MX2015000302A - Metodos y sistemas para la reactivacion de un catalizador. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan realizaciones para reactivar un catalizador. En un ejemplo, un método para reactivar un catalizador acoplado a un motor comprende cuando el motor se reinicia después de la desactivación, lo cual ajusta el nivel de enriquecimiento del combustible sobre la base de una duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor durante el reinicio.

Description

MÉTODOS Y SISTEMAS PARA LA REACTIVACIÓN DE UN CATALIZADOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente divulgación se refiere a un dispositivo para el tratamiento posterior de los gases de escape de un motor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un catalizador de triple vía posicionado en un trayecto del escape de un motor que proporciona tanto funciones de oxidación como de reducción para disminuir las emisiones desde el tubo de escape de hidrocarburos, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno (NOx). Cuando el motor se detiene, el flujo de escape a traves del catalizador se frena y el catalizador actúa a modo de esponja y, así, acumula oxígeno. Cuanto más tiempo el motor permanezca apagado, mayor será la cantidad de oxígeno acumulado por el catalizador, hasta el punto de saturación de oxígeno en el catalizador, que es una función de la temperatura del catalizador. El oxígeno adicional almacenado durante la detención del motor puede compensarse en el subsiguiente inicio del motor. Sin compensación, la capacidad del catalizador para reducir NOx se verá afectada significativamente. A fin de compensar el oxígeno almacenado, puede agregarse combustible adicional al reinicio a fin de "reactivar" la capacidad de reducción del catalizador. Esto asegura que las emisiones generadas se minimicen durante cada reinicio del motor.

Muchos episodios de apagado del motor resultan en la saturación de oxígeno en el catalizador. Así, la mayoría de los reinicios del motor se realizan bajo el supuesto de que el catalizador está saturado y, de ese modo, se suministra una cantidad de combustible relativamente alta para reactivar el catalizador. No obstante, durante ciertos reinicios del motor, como después de la detención automática del motor, la duración del apagado del motor puede ser relativamente breve, lo cual resulta únicamente en una saturación parcial del catalizador. Llevar a cabo una reactivación estándar con un enriquecimiento relativamente alto del combustible en un catalizador parcialmente saturado puede resultar en un suministro de combustible al catalizador mayor al necesario, lo cual incrementa las emisiones de hidrocarburos y el desperdicio de combustible.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los inventores han reconocido las desventajas del enfoque anterior y ofrecen un método para abordarlos al menos parcialmente. En una realización, un método para reactivar un catalizador acoplado a un motor comprende cuando el motor se reinicia después de la desactivación, lo cual ajusta el nivel de enriquecimiento del combustible sobre la base de una duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor durante el reinicio.

De esta manera, la cantidad de oxígeno almacenado en el catalizador puede basarse aproximadamente en la duración del período de apagado del motor luego de la desactivación del motor. El grado de enriquecimiento proporcionado al motor durante el reinicio puede basarse en el período de apagado del motor para convertir el oxígeno almacenado y, de ese modo, reactivar el catalizador. Además, uno o más parámetros del enriquecimiento, como la riqueza relativa y/o la duración del enriquecimiento, pueden ajustarse sobre la base del flujo de aire al motor. De esta manera, el enriquecimiento puede equipararse al flujo de aire para suministrar una cantidad precisa de combustible adicional al motor a fin de reactivar el catalizador sin desperdiciar combustible ni producir emisiones en exceso.

Las ventajas anteriormente descritas y demás ventajas, y las características de la presente descripción se harán evidentes a partir de la Descripción detallada por separado o en combinación con los dibujos adjuntos.

Debería comprenderse que el resumen anterior se proporciona a fin de introducir de manera simplificada una selección de conceptos que se describen en mayor profundidad en la descripción detallada. No tiene por intención identificar las funciones clave o fundamentales del objeto reivindicado, cuyo alcance se define de manera única mediante las reivindicaciones que siguen a la descripción detallada. Además, el objeto reivindicado no se limita a las implementaciones que resuelven cualquiera de las desventajas que se hacen notar anteriormente ni a ninguna parte de esta divulgación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 muestra un diagrama esquemático de un cilindro de un motor de múltiples cilindros.

Las FIGURAS 2-3 son diagramas de flujo que ilustran metodos para reactivar el catalizador de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación.

Las FIGURAS 4A y 4B son diagramas que ilustran varios parámetros del funcionamiento durante un episodio de reactivación del catalizador de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Las FIGURAS 5A y 5B son diagramas que ilustran varios parámetros del funcionamiento durante un episodio de reactivación del catalizador de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN Durante un período de apagado del motor, como cuando el motor se apaga temporariamente durante un momento de inactividad o una detención automática, un catalizador posicionado en un pasaje de escape corriente abajo del motor puede comenzar a almacenar oxígeno. El oxígeno almacenado reduce la capacidad del catalizador de convertir las emisiones en el escape, en especial de NOx. De esta manera, durante un reinicio del motor, puede inyectarse combustible adicional al motor. El combustible adicional, que no se combustiona en el motor, se incluye en el escape suministrado al catalizador, donde convierte el oxígeno almacenado, lo cual libera al catalizador para convertir las emisiones de escape. Para garantizar que el combustible en exceso no sea suministrado al catalizador, la cantidad de oxígeno almacenado en el catalizador puede aproximarse por la duración del apagado del motor, y la manera en que se suministra el combustible adicional (p. ej. , la relación aire-combustible del motor y/o la duración del enriquecimiento) pueden ajustarse a fin de equiparar el suministro de combustible al flujo de aire del motor. La FIG. 1 muestra un motor que tiene un catalizador y un controlador configurado para llevar a cabo los métodos de las FIGURAS 2-3. Las FIGURAS 4A-5B muestran varios parámetros del funcionamiento durante múltiples y distintos episodios de reactivación del catalizador.

Ahora, con referencia a la FIG. 1 , se presenta un diagrama esquemático de un cilindro de un motor de cilindros múltiples 10, que puede incluirse en un sistema de propulsión de un automóvil. El motor 10 puede controlarse al menos parcialmente mediante un sistema de control que incluye un controlador 12 y mediante la entrada desde un operador del vehículo 132 por medio de un dispositivo de entrada 130. En este ejemplo, el dispositivo de entrada 130 incluye un pedal del acelerador y un sensor de la posición del pedal 134 para generar una señal PP de la posición proporcional del pedal. La cámara de combustión (es decir, el cilindro) 30 del motor 10 puede incluir paredes 32 de la cámara de combustión con pistones 36 posicionados allí. En algunas realizaciones, la cara del pistón 36 dentro del cilindro 30 puede tener una cubeta. El pistón 36 puede estar acoplado al cigüeñal 40 de manera tal que el movimiento recíproco del pistón se traduce en el movimiento giratorio del cigüeñal. El cigüeñal 40 puede estar acoplado al menos a una rueda propulsora de un vehículo mediante un sistema de transmisión. Además, un motor de arranque puede acoplarse al cigüeñal 40 por medio de un volante a fin de permitir una operación de arranque del motor 10.

La cámara de combustión 30 puede recibir aire de admisión desde un colector de admisión 44 por medio de un pasaje de admisión 42 y puede emitir gases de combustión de escape mediante un pasaje de escape 48. El colector de admisión 44 y el pasaje de escape 48 pueden comunicarse selectivamente con la cámara de combustión 30 mediante una válvula de admisión 52 y una válvula de escape 54. En algunas realizaciones, la cámara de combustión 30 puede incluir dos o más válvulas de admisión y/o dos o más válvulas de escape.

