CN114893290A - 减少发动机冷起动期间涡轮增压器的热损失的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“减少发动机冷起动期间涡轮增压器的热损失的方法和系统”。描述了用于减少发动机冷起动期间涡轮增压器的热损失的方法和系统。在一个示例中，涡轮增压器旁通管和涡轮增压器涡轮管相对于催化器的纵向轴线成四十五度定向，使得涡轮增压器涡轮可以被完全旁通，从而增加可以传递到催化器的能量。
Description
技术领域
本发明涉及用于减少发动机冷起动期间涡轮增压器的热损失的方法和系统。所述方法和系统可以改善在发动机冷起动期间热量向催化剂的输送。
背景技术
车辆的内燃发动机在发动机冷起动期间可能会排放较高水平的排放物。在发动机起动之后的一段时间内，联接到发动机的催化剂可能没有准备好处理发动机排放物。因此，比可能期望的更高水平的发动机排放物可能会到达大气。
减少发动机排放物的一种方式是更快地将催化剂的温度升高到高于催化剂起燃温度(例如，催化剂可以在阈值效率水平以上操作的温度)。然而，许多发动机包括涡轮增压器以增加发动机输出功率并且减少发动机燃料消耗。涡轮增压器包括涡轮，所述涡轮可以在发动机的排气系统中定位在催化剂上游。当发动机起动时，涡轮可以作为散热器操作，使得进入催化剂的排气的温度可以降低，直到涡轮和涡轮增压器达到更高的温度为止。因此，催化剂可能无法按期望尽快达到其起燃温度。因此，发动机排放物可能经过催化剂而未经处理。
发明内容
本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种发动机系统，所述发动机系统包括：催化器，所述催化器包括多个流动室；涡轮管出口，所述涡轮管出口相对于催化器的中心线成约45度布置；涡轮旁通通道管出口，所述涡轮旁通通道管出口相对于催化器的中心线成约45度布置；三通阀，所述三通阀被配置为将排气分配到涡轮旁通通道管出口和涡轮管出口；以及致动器，所述致动器用于调整三通阀的位置。
通过将涡轮管和涡轮旁通通道管定向成与催化器的中心线成约45度，可以提供减少涡轮增压器涡轮的热损失使得催化剂可以更快达到其起燃温度的技术结果，从而降低发动机排放水平。具体地，45度角可以利于使用三通阀来控制流过涡轮旁通通道管和涡轮管的排气，使得可以显著减少涡轮增压器涡轮的热损失。另外，涡轮旁通通道管与催化器的中心线之间的成角度的布置以及涡轮管与催化器的中心线之间的成角度的布置可以在发动机冷起动期间提高催化剂砖的利用率，使得可以减少发动机排放。
本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可减少发动机排气尾管排放。此外，所述方法可以经由利用单个涡轮旁通致动器来降低系统成本。另外，所述方法可以减小流动通道长度，使得在排气到达催化器之前可以保存更多的排气热量，从而减少达到催化剂起燃温度的时间量。
当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，将容易明白本说明书的以上优点和其他优点以及特征。
应理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所述主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
当单独地或参考附图来理解时，通过阅读在本文中称作具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文描述的优点，在附图中：
图1是发动机的示意图；
图2至图4是包括涡轮旁通管、涡轮管和催化器的第一示例性排气系统的示意图；
图5和图6是包括涡轮旁通管、涡轮管和催化器的第二示例性排气系统的示意图；
图7至图12是用于包括双涡管涡轮增压器的排气系统的示例性阀的示意图；以及
图13是用于操作排气系统的阀的方法的流程图。
图1至图12近似按比例绘制，然而，在其他实施例中，可以使用其他相对尺寸。
具体实施方式
本说明书涉及减少在发动机冷起动期间加热涡轮增压器涡轮可能损失的排气热量。可以经由涡轮增压器旁通管和涡轮增压器涡轮管来保存排气热量，所述涡轮增压器旁通管和涡轮增压器涡轮管被策略性地布置成使得涡轮增压器旁通管和涡轮增压器涡轮管两者可以在催化器的基本上整个面引导排气。排气系统可以是如图1中所示的涡轮增压发动机的一部分。在图2至图12中示出示例性排气系统和排气系统部件。在图13中示出用于操作排气系统的示例性方法。
参考图1，内燃发动机10(其包括多个气缸，图1中示出了其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。控制器12从图1和图2所示的各种传感器接收信号。控制器基于所接收的信号和存储在控制器12的存储器中的指令采用图1至图12所示的致动器以调整发动机和传动系或动力传动系统的操作。
