专利名称：排气气体净化装置和排气气体净化方法
技术领域：
本发明总体涉及一种采用催化转换器净化内燃机的排气气体的排气气 体净化装置。更具体地，本发明涉及通过在紧接着发动机冷起动之后安装在 主排气通道中的主催化转换器还没有处于活性状态期间、将排气气体导S1入 装配有分离催化转换器的旁路通道来改善排气气体净化装置。
背景技术：
多数具有内燃机的车辆装配有排气气体净化装置。多数排气气体净化系 统设置在车辆地板下并且包括催化转换器。当催化转换器布置在发动机的相 对下游位置时，在内燃机冷起动直到主催化转换器温度升高并且主催化转换 器处于活性状态的时间段内无法得到足够的排气气体净化效果。同时，催化 转换器布置得越位于上游，即，催化转换器布置得越接近发动机，那么催化 转换器的寿命会由于催化器的热恶化而下降。因此， 一些车辆设置有包括主催化转换器和旁路催化转换器的排气气体 净化系统，其中的旁路催化转换器的负载率小于主催化转换器。这种类型的 排气净化系统的一项实例公开在日本未审公开专利申请No. 2005-351088 中。在该出版物中，提出一种具有主排气通道和旁路排气通道的排气气体净 化装置，该主排气通道具有主催化转换器，旁路排气通道设置成与主排气通 道的上游部分平行。旁路催化转换器设置在旁路排气通道中，并且设置有选 择阀以允许排气气体流导引至主排气通道或旁路排气通道。对该选择阀进行 控制以使得紧接着发动机冷起动之后，排气气体通过旁路排气通道并且由旁 路催化转换器净化。由于旁路催化转换器比主催化转换器更加位于上游并且 其负载率小于主催化转换器，所以旁路催化转换器迅速变为活性状态并且在早期阶段开始净化排气气体。鉴于上述情况，本领域技术人员从该公开内容中可知需要一种改善的排 气气体净化装置。本发明解决这一需求以及其他需求，本领域技术人员从本 公开内容中可清楚地得知。发明内容已经发现，在上述排气气体净化装置中，当主催化转换器达到活性温度 并且排气气体的流动^^人旁路排气通道切换至主排气通道时，主排气通道的上 游侧会滞留有剩余空气。因此，当切换排气气体的流动路径时，主排气通道 中的剩余空气与旁路排气通道的理想配比的排气气体混合，稀混合物进入主 催化转换器。因此，即使主催化转换器处于活性状态，也可能无法充分地净 化稀排气气体混合物，NOx将会从车辆排出。有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种能够在紧接着内燃机启动之后 的期间可靠地净化排气气体的排气气体净化装置。上述目的可基本上通过设置一种排气气体净化装置来实现，该排气气体 净化装置基本上包括主排气通道、主催化转换器、旁路排气通道、旁路催化转换器、选择阀和控制器。该主排气通道用以从内燃积4妄收排气气体。主催化转换器设置在所述主排气通道中。该旁路排气通道包括在位于所述主催化 转换器上游的第一点处连接于所述主排气通道的第一端以及在位于所述主 催化转换器上游的第二点处连接于所述主排气通道的第二端。该旁路催化转 换器在所述旁路排气通道的所述第一端与第二端之间设置在所述旁路排气 通道中。该选择阀用以选择性地控制来自所述内燃机的所述排气气体在所述 主排气通道与所述旁路排气通道之间的流动。该控制器用以控制所述内燃机 的燃烧状态并且选4奪性地打开和关闭所述选择阀。该控制器还用以在控制所 述选择阀以阻断所述排气气体流过所述主排气通道以及随后控制所述选择 阀以导引所述排气气体流过所述主排气通道时，将所述内燃机控制为具有浓 空燃比的浓燃烧状态，使得保留在所述主排气通道中的剩余空气与来自所述 旁路排气通道的浓排气气体混合。本领域技术人员通过下述详细说明将清楚地了解本发明的这些和其他 目的、特征、方面和优势，下述详细说明结合附图公开了本发明的优选实施 例。
现在参照形成本原始公开内容的一部分的附图图1是示出根据本发明一项实施例的排气气体净化装置的简化示意图；图2是示出在由图1所示的排气气体净化装置的控制器进行排气气体净 化控制期间执行的处理步骤的流程图；图3是示出由图l所示的排气气体净化装置的控制器执行的用于设定延 迟时间Tf的处理步骤的流程图；图4是用于说明图1所示的排气气体净化装置的控制器的排气气体净化 控制的时间图。
具体实施方式
下面将参照