En este ejemplo, la válvula de admisión 52 y las válvulas de escape 54 pueden controlarse con accionamiento de levas mediante los respectivos sistemas de accionamiento de levas 51 y 53. Los sistemas de accionamiento del árbol de levas 51 y 53 pueden incluir una o más levas y pueden utilizar uno o más sistemas de sensor de posición del árbol levas (CPS, por sus siglas en ingles), sincronización variable del árbol levas (VCT, por sus siglas en inglés), sincronización variable de válvulas (WT, por sus siglas en ingles) y/o elevación variable de válvulas (WL, por sus siglas en inglés) que pueden operarse mediante el controlador 12 para variar la operación de válvulas. La posición de la válvula de admisión 52 y la válvula de escape 54 puede determinarse por medio de los sensores de posición 55 y 57, respectivamente. En realizaciones alternativas, la válvula de admisión 52 y/o la válvula de escape 54 pueden controlarse mediante un accionamiento eléctrico de válvulas. Por ejemplo, el cilindro 30 alternativamente puede incluir una válvula de admisión controlada mediante accionamiento eléctrico de válvulas y una válvula de escape controlada mediante accionamiento de levas que incluye los sistemas CPS y/o VCT.

Se muestra que el inyector de combustible 66 se acopla directamente a la cámara de combustión 30 para inyectar combustible directamente allí en proporción al ancho del pulso de la señal FPW recibida desde el controlador 12 mediante un eje impulsor electrónico 68. De esta manera, el inyector de combustible 66 suministra lo que se conoce como inyección directa de combustible al cilindro de combustión 30. El inyector de combustible puede montarse del lado de la cámara de combustión o en la parte superior de la cámara de combustión, por ejemplo. Puede suministrarse combustible al inyector de combustible 66 mediante un sistema de combustible (que no aparece), que incluye un tanque de combustible, una bomba de combustible y un riel de combustible.

La combustión en el motor 10 puede ser de varios tipos, según las condiciones operativas. Si bien la FIG. 1 ilustra un motor con encendido por compresión, se apreciará que las realizaciones descritas en la presente pueden usarse en cualquier motor adecuado que incluye, pero sin limitación, motores de encendido por compresión a diésel y gasolina, motores con encendido por chispa, motores con inyección directa o en puerto, etc. Además, pueden usarse distintos combustibles y/o mezclas de combustibles como diésel, biodiésel, etc.

El pasaje de admisión 42 puede incluir válvulas reguladoras 62 y 63 que cuenten con placas de válvulas reguladoras 64 y 65, respectivamente. En este ejemplo en particular, las posiciones de las placas de las válvulas reguladoras 64 y 65 pueden variarse a través del controlador 12 mediante señales proporcionadas a un motor o accionador electricos incluidos con las válvulas reguladoras 62 y 63, una configuración a la que comúnmente se hace referencia como al control electrónico de la válvula reguladora (ETC, por sus siglas en inglés). De esta manera, las válvulas reguladoras 62 y 63 pueden operarse a fin de que funcionen para variar el aire de admisión proporcionado a la cámara de combustión 30 entre otros cilindros del motor. Las posiciones de las placas de las válvulas reguladoras 64 y 65 pueden proporcionarse al controlador 12 mediante señales TP de la posición de las válvulas reguladoras. La presión, la temperatura y el flujo de masa de aire pueden medirse en varios puntos a lo largo del pasaje de admisión 42 y el colector de admisión 44. Por ejemplo, el pasaje de admisión 42 puede incluir un sensor del flujo de masa de aire 120 para medir el flujo de masa de aire limpio que ingresa a través de la válvula reguladora 63. El flujo de masa de aire limpio puede comunicarse con el controlador 12 mediante una señal MAF.

El motor 10 puede incluir además un dispositivo de compresión como un turbocompresor o un sobrealimentador que incluya al menos un compresor 162 dispuesto corriente arriba del colector de admisión 44. Para un turbocompresor, el compresor 162 puede estar impulsado al menos parcialmente por una turbina 164 (p. ej., mediante un eje) dispuesta a lo largo del pasaje de escape 48. Para un sobrealimentador, el compresor 162 puede estar impulsado al menos parcialmente por el motor y/o una máquina eléctrica, y puede no incluir una turbina. De este modo, la cantidad de compresión suministrada a uno o más cilindros del motor por medio de un turbocompresor o un sobrealimentador puede variarse con el controlador 12. Pueden usarse distintas disposiciones del turbocompresor. Por ejemplo, puede usarse un turbocompresor de boquilla variable (VNT, por sus siglas en inglés) cuando se coloca una boquilla de área variable corriente arriba y/o corriente abajo de una turbina en la línea de escape para variar la expansión efectiva de los gases a través de la turbina. Incluso pueden usarse otros enfoques para variar la expansión en el escape, como una válvula de descarga.

Puede incluirse un enfriador de aire de carga 154 corriente abajo desde el compresor 162 y corriente arriba de la válvula de admisión 52. El enfriador de aire de carga 154 puede configurarse para enfriar los gases que pudieron haberse calentado por la compresión mediante el compresor 162, por ejemplo. En una realización, el enfriador de aire de carga 154 puede estar corriente arriba de la válvula reguladora 62. La presión, la temperatura y el flujo de masa de aire pueden medirse corriente abajo del compresor 162, como con el sensor 145 o 147. Los resultados medidos pueden comunicarse al controlador 12 desde los sensores 145 y 147 mediante las señales 148 y 149, respectivamente. La presión y la temperatura pueden medirse corriente arriba del compresor 162 como con el sensor 153, y comunicarse al controlador 12 mediante la señal 155.

Además, en las realizaciones divulgadas, el sistema EGR puede dirigir una parte deseada de gas de escape desde el pasaje de escape 48 al colector de admisión 44. La FIG. 1 muestra un sistema HP-EGR y un sistema LP-EGR, pero una realización alternativa puede incluir solo un sistema LP-EGR. La HP-EGR se orienta a través del pasaje HP-EGR 140 desde corriente arriba de la turbina 164 a corriente abajo del compresor 162. La cantidad de HP-EGR proporcionada al colector de admisión 44 puede variarse por el controlador 12 mediante una válvula HP-EGR 142. La LP-EGR se orienta a través del pasaje LP-EGR 150 desde corriente abajo de la turbina 164 a corriente arriba del compresor 162. La cantidad de LP-EGR proporcionada al colector de admisión 44 puede variarse por el controlador 12 mediante una válvula LP-EGR 152. El sistema HP-EGR puede incluir un enfriador HP-EGR 146 y el sistema LP-EGR puede incluir un enfriador LP-EGR 158 para rechazar el calor de los gases EGR al refrigerante del motor, por ejemplo.

Bajo ciertas condiciones, el sistema EGR puede usarse para regular la temperatura de la mezcla de aire y combustible dentro de la cámara de combustión 30. De este modo, puede ser deseable medir o estimar el flujo de masa EGR. Los sensores de EGR pueden disponerse dentro de los pasajes EGR y pueden dar una indicación de uno o más de los siguientes datos: flujo de masa, presión, temperatura, concentración de 0å y concentración del gas de escape. Por ejemplo, un sensor HP-EGR 144 puede disponerse dentro de un pasaje HP-EGR 140.

En algunas realizaciones, uno o más sensores pueden posicionarse dentro del pasaje LP-EGR 150 para dar una indicación de una o más de los siguientes datos: presión, temperatura, relación aire-combustible del gas de escape en recirculación a traves del pasaje LP-EGR. El gas de escape desviado desde el pasaje LP-EGR 150 puede diluirse con aire fresco de admisión en un punto de mezclado ubicado en la junta del pasaje LP-EGR 150 y el pasaje de admisión 42. Específicamente, al ajustar la válvula LP-EGR 152 en coordinación con una primera válvula reguladora de admisión 63 (posicionada en el pasaje de admisión de admisión del motor, corriente arriba del compresor), puede ajustarse una dilución del flujo EGR.