发动机10由气缸盖35和缸体33组成，所述气缸盖和缸体包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在其中并且经由与曲轴40的连接进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。任选的起动机96(例如，低压(以小于30伏工作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。可以将任选的起动机96直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以经由皮带或链条将动力选择性地供应给曲轴40。此外，起动机96在未接合到发动机曲轴40和飞轮环形齿轮99时处于基本状态。
燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气门52可以由气门启用装置59选择性地启用和停用。排气门54可以由气门启用装置58选择性地启用和停用。气门启用装置58和59可以是机电装置。
直接燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。进气道燃料喷射器67被示出为定位成将燃料喷射到气缸30的进气道中，这被本领域技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66和67与由控制器12提供的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66和67。
另外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。由于节气门62的入口在增压室45内，因此增压室45中的压力可以被称为节气门入口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可以选择性地调整到介于完全打开与完全关闭之间的多个位置。废气门163可以经由控制器12进行调整以允许排气选择性地绕过涡轮164，从而控制压缩机162的转速。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。
点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。排气系统109可以包括通用排气氧(UEGO)传感器126，所述通用排气氧传感器被示出为在三元催化器70的上游联接到排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。
在一个示例中，催化器70可以包括多个砖和三元催化剂涂层。在另一个示例中，可以使用各自具有多块砖的多个排放控制装置。
控制器12在图1中被示出为常规的微计算机，所述常规的微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。除了先前论述的那些信号之外，控制器12被示出为还从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到推进力踏板130(例如，人/机接口)以用于感测人类驾驶员132所施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150(例如，人/机接口)以用于感测人类驾驶员132所施加的力的位置传感器154；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量结果；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量结果；以及来自传感器68的节气门位置的测量结果。也可以感测大气压力(传感器未示出)以供控制器12处理。在本描述的优选方面，曲轴每旋转一转，发动机位置传感器118产生预定数目的等距脉冲，据此可确定发动机转速(RPM)。
控制器12还可以接收来自人/机接口11的输入。起动或停止发动机或车辆的请求可以经由人类和到人/机接口11的输入来生成。人/机接口11可以是触摸屏显示器、按钮、按键开关或其他已知的装置。
在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经受四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般来说，排气气门54关闭并且进气气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部，以便增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其冲程的结束(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。