本发明的选定实施例。本领域技术人员从该公开内 容可知，本发明的实施例的下述说明只是示意性的，并不是为了限定本发明 的范围。首先参照图1，示出根据本发明一项实施例的排气气体净化装置ioo的 简化示意图。排气气体净化装置100连接至具有一个或多个气缸1的内燃机。 尤其地，排气气体净化装置100流体连接至每个气缸1的排气口 ，以接收内 燃机的气缸1的排气气体。排气气体净化装置100构造成使得在内燃机的排 气气体排出至外部之前对内燃机的排气气体加以净化。排气气体净化装置包括用于初始地接收内燃机的气缸1的所有排气气体 的主排气通道2和设置在主排气通道2中用于净化内燃机的气缸1的排气气 体的主催化转换器3。主催化转换器3布置在车辆车厢地板下方。在所示实 施例中，主排气通道2包括多个上游主排气通道2a、中间主排气通道2b和 下游主排气通道2c。上游主排气通道2a的上游端分别连接至发动机的气缸1即#1至#4气缸 的相应一个的排气口，下游端集中在一起。中间主排气通道2b流体连接至 上游主排气通道2a的下游端并且在连接点P流体连接至下游主排气通道2c 的上游端。主催化转换器3 -没置在下游主排气通道2c中，下游主排气通道 2c的下游端将排气气体排气出至外部。主催化转换器3安装在下游主排气通 道2c中，主催化转换器3的催化器包括三元催化器和HC捕获催化器。选择阀4设置在每个上游主排气通道2a (每个上游主排气通道2a连接 至上述气缸1其中之一)中的上游主排气通道2a的下游端流体连接至中间 主排气通道2b的集中部分附近。选择阀4用以相对于中间主排气通道2b打 开和关闭上游主排气通道2a。尤其，上游主排气通道2a通过位于选择阀4 下游的单一通道流体连接在一起，单一汇合部分5连接至中间主排气通道2b。当发动机处于冷状态时，关闭选择阀4。当选择阀4关闭时，上游主排 气通道2a与中间主排气通道2b之间的连通^皮阻断。除了将选择阀4设置在每个上游主排气通道2a中，也可使用设置在汇 合部分5处的单一选择阀单元6。在选择阀单元6设置在汇合部分5处的情 况下，选择阀单元6设置有内部选择阀，用以打开和关闭上游主排气通道2a 的横截面，从而允许或阻断上游主排气通道2a与中间主排气通道2b之间的 连通。排气气体净化装置100还包括旁路排气通道7，用于在选择阀4关闭时 转换排气气体通过设置在旁路排气通道7中的一对旁路催化转换器8。在所 示实施例中，旁路排气通道7包括多个上游旁路排气通道7a和一个下游旁道2c连接到一起的连接或汇合点P处汇合至主排气通道2。上游旁路排气通道7a的上游端形成旁路排气通道7的第一端。上游旁 路排气通道7a分别在位于主催化转换器3上游的第一分支点9处连接至主 排气通道的上游主排气通道2a。因此，上游旁路排气通道7a从每个上游主 排气通道2a分支，然后在下游旁路排气通道7b的上游端处汇合到一起。下游旁路排气通道7b的下游端形成旁路排气通道7的第二端。下游旁 路排气通道7b在位于主催化转换器3上游的连接(第二分支)点P处连接 至主排气通道的中间主排气通道2b。旁路催化转换器8设置在旁路排气通道 7中的旁路排气通道7的第一和第二端之间，即，在下游旁路排气通道7b 中。因此，旁路催化转换器8布置在主催化转换器3的上游。当关闭选择阀4时，上游主排气通道2a与中间主排气通道2b之间的连 通被阻断，并且排气气体通过旁路排气通道7以被旁路催化转换器8顺序地 净化。当打开选^l奪阀4时，上游主排气通道2a与中间主排气通道2b之间连 通，排气气体流入中间主排气通道2b，以被主催化转换器3净化。选择阀4上游的主排气通道2的距离和通过容量越小，紧接着发动机冷起动之后的旁路排气通道7中的排气气体的温度就越容易升高。从每个上游 主排气通道2a分支的旁路排气通道7的上游旁路排气通道7a的横截面面积 明显小于上游主排气通道2a的横截面面积。因此，虽然主排气通道2被阻 断时一些排气气体流入旁路排气通道7，但是大多数排气气体在主排气通道 2打开时流至主排气通道2。上游旁路排气通道7a的上游端连接至上游主排 气通道2a的分支点9尽可能相对于上游主排气通道2a位于上游。上游旁路 排气通道7a汇合到一起并且连接至单一下游旁路排气通道7b。