Puede inferirse una dilución porcentual del flujo LP-EGR desde la salida de un sensor 145 en la corriente de gas de admisión del motor. Específicamente, el sensor 145 puede posicionarse corriente abajo de la primera válvula reguladora de admisión 63, corriente abajo de la válvula LP-EGR 152, y corriente arriba de la segunda válvula reguladora de admisión principal 62, de modo que la dilución LP-EGR en o próxima a la principal válvula reguladora de admisión pueda determinarse con exactitud. El sensor 145 puede ser, por ejemplo, un sensor de oxígeno como un sensor LIEGO.

El sensor del gas de escape 126 se muestra acoplado al pasaje de escape 48 corriente abajo de la turbina 164. El sensor 126 puede ser cualquier sensor adecuado para dar una indicación de la relación de aire de gas de escape a combustible a modo de sensor de oxígeno lineal o UEGO (por sus siglas en inglés, oxígeno de gas de escape de amplio alcance o universal), un sensor de oxígeno en dos estados o EGO (por sus sigla en inglés), un HEGO (por sus siglas en inglés, EGO con calor), HC o sensor de CO. Además, el pasaje de escape 48 puede incluir sensores adicionales, que incluyen un sensor NOx 128 y un sensor de partículas (PM, por sus siglas en inglés) 129, que indica la masa de PM y/o la concentración del gas de escape. En un ejemplo, el sensor PM puede operar acumulando partículas de hollín a lo largo del tiempo y dando una indicación del nivel de acumulación a modo de medida de los niveles de hollín de escape.

Los dispositivos de control de emisiones 71 y 72 se muestran dispuestos a lo largo del pasaje de escape 48 corriente abajo del sensor de gas de escape 126. Los dispositivos 71 y 72 pueden ser un sistema de reducción catalítica selectiva (SCR, por sus siglas en inglés), un catalizador de triple vía (TWC, por sus siglas en inglés), un colector de NOx, otros varios dispositivos de control de emisiones o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, el dispositivo 71 puede ser un TWC y el dispositivo 72 puede ser un filtro de partículas (PF, por sus siglas en ingles). En algunas realizaciones, el PF 72 puede ubicarse corriente abajo del TWC 71 (tal como se muestra en la FIG. 1), mientras que en otras realizaciones, el PF 72 puede ubicarse corriente arriba del TWC 72 (que no aparece en la FIG. 1).

El controlador 12 se presenta en la FIG. 1, a modo de una microcomputadora, con inclusión de una unidad de microprocesador 102, puertos de entrada/salida 104, un medio de almacenamiento electrónico para programas ejecutables y valores de calibración mostrados a modo de tarjeta de memoria solo de lectura 106 en este ejemplo en particular, una memoria de acceso aleatorio 108, una memoria siempre activa 110, y un bus de datos. El controlador 12 puede recibir varias señales desde sensores acoplados al motor 10, además de aquellas señales analizadas previamente, que incluyen la medición del flujo de masa de aire inducido (MAF, por sus siglas en inglés) desde un sensor de flujo de masa de aire 120; la temperatura del refrigerante del motor (ECT, por sus siglas en inglés) desde un sensor de temperatura 112 acoplado a una manga de enfriamiento 114; una señal de recogida de encendido del perfil (PIP, por sus siglas en inglés) desde un sensor de efecto Hall 118 (u otro tipo) acoplado al cigüeñal 40; la posición de la válvula reguladora (TP, por sus siglas en inglés) desde un sensor de posición en la válvula reguladora; y una señal de presión absoluta del colector, MAP (por sus siglas en inglés), desde un sensor 122. La señal de velocidad del motor, RPM, puede generarse por medio de un controlador 12 desde la señal PIP. La señal de presión en el colector MAP de un sensor de presión en el colector puede usarse para dar una indicación del vacío o la presión en el colector de admisión. Se debe tener en cuenta que pueden usarse varias combinaciones de los sensores antedichos, como un sensor MAF sin un sensor MAP o viceversa. Durante la operación estequiométrica, el sensor MAP puede dar una indicación del par del motor. Además, este sensor, junto con la velocidad detectada del motor, puede brindar una estimación de la carga (inclusive el aire) inducida al cilindro. En un ejemplo, el sensor 118 que también se usa a modo de sensor de velocidad del motor, puede producir una cantidad predeterminada de pulsos en intervalos equivalentes en cada revolución del cigüeñal.

La memoria de solo lectura del medio de almacenamiento 106 puede programarse con los datos legibles por computadora que representen instrucciones ejecutables por el procesador 102 para llevar a cabo los metodos descritos a continuación, así como también otras variantes que se anticipan aunque no se consignan específicamente.

Tal como se describe anteriormente, la FIG. 1 muestra solo un cilindro de un motor de cilindros múltiples, y cada cilindro puede incluir de manera similar su propio juego de válvulas de admisión/escape, inyector de combustible, etc.

El motor 10 puede configurarse para llevar a cabo detenciones/inicios automáticos durante ciertas condiciones a fin de conservar el combustible. Por ejemplo, cuando la velocidad del motor está por debajo de un umbral (p. ej., a una velocidad inactiva), la velocidad del vehículo es menor que la velocidad de umbral (p. ej., cero), el pedal del acelerador se presiona menos que un límite umbral, y/o el pedal del freno se presiona más que un límite umbral, y puede indicar que el vehículo está ingresando en un prolongado período de inactividad, como cuando se detiene en un semáforo. En respuesta a dichas condiciones, el motor puede cerrarse automáticamente interrumpiendo la inyección de combustible sin una solicitud de cierre desde el operador del vehículo. Además, en algunas realizaciones, las válvulas de admisión y escape pueden cerrarse. Debido a una velocidad lenta o la ausencia de velocidad del vehículo y del motor y la falta de inyección de combustible, el motor deja de girar. Entonces, el motor puede iniciarse automáticamente cuando el operador del vehículo libera el pedal del freno y presiona el pedal del acelerador.

Durante el período en que el motor se encuentra apagado después de una detención automática, algo de gas de escape con contenido de oxígeno y/o aire puede llegar al catalizador. El oxígeno del escape que alcanza el catalizador puede almacenarse en el catalizador, dado que es posible que no haya reactivos que actúen con el oxígeno (p. ej., puede no haber NOx ni hidrocarburos presentes en el catalizador). Entonces, durante e inmediatamente después de un inicio automático, la presencia de oxígeno en el catalizador puede reducir la capacidad del catalizador de convertir NOx, hidrocarburos y/u otras emisiones. Para garantizar que las emisiones que salen del motor se conviertan en el catalizador luego de un reinicio automático, puede inyectarse combustible adicional al motor, a lo que se hace referencia como al enriquecimiento del combustible, a fin de que el catalizador regrese a su nivel de almacenamiento de oxigeno previo a la detención del motor (p. ej., reactivar el catalizador). El combustible adicional puede ser una suma de combustible que supere el combustible necesario a fin de proporcionar el par de motor solicitado. En algunos ejemplos, el enriquecimiento del combustible puede incluir el funcionamiento a una relación aire-combustible por debajo de la estequiometría.

