發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法
【專利摘要】一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，能在催化器中的催化劑非活性前使尾氣不排出到大氣，在催化劑活性后使尾氣經(jīng)過催化器的充分催化后排出到大氣。所述系統(tǒng)包括第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥以及電磁截止閥。所述電磁截止閥設(shè)置在尾氣管的靠近催化器一側(cè)。第一三通閥的一個(gè)排氣端口與第二三通閥的進(jìn)氣端口連通，第一三通閥的另一排氣端口與第二三通閥的進(jìn)氣端口連通，第二三通閥的排氣端口與催化器的進(jìn)氣口連通，第二三通閥的排氣端口與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口連通，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口與第三三通閥的進(jìn)氣端口連通，第三三通閥的排氣端口與催化器的進(jìn)氣口連通，第三三通閥的排氣端口與第二三通閥的進(jìn)氣端口連通。
【專利說明】發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，具體來說，涉及一種能對(duì)催化劑活性前和催化劑活性后的尾氣進(jìn)行不同處理的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理的措施，例如，在專利文獻(xiàn)1(日本專利特公平6 —6901)中，公開了一種使在氣缸內(nèi)經(jīng)過燃燒后的尾氣經(jīng)過設(shè)置在尾氣管中途的催化器，以利用催化器對(duì)流過的尾氣進(jìn)行凈化后排出到大氣的結(jié)構(gòu)。
[0003]但是，眾所周知，用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣進(jìn)行凈化的催化器中的催化劑在特定溫度(例如，300°C)前處于非活性的狀態(tài)，其催化效率低。在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，由于催化劑尚未活化，因此，經(jīng)過催化器的尾氣沒有充分地被催化器中的催化劑凈化，從而使得未被充分凈化的尾氣進(jìn)入大氣，對(duì)大氣造成污染。
[0004]因此，如何使尾氣在催化劑非活性前不排出到大氣，在催化劑活性后使尾氣經(jīng)過催化器的充分催化后排出到大氣便成為亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而作，其目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，其能在催化器中的催化劑非活性前使尾氣不排出到大氣，在催化劑活性后使尾氣經(jīng)過催化器的充分催化后排出到大氣。
[0006]本發(fā)明第一方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、催化器以及尾氣管，其特征是，包括:第一三通閥，該第一三通閥具有一個(gè)進(jìn)氣端口和兩個(gè)排氣端口 ；第二三通閥，該第二三通閥具有兩個(gè)進(jìn)氣端口和兩個(gè)排氣端口 ；第三三通閥，該第一三通閥具有一個(gè)進(jìn)氣端口和兩個(gè)排氣端口 ；以及電磁截止閥，該電磁截止閥設(shè)置在尾氣管的靠近催化器一側(cè)，所述第一三通閥的一個(gè)排氣端口通過第一連通管而與所述第二三通閥的進(jìn)氣端口連通，所述第一三通閥的另一排氣端口通過第一機(jī)械增壓進(jìn)氣管，并經(jīng)由機(jī)械增壓機(jī)構(gòu)而與所述第二三通閥的進(jìn)氣端口連通，所述第二三通閥的一個(gè)排氣端口通過第一催化器進(jìn)氣管而與所述催化器的進(jìn)氣口連通，所述第二三通閥的另一排氣端口通過進(jìn)氣管而與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口通過排氣管而與所述第三三通閥的進(jìn)氣端口連通，所述第三三通閥的一個(gè)排氣端口通過第二催化器進(jìn)氣管而與催化器的進(jìn)氣口連通，第三三通閥的另一排氣端口通過第二機(jī)械增壓進(jìn)氣管，并經(jīng)由機(jī)械增壓而與第二三通閥的進(jìn)氣端口連通。
[0007]本發(fā)明第二方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)是在本發(fā)明第一方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征是，在位于所述催化器上游的所述第一催化器進(jìn)氣管、所述第二催化器進(jìn)氣管的匯合處附近設(shè)置有催化器側(cè)壓力傳感器，該催化器側(cè)壓力傳感器對(duì)所述催化器上游側(cè)的壓力進(jìn)行測(cè)定。