如前文所述， 下游旁路排气通道7b的下游侧与中间主排气通道2b和下游主排气通道2c 连接在一起的连接(汇合)点P汇合。虽然上游旁路排气通道7a在图1的 简单示意图中如图所示比较长，但是上游旁路排气通道7a实际上构造得尽 可能短。换句话说，上游旁路排气通道7a构造成通过可能的最短距离与下 游旁路排气通道7b汇合。每个旁路催化转换器8包括布置在下游旁路排气通道7b中间部分中的 三元催化器。旁路催化转换器8布置成尽可能位于下游旁路排气通道7b的 下游。下游旁路排气通道7b也构造成尽可能短。旁路催化转换器的负载率 小于主催化转换器，并且优选地使用具有极佳低温活性的催化剂。旁路催化 转换器8布置成尽可能位于上游，即尽可能接近发动机，使得其可在发动机 启动之后的早期被激活。排出旁路催化转换器8的已净化排气气体流过下游旁路排气通道7b并 且在中间主排气通道2b与下游主排气通道2c连接到一起的连接或汇合点P 处流入下游主排气通道2c。第一空燃比传感器19a布置在旁路催化转换器8的上游侧，第二空燃比 传感器19b布置在主催化转换器3的上游侧。空燃比传感器19a和19b用以 检测进入催化转换器8和3的相应一个的排气气体的空燃比。第一氧气传感 器20a布置在旁路催化转换器8的下游测，第二氧气传感器20b布置在主催 化转换器3的下游测。氧气传感器20a和20b用以检测离开相应催化转换器 8和3的排气气体的过量空气状态。传感器19a、 19b、 20a和20b的输出传送至控制器30，该控制器设计成 执行排气气体净化装置的全面控制。除了传感器19a、 19b、 20a和20b的输 出之外，控制器30也接收转速传感器50、油门踏板传感器51和节气门传感 器52的信号，它们分别表示发动机的转速、油门踏板位置和节气门开度。根据这些传感器的信息，控制器30判定催化转换器3和8的激活状态并且 据此控制选择阀4的打开-关闭状态以及发动机的燃料喷射。控制器30采用集成控制器，其用作发动机控制单元(ECU)以控制选 择阀4的打开和关闭以及内燃机的操作状态。控制器30优选地包括具有发 动机控制程序的微电脑，该程序控制内燃机的操作状态，如下文所述。控制 器30也包括其他传统部件，诸如输入接口电路、输出接口电路和存储装置 诸如ROM (只读存储器)装置和RAM (随机访问存储器)装置。本领域技 术人员从本公开内容可知，控制器30的精确结构和算法可以是能够执行本 发明功能的硬件和软件的任何组合。存储功能的氧化铈添加剂。根据第二空燃比传感器19b的输出，控制器30 控制例如燃料喷射状态，使得存储在主催化转换器3中的氧气被释放或者吸 收，存储在主催化转换器3中的氧气量位于规定的范围内。如下文所述，采用所示实施例，当排气气体流通过控制器30从旁路排 气通道7切换至主排气通道2时，内燃机由控制器30控制达到以浓空燃比 进行燃烧的燃烧状态。达到浓燃烧状态的这一控制与选择阀4的打开操作协 调地执行。从发动机排出的浓排气气体流过旁路排气通道7并且在流入主催 化转换器3之前与保留在选择阀4下游的主排气通道2中的空气混合。因此， 当选择阀4打开时，进入主催化转换器3的排气气体混合物的空燃比采用理 想配比，并且可防止在进入主催化转换器3之前理想配比排气气体与空气混 合并且变为稀混合物的情况。因此，排气气体被充分地净化，并且可防止 NOx排出至外部。现在将对如上所述的在排气气体净化装置100的控制器30中执行的排 气气体净化控制加以说明。尤其，将说明当选择阀4从关闭状态操作至打开 状态使得排气气体流从旁路排气通道7切换至主排气通道2时在控制器30 中执行的排气气体净化控制。紧接着内燃机启动之后，排气气体被导引至旁路催化转换器8，其具有 小负载率并且可快速地达到其激活温度。除了净化排气气体，使排气气体通过下游至主催化转换器3可加速主催化转换器3的加热。当主催化转换器3达到其激活温度时，选择阀4操作(打开)至打开状 态，排气气体被重新导向使得排气气体在不通过旁路排气通道7的情况下直接地流入主排气通道。因此，排气气体通过上游主排气通道2a、中间主排气 通道2b和下游主排气通道2c直接地流入主催化转换器3。在打开选择阀4之前，将排气气体的空燃比控制为非常适于以旁路催化 转换器8净化排气气体的空燃比。在冷起动的情况下，紧接着发动机启动之 后，在排气气体可通过选择阀4之前，关闭选择阀4。