The invention relates to a method and system for reducing emissions, providing a method and system for operating a branch exhaust assembly in a vehicle engine to increase catalyst efficiency and reduce engine emissions. In one example, a method includes: during the cold start conditions, the exhaust flow through the first three yuan catalyst, and then flow through the bottom of the converter, and then flow through the heat exchanger, and then flow through the turbine exhaust components, each contain different branches in the branches on the exhaust assembly. In the catalyst after activation can flow through the turbine exhaust first, then flows through the bottom of the converter, and then flows through the three yuan catalyst, and during the high load of the engine, the exhaust enters the turbine can be cooled to reduce the heat load on the turbine.
【技术实现步骤摘要】
用于减少排放的方法和系统
本专利技术整体涉及用于控制车辆发动机以减少发动机排放并回收排气热的方法和系统。
技术介绍
发动机可以用经由涡轮增压器提供的升压空气充气进行操作,其中进气压缩机由排气涡轮驱动。然而,由于涡轮充当散热片,因此将涡轮放置在排气系统中可以增加发动机冷起动排放。具体地,在发动机冷起动期间,发动机排气热可在涡轮处被吸收,从而降低了在下游排气催化剂处接收的排气热量。这样,这延迟了催化剂起燃。因此,为了激活排气催化剂,可能需要火花延迟。与火花延迟使用相关联的燃料缺陷可抵消或甚至超过升压发动机操作的燃料经济性效益。此外,在冷起动期间,由于低于阈值汽缸壁和活塞温度,碳氢化合物排放可以增加。因此,可能需要向发动机供应热以增加汽缸壁和活塞的温度。因此,已经研发了各种方法来在升压发动机的冷起动条件期间加快达到催化剂起燃温度。在Andrews的US8234865中示出的一个示例方法涉及在冷起动条件期间将排气经由绕过排气涡轮的通道朝向排气尾管输送。被动的热操作阀用于调整通过该通道的排气流,该阀在低温条件期间(诸如冷起动期间)打开。热操作阀包括基于温度变形从而调整阀的开口的双金属元件。通过避开涡轮,可以将排气热直接传送到排气催化剂。然而,本文专利技术人已经认识到这种系统的潜在问题。作为一个示例,来自排气的热可不被充分回收并且不能充分用于加快汽缸壁和活塞的加热。由于产生的较低汽缸温度,可增加碳氢化合物排放。同样,由于排气绕过涡轮,可存在涡轮起转(spin-up)延迟,从而导致涡轮迟滞和升压性能降低。此外,在催化剂起燃之后,到达催化剂的无阻碍排气的温度可高于期望的温 ...
【技术保护点】
一种方法,其包括:在冷起动期间,使排气首先流动通过三元催化剂,然后流动通过底部转换器,然后流动通过具有热交换器的排气旁通通道,并且然后流动通过涡轮;将来自排气的热传递到循环通过所述热交换器的冷却剂;以及用在所述热交换器处回收的排气热加热发动机汽缸和活塞。
【技术特征摘要】