[0008]本發(fā)明第三方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)是在本發(fā)明第二方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征是，第四三通閥，該第四三通閥設(shè)置在所述尾氣管的比所述電磁截止閥更遠(yuǎn)離所述催化器的下游側(cè)，并且具有一個(gè)進(jìn)氣端口和兩個(gè)排氣端口 ；以及儲(chǔ)罐，該儲(chǔ)罐設(shè)置在所述第四三通閥的一個(gè)排氣端口的下游側(cè)，所述第四三通閥的進(jìn)氣端口經(jīng)由所述尾氣管而與所述催化器連通，所述第四三通閥的一個(gè)排氣端口經(jīng)由尾氣回收管與所述儲(chǔ)罐連通，所述第四三通閥的另一個(gè)排氣端口經(jīng)由尾氣排放管而與外部大氣連通。
[0009]本發(fā)明第四方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)是在本發(fā)明第三方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征是，所述儲(chǔ)罐設(shè)置有壓縮泵、儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器、調(diào)壓閥及泄壓閥，所述壓縮泵對(duì)儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)罐中的尾氣進(jìn)行壓縮，所述壓力傳感器對(duì)儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)罐的尾氣的壓力進(jìn)行測(cè)定，所述調(diào)壓閥使所述儲(chǔ)罐通過第三催化器進(jìn)氣管而與所述催化器的進(jìn)氣口連通，所述泄壓閥使儲(chǔ)罐中的尾氣經(jīng)由泄壓管排出。
[0010]本發(fā)明第五方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)是在本發(fā)明第四方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征是，尾氣經(jīng)由所述第一催化器進(jìn)氣管、所述第一催化器進(jìn)氣管及所述第一催化器進(jìn)氣管進(jìn)入所述催化器。
[0011]本發(fā)明第六方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法是利用本發(fā)明第四方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，其特征是，在所述催化器中的催化劑活化前，將所述第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥切換到第一位置，并關(guān)閉所述電磁截止閥，以使所述催化器中的壓力升高，來使所述催化劑的溫度升高至規(guī)定溫度。
[0012]本發(fā)明第七方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法是在本發(fā)明第六方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法的基礎(chǔ)上，其特征是，在所述催化器中的催化劑活化前，將所述第四三通閥切換到第一位置，關(guān)閉所述調(diào)壓閥和所述泄壓閥，并使壓縮泵啟動(dòng)。
[0013]本發(fā)明第八方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法是在本發(fā)明第七方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法的基礎(chǔ)上，其特征是，在所述催化器中的催化劑活化前，若所述催化器側(cè)壓力傳感器檢測(cè)到所述催化器上游側(cè)的尾氣壓力高于臨界值時(shí)，打開所述電磁截止閥，使經(jīng)過所述催化器的尾氣經(jīng)由所述尾氣管、所述尾氣回收管收集在所述儲(chǔ)罐內(nèi)，在所述催化器中的催化劑活化前，若所述儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器檢測(cè)到所述儲(chǔ)罐中的尾氣壓力高于臨界值時(shí)，打開所述泄壓閥，來使所述儲(chǔ)罐中的尾氣經(jīng)由泄壓管排出。