在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的结束并最靠近气缸盖时(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文称为点火的过程中，由诸如火花塞92等已知点火装置点燃所喷射的燃料，从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换成旋转轴的旋转动力。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。应注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。
图2是图1中所示的排气系统109的第一示例的详细剖视图。纵向方向、竖直方向和横向方向如288处所指示。排气从图1中所示的发动机排气歧管48流出，并且其可以流入涡轮增压器涡轮旁通管210和涡轮增压器涡轮管212中的任一者或两者。排气在流出排气尾管(未示出)之前流过催化剂载体(catalyst substrate)204中的单元(cell)208。具体地，排气在单元208的纵向方向上流过单元208。排气如箭头230所指示流动。
线250指示催化剂载体204的中心线。中心线250与单元208的纵向方向平行延伸。单元208可以支撑包括铂、钯或其他金属的洗覆涂层(未示出)。单元208引导排气流过载体204。催化器壳体202支撑载体204。
涡轮增压器涡轮旁通管210包括出口210a和入口210b。涡轮增压器涡轮旁通管210的出口210a的中心线251相对于催化剂载体204的中心线250以约45度角255定向(例如，涡轮增压器涡轮旁通管出口210a的中心线251与催化剂载体204的中心线250之间的角度可以在35度至55度的范围中)。通过相对于中心线250以45度角255放置出口210a，流过出口210a的排气可以被引导跨过催化剂载体204的整个正面205。另外，通过涡轮增压器涡轮旁通管210的全部排气可以被引导到催化剂载体204的正面205。此外，可以经由成角度的入口来改善流量利用率，并且流过涡轮增压器涡轮旁通管210的排气可以扫过整个载体正面或表面205。
涡轮增压器涡轮管212包括出口212a和入口212b。涡轮增压器涡轮管212的出口212a的中心线252从催化剂载体204的中心线250以约45度角256定向(例如，涡轮增压器涡轮管出口212a的中心线252与催化剂载体204的中心线250之间的角度可以在35度至55度的范围中)。通过相对于中心线250以45度角256放置出口212a，流过出口212a的排气可以被引导跨过催化剂载体204的整个正面205。另外，通过涡轮增压器涡轮管212的全部排气可以被引导到催化剂载体204的正面205。此外，可以经由成角度的入口来改善流量利用率，并且流过涡轮增压器涡轮管212的排气可以扫过整个载体正面或表面205。
在该示例中，废气门163是定位在涡轮增压器涡轮旁通管入口210b与涡轮增压器涡轮管入口212b处及其之间的三通阀。在第一位置中，废气门163可以完全关闭流过涡轮增压器涡轮旁通管210的排气。在第二位置中，废气门163可以完全关闭流过涡轮增压器涡轮管212的排气。废气门163还可以调整到第一位置与第二位置之间的中间位置，使得排气可以流过涡轮增压器涡轮管212和涡轮增压器涡轮旁通管210两者。致动器260可以调整废气门163的位置。致动器260可以是气动的或电动的。
现在参考图3，图2的示例性排气系统被示出为废气门163处于第一位置，其中废气门163完全关闭流过涡轮增压器涡轮管212的排气。通过将废气门163定位到第一位置，在排气系统109中流动的基本上所有排气(例如，大于90％)都可以流过涡轮增压器涡轮旁通管210。排气的流动由箭头302指示。另外，流过涡轮增压器涡轮旁通管210的排气可以被引导跨过催化剂载体204的整个面以利用更大百分比的催化器70。当废气门163处于第一位置时，在发动机冷起动期间，非常少的排气热量可以使涡轮164升温。
现在参考图4，图2的示例性排气系统被示出为废气门163处于第二位置，其中废气门163完全关闭流过涡轮增压器涡轮旁通管210的排气。通过将废气门163定位到第二位置，在排气系统109中流动的基本上所有排气(例如，大于90％)都可以流过涡轮增压器涡轮管212。排气的流动由箭头402指示。另外，流过涡轮增压器涡轮管212的排气可以被引导跨过催化剂载体204的整个面以利用更大百分比的催化器70。
