[发明专利]用于内燃机的排气系统以及用于控制该排气系统的方法

说明书

用于车辆的内燃机的排气系统包括位于来自内燃机的排气流中的涡轮机，位于排气流内的涡轮机上游的第一柴油氧化催化器，以及用于选择性地绕过柴油氧化催化器周围的排气流至涡轮机的旁路。

技术领域

本公开涉及一种用于内燃机的排气系统以及用于控制该排气系统的方法。

背景技术

该部分一般性地介绍了本公开的背景。当前署名的发明人的工作，在该引言中描述的范围以及说明书的在提交时可能不另外被作为现有技术的方面，既不被明确也未隐含地被认可为本公开的现有技术。

具有涡轮增压器的内燃系统的排气系统还可以包括位于涡轮增压器的涡轮机的排气流的下游的柴油氧化催化器(DOC)。DOC将碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)氧化成二氧化碳(CO2)和水(H₂O)。DOC相对于温度的有效性大体上在图1中示出。

图1示出了曲线图100，其具有表示温度的第一轴102和表示转化百分比的第二轴104。DOC的碳氢化合物(HC)的转化百分比相对于温度的示例性关系由线106示出，DOC的一氧化碳(CO)的转化百分比(CO)相对于温度的示例性关系由线108示出。图1清楚地说明了DOC能够转化碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的效率取决于温度，从而较低的温度可导致转化百分比的降低。相反，较高的温度通常导致增加的转化百分比。

涡轮增压器中的涡轮机对流过排气流并进入DOC的排气的温度具有影响。特别地，用于涡轮增压器的涡轮机将降低排气流的温度，并且因此可能不利地影响DOC的效率。排气温度的降低意味着DOC可能会具有降低的转化百分比。

已经提出的一个替代方案是将DOC移动至来自涡轮机的排气的上游位置。然而，这种配置也有缺点。图2是曲线图200，表示水平轴202上的时间和垂直轴204上的增压压力。具有位于涡轮机下游的DOC的排气构造的增压压力与时间的关系由线206表示，并且其中DOC位于涡轮机上游的排气构造的增压压力与时间的关系用线208表示。如可以清楚地看到的，当DOC从涡轮机后的位置移动到涡轮机前的位置时，引入了增压压力的明显的延迟210。

已经提出的另一替代方案是在来自涡轮机的排气的上游位置提供一个小的DOC，并且在来自涡轮机的排气的下游提供另一DOC。然而，这种配置也有缺点。例如，小的DOC将增加至发动机的排气的背压。这可能导致满负荷时性能的降低。

发明内容

在示例性方面，用于车辆的内燃机的排气系统包括位于来自内燃机的排气流中的涡轮机，位于排气流中的涡轮机上游的第一柴油氧化催化器，以及用于选择性地绕过第一柴油氧化催化器周围的排气流至涡轮机的旁路。

在另一示例性方面，所述系统还包括位于所述排气流内的涡轮机下游的第二柴油氧化催化器。

在另一示例性方面，系统还包括被编程为选择性地启动旁路的控制器。

在另一示例性方面，控制器被编程为在内燃机的瞬时条件下启动旁路。

在另一个示例性方面，瞬时条件包括节气门顶置。

在另一个示例性方面，当增压误差超过预定阈值时，控制器被编程为启动旁路。

在另一个示例性方面，当温度超过预定阈值时，控制器被编程为启动旁路。

在另一示例性方面，温度是排气流温度。

在另一示例性方面，温度是冷却剂温度。

在另一示例性方面，第一柴油氧化催化器形成环形同轴形状。

以这种方式，涡轮机前柴油氧化催化器的旁路提供了利用在排气流中的涡轮机之前的较高温度的能力，从而与涡轮机后DOC相比，提高碳氢化合物和一氧化碳的转化，同时通过选择性地绕过涡轮机前DOC，最小化和/或避免对涡轮机效率的任何不利影响。