[0014]本發(fā)明第九方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法是在本發(fā)明第六方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法的基礎(chǔ)上，其特征是，在所述催化器中的催化劑活化后，將所述第四三通閥切換到第二位置，將電磁截止閥打開，使所述儲(chǔ)罐的所述壓縮泵關(guān)閉，并將所述第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥切換到第二位置，在所述催化器中的催化劑活化后，若所述儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器檢測(cè)到儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力大于O且所述催化器側(cè)壓力傳感器檢測(cè)到所述催化器上游側(cè)的尾氣壓力沒有高于臨界值時(shí)，打開調(diào)壓閥，并結(jié)合所述催化器側(cè)壓力傳感器的信號(hào)協(xié)同對(duì)所述調(diào)壓閥的開度進(jìn)行控制。
[0015]本發(fā)明第十方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法是在本發(fā)明第六方面的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法的基礎(chǔ)上，其特征是，在所述催化器中的催化劑活化后，將所述第四三通閥切換到第二位置，將電磁截止閥打開，使所述儲(chǔ)罐的所述壓縮泵關(guān)閉，并將所述第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥切換到第二位置，在所述催化器中的催化劑活化后，若所述催化器側(cè)壓力傳感器檢測(cè)到所述催化器上游側(cè)的尾氣壓力高于臨界值，或是所述儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器檢測(cè)到儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力為O時(shí)，關(guān)閉調(diào)壓閥。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，在催化劑活性前，使排出的廢氣經(jīng)過機(jī)械增壓機(jī)構(gòu)(渦輪增壓機(jī)構(gòu))，并在催化器內(nèi)部進(jìn)行壓縮，以使尾氣溫度升高，來達(dá)到縮短催化劑活化時(shí)間的效果。此外，在催化器側(cè)壓力傳感器檢測(cè)到催化器內(nèi)壓力過高時(shí)，將電磁截止閥打開，使尾氣經(jīng)二位三通閥(第四三通閥)的第一位置儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐內(nèi)，并且電磁閥根據(jù)壓力傳感器的信號(hào)不斷開閉，以使廢氣加壓升溫后迅速預(yù)熱催化劑，同時(shí)，催化劑非活性前，經(jīng)過催化器的尾氣不會(huì)直接排出到外部，而是收集在儲(chǔ)罐內(nèi)，藉此，避免未經(jīng)催化凈化處理的空氣對(duì)大氣造成污染。
[0017]另一方面，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，在催化劑活性后，使尾氣經(jīng)過催化器，被其中活化后的催化劑催化并凈化后，直接排出到大氣。同時(shí)，收集在儲(chǔ)罐內(nèi)的尾氣也根據(jù)催化器側(cè)壓力傳感器的信號(hào)，將儲(chǔ)罐內(nèi)的廢氣經(jīng)由第三催化器進(jìn)氣管進(jìn)入催化器，并被其中活化后的催化劑催化并凈化后，排出到大氣。
[0018]藉此，能在催化器中的催化劑非活性前使尾氣不排出到大氣，在催化劑活性后使尾氣經(jīng)過催化器的充分催化后排出到大氣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是表示利用本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)對(duì)尾氣進(jìn)行處理時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，參照?qǐng)D1，對(duì)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]圖1是表示本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0023]如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)I包括二位三通閥Vl (第一三通閥)、二位三通閥V2 (第二三通閥)、二位三通閥V3 (第三三通閥)、催化器CAT、電磁截止閥V4、二位三通閥V5(第四三通閥)以及儲(chǔ)罐T。
[0024]二位三通閥Vl (第一三通閥)具有一個(gè)進(jìn)氣端口 I11和兩個(gè)排氣端口 0n、012，在二位三通閥Vl切換到A位置時(shí)，進(jìn)氣端口 I11與排氣端口 O11連通，在二位三通閥Vl切換到B位置時(shí)，進(jìn)氣端口 I11與排氣端口 O12連通。
[0025]二位三通閥V2(第二三通閥)具有兩個(gè)進(jìn)氣端口 121、I22和兩個(gè)排氣端口 021、022，在二位三通閥V2切換到A位置時(shí)，進(jìn)氣端口 I21與排氣端口 O22連通，進(jìn)氣端口 I22與排氣端口 O21連通，在二位三通閥V2切換到B位置時(shí)，進(jìn)氣端口 I22與排氣端口 O22連通。