现在参考图5，示出了类似于图2中的排气系统109的排气系统。然而，在该示例中，废气门163是定位在涡轮增压器涡轮旁通管出口210a与涡轮增压器涡轮管出口212a处及其之间的三通阀。在第一位置中，废气门163可以完全关闭流过涡轮增压器涡轮管212的排气。在第二位置中，废气门163可以完全关闭流过涡轮增压器涡轮旁通管210的排气。废气门163还可以调整到第一位置与第二位置之间的中间位置，使得排气可以流过涡轮增压器涡轮管212和涡轮增压器涡轮旁通管210两者。致动器260可以调整废气门163的位置。致动器260可以是气动的或电动的。
在图5中，废气门163被示出处于第一位置，其中废气门163经由关闭出口212a完全关闭流过涡轮增压器涡轮管212的排气。通过将废气门163定位到第一位置，在排气系统109中流动的基本上所有排气(例如，大于90％)都可以流过涡轮增压器涡轮旁通管210。排气的流动由箭头502指示。另外，流过涡轮增压器涡轮旁通管210的排气可以被引导跨过催化剂载体204的整个面以利用更大百分比的催化器70。当废气门163处于第一位置时，在发动机冷起动期间，非常少的排气热量可以使涡轮164升温。
现在参考图6，图5中所示的排气系统被示出为废气门163处于第二位置中。第二位置是其中废气门163完全关闭流过涡轮增压器涡轮旁通管210的排气的位置。通过将废气门163定位到第二位置，在排气系统109中流动的基本上所有排气(例如，大于90％)都可以流过涡轮增压器涡轮管212。排气的流动由箭头602指示。另外，流过涡轮增压器涡轮管212的排气可以被引导跨过催化剂载体204的整个面以利用更大百分比的催化器70。
现在参考图7至图10，示出了废气门163的另一个实施例。在该实施例中，废气门163用于双涡管涡轮增压器。在若干位置示出了废气门163的平面图，以示出废气门163的功能。
在图7中，废气门163被示出为处于其中排气完全绕过涡轮增压器涡轮(未示出)的位置。废气门163包括圆柱形护罩702或壳体，其中矩形板704和弯曲板706围绕中心旋转轴708旋转。中心旋转轴708联接到矩形板704，并且矩形板704经由连接器712联接到弯曲板706。致动器710可以同时控制矩形板704、中心旋转轴708和弯曲板706的位置，以控制流过废气门163的排气的方向。在图7所示的位置中，废气门163允许排气从入口720和721流向涡轮增压器旁通管740，所述涡轮增压器旁通管将排气直接从废气门163引导到催化器70(未示出)。在该位置中，废气门163防止排气流向双涡管730和731，所述双涡管将排气直接提供到涡轮增压器涡轮(未示出)。完全覆盖双涡管730和731的矩形板704防止排气流向涡轮。排气沿箭头750的方向流过废气门163。弯曲板706远离涡轮增压器旁通管740定位，以允许排气流过废气门163。
在图8中，废气门163被示出为处于其中排气流向涡轮增压器涡轮(未示出)并且不流向涡轮增压器旁通管或通道的位置。在图8所示的位置中，废气门163允许排气从入口720和721流向双涡管730和731，所述双涡管将排气直接从废气门163引导到涡轮增压器涡轮(未示出)。在该位置中，废气门163防止排气流向涡轮增压器旁通管740，所述涡轮增压器旁通管将排气直接提供到催化器(未示出)。具体地，完全覆盖旁通管740的弯曲板706防止排气流向涡轮增压器旁通管740。排气沿箭头850的方向流过废气门163。矩形板704被定位成允许排气从入口720和721流向双涡管730和731。
现在参考图9和图10，废气门163被示出为处于其中矩形板与水平面成15度的位置。入口720可以联接到第一组发动机气缸的排气歧管，并且入口721可以联接到第二组发动机气缸的排气歧管。弯曲板706完全覆盖涡轮增压器旁通管740，使得排气不会直接从废气门163流向图1中所示的催化器70。矩形板704允许排气从第一组气缸流向双涡管730和731中的每一者，如图9中的箭头950所指示。矩形板704允许排气从第二组气缸流向双涡管730和731中的每一者，如图10中的箭头1050所指示。以这种方式，来自两组气缸的排气流可以支持流过两个涡管通道的流量，使得流向双涡管的流量不会受到涡管与气缸组之间缺乏连通的负面影响。
现在参考图11，示出了连接器712的侧视图。在该示例中，连接器712由两个梁1102和1104组成。第一梁1102朝向矩形板704的顶侧偏置，并且第二梁1104朝向矩形板704的底侧偏置。两个梁1102和1104支撑弯曲板706，同时允许排气在矩形板704与弯曲板706之间流动。