El tiempo que el motor está apagado despues de una detención automática puede variar enormemente y, de este modo, la cantidad de oxígeno almacenada en el catalizador durante el intervalo de apagado del motor puede variar entre los distintos episodios de detención/inicio automático. Para garantizar que una cantidad de combustible adicional proporcionado durante el enriquecimiento del combustible se equipare a la cantidad de oxígeno almacenado en el catalizador, la duración del apagado del motor puede controlarse y el nivel de enriquecimiento puede basarse en la duración del apagado del motor. Por ejemplo, a medida que aumenta la duración del apagado del motor, la suma del combustible adicional total durante el enriquecimiento puede aumentar. Además, uno o más aspectos del enriquecimiento pueden variar según la cantidad de aire en el motor durante el enriquecimiento y/o las emisiones del motor deseadas. En un ejemplo, la riqueza relativa al enriquecimiento (p. ej., cuánto combustible adicional más allá del combustible es necesario para dar el par solicitado) puede ajustarse y/o la duración del enriquecimiento puede ajustarse sobre la base de la cantidad de aire en el motor durante el reinicio. Además, la riqueza relativa del enriquecimiento puede afectar los niveles de NOx y/o los hidrocarburos producidos por el motor. De este modo, el nivel de enriquecimiento puede adaptarse sobre la base de las emisiones del motor deseadas.

La FIG. 2 es un método 200 para llevar a cabo la reactivación del catalizador luego del período de apagado del motor. El método de la FIG. 2 puede llevarse a cabo por un controlador, como el controlador 12 de la FIG. 1, de acuerdo con instrucciones no transitorias almacenadas en el controlador. El método 200 puede ajustarse al combustible proporcionado al motor sobre la base de distintos parámetros, como si el apagado del motor se hubiera precipitado por una detención automática o un corte de combustible por desaceleración, la duración del apagado del motor, una cantidad de aire en el motor (determinada sobre la base de la presión en el colector de admisión desde el sensor MAP 122 y/o el flujo de masa de aire desde el sensor MAF 120, por ejemplo), y/o las emisiones del motor y/o del tubo de escape (determinadas a partir de varios sensores de escape, como sensores de NOx y oxígeno), a fin de reactivar un catalizador posicionado en el pasaje de escape corriente abajo del motor, como un dispositivo para el tratamiento posterior de los gases de escape 71 y/o 72. En un ejemplo, el catalizador puede ser de triple vía.

En 202, el metodo 200 incluye determinar los parámetros del funcionamiento del motor. Los parámetros del funcionamiento del motor determinados pueden incluir, pero sin limitación, la velocidad del motor, la carga del motor, la velocidad del vehículo, las posiciones del pedal del freno y del acelerador, la relación aire de escape-combustible desde uno o más sensores de oxígeno, los niveles de NOx de escape desde un sensor NOx de escape, MAP, MAF y demás parámetros. En 204, el método 200 incluye determinar si se recibe una solicitud de detención automática. Una detención automática puede llevarse a cabo cuando la velocidad del motor, la carga y/o la velocidad del vehículo están por debajo de los respectivos umbrales, el pedal del acelerador está presionado menos que el límite de umbral, y/o el pedal del freno está presionado más que el límite de umbral. Si un pedido de detención automática no se recibe, el método 200 avanza a 2xx a fin de determinar si se recibe una solicitud de corte de combustible por desaceleración (DFSO, por sus siglas en inglés), el cual se explicará en mayor detalle a continuación.

Si se recibe una solicitud de detención automática, el método 200 avanza a 206 para detener la inyección de combustible. Durante una detención automática, el aire no se bombea a través del motor, y el motor deja de rotar. En 208, el método 200 incluye determinar si se recibe una solicitud de inicio automático. El inicio automático puede llevarse a cabo si, luego de una detención automática, el pedal del acelerador se presiona más que el límite de umbral, y/o el pedal del freno se presiona menos que el límite de umbral (p. ej., el operador libera el pedal del freno y presiona el pedal del acelerador). Si no se recibe una solicitud de inicio automático, el metodo 200 sigue esperando recibir una solicitud de inicio automático con el motor está apagado.

Si se recibe una solicitud de inicio automático, el método 200 avanza a 210 para poner en contacto al motor con un motor de arranque para comenzar el reinicio. En 212, se lleva a cabo un enriquecimiento del combustible para reactivar el catalizador durante el reinicio, el cual se describirá en mayor detalle a continuación con respecto a la FIG. 3. Brevemente, el enriquecimiento del combustible se lleva a cabo una vez iniciada la inyección de combustible para hacer funcionar el motor. El enriquecimiento del combustible incluye inyectar combustible adicional más allá del combustible necesario para proporcionar el par solicitado para reactivar el catalizador. La cantidad del combustible adicional proporcionado puede basarse en la duración del período de apagado del motor antes del reinicio del motor. Además, la riqueza relativa del enriquecimiento y/o la duración del enriquecimiento puede ajustarse sobre la base de la cantidad de aire en el motor solicitado durante el relnicio.

En 214, una vez que se ha completado el enriquecimiento, el combustible se suministra al motor a una relación de aire-combustible basada al menos en la retroalimentaclón desde el sensor de oxígeno de escape. Por ejemplo, la relación aire-combustible puede controlarse a fin de que sea estequiométrica para mantener al catalizador a un nivel deseado de actividad. El método 200 luego regresa.

De regreso a 204, si el motor no está en el proceso de una detención automática, el método 200 avanza a 216 para determinar si se recibe una solicitud DFSO. El DFSO puede incluir el cese de la inyección de combustible durante un episodio de desaceleración cuando el vehículo está en inercia y, de ese modo, no se necesita nada o escaso par del motor para impulsar el vehículo. Debido a que el vehículo aún se está moviendo, el aire puede bombearse a través del motor. Así, el catalizador puede recibir una cantidad relativamente mayor de oxígeno y saturarse por completo de oxígeno. De esta manera, la reactivación del catalizador después de que el episodio DFSO ha finalizado puede ser diferente a la reactivación del catalizador después de la detención automática.

El DFSO puede iniciarse sobre la base de la velocidad del motor y/o la carga por debajo de un umbral, la velocidad del vehículo por encima de un umbral y/u otros parámetros. Si el motor no está funcionando bajo condiciones DFSO, el metodo 200 avanza a 218 para mantener la inyección de combustible a una cantidad designada a fin de proporcionar una relación deseada aire-combustible sobre la base de la retroalimentación desde el sensor de oxígeno de escape, y luego el método 200 regresa.

Si el motor está funcionando bajo condiciones DFSO, el método 200 avanza a 220 a fin de detener la inyección de combustible al motor pero continua bombeando aire a través de los cilindros y rotando el motor. Así, el vehículo en donde se encuentra instalado el motor puede seguir funcionando debido al impulso del funcionamiento previo del motor y/o la gravedad (p. ej., se encuentra en inercia bajando por una colina). En 222, el método 200 determina si la operación DFSO se ha completado. La operación DFSO puede detenerse cuando la vélocidad del motor y/o la velocidad del vehículo cae por debajo de un umbral, y/o cuando aumenta el par solicitado (p. ej., el operador del vehículo presiona el pedal del acelerador para incrementar la velocidad del vehículo). Si la operación DFSO no se ha completado, el método 200 sigue con el funcionamiento en DFSO y espera a que la operación DFSO finalice.