[0026]二位三通閥V3(第三三通閥)具有一個(gè)進(jìn)氣端口 I31和兩個(gè)排氣端口 031、032，在二位三通閥V3切換到A位置時(shí)，進(jìn)氣端口 I31與排氣端口 O32連通，在二位三通閥V3切換到B位置時(shí)，進(jìn)氣端口 I31與排氣端口 O31連通。
[0027]二位三通閥V5(第四三通閥)具有一個(gè)進(jìn)氣端口 I51和兩個(gè)排氣端口 051、052，在二位三通閥V5切換到A位置時(shí)，進(jìn)氣端口 I51與排氣端口 O51連通，在二位三通閥V5切換到B位置時(shí)，進(jìn)氣端口 I51與排氣端口 O52連通。
[0028]第一三通閥Vl的排氣端口 O11通過第一連通管CP1而與第二三通閥V2的進(jìn)氣端口 I21連通，第一三通閥Vl的排氣端口 O12通過第一機(jī)械增壓進(jìn)氣管DP1，并經(jīng)由機(jī)械增壓機(jī)構(gòu)EDS而與第二三通閥V2的進(jìn)氣端口 I22連通。
[0029]第二三通閥V2的排氣端口 O21通過第一催化器進(jìn)氣管CIP1而與催化器CAT的進(jìn)氣口連通，第二三通閥V2的排氣端口 O22通過進(jìn)氣管IP而與發(fā)動(dòng)機(jī)E的進(jìn)氣口連通。
[0030]發(fā)動(dòng)機(jī)E的排氣口通過排氣管OP而與第三三通閥V3的進(jìn)氣端口 I31連通。
[0031]第三三通閥V3的排氣端口 O31通過第二催化器進(jìn)氣管CIP2而與催化器CAT的進(jìn)氣口連通，第三三通閥V3的排氣端口 O32通過第二機(jī)械增壓進(jìn)氣管DP2,并經(jīng)由機(jī)械增壓機(jī)構(gòu)EDS而與第二三通閥V2的進(jìn)氣端口 I22連通。
[0032]催化器CAT的排氣口通過尾氣管GP與第四三通閥V5的進(jìn)氣端口 I51連通。
[0033]電磁截止閥V4設(shè)置在催化器CAT與第四三通閥V5的中途，以允許或阻止經(jīng)過催化器CAT的尾氣進(jìn)一步向下游側(cè)流動(dòng)。
[0034]第四三通閥V5的排氣端口 O51通過尾氣回收管GRP而與儲(chǔ)罐T的進(jìn)氣口連通，第四三通閥V5的排氣端口 O52通過尾氣排放管⑶P而與外部大氣連通。
[0035]儲(chǔ)罐T上設(shè)置有壓縮泵P、壓力傳感器(儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器)S2、調(diào)壓閥V6及泄壓閥V7，其中，上述壓縮泵P用于對(duì)儲(chǔ)存在其中的尾氣進(jìn)行壓縮，上述壓力傳感器S2用于對(duì)儲(chǔ)存在其中的尾氣的壓力進(jìn)行測(cè)定，上述調(diào)壓閥V6能使儲(chǔ)罐T通過第三催化器進(jìn)氣管CIP3而與催化器CAT的進(jìn)氣口連通，上述泄壓閥V7能使儲(chǔ)罐T中的尾氣經(jīng)由泄壓管RP排出。
[0036]在位于催化器CAT上游的第一催化器進(jìn)氣管CIP1、第二催化器進(jìn)氣管CIP2、第三催化器進(jìn)氣管CIP3的匯合處附近設(shè)置有壓力傳感器(儲(chǔ)罐壓力傳感器)SI，用于對(duì)催化器CAT上游處的氣體壓力進(jìn)行測(cè)定。
[0037]以下，參照?qǐng)D2，對(duì)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0038]如圖2所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)E發(fā)出起動(dòng)信號(hào)(步驟S100)后，第一三通閥Vl切換到B位置，第二三通閥V2切換到B位置，第三三通閥V3切換到B位置(步驟S200)。
[0039]此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)E進(jìn)行點(diǎn)火(步驟S300)，接著，發(fā)動(dòng)機(jī)E的電子控制單元(ECU)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)E是否起動(dòng)成功(步驟S400)。
[0040]若ECU判斷發(fā)動(dòng)機(jī)E沒有成功起動(dòng)(步驟S400中判斷為“否”)，則結(jié)合起動(dòng)失敗策略進(jìn)行控制(步驟S310)。
[0041]若ECU判斷發(fā)動(dòng)機(jī)E成功起動(dòng)(步驟S400中判斷為“是”)，則判斷催化劑是否為活性狀態(tài)(步驟S500)。
[0042]若催化劑處于非活性的狀態(tài)(步驟S500中判斷為“否”)，則將第四三通閥V5切換到A位置(步驟S610A)，接著將調(diào)壓閥V6和泄壓閥V7關(guān)閉(步驟S620A)，并使壓縮泵P起動(dòng)(步驟S630A)。
