的下降，并且通过设置在排气压力传感器下游端的催化转换器，来增加排气净化作用，该催化转换器设置是为了排除压力变化的影响。

(10)未燃燃气的氧化热能够通过设置废热回收热交换器，在催化剂下游回收。

(11)催化剂的过热能够通过设置废热回收热交换器，在催化剂上游被阻止。

(12)催化转换器能够设置在热交换器内部，以节省空间。

还有，使用发动机驱动型热泵(空调器或致冷器)，运转得很贫油的燃烧损失能够通过排气压力检测出来，并且当检测时，空/燃混合物能够被加浓来阻止点火损失。因为此点火损失在它产生之后立刻被校准，排气温度处于一高水平，并且排气热交换器27有足够的热量供给以传递给冷却剂。在加热期间，当外部温度较低时，热吸收(Q1)不充分，并且当必须给不是从第二压缩机出来的致冷剂加能量时，从发动机冷却剂中有稳定的热供给致冷剂，因此，确保了用于发动机驱动热泵的加热能量，而且改善了发动机的排放物和燃料经济性。当使用氧化催化剂时，控制以避免点火损失，保持由于点火损失而产生的未燃燃气量下降，以使它们不被氧化，燃烧和排出。

另外，当用于冷却的四通阀被转向来连通孔38a和38b，以及38和38d以制成一致冷剂时，基至当外部温度较低时，冷却或冷凝的情况是所需的。在这种情况下，从外部热交换器42(相应于蒸发器)放出的热过剩，以使液相致冷剂聚集在外部热交换器42的内部和膨胀阀40的上游，致冷剂循环停止。然而，热量供给在蓄存器内部的致冷剂，并且由于吸收的热量(Q1)是可观的，故仍保持所需的致冷循环。就是即使由于混合物太稀而导致了点火损失，空/燃比也会马上加浓来避免它再发生。这样，使用发动机驱动的冷却装置或空调设备，发动机的排放物和燃料经济性就会得到改善，从而保持稳定的冷却能量。

在上述具体实施例中，在低压端使用的低压循环热交换器，通过在高压端设置一收集箱也可获得上面获得的类似效果，在收集箱内部，液相致冷剂收集在循环冷却剂中的发动机废热。

当混合物已经很贫油并且产生点火损失时，也能够控制线性三通阀，在某一时间内，早于点火损失增加冷却剂I3，使其超过已循环的数量。这就能保持冷却或冷凝能力，或加热能力，直到点火损失得到回收。

也可能在排气热交换器中设置排气压力传感器65，它作为歧管重合于从多缸发动机每一缸引出的排气通道1e。这可能立刻加浓在任一缸中形成点火损失之后的混合物。还有，在排气热交换27中排气膨胀，因此，减少了在排气压力传感器65中的热负载和压力负载，因此增加了它的耐久性。

也可能控制每缸的空/燃混合气，例如，在多缸发动机中每缸均使用独立的空气进气通管1e，节流阀1d，混合器18和气体燃油流量控制阀23。然后排气压力传感器65′设置在每一个排气通道1e中。用于每一缸所供给的气体燃料数量和节流开度是基于每一排气通道1e的压力并且通过上述方法来控制以保持稀空/燃混合气的范围。与现有技术点火损失的控制的振动相比，点火损失能更稳定地被防止。

如上所述，本发明可能通过检测在排气通道中排气压力来进行在点火损失范围内的超贫油燃烧，并且通过检测点火损失使用适合于已改进的合适比率进行贫油燃烧控制，因此，有效地减少了NO_x的排放。另外，点火损火的稳定的检测防止了未燃燃气通过排气系统流出，因此改善了燃料经济性。

另外，催化剂的化合作用不仅能够有效地回收废热，而且还能有效地提高排气的净化并有助于保持稳定的催化作用。

图1是本发明燃气发动机的具体实施例的结构图。

图2是用于图1发动机的驱动控制机构的框图。

图3是本发明燃气发动机具体实施例的主要部件结构图。

图4是使用空调机热泵型的图1发动机的结构图。

图5是显示压力VS致冷剂焓的曲线图。

图6是显示本发明贫油燃烧控制的框图。

图7是流程图用来解释图6的贫油燃烧控制中点火损失的检测

图8解释了在图7流程图中显示的各种信号。

图9显示了本发动机的控制原理。

Claims (7)

1.一种通过贫油燃烧控制来净化内燃机排气的方法，其特征在于，基于排气压力检测贫油燃烧状况，并且基于点火损失的有无，增加或减少空燃比。

2.如权利要求1所述的通过贫油燃烧控制来净化内燃机排气的方法，其特征在于，按规定步骤连续稀化空/燃混合物，直至检测到点火损失，然后，在检测点火损失时，按规定步骤加浓它。

3.如权利要求1所述的通过贫油燃烧控制来净化内燃机排气的装置，其特征在于，它装配有一装在排气系统上的排气压力传感器一曲柄角传感器和一测定是否有点火损失产生的控制回路，它是通过把排气压力和在上述曲柄角处所描述的值进行比较来测定的，并且基于是否有点火损失产生来驱动燃料控制阀。

4.一种净化内燃机排气的方法，它包括当检测点火损失时，逐渐稀化燃料混合物，当检测点火损失时，使用一种贫油燃烧的方法，它通过加浓燃料从点火损失恢复，并且还把催化转换器装在排气系统中，其中净化内燃机排气的方法的特征是点火损失的检测是基于排气通道中排气的压力，以及上述催化转换器是设置在排气压力检测的下游。

5.净化内燃机排气的装置，其特征是包括在排气通道中的排气压力检测器，以及点火损失的确定装置，它是通过上述排气压力检测器检测的压力数据测定点火不足的，还有设置在上述排气通道中的废热回收热交换器，以及催化转换器，它设置在上述排气压力检测装置的排气通道的下游，用来净化排气。

6.如权利要求5所述的净化内燃机排气的装置，其特征是把上述废热回收热交换器安装在上述催化转换器的下游端。

7.如权利要求5所述的净化内燃机排气的装置，其特征是把上述废热回收热交换器安装在上述催化转换器的上游端。

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