Si la operación DFSO se ha completado, el método 200 avanza a 224 para reanudar la inyección de combustible a fin de mantener el motor en el par solicitado. Durante los episodios iniciales de inyección de combustible, puede llevarse a cabo un enriquecimiento del combustible, tal como se indica en 226, sobre la base del estado de saturación del catalizador, según se determine a partir de la retroalimentación del sensor de oxígeno de escape. Por ejemplo, durante la operación DFSO, el sensor de oxigeno de escape puede medir la cantidad de oxígeno en el escape, y el controlador puede determinar cuánto oxígeno se almacenó en el catalizador durante la operación DFSO. La cantidad de combustible adicional proporcionado durante el enriquecimiento luego de la operación DFSO puede basarse en la cantidad de oxígeno almacenado en el catalizador, según se determine sobre la base de la retroalimentación desde el sensor de oxígeno. En algunas realizaciones, puede asumirse que el catalizador se ha saturado luego de una operación DFSO, y puede proporcionarse una cantidad predeterminada de combustible durante el enriquecimiento luego del DFSO. El metodo 200 luego avanza a 214 a fin de suministrar combustible a una AFR designada sobre la base de la retroalimentación desde el sensor de escape (p. ej., sin enriquecimiento), y luego el método 200 regresa.

De este modo, el método 200 de la FIG. 2 es un método 200 para llevar a cabo la reactivación del catalizador luego del período de apagado del motor. Si el período de apagado del motor se precipita por la detención automática, la duración del período de apagado del motor puede ser relativamente breve, y puede almacenarse una cantidad relativamente menor de oxígeno. De esta manera, la cantidad de combustible adicional durante el enriquecimiento del combustible puede basarse en la duración del apagado del motor a fin de equiparar la cantidad del combustible adicional con la cantidad de oxígeno almacenado en el catalizador, independientemente de la retroalimentación desde el sensor de oxígeno de escape. En contraste, si el apagado del motor se precipita por la operación DFSO, puede almacenarse una cantidad de oxígeno relativamente grande en el catalizador. De este modo, la reactivación del catalizador puede incluir un enriquecimiento que tiene combustible en una cantidad adicional que o bien está predeterminada (si se asume que el catalizador se satura durante el DFSO) o bien se basa en la retroalimentación desde el sensor del oxígeno de escape.

La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método 300 para llevar a cabo una reactivación del catalizador luego de un intervalo de apagado del motor durante un reinicio automático del motor. El método 300 puede ejecutarse durante la ejecución del método 200, tal como se explica anteriormente, en respuesta a un reinicio automático del motor luego de la detención automática del motor.

En 302, el método 300 incluye determinar la duración del período de apagado del motor. En un ejemplo, la duración del apagado del motor puede ser el tiempo desde que se detiene la inyección de combustible durante una detención automática hasta el momento en que el motor de arranque empieza a poner en contacto al motor durante el reinicio. En otros ejemplos, el período de apagado del motor puede iniciarse cuando el motor deja de girar y/o puede detenerse cuando la inyección de combustible se inicia durante el reinicio.

En 304, la suma total del combustible adicional a suministrar durante el enriquecimiento se calcula sobre la base de la duración del apagado del motor. En un ejemplo, la suma total de combustible adicional puede aumentar linealmente con el aumento de la duración del apagado del motor. En otros ejemplos, la suma total de combustible adicional puede tener una relación diferente con la duración del apagado del motor.

Tal como se indica en 306, en algunas condiciones, la suma total de combustible adicional puede basarse únicamente en la duración del apagado del motor, independientemente de otros factores como la retroalimentación desde el sensor de oxígeno de escape. Tal como se explica previamente con respecto a la FIG. 2, puede usarse un sensor de oxígeno de escape para estimar la cantidad de oxígeno almacenado en el catalizador y/o detectar cuando haya habido un avance rico (lo cual indica que la reactivación del catalizador es completa). No obstante, si la duración del apagado del motor es relativamente corta, tal como ocurre frecuentemente durante una detención automática, la duración del enriquecimiento puede ser tan breve que podría terminar antes de que el sensor de oxígeno de escape sea capaz de responder. Por ejemplo, durante el período de apagado del motor, el sensor de oxígeno de escape puede decrecer en temperatura, activarse o experimentar otra condición que haga que la salida del sensor resulte inválida para el período posterior al reinicio del motor. Una vez reiniciado el motor, puede establecerse una marca que indique que la salida del sensor de oxígeno es válida una vez que el sensor haya entrado en calor o, de otra manera, resulte funcional. Despues de establecida la marca, la salida del sensor puede utilizarse en la estrategia de control del motor, por ejemplo, para controlar la relación aire-combustible del motor.

Si la duración del apagado del motor es tan breve que se pronostica que el enriquecimiento finalizará antes de haber establecido una marca, el enriquecimiento puede basarse únicamente en la duración del apagado del motor a fin de evitar el suministro de combustible excedente que supere la cantidad de combustible necesaria para reactivar el catalizador. No obstante, si se pronostica que el enriquecimiento es relativamente mayor debido a un largo periodo de apagado del motor, por ejemplo, la salida del sensor de oxigeno de escape puede usarse para controlar la duración del enriquecimiento, por ejemplo, detectando la indicación de un cambio de pobre a rico y de que la reactivación se ha completado. No obstante, en algunas condiciones aunque se lleve a cabo el enriquecimiento cuando el sensor es válido, la cantidad de enriquecimiento puede ser tan pequeño y/o tan anticipado en el proceso de inicio, que incluso si el sensor estaba funcionando aun así podría indicar una salida demasiado tarde en el proceso de enriquecimiento debido a demoras en el transporte, el tiempo de respuesta del sensor, etc.

En 308, la duración y/o el nivel de enriquecimiento puede determinarse sobre la base de las condiciones de reinicio. Tal como se indica en 310, la duración y/o el nivel de enriquecimiento pueden basarse en una cantidad de aire en el motor durante el enriquecimiento. La cantidad de aire en el motor puede ser el flujo de masa de aire del aire que ingresa al motor en un ejemplo. En otro ejemplo, la cantidad de aire en el motor puede ser la cantidad del aire de carga suministrado a cada cilindro, determinado sobre la base de un modelo de llenado del cilindro que incluye MAP, MAF, otras fuentes del aire de carga (como la EGR), la velocidad del motor, etc. La cantidad de aire a suministrar al motor puede determinarse comenzando con el reinicio del motor iniciando la depresión del pedal del acelerador e incluyendo las cantidades de aire solicitadas y/o suministradas durante la puesta en contacto del motor y/o uno o más episodios de combustión del reinicio. En un ejemplo, la cantidad de aire en el motor puede determinarse además durante cada episodio de combustión por la duración del enriquecimiento.

Si bien la suma total de combustible adicional suministrado durante el reinicio puede basarse únicamente en la duración del apagado del motor, la manera en que se suministra el combustible adicional puede basarse en la cantidad de aire en el motor de manera tal que, para cada episodio de combustión dentro del cilindro durante el enriquecimiento, se logre una relación aire-combustible buscada que suministre una parte dada del combustible adicional para equiparar la cantidad de aire que ingresa al cilindro. En un ejemplo, la duración del enriquecimiento puede ser una función de la cantidad de aire en el motor. Por ejemplo, la duración del enriquecimiento puede aumentar a medida que se incrementa la cantidad de aire en el motor. La cantidad del flujo de aire dentro del motor puede medirse o calcularse y la duración del enriquecimiento puede basarse en el flujo de aire acumulado a traves del catalizador donde el flujo de aire que ingresa al motor equivale al flujo de aire que sale a través del catalizador. Cuando el flujo de aire acumulado que ingresa al motor alcanza el umbral, el enriquecimiento puede entrar en transición y detenerse. En un ejemplo, puede ponerse un reloj de flujo de aire en la detención del motor, y ante el reinicio, el reloj puede hacer una cuenta regresiva medida por los incrementos de flujo de aire medidos hasta que expira.