[0043]接著，將第一三通閥V1、第二三通閥V2及第三三通閥V3均切換到A位置(步驟S640A)。此時(shí)，空氣從第一三通閥Vl的排氣端口 O11經(jīng)由第一連通管CP1、進(jìn)氣管IP進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)E中，并在發(fā)動(dòng)機(jī)中與燃油混合燃燒后，尾氣經(jīng)由排氣管0P、第二機(jī)械增壓進(jìn)氣管DP2進(jìn)入第一催化器進(jìn)氣管CIPp
[0044]接著，催化器側(cè)壓力傳感器SI判斷催化器CAT上游處的氣體壓力有沒有超過臨界值(步驟S650A)。若催化器CAT上游處的氣體壓力沒有超過臨界值(步驟S650A中判斷為“否”)，則將電磁截止閥V4關(guān)閉(步驟S651A)，此時(shí)，尾氣被蓄積在尾氣管GP的電磁截止閥V4的上游側(cè)。
[0045]隨著蓄積的尾氣量越來越多，當(dāng)催化器CAT上游處的氣體壓力超過臨界值(步驟S650A中判斷為“是”)時(shí)，將電磁截止閥V4打開(步驟S660A)。此時(shí)，由于第四三通閥V5被切換到A位置，因此，尾氣會(huì)被進(jìn)入儲(chǔ)罐T中蓄積，同時(shí)利用壓縮泵P對(duì)進(jìn)入到儲(chǔ)罐T中的尾氣進(jìn)行壓縮。
[0046]接著，判斷儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器S2的壓力有沒有超過臨界值(S670A)。若儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器S2的壓力超過臨界值(步驟S670A中判斷為“是”)，則將泄壓閥V7打開(步驟S671A)，此時(shí)，尾氣會(huì)通過泄壓管RP排出到外部。
[0047]若儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器S2的壓力沒有超過臨界值(步驟S670A中判斷為“否”)，則關(guān)閉泄壓閥V7或保持泄壓閥V7關(guān)閉(步驟S680A)。
[0048]接著，判斷此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)有無停止信號(hào)(步驟S700)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有停止信號(hào)(步驟S700中判斷為“是”)，則將第一三通閥Vl切換到B位置，第二三通閥V2切換到B位置，第三三通閥V3切換到B位置，電磁截止閥V4關(guān)閉，并將第四三通閥V5切換到B位置(步驟S800)。
[0049]接著，停止壓縮泵P (步驟S910)，并關(guān)閉調(diào)壓閥V6和泄壓閥V7 (步驟S920)，最終進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)機(jī)模式(S930)。
[0050]在步驟S700中，如果發(fā)動(dòng)機(jī)沒有停止信號(hào)(步驟S700中判斷為“否”)，則回到步驟S500，再次判斷催化劑是否為活性狀態(tài)。
[0051]如果催化劑仍然處于非活性的狀態(tài)，則按照步驟S610?S680繼續(xù)進(jìn)行控制判斷。
[0052]如果催化劑處于活性的狀態(tài)(步驟S500中判斷為“是”)，則將第四三通閥V5切換到B位置(步驟S610B)，接著將電磁截止閥V4打開(步驟S620B)，并使壓縮泵P停止(步驟 S630B)。
[0053]接著，將第一三通閥V1、第二三通閥V2及第三三通閥V3均切換到B位置(步驟S640B)。此時(shí)，空氣從第一三通閥Vl的排氣端口 O12經(jīng)由第一機(jī)械增壓進(jìn)氣管DP1、進(jìn)氣管IP進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)E中，并在發(fā)動(dòng)機(jī)中與燃油混合燃燒后，尾氣經(jīng)由排氣管OP進(jìn)入第二催化器進(jìn)氣管CIP2。
[0054]此時(shí)，由于第四三通閥V5被切換到B位置，因此，尾氣會(huì)直接通過尾氣排放管⑶P排出到外部。
[0055]接著，儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器S2判斷儲(chǔ)罐T中是否仍儲(chǔ)存有尾氣、即判斷儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器S2的檢測(cè)值是否為O (步驟S650B)。
[0056]若儲(chǔ)罐T中的壓力為0(步驟S650B中判斷為“是”)，則關(guān)閉調(diào)壓閥V6 (步驟S670B)。若儲(chǔ)罐T中的壓力不為O、即儲(chǔ)罐T中仍儲(chǔ)存有尾氣時(shí)，利用催化器側(cè)壓力傳感器SI對(duì)催化器CAT上游處的氣體壓力是否超過臨界值進(jìn)行判斷(步驟S660B)。
[0057]若催化器CAT上游處的氣體壓力超過臨界值(步驟S660B中判斷為“有”)，則關(guān)閉調(diào)壓閥V6 (步驟S670B)。
