用于排气催化剂的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于排气催化剂的方法和系统。提供用于操作发动机排气后处理系统以提高排气底部催化剂的效率并减少发动机排放的方法和系统。在一个示例中，旁路通道可以联接到主排气通道，并且在可能不利地影响底部体催化剂的功能性的状况下，可以适时地经由旁路通道传送排气从而避开底部催化剂。排气热可以经由联接到旁路通道的热交换器回收，并且热量可以用于发动机加热和客舱加热。

Methods and systems for exhaust catalysts

The present invention relates to a method and a system for the exhaust catalyst. A method and system for operating the engine exhaust post processing system to improve the efficiency of the catalyst at the bottom of the exhaust and to reduce the emission of the engine. In one example, the bypass channel can be connected to the main exhaust passage, and when it is possible to affect the functionality of the bottom body catalyst, it can transmit exhaust in a timely way through the bypass channel to avoid the bottom catalyst. The exhaust heat can be recycled through a heat exchanger connected to the bypass channel, and the heat can be used for engine heating and cabin heating.

【技术实现步骤摘要】
用于排气催化剂的方法和系统
本说明书总体涉及用于控制车辆发动机以提高排气后处理系统的效率并减少发动机排放的方法和系统。
技术介绍
联接到内燃机的排气通道的排放控制装置(诸如底部(underbody)催化剂)，减少燃烧副产物诸如氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物。在底部催化剂的起燃(light-off)之前产生的发动机冷起动排放可以向总排气排放贡献较大的比例。底部催化剂的效率可能受到排气温度的影响，并且在特定温度范围之外可能是次优的。此外，催化剂的功能可能受到催化剂中高于阈值的氧负载的不利影响。因此，已经开发了各种方法来基于排气温度选择性地传送排气通过排气催化剂。一种示例性方法由Servati等人在美国专利5,377,486中示出，该方法包括在冷起动状况期间，在引导排气通过底部(主)催化剂之前，首先传送排气通过较小的催化剂，并且在达到主催化剂的起燃温度之后，绕过较小的催化剂，并且传送排气直接通过主催化剂。较小的催化剂可以比主催化剂更早地达到起燃，并且通过使排气首先流过较小的催化剂，可以提高排放质量。通过在达到主催化剂的起燃温度之后绕过较小的催化剂，可以减少由高于阈值排气温度引起的对较小催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的方法，包括：在发动机未加燃料状况期间，经由定位在催化剂下游的阀，使排气流过旁路通道同时绕过定位在主排气主通道中的排气底部催化剂；以及在发动机加燃料状况期间，基于所述排气的温度和水含量中的每个，使排气选择性地流过所述旁路通道。

【技术特征摘要】
2016.08.04 US 15/228,5381.一种用于发动机的方法，包括：在发动机未加燃料状况期间，经由定位在催化剂下游的阀，使排气流过旁路通道同时绕过定位在主排气主通道中的排气底部催化剂；以及在发动机加燃料状况期间，基于所述排气的温度和水含量中的每个，使排气选择性地流过所述旁路通道。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于环境湿度、排气空燃比和所述发动机的EGR水平中的每个估计所述排气的所述水含量。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：基于所述排气的估计的水含量和所述底部催化剂的砖温度中的每个来预测在所述底部催化剂处冷凝的风险，所述风险随着所述估计的水含量的增加或所述砖温度的降低而增加。4.根据权利要求3所述方法，其中选择性地流动包括：响应于排气温度低于下限阈值或高于较高阈值，使所述排气流过所述旁路通道达一定持续时间，直到所述排气的所述水含量已经降低到阈值含量以下，或者所述催化剂的所述砖温度已经升高到阈值温度以上。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述选择性地流动包括：响应于排气温度低于下限阈值或高于较高阈值，使所述排气流过所述旁路通道达一定持续时间，直到预测的在所述底部催化剂处冷凝的风险已经降低；以及响应于排气温度高于上限阈值，使所述排气流过所述旁路通道达一定持续时间，直到所述排气的所述温度已经降低到所述上限阈值以下。6.根据权利要求5所述的方法，其中选择性地流动进一步包括：响应于排气温度高于所述下限阈值、所述排气温度低于所述上限阈值以及预测的冷凝的风险降低中的一个，转换为经由所述阀使排气流过所述主排气通道中的所述催化剂。7.根据权利要求1所述的方法，其中选择性地流动进一步基于汽缸空气质量，当所述汽缸空气质量高于阈值质量时，所述选择性地流动包括使排气流过所述排气催化剂。8.根据权利要求4所述的方法，其中所述发动机未加燃料状况包括减速燃料切断状况，其中当排气温度低于所述阈值时，所述发动机加燃料状况包括发动机冷起动，并且其中当排气温度高于所述阈值时，所述发动机加燃料状况包括发动机热起动。9.根据权利要求2所述的方法，其中所述底部排气催化剂在前排气催化剂下游被定位在所述主排气通道中，并且其中所述阀是在所述主体排气通道和所述旁路通道的接合部处被联接到所述底部催化剂下游的转向器阀。10.根据权利要求5所述的方法，其中使排气流过所述主通道包括将所述转向器阀致动到从所述旁路通道到所述主通道中的排气流被阻塞的第一位置，并且其中使排气流过所述旁路通道包括将所述转向器阀致动到从所述旁路通道到所述主通道中的排气流不被阻塞的第二位置。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述旁路通道包括热交换器，并且其中使排气流过所述旁路通道包括使排气流过所述热交换器，将热量从流动的排气传递到循环通过所述热交换器的冷却剂，并且基于发动机温度使加热的冷却剂循环通过发动机缸体并且基于舱室加热使加热的冷却剂循环通过加热器芯体。12.一种用于发动机的方法，包括：基于催化剂温度和排气气体的水含量中的每个预测在排气催化剂处冷凝的风险；以及基于预测的风险，在以第一模式操作和以第二模式操作之间进行选择，在所述第一模式中排气流过主排气通道中的所述催化剂，并且在所述第二模式中排气流过旁路通道同时绕过所述催化剂。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述预测的风险进一步基于相对于化学计量的排气空燃比，所述预测的风险随着发动机比化学计量更稀地操作的持续时间的增加而增加。14.根据权利要求12所述的方法，其中排气催化剂是在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·尤瑞奇，J·N·尤瑞，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US