En otro ejemplo, la riqueza relativa del enriquecimiento puede ser una función de la cantidad de aire en el motor. Por ejemplo, mientras aumenta la cantidad de aire en el motor, la riqueza relativa del enriquecimiento puede disminuir. De esta manera, en algunos ejemplos, a medida que aumenta la cantidad de aire en el motor, la duración del enriquecimiento puede aumentar, pero a cada cilindro se le puede proporcionar menos combustible adicional de manera tal que la suma total adicional de combustible dada se suministre en el transcurso del enriquecimiento. Son posibles otros ajustes del enriquecimiento sobre la base de la cantidad de aire en el motor. Por ejemplo, si la cantidad de aire en el motor durante la parte inicial del reinicio es relativamente alta, comparada con la cantidad de aire en el motor para una parte ulterior del reinicio, la riqueza relativa de la parte inicial del reinicio puede disminuir, pero a medida que el reinicio progresa y la cantidad de aire en el motor disminuye, la riqueza relativa del enriquecimiento puede aumentar. Además, en algunos ejemplos, la duración y/o la riqueza del enriquecimiento pueden ajustarse sobre la base de la cantidad de eventos de combustión desde el comienzo del reinicio. Por ejemplo, a medida que aumentan los episodios de combustión, la riqueza relativa puede disminuir.

Otras condiciones de reinicio también pueden afectar los parámetros del enriquecimiento. Tal como se indica en 312, la duración y/o el nivel de enriquecimiento pueden basarse en emisiones deseadas del tubo de escape de NOx y/o HC. Por ejemplo, un mayor nivel de riqueza puede resultar en mayores emisiones de HC pero menores emisiones de NOx. De esta manera, si la retroalimentación del sensor NOx indica que las emisiones de NOx son mayores que lo deseado, la riqueza relativa del enriquecimiento puede aumentar. Si la riqueza relativa del enriquecimiento se ajusta, la duración del enriquecimiento puede ajustarse al mismo tiempo para garantizar que solo se suministre la suma total del combustible adicional, sin combustible adicional más allá de lo necesario para la reactivación y para suministrar el par solicitado.

Antes del primer episodio de inyección de combustible, puede determinarse una cantidad inicial de aire en el motor, y pueden establecerse los parámetros del enriquecimiento (p. ej., riqueza relativa y duración) sobre la base de la cantidad inicial de aire en el motor y la duración del apagado. Tal como se indica en 314, la relación aire-combustible para que el primer cilindro reciba combustible puede establecerse sobre la base de la cantidad designada del combustible adicional y la cantidad de aire en el motor a suministrarse a ese cilindro. A medida que avanza el funcionamiento del motor y se suministra combustible a los demás cilindros, la relación aire-combustible para cada cilindro puede ajustarse para continuar suministrando la parte adicional designada de combustible y la cantidad de aire en el motor. A medida que cambia la cantidad de aire en el motor, la relación aire-combustible puede ajustarse. Además, la riqueza relativa y/o la duración tambien pueden ajustarse hasta que se haya suministrado la cantidad total de combustible adicional al catalizador.

Las FIGURAS 4A y 4B ilustran varios parámetros del funcionamiento durante un primer episodio de reactivación del catalizador luego del inicio automático del motor, mientras que las FIGURAS 5A y 5B ilustran varios parámetros del funcionamiento durante un segundo episodio de reactivación del catalizador luego de un inicio automático diferente. Las FIGURAS 4A y 5A son los diagramas 400 y 500, respectivamente, y cada uno ilustra una cantidad de aire en el motor (que en la presente se muestra como flujo de masa de aire, a pesar de que otras cantidades de aire son posibles), la velocidad del motor y una relación aire-combustible como una función del tiempo. Las FIGURAS 4B y 5B son los diagramas 450 y 550, respectivamente, y cada uno ilustra una cantidad de combustible adicional suministrado para la reactivación del catalizador para un subgrupo de episodios de combustión durante el respectivo reinicio.

Con referencia a las FIGURAS 4A y 4B, antes del tiempo t1, el motor está funcionando a una relación estequiometrica aire-combustible, tal como se muestra en la curva 406. La velocidad del motor, tal como se muestra en la curva 404 inicialmente es a velocidad media, pero disminuye a medida que el tiempo alcanza t1. Del mismo modo, el MAF ilustrado por la curva 402 disminuye a medida que el tiempo alcanza t1. En t1 , se recibe una solicitud de detención automática. De esta manera, se detiene la inyección de combustible (y, de este modo, no hay valores para la AFR) y el motor comienza a girar menos hasta detenerse en el tiempo t2. El motor se encuentra apagado hasta el tiempo t3, cuando se recibe una solicitud de inicio automático. El motor de arranque se activa en el tiempo t3 y el motor se pone en contacto. Así, tanto el MAF como la velocidad del motor empiezan a incrementarse. En el tiempo t4, se inicia la inyección de combustible. Tal como se ilustra en la curva 406, la AFR se encuentra por debajo de estequiometría debido al enriquecimiento del combustible para reactivar el catalizador. En t5, el reinicio del motor es completo (el motor ha girado y se ha estabilizado a una velocidad inactiva del motor, por ejemplo). La reactivación del catalizador continúa hasta el tiempo 16. La suma total del combustible adicional sumado durante la reactivación se basa en la duración del apagado del motor. Además, la cantidad de aire en el motor durante el reinicio puede controlarse y los parámetros de la reactivación pueden ajustarse sobre la base de la cantidad de aire en el motor.

Se agrega una cantidad específica de combustible adicional para cada cilindro por cada episodio de combustión durante la reactivación. En algunas realizaciones, cada cilindro (y cada episodio de combustión) puede recibir la misma cantidad de combustible adicional, donde la cantidad de combustible adicional se determina sobre la base de la duración del apagado del motor. No obstante, tal como se muestra en la FIG. 4B, en algunas realizaciones, la cantidad de combustible adicional agregado a cada cilindro puede variar según cada episodio de combustión. En la FIG. 4B, los dos primeros episodios de combustión ilustrados, así como también los últimos tres episodios de combustión ilustrados, reciben la misma cantidad de combustible adicional. Los episodios de combustión 3, 4 y 5, por otro lado, reciben más combustible adicional que los demás episodios de combustión. El combustible adicional agregado a estos episodios de combustión puede basarse en la cantidad de aire en el motor. Por ejemplo, la cantidad de aire en el motor durante estos episodios de combustión puede ser superior que la de otros episodios de combustión y, de ese modo, puede sumase más combustible durante estos episodios. En algunos ejemplos, la relación aire-combustible del motor puede mantenerse igual durante los ocho episodios de combustión de ejemplo, mientras que en otros ejemplos, la relación aire-combustible puede ser distinta entre los episodios de combustión. Por ejemplo, el episodio de combustión cuatro puede tener una relación aire-combustible menor (p. ej., más rica) que el episodio de combustión cinco. Independientemente de la variación entre cilindros de la relación aire-combustible, la suma total de combustible adicional, en el transcurso de la reactivación puede predeterminarse sobre la base de la duración del apagado del motor.

La FIG. 5A ilustra los parámetros del funcionamiento durante otra reactivación del catalizador. De manera similar al episodio de reactivación de la FIG. 4A, se ilustran el MAF (curva 502), la velocidad del motor (la curva 504) y la AFR (curva 506). El episodio de reactivación de la FIG. 5A se inicia luego de un episodio de detención/inicio automático del motor, lo cual ocurre de manera similar a la detención/el inicio de la FIG.4A (p. ej., la AFR, la velocidad del motor y el MAF antes del tiempo t4 son iguales entre las FIGURAS 4A y 5A). Sin embargo, durante el reinicio automático de la FIG. 5A, el pedal del acelerador puede hundirse por una cantidad menor durante el reinicio de la FIG. 4A. De esta manera, una cantidad menor del aire en el motor puede estar presente durante el reinicio de la FIG. 5A, tal como se muestra en la curva 502. Debido a una cantidad de aire en el motor relativamente menor, la relación aire-combustible del motor de la FIG. 5A (ilustrada mediante la curva 506) puede ser diferente a la relación aire-combustible de la FIG. 4A. Por ejemplo, la AFR de la FIG. 5A puede ser más rica que la AFR de la FIG.4A, aunque la duración del enriquecimiento puede ser menor en la FIG. 5A que en la FIG.4A.