[0058]若催化器CAT上游處的氣體壓力沒有超過臨界值(步驟S660B中判斷為“沒有”)，則打開調(diào)壓閥V6 (步驟S681B)，接著，結(jié)合催化器側(cè)壓力傳感器SI的信號(hào)協(xié)同控制調(diào)壓閥V6的開度(步驟S682B)。
[0059]接著，判斷此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)有無停止信號(hào)(步驟S700)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有停止信號(hào)(步驟S700中判斷為“是”)，則將第一三通閥Vl切換到B位置，第二三通閥V2切換到B位置，第三三通閥V3切換到B位置，電磁截止閥V4關(guān)閉，并將第四三通閥V5切換到B位置(步驟S800)。
[0060]接著，停止壓縮泵P (步驟S910)，并關(guān)閉調(diào)壓閥V6和泄壓閥V7 (步驟S920)，最終進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)機(jī)模式(S930)。
[0061]根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，在催化劑活性前，控制裝置以步驟S610A?S680A的流程對(duì)各閥門Vl?V7進(jìn)行控制(排氣壓縮+儲(chǔ)罐收集尾氣)，從而使排出的廢氣經(jīng)過機(jī)械增壓機(jī)構(gòu)(渦輪增壓機(jī)構(gòu))EDS,并在催化器內(nèi)部進(jìn)行壓縮，以使尾氣溫度升高，來達(dá)到縮短催化劑活化時(shí)間的效果。此外，在催化器側(cè)壓力傳感器SI檢測(cè)到催化器內(nèi)壓力過高時(shí)，將電磁截止閥V4打開，使尾氣經(jīng)二位三通閥(第四三通閥)V5的A位置儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐T內(nèi)，并且電磁閥V4根據(jù)壓力傳感器SI的信號(hào)不斷開閉，以使廢氣加壓升溫后迅速預(yù)熱催化劑，同時(shí)，催化劑非活性前，經(jīng)過催化器的尾氣不會(huì)直接排出到外部，而是收集在儲(chǔ)罐內(nèi)，藉此，避免未經(jīng)催化凈化處理的空氣對(duì)大氣造成污染。
[0062]另一方面，根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，在催化劑活性后，控制裝置以步驟S610B?S672B的流程對(duì)各閥門Vl?V6進(jìn)行控制(進(jìn)氣壓縮+儲(chǔ)罐釋放尾氣)，從而尾氣經(jīng)過催化器，被其中活化后的催化劑催化并凈化后，直接排出到大氣。同時(shí)，收集在儲(chǔ)罐T內(nèi)的尾氣也根據(jù)催化器側(cè)壓力傳感器SI的信號(hào)，將儲(chǔ)罐T內(nèi)的廢氣經(jīng)由第三催化器進(jìn)氣管CIP3進(jìn)入催化器，并被其中活化后的催化劑催化并凈化后，排出到大氣。
[0063]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)并不受上述實(shí)施方式的限制。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于想到其它的優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，在其更寬泛的方面上來說，本發(fā)明不局限于這里所示和所描述的具體細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此，可以在不脫離如所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物所限定的本總體發(fā)明概念的精神或范圍的前提下作出各種修改。
[0064]例如，在上述實(shí)施方式中，示出了發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理裝置I包括儲(chǔ)罐T，第四三通閥V5的排氣端口 O51通過尾氣回收管GRP而與儲(chǔ)罐T的進(jìn)氣口連通，第四三通閥V5的排氣端口 O52通過尾氣排放管⑶P而與外部大氣連通，并且在上述儲(chǔ)罐T上設(shè)置有壓縮泵P、壓力傳感器(儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器)S2、調(diào)壓閥V6及泄壓閥V7，且上述調(diào)壓閥V6能使儲(chǔ)罐T通過第三催化器進(jìn)氣管CIP3而與催化器CAT的進(jìn)氣口連通，上述泄壓閥V7能使儲(chǔ)罐T中的尾氣經(jīng)由泄壓管RP排出的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不局限于此。