2016.09.12 US 15/263,1051.一种方法,其包括:在冷起动期间,使排气首先流动通过三元催化剂,然后流动通过底部转换器,然后流动通过具有热交换器的排气旁通通道,并且然后流动通过涡轮;将来自排气的热传递到循环通过所述热交换器的冷却剂;以及用在所述热交换器处回收的排气热加热发动机汽缸和活塞。2.根据权利要求1所述的方法,还包括:在三元催化剂起燃之后,使排气首先流动通过所述涡轮,然后流动通过所述底部转换器,并且然后流动通过所述三元催化剂;以及在高于阈值负荷操作期间,使排气的第一部分首先流动通过所述热交换器,然后流动通过所述涡轮,流动通过所述底部转换器,并且最后流动通过所述三元催化剂,并且同时使排气的第二部分首先流动通过所述涡轮,然后流动通过所述底部转换器,并且最后流动通过所述三元催化剂,绕过所述热交换器。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述第一部分与所述第二部分的比率基于驾驶员需求和升压误差调节,所述调节包括当所述驾驶员需求增加时减少所述第一部分同时相应地增加所述第二部分,以及当所述升压误差增加时增加所述第一部分同时相应地减少所述第二部分,所述升压误差包括实际升压和期望升压之间的差。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述涡轮容纳在第一分支中,所述底部转换器容纳在第二分支中,并且所述三元催化剂容纳在分支排气组件的第三分支中,所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支经由第一四通阀和第二四通阀中的每一个彼此流体地连接。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述排气旁通通道经由分流阀耦连到所述涡轮上游的所述第一分支,并且所述热交换器容纳在所述排气旁通通道中。6.根据权利要求5所述的方法,其中所述第一四通阀耦连到所述第一分支的第一端、所述第二分支的第一端和所述第三分支的第一端中的每一个,所述第二四通阀耦连到所述第一分支的第二端、所述第二分支的第二端和所述第三分支的第二端中的每一个,并且所述分流阀在与所述排气旁通通道的接合部处耦连到所述第一分支。7.根据权利要求2所述的方法,其中在所述冷起动期间使排气流动包括首先使排气在第一方向上流动通过所述三元催化剂,然后使排气在第二方向上流动通过所述底部转换器,并且然后使排气在所述第一方向上流动通过所述热交换器,并且使排气在所述第一方向上流动通过所述涡轮,所述第二方向与所述第一方向相反;其中在三元催化剂起燃之后使排气流动包括使排气首先在所述第一方向上流动通过所述涡轮,然后在所述第二方向上流动通过所述底部转换器,并且然后在所述第一方向上流动通过所述三元催化剂;以及其中在高于阈值负荷条件期间使排气流动包括使排气的第一部分首先在所述第一方向上流动通过所述热交换器,然后在所述第一方向上流动通过所述涡轮,然后在所述第二方向上流动通过所述底部转换器,并且然后在所述第一方向上流动通过所述三元催化剂,并且同时使排气的第二部分在所述第一方向上流动通过所述涡轮,然后在所述第二方向上流动通过所述底部转换器,并且然后在所述第一方向上流动通过所述三元催化剂,绕过所述热交换器。8.根据权利要求5所述的方法,其中在所述冷起动期间使排气流动还包括将所述第一四通阀致动到第一位置,将所述第二四通阀致动到第一位置,并且将所述分流阀致动到打开位置,其中在三元催化剂起燃之后使排气流动还包括将所述第一阀致动到第二位置,将所述第二阀致动到第二位置,并且将所述分流阀致动到关闭位置,并且其中在高于阈值负荷操作期间使排气流动还包括将所述第一阀致动到所述第二位置,将所述第二阀致动到所述第二位置,并且将所述分流阀致动到部分打开位置。9.一种发动机方法,其包括:在第一模式期间,使排气首先流动通过容纳在第三分支中的三元催化剂,然后流动通过容纳在第二分支中的底部转换器,然后流动通过第一排气通道、排气管道、第二排气通道,并且然后流动通过容纳在分支排气系统的第一分支中的涡轮;将来自流动通过所述排气管道的排气的热传递到经由同心冷却剂管道循环的冷却剂;以及用由所述冷却剂回收的排气热加热发动机汽缸和活塞。10.根据权利要求9所述的方法,还包括:在第二模式期间,使排气首先流动通过所述涡轮,然后流动通过所述底部转换器,并且然后流动通过所述三元催化剂;以及在第三模式期间,使排气首先流动通过所述涡轮,然后流动通过所述底部转换器,并且然后流动通过所述三元催化剂,并且将冷却流体喷射到所述涡轮上游的所述排气。11.根据权利要求10所述的方法,其中以所述第一模式操作包括将耦连到所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支中的每一个的第一端的第一四通阀的位置偏移到第一位置,将耦连到所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支中的每一个的第二端的第二四通阀的位置偏移到第一位置,将耦连到所述第一分支和所述第一排气通道的接合部的第一三通阀的位置偏移到第一位置,以及将耦连到所述第二排气通道和所述排气管道的接合部的第二三通阀的位置偏移到第一位置,并且以所述...
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