用于减少排放的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107816406A(43)申请公布日2018.03.20(21)申请号201710815876.5(22)申请日2017.09.12(30)优先权数据15/263,1052016.09.12US(71)申请人福特环球技术公司地址美国密歇根州(72)发明人张小钢(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人徐东升张颖(51)Int.Cl.F02N19/02(2010.01)F02N19/10(2010.01)F02G5/02(2006.01)权利要求书4页说明书26页附图14页(54)发明名称用于减少排放的方法和系统(57)摘要本发明涉及用于减少排放的方法和系统，提供了用于操作车辆发动机中的分支排气组件以便增加催化剂效率并减少发动机排放的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括：在冷起动条件期间，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，然后流动通过热交换器，并且然后流动通过涡轮，每个排气部件容纳在分支排气组件上的不同分支上。在催化剂活化之后，排气可以首先流动通过涡轮，然后流动通过底部转换器，并且然后流动通过三元催化剂，并且在高发动机负荷期间，进入涡轮的排气可以被冷却以便减少涡轮上的热负荷。CN107816406ACN107816406A权利要求书1/4页1.一种方法，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2CN107816406A权利要求书2/4页开位置，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