[0065]作為本發(fā)明的變形例，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理裝置可以不設(shè)置儲(chǔ)罐T，此時(shí)，也可以不設(shè)置二位三通閥(第四三通閥)V5，并且不設(shè)置尾氣回收管GRP、尾氣排放管⑶P以及第三催化器進(jìn)氣管CIP3。另外，在催化器的上游側(cè)或是在催化器的下游側(cè)與電磁截止閥V4之間設(shè)置泄壓閥，從而在催化器側(cè)壓力傳感器SI檢測(cè)到催化器CAT上游處的氣體壓力過高時(shí)，使尾氣少量排出。
[0066]在作為與上述變形例的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理裝置相應(yīng)的處理方法中，在催化劑活性前，使排出的尾氣經(jīng)過機(jī)械增壓機(jī)構(gòu)(渦輪增壓機(jī)構(gòu))EDS，并在催化器內(nèi)部進(jìn)行壓縮，以使尾氣溫度升高，來達(dá)到縮短催化劑活化時(shí)間的效果。此外，在催化器側(cè)壓力傳感器SI檢測(cè)到催化器內(nèi)壓力過高時(shí)，打開泄壓閥，排出少量的尾氣，在壓力適當(dāng)降低后，關(guān)閉泄壓閥。另一方面，在催化劑活性后，關(guān)閉泄壓閥，使尾氣經(jīng)過催化器，被其中活化后的催化劑催化并凈化后，直接排出到大氣。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)(I)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(E)、催化器(CAT)以及尾氣管(GP)，其特征在于，包括: 第一三通閥(VI)，該第一三通閥(Vl)具有一個(gè)進(jìn)氣端口(I11)和兩個(gè)排氣端口(on、012); 第二三通閥(V2)，該第二三通閥(V2)具有兩個(gè)進(jìn)氣端口(121、I22)和兩個(gè)排氣端口(O21、O22)； 第三三通閥(V3)，該第一三通閥(V3)具有一個(gè)進(jìn)氣端口(I31)和兩個(gè)排氣端口(031、O32);以及 電磁截止閥(V4)，該電磁截止閥(V4)設(shè)置在尾氣管(GP)的靠近催化器(CAT) —側(cè)， 所述第一三通閥(Vl)的一個(gè)排氣端口(O11)通過第一連通管(CP1)而與所述第二三通閥(V2)的進(jìn)氣端口(I21)連通，所述第一三通閥(Vl)的另一排氣端口(O12)通過第一機(jī)械增壓進(jìn)氣管(DP1),并經(jīng)由機(jī)械增壓機(jī)構(gòu)(EDS)而與所述第二三通閥(V2)的進(jìn)氣端口(I22)連通， 所述第二三通閥(V2)的一個(gè)排氣端口(O21)通過第一催化器進(jìn)氣管(CIP1)而與所述催化器(CAT)的進(jìn)氣口連通，所述第二三通閥(V2)的另一排氣端口(O22)通過進(jìn)氣管(IP)而與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(E)的進(jìn)氣口連通， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)(E)的排氣口通過排氣管(OP)而與所述第三三通閥(V3)的進(jìn)氣端口(I31)連通， 所述第三三通閥(V3)的一個(gè)排氣端口(O31)通過第二催化器進(jìn)氣管(CIP2)而與催化器(CAT)的進(jìn)氣口連通，第三三通閥(V3)的另一排氣端口(O32)通過第二機(jī)械增壓進(jìn)氣管(DP2),并經(jīng)由機(jī)械增壓(EDS)而與第二三通閥(V2)的進(jìn)氣端口(I22)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)(I)，其特征在于， 在位于所述催化器(CAT)上游的所述第一催化器進(jìn)氣管(CIP1)、所述第二催化器進(jìn)氣管(CIP2)的匯合處附近設(shè)置有催化器側(cè)壓力傳感器(SI)，該催化器側(cè)壓力傳感器(SI)對(duì)所述催化器(CAT)上游側(cè)的壓力進(jìn)行測(cè)定。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)(I)，其特征在于，還包括: 第四三通閥(V5)，該第四三通閥(V5)設(shè)置在所述尾氣管(GP)的比所述電磁截止閥(V4)更遠(yuǎn)離所述催化器(CAT)的下游側(cè)，并且具有一個(gè)進(jìn)氣端口(I51)和兩個(gè)排氣端口(O51、O52);以及 儲(chǔ)罐(T)，該儲(chǔ)罐(T)設(shè)置在所述第四三通閥(V5)的一個(gè)排氣端口(O51)的下游側(cè)， 所述第四三通閥(V5)的進(jìn)氣端口(I51)經(jīng)由所述尾氣管(GP)而與所述催化器(CAT)連通， 所述第四三通閥(V5)的一個(gè)排氣端口(O51)經(jīng)由尾氣回收管(GRP)與所述儲(chǔ)罐連通，所述第四三通閥(V5)的另一個(gè)排氣端口(O52)經(jīng)由尾氣排放管(GDP)而與外部大氣連通。