La FIG. 5B ilustra la cantidad de combustible adicional agregado a cada episodio de combustión de ocho episodios de combustión de ejemplo de la reactivación de la FIG. 5A. Los dos primeros episodios de combustión pueden recibir la mayor cantidad de combustible adicional, con cada episodio de combustión subsiguiente recibiendo una cantidad menor de combustible adicional. Los episodios de combustión siete y ocho reciben una cantidad de combustible adicional que no puede apreciarse.

La duración del apagado del motor del período de funcionamiento de la FIG. 5A es igual a la duración del apagado del motor del período de funcionamiento de la FIG. 4A. Así, la suma total de combustible adicional agregado durante los ocho episodios de combustión ilustrados en la FIG. 4B es igual a la suma total de combustible adicional agregado durante los ocho episodios de combustión ilustrados en la FIG. 5B.

De este modo, los metodos y sistemas descritos en la presente proporcionan un método para reactivar un catalizador acoplado a un motor. En una realización, el método comprende cuando el motor se reinicia después de la desactivación, lo cual ajusta el nivel de enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor durante el reinicio. La desactivación comprende detener automáticamente el motor en base a una o más de una posición del pedal del acelerador, la posición del pedal del freno y la velocidad del motor, y donde durante el intervalo de apagado, la inyección de combustible y el flujo de aire a través del motor cesan.

En un ejemplo, el enriquecimiento del combustible comprende hacer funcionar el motor con una relación aire-combustible menor a estequiometría, y donde ajustar el nivel de enriquecimiento además comprende ajustar una cantidad y una duración del enriquecimiento del combustible. Ajustar la cantidad de enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor comprende, a medida que la duración del apagado aumenta, incrementar la suma de combustible adicional agregado a través del enriquecimiento del combustible.

En algunos ejemplos, la relación aire-combustible en la duración no cambia (p. ej., mayor) sobre la base de la duración del apagado del motor, pero la cantidad total de combustible agregado aumenta. Por ejemplo, a medida que aumenta la duración del apagado del motor, el nivel relativo de riqueza puede disminuir pero la duración del enriquecimiento puede aumentar. El enriquecimiento puede equipararse al flujo de aire al motor para suministrar un enriquecimiento que es mejor para la regeneración de oxígeno del catalizador.

En un ejemplo, ajustar la duración del enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor comprende, a medida que aumenta la cantidad de aire, un aumento de la duración del enriquecimiento del combustible. En otro ejemplo, ajustar la duración del enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor comprende, a medida que la cantidad de aire aumenta, una disminución en la riqueza relativa del enriquecimiento del combustible.

Ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible además puede comprender ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible sobre la base de una o más de una cantidad designada de NOx del tubo de escape y una cantidad designada de hidrocarburos del tubo de escape. Ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible además puede comprender ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible basado en una cantidad de episodios de combustión desde el comienzo del reinicio. Ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible basado en la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor durante el reinicio puede comprender ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y del flujo de masa de aire y/o la carga de aire del cilindro.

Otra realización de un método para un motor comprende durante el funcionamiento del motor antes de una detención automática, ajustar una cantidad de combustible inyectado al motor sobre la base de la retroalimentación desde un sensor de oxígeno de escape, y durante el reinicio de un motor luego de la detención automática, ajustar una cantidad de combustible inyectado al motor sobre la base de una duración de la detención automática, independientemente de la retroalimentación desde el sensor de oxígeno de escape.

Ajustar la cantidad de combustible inyectado al motor sobre la base de la duración de la detención automática además comprende aumentar una suma de combustible adicional inyectado al motor mediante el funcionamiento con una relación aire-combustible rica, un nivel del aumento basado en la duración de la detención automática. Una duración del funcionamiento con una relación aire-combustible rica puede basarse en una cantidad de aire en el motor. La detención automática comprende el cierre del motor basado en una o más de lo siguiente: la posición del pedal del acelerador, la posición del pedal del freno y la velocidad del motor, y donde durante la detención automática, la inyección de combustible y el flujo de aire a traves del motor cesan. La cantidad de combustible inyectado al motor durante el reinicio puede además ajustarse sobre la base de una o más de una cantidad designada de NOx del tubo de escape y una cantidad designada de hidrocarburos del tubo de escape.

Además, durante el funcionamiento continuo del motor desde el inicio, después de una cantidad predeterminada de episodios de combustión desde el inicio, el método puede incluir ajustar la cantidad de combustible inyectado una vez más, sobre la base de la retroalimentación desde un sensor de oxígeno de escape, incluso cuando el sensor de oxígeno de escape estaba lo suficientemente caliente y podía brindar información de retroalimentación durante el reinicio del motor donde el combustible fue ajustado independientemente de la retroalimentación del sensor de oxígeno de escape.

Otra realización de un método para un motor que tiene un catalizador comprende durante un primer episodio de reactivación del catalizador después de un primer período de apagado del motor, llevar a cabo un primer enriquecimiento del motor independientemente de las condiciones del primer período de apagado del motor, y durante un segundo episodio de reactivación del catalizador después de un segundo período de apagado del motor, llevar a cabo un segundo enriquecimiento del combustible según una duración del segundo período de apagado.

En un ejemplo, el primer período de apagado comprende un episodio de corte de combustible por desaceleración donde la inyección de combustible al motor cesa pero se mantiene el flujo de aire a traves del motor, y el segundo período de apagado del motor comprende un episodio de detención automática donde tanto la inyección de combustible como el flujo de aire a través del motor cesan. En otro ejemplo, el primer período de apagado del motor comprende un período de apagado mayor que el tiempo de umbral, y el segundo período de apagado del motor comprende un período de apagado del motor menor que el tiempo de umbral.

Llevar a cabo un primer enriquecimiento del combustible puede comprender hacer funcionar al motor con una primera relación aire-combustible rica que es seleccionada independientemente de la duración de la primera condición de apagado del motor, y llevar a cabo un segundo enriquecimiento del combustible puede comprender hacer funcionar el motor con una segunda relación de aire-combustible seleccionada sobre la base de la duración de un segundo período del motor. La primera relación rica aire-combustible puede seleccionarse sobre la base de la retroalimentación desde un sensor de oxígeno de escape, y la segunda relación aire-combustible puede además seleccionarse sobre la base de una cantidad de aire en el motor durante un reinicio del motor luego del segundo período de apagado del motor. La cantidad de aire en el motor comprende uno o más de lo siguiente: el flujo de masa de aire y la carga de aire del cilindro.

Se debe tener en cuenta que las rutinas de control y estimación incluidas en la presente pueden usarse con distintas configuraciones de motores y/o sistemas de vehículos. Los métodos y las rutinas de control divulgadas en la presente pueden almacenarse a modo de instrucciones ejecutables en una memoria no transitoria. Las rutinas específicas descritas en la presente pueden representar una o más de cualquier cantidad de estrategias de procesamiento, como por ejemplo la estrategia dirigida por episodios, la dirigida por interrupciones, la de tareas múltiples, la de hilos múltiples y lo similar. Así, pueden llevarse a cabo acciones, operaciones y/o funciones varias ilustradas en la secuencia representada, en paralelo o, en algunos casos, omitirse. Del mismo modo, no se requiere que necesariamente el orden de procesamiento logre las funciones y ventajas de las realizaciones de ejemplo descritas en la presente, pero se proporciona a fin de facilitar la ilustración y la descripción. Una o más de las acciones, operaciones y/o funciones ilustradas pueden llevarse a cabo de manera repetida según la estrategia en particular que se este utilizando. Además, las acciones, operaciones y/o funciones descritas pueden representar gráficamente códigos para programarse en la memoria no transitoria del medio de almacenamiento legible por computadora del sistema de control del motor.