现在参考图12，示出了连接器712的侧视图。在该示例中，连接器712由单个板1202组成。板1202包括允许排气在矩形板704与弯曲板706之间流动的第一槽1203和第二槽1204。板1202支撑弯曲板706，同时允许排气在矩形板704与弯曲板706之间流动。
图1至图12的系统提供了一种发动机系统，所述发动机系统包括：催化器，所述催化器包括多个流动室；涡轮管，所述涡轮管相对于催化器的中心线成约45度布置；涡轮旁通通道管，所述涡轮旁通通道管相对于催化器的中心线成约45度布置；三通阀，所述三通阀被配置为将排气分配到涡轮旁通通道管出口和涡轮出口管；以及致动器，所述致动器用于调整三通阀的位置。所述系统还包括控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使控制器在发动机冷起动期间经由致动器基本上完全关闭涡轮的入口。所述系统包括其中三通阀定位在涡轮管的入口处和涡轮旁通通道管的入口处。所述系统包括其中三通阀定位在涡轮管的入口与涡轮旁通通道管的入口之间。所述系统包括其中三通阀定位在涡轮旁通通道管的出口处和涡轮管的出口处。所述系统包括其中三通阀定位在涡轮管的出口与涡轮旁通通道管的出口之间。所述系统包括其中涡轮管和涡轮旁通通道管联接到用于催化器的壳体。
图1至图12的系统提供了一种发动机系统，一种用于使用旋转流量控制阀的完全排气旁通的系统，所述系统包括：圆柱形护罩；矩形板，所述矩形板跨越圆柱形护罩的直径；弯曲板，所述弯曲板定位在圆柱形护罩的圆周上；以及中心旋转轴，所述中心旋转轴控制矩形板和弯曲板的旋转运动；其中矩形板直接附接到中心旋转轴，并且弯曲板经由两个梁附接到中心旋转轴。所述系统包括其中矩形板直接附接到中心旋转轴。所述系统包括其中弯曲板经由两个梁附接到中心旋转轴。所述系统包括其中弯曲板经由板附接到中心旋转轴。所述系统还包括致动器和控制器。所述系统还包括用于圆柱形护罩、矩形板和弯曲板的壳体。所述系统包括其中壳体包括五个通道。
现在参考图13，示出了用于操作废气门的方法的流程图。图13的方法可并入图1的系统中并可与其配合。此外，图13的方法的至少部分可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令并入，而该方法的其他部分可经由控制器变换物理世界中的装置和致动器的操作状态来执行。
在1302处，方法1300确定车辆工况。在一个示例中，方法1300从本文描述的各种传感器确定发动机温度、环境空气温度、自最近发动机起动以来的时间量、驾驶员需求扭矩、发动机转速和发动机负荷。在确定车辆工况之后，方法1300前进到1304。
在1304处，方法1300判断发动机当前是否正在经历发动机冷起动。当发动机温度低于阈值温度、发动机正在转动起动或处于怠速、发动机已经运行(例如，燃烧燃料)小于阈值时间量时，可能发生发动机冷起动。如果方法1300判断发动机当前正在经历发动机冷起动，则答案为是，并且方法1300前进到1306。否则，答案为否并且方法1300前进到1310。
在1306处，方法1300将废气门调整到第一位置以完全关闭流向涡轮增压器涡轮的排气。在一个示例中，废气门可以是图2中所示的废气门。在其他示例中，废气门可以是图5和图6中所示的废气门。在另外其他示例中，废气门可以是图7至图10中所示的废气门。方法1300前进到1308。
在1308处，方法1300判断催化剂的温度是否高于催化剂的起燃温度。如果是，则答案为是并且方法1300前进到1310。否则，回答为否并且方法1300返回到1308。
在1310处，方法1300将废气门的位置调整到基于期望增压量的位置。期望的增压量可以是发动机转速和驾驶员需求扭矩的函数。在一个示例中，可以将废气门调整到第二位置，在所述第二位置处，废气门完全关闭流向涡轮增压器涡轮旁通管210的排气。通过完全关闭流向涡轮增压器旁通管210的排气，可以向发动机提供全增压压力。替代地，可以将废气门调整到第三位置，所述第三位置允许排气流过涡轮增压器涡轮旁通管210并且流过涡轮增压器涡轮管212。第三位置对于部分负荷状况可能是有用的。方法1300前进以退出。
以这种方式，可以在发动机冷起动状况期间减少涡轮增压器涡轮的热损失。如果发动机是热的，则可以调整废气门位置以提高发动机效率。废气门可以被构造为如本文所示的三通阀。
因此，图13的方法提供了一种用于操作涡轮增压器三通阀的方法，所述方法包括：调整三通阀的位置以防止排气在发动机冷起动期间流过涡轮；在冷起动期间，经由涡轮旁通通道管使排气流向催化器，所述涡轮旁通通道管相对于催化器的中心线成约45度布置；调整三通阀的位置以允许排气在发动机冷起动之后流过涡轮并且防止排气在冷起动之后流过涡轮旁通通道管，其中排气从涡轮流过涡轮管，所述涡轮管相对于催化器的中心线成约45度布置。所述方法还包括调整三通阀的位置以允许排气流过涡轮和涡轮旁通通道管。所述方法包括其中三通阀定位在涡轮旁通通道管的入口处和涡轮管的入口处。所述方法包括其中三通阀定位在涡轮旁通通道管的出口处和涡轮管的出口处。所述方法包括其中经由致动器和控制器调整三通阀的位置。所述方法包括其中催化器的中心线与催化器中所包括的单元的纵向轴线平行延伸。