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)(I)，其特征在于， 所述儲(chǔ)罐(T)設(shè)置有壓縮泵(P)、儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器(S2)、調(diào)壓閥(V6)及泄壓閥(V7)， 所述壓縮泵(P)對(duì)儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)罐(T)中的尾氣進(jìn)行壓縮， 所述壓力傳感器(S2)對(duì)儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)罐(T)的尾氣的壓力進(jìn)行測(cè)定， 所述調(diào)壓閥(V6)使所述儲(chǔ)罐(T)通過第三催化器進(jìn)氣管(CIP3)而與所述催化器(CAT)的進(jìn)氣口連通， 所述泄壓閥07)使儲(chǔ)罐(1)中的尾氣經(jīng)由泄壓管(即)排出。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)(1),其特征在于， 尾氣經(jīng)由所述第一催化器進(jìn)氣管((^?》、所述第一催化器進(jìn)氣管￠11)及所述第一催化器進(jìn)氣管￠11)進(jìn)入所述催化器(“丁)。
6.一種利用如權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理系統(tǒng)(1)進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，其特征在于， 在所述催化器(…”中的催化劑活化前，將所述第一三通閥01)、第二三通閥02),第三三通閥03)切換到第一位置(八)，并關(guān)閉所述電磁截止閥04),以使所述催化器⑴八丁)中的壓力升高，來使所述催化劑的溫度升高至規(guī)定溫度。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，其特征在于， 在所述催化器(…”中的催化劑活化前，將所述第四三通閥(^)切換到第一位置(八)，關(guān)閉所述調(diào)壓閥(糾)和所述泄壓閥07),并使壓縮泵(巧啟動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，其特征在于， 在所述催化器(…”中的催化劑活化前，若所述催化器側(cè)壓力傳感器(31)檢測(cè)到所述催化器((^1)上游側(cè)的尾氣壓力高于臨界值時(shí)，打開所述電磁截止閥04),使經(jīng)過所述催化器((^1)的尾氣經(jīng)由所述尾氣管(⑶〉、所述尾氣回收管((^?)收集在所述儲(chǔ)罐(1)內(nèi)， 在所述催化器(￠^1)中的催化劑活化前，若所述儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器(32)檢測(cè)到所述儲(chǔ)罐(1)中的尾氣壓力高于臨界值時(shí)，打開所述泄壓閥07)，來使所述儲(chǔ)罐(1)中的尾氣經(jīng)由泄壓管(則排出。
9.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，其特征在于， 在所述催化器(…”中的催化劑活化后，將所述第四三通閥(^)切換到第二位置(8),將電磁截止閥04)打開，使所述儲(chǔ)罐(1)的所述壓縮泵(巧關(guān)閉，并將所述第一三通閥01)、第二三通閥02)、第三三通閥03)切換到第二位置(8), 在所述催化器(…”中的催化劑活化后，若所述儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器(32)檢測(cè)到儲(chǔ)罐(1)內(nèi)的壓力大于0且所述催化器側(cè)壓力傳感器(31)檢測(cè)到所述催化器(…”上游側(cè)的尾氣壓力沒有高于臨界值時(shí)，打開調(diào)壓閥(糾)，并結(jié)合所述催化器側(cè)壓力傳感器(31)的信號(hào)協(xié)同對(duì)所述調(diào)壓閥06)的開度進(jìn)行控制。
10.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理方法，其特征在于， 在所述催化器(…”中的催化劑活化后，將所述第四三通閥(^)切換到第二位置(8),將電磁截止閥04)打開，使所述儲(chǔ)罐(1)的所述壓縮泵(巧關(guān)閉，并將所述第一三通閥01)、第二三通閥02)、第三三通閥03)切換到第二位置(8), 在所述催化器(…”中的催化劑活化后，若所述催化器側(cè)壓力傳感器(31)檢測(cè)到所述催化器(…”上游側(cè)的尾氣壓力高于臨界值，或是所述儲(chǔ)罐側(cè)壓力傳感器(32)檢測(cè)到儲(chǔ)罐(1)內(nèi)的壓力為0時(shí)，關(guān)閉調(diào)壓閥06)。
【文檔編號(hào)】F02D23/00GK104405480SQ201410514093
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】趙安成 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)(蘇州）有限公司