Se apreciará que las configuraciones y las rutinas divulgadas en la presente son a modo de ejemplo, y que estas realizaciones específicas no han de considerarse de manera taxativa dado que numerosas variantes son posibles. Por ejemplo, la teenología arriba descrita puede aplicarse a motores V-6, 1-4, 1-6, V-12, 4 cilindros opuestos y otros tipos de motores. El objeto de la presente divulgación incluye todas las combinaciones y subcombinaciones innovadoras y no obvias de los distintos sistemas y configuraciones, y demás características, funciones y/o propiedades divulgadas en la presente.

Las siguientes reivindicaciones destacan particularmente ciertas combinaciones y subcombinaciones que se consideran innovadoras y no obvias. Estas reivindicaciones pueden referirse a "un" elemento o "un primer" elemento o su equivalente. Debería entenderse que dichas reivindicaciones incluyen la incorporación de uno o más de dichos elementos, ninguno de los cuales requiere ni excluye a dos o más de dichos elementos. Otras combinaciones y subcombinaciones de las características, funciones, elementos y/o propiedades divulgados pueden reivindicarse a través de la enmienda a las presentes reivindicaciones o a través de la presentación de nuevas reivindicaciones de esta solicitud o una afín. Dichas reivindicaciones, ya sean más amplias, más acotadas, iguales o diferentes en alcance a las reivindicaciones originales también se consideran incluidas dentro del objeto de la presente divulgación.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un metodo para reactivar un catalizador acoplado a un motor, caracterizado porque comprende: cuando el motor se reinicia después de la desactivación, el ajuste del nivel de enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor durante el reinicio.

2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la desactivación comprende detener automáticamente el motor en base al acontecer de una o más de las siguientes situaciones: la posición del pedal del acelerador, la posición del pedal del freno y la velocidad del motor, y donde durante el intervalo de apagado, la inyección de combustible y el flujo de aire a través del motor cesan.

3. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el enriquecimiento del combustible comprende hacer funcionar al motor con una relación aire-combustible menor a estequiometría, y donde ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible además comprende ajustar una cantidad y una duración de enriquecimiento del combustible.

4. El método de la reivindicación 3, caracterizado porque el ajuste de la cantidad de enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor comprende, a medida que la duración del apagado aumenta, incrementar la suma de combustible adicional incorporada a través del enriquecimiento del combustible.

5. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque el ajuste de la duración del enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor comprende, a medida que aumenta la cantidad de aire, un aumento de la duración del enriquecimiento del combustible.

6. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque el ajuste de la duración del enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor comprende, a medida que la cantidad de aire en el motor aumenta, la disminución de una riqueza relativa del enriquecimiento del combustible.

7. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el ajuste del nivel de enriquecimiento del combustible además comprende ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible sobre la base de una o más de una cantidad designada de NOx del tubo de escape y una cantidad designada de hidrocarburos del tubo de escape.

8. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el ajuste del nivel de enriquecimiento del combustible además comprende el ajuste del nivel de enriquecimiento del combustible basado en una cantidad de episodios de combustión desde el comienzo del reinicio.

9. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el ajuste del nivel de enriquecimiento del combustible basado en la duración del apagado del motor y la cantidad de aire en el motor durante el reinicio comprende ajustar el nivel de enriquecimiento del combustible sobre la base de la duración del apagado del motor y uno o más del flujo de masa de aire y la carga de aire del cilindro.

10. Un método para un motor caracterizado porque comprende: durante el funcionamiento del motor antes de la detención automática, el ajuste de una cantidad del combustible inyectado al motor sobre la base de la retroalimentación desde un sensor de oxígeno de escape, y durante un reinicio del motor después de la detención automática, ajustar una cantidad del combustible inyectado al motor sobre la base de una duración de la detención automática, independientemente del sensor de oxígeno de escape.

11. El metodo de la reivindicación 10, caracterizado porque el ajuste de la cantidad de combustible inyectado al motor sobre la base de la duración de la detención automática además comprende aumentar una suma de combustible adicional inyectado al motor mediante el funcionamiento con una relación aire-combustible rica, un nivel del aumento basado en la duración de la detención automática.

12. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque una duración del funcionamiento con una relación aire-combustible rica se basa en una cantidad de aire en el motor.

13. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque la detención automática comprende el cierre del motor basado en una o más de la posición del pedal del acelerador, la posición del pedal del freno y la velocidad del motor, y donde durante la detención automática, la inyección de combustible y el flujo de aire a través del motor cesan.

14. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque comprende, durante el funcionamiento continuo del motor desde el inicio, después de una cantidad predeterminada de episodios de combustión desde el inicio, el ajuste de la cantidad de combustible inyectado una vez más, sobre la base de la retroalimentación desde un sensor de oxígeno de escape incluso cuando el sensor de oxígeno de escape estaba lo suficientemente caliente y podía brindar información de retroalimentación durante el reinicio del motor donde el combustible fue ajustado independientemente de la retroalimentación del sensor de oxígeno de escape.

15. Un metodo para un motor que tiene un catalizador, caracterizado porque comprende: durante un primer episodio de reactivación del catalizador después de un primer período de apagado del motor, llevar a cabo un primer enriquecimiento del combustible independientemente de las condiciones del primer período de apagado del motor, y durante un segundo episodio de reactivación del catalizador después de un segundo período de apagado del motor, llevar a cabo un segundo enriquecimiento del combustible que depende de la duración del primer segundo período de apagado del motor.

16. El método de la reivindicación 15, caracterizado porque el primer período de apagado del motor comprende un episodio de corte de combustible por desaceleración donde la inyección de combustible al motor cesa pero se mantiene el flujo de aire a través del motor, y donde el segundo período de apagado del motor comprende una detención automática donde tanto la inyección de combustible como el flujo de aire a través del motor cesan, donde durante el primer episodio de reactivación del catalizador, el primer enriquecimiento del combustible es independiente de la duración del episodio de corte de combustible por desaceleración.

17. El método de la reivindicación 15, caracterizado porque el primer período de apagado del motor comprende un período de apagado mayor que el tiempo de umbral, y donde el segundo período de apagado del motor comprende un período de apagado del motor menor que el tiempo de umbral.

18. El método de la reivindicación 15, caracterizado porque llevar a cabo un primer enriquecimiento del combustible puede comprender hacer funcionar al motor con una relación aire-combustible rica que es seleccionada independientemente de la duración de la primera condición de apagado del motor, y donde llevar a cabo un segundo enriquecimiento del combustible comprende hacer funcionar al motor con una segunda relación aire-combustible seleccionada sobre la base de la duración de un segundo período de apagado del motor.

19. El método de la reivindicación 18, caracterizado porque la primera relación rica aire-combustible se selecciona sobre la base de la retroalimentación desde un sensor de oxígeno de escape, y donde la segunda relación aire-combustible se selecciona además sobre la base de una cantidad de aire en el motor durante un reinicio del motor luego del segundo período de apagado del motor.

20. El método de la reivindicación 19, caracterizado porque la cantidad de aire en el motor comprende tanto el flujo de masa de aire como la carga de aire del cilindro.