应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一个或多个。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是达成本文所描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可根据所使用的特定策略而重复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少部分可图形地表示要被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当通过结合一个或多个控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施所描述的动作时，控制动作还可变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
本描述到此结束。阅读了本描述的本领域技术人员会想起许多更改和修改而不脱离本描述的精神和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或替代性燃料配置操作的单气缸、I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可有利地使用本描述。
Claims (13)
1.一种发动机系统，其包括：
催化器，所述催化器包括多个流动室；
涡轮管出口，所述涡轮管出口相对于所述催化器的中心线成约45度布置；
涡轮旁通通道管出口，所述涡轮旁通通道管出口相对于所述催化器的所述中心线成约45度布置；
三通阀，所述三通阀被配置为将排气分配到所述涡轮旁通通道管出口和所述涡轮管出口；以及
致动器，所述致动器用于调整所述三通阀的位置。
2.如权利要求1所述的发动机系统，其还包括控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器在发动机冷起动期间经由所述致动器基本上完全关闭涡轮管的入口。
3.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述三通阀定位在涡轮管的入口处和涡轮旁通通道管的入口处。
4.如权利要求3所述的发动机系统，其中所述三通阀定位在所述涡轮管的所述入口与所述涡轮旁通通道管的所述入口之间。
5.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述三通阀定位在所述涡轮旁通通道管出口处和所述涡轮管出口处。
6.如权利要求5所述的发动机系统，其中所述三通阀定位在所述涡轮管出口与所述涡轮旁通通道管出口之间。
7.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述涡轮管出口和所述涡轮旁通通道管出口联接到用于所述催化器的壳体。
8.一种用于操作涡轮增压器三通阀的方法，其包括：
调整所述涡轮增压器三通阀的位置以防止排气在发动机冷起动期间流过涡轮；
在所述发动机冷起动期间，使排气经由涡轮旁通通道管流向催化器，所述涡轮旁通通道管相对于所述催化器的中心线成约45度布置；
调整所述涡轮增压器三通阀的所述位置以允许排气在所述发动机冷起动之后流过所述涡轮并且防止排气在所述发动机冷起动之后流过所述涡轮旁通通道管，其中所述排气从所述涡轮流过涡轮管，所述涡轮管相对于所述催化器的中心线成约45度布置。
9.如权利要求8所述的方法，其还包括调整所述涡轮增压器三通阀的所述位置以允许排气流过所述涡轮和所述涡轮旁通通道管。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述涡轮增压器三通阀定位在所述涡轮旁通通道管的入口处和涡轮管的入口处。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述涡轮增压器三通阀定位在所述涡轮旁通通道管的出口处和涡轮管的出口处。
12.如权利要求8所述的方法，其中经由致动器和控制器调整所述涡轮增压器三通阀的所述位置。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述催化器的所述中心线与所述催化器中所包括的单元的纵向轴线平行延伸。
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