因此，剩余空气(外 部空气)保留在选择阀4下游的中间主排气通道2b中。如果在选择阀4关 闭时进行理想配比的燃烧，那么一旦打开选择阀4，则中间主排气通道2b 中的滞留空气将流动并且与旁路排气通道7的理想配比排气气体混合，由此 形成进入主催化转换器3的稀排气气体混合物。在这种情况下，由于主催化 转换器3设计成净化具有理想配比空燃比的排气气体，所以主催化转换器3 无法充分地净化稀排气气体，即使其处于活性状态。气体混合物的问题的排气气体净化控制。图2是示出根据本发明的排气气体净化控制的处理步骤的流程图。该控 制由控制器30执行，例如在每次发动机起动时。在步骤Sl,控制器30检查发动机操作区域或者发动机状态。更具体地 说，控制器30读取发动机转速、油门踏板位置(TP)、节气门开度(TVO) 和第二空燃比传感器19b和第二氧气传感器20b的输出。根据这些检测值， 控制器30判定发动机的操作状态和主催化转换器3的激活状态。在步骤S2，控制器30判定所判定的操作状态是否处于需要选择阀4打 开的状态。需要选择阀4打开的状态包括当将排气气体导引至旁路排气通道 时要求发动机的大负荷以及主催化转换器3处于活性状态。当任何一种状态 存在时，控制器30执行控制以打开选择阀4。如果控制器30在步骤S2判 定选择阀4需要打开，那么控制器30前进至步骤S3。否则，控制器30返 回至步骤S1。在步骤S3，控制器30读取第二空燃比传感器19b的输出并且检查主催 化转换器3的氧气吸收量是否处于规定范围。在步骤S4，控制器30判定当 前控制循环是否处于将执行选择阀4的打开控制的第一控制循环。如果第一 次执行打开控制(即，开始阀门打开控制)，那么控制器30前进至步骤S5。 在开始打开选择阀4的控制之前，将排气气体的空燃比控制为非常适于以旁 路催化转换器8净化排气气体的空燃比。在步骤S5，控制器30临时增加喷入发动机燃烧室中的燃料量(浓燃料 峰值控制),使得浓排气气体被送入旁路排气通道7。在浓燃料峰值控制期间， 对燃料进行控制从而当浓排气气体与保留在中间主排气通道2b中的剩余空 气混合时获得具有理想配比空燃比的空气燃料混合物。在步骤S7，控制器30设定延迟时间Tf,该延迟时间表示从当步骤S5 的浓燃料峰值控制开始时直到指示选择阀4打开的信号被实际地发出所等待 的时间量。在设定延迟时间Tf之后，控制器30返回至步骤S1。现在将使用 图3所示的流程图说明设定延迟时间Tf的方法。在步骤S21，控制器30读取表示在浓燃料峰值控制期间从发动机排出 的排气气体到达主催化转换器3所需的时间量的时间T*。时间T浓是釆用实 验方法或者一些其他方法预先判定的预定时间量。在步骤S2，控制器30读 取表示在将打开命令发送至选择阀4之后选择阀4实际打开所需的时间量的 延迟时间Ta。在步骤S23,控制器30读取表示在选择阀4实际打开之后中 间主排气通道2b中的剩余空气到达主催化转换器3所需的时间的延迟时间 Tb。延迟时间Ta和Tb为采用实验方法或者一些其他方法预先判定的预定时 间量。然后，在步骤S24，控制器30使用如下所示的方程计算延迟时间Tf。Tf=T浓-(Ta+Tb) ( 1 )再次参照图2的流程图，在步骤S6，由于选"t奪阀4的阀打开控制已经 执行超过一次，所以延迟时间Tf已经被设定，并且控制器30继续浓燃料峰 值控制。在步骤S8，控制器30确定计时器的值Tc是否等于或大于步骤S7 中设定的延迟时间Tf。计时器值Tc示出自从浓燃料峰值控制开始起所过去 的时间量(在步骤S5 )。值Tf是从浓燃料峰值控制开始起直到发出选择阀打 开命令所过去的规定时间量。换句话说，当该条件满足并且规定时间量Tf 已经过去(即，Tc^Tf)时，控制器30然后前进至步骤S9并且将打开命令 发送至选择阀4。中间主排气通道2b中的空气然后与旁路排气通道7的浓排物。同时，如果该条件(即，Tc^Tf)没有满足，那么控制器30前进至步 骤S10并且在不打开选择阀4的情况下(即，选择阀4仍然关闭)返回至步 骤S6。在步骤S9之后，控制器30前进至步骤Sll并且判定自从选择阀4打开 起已经过去的时间Tc是否等于或大于规定时间量Tt。规定时间量Tt示出中间主排气通道2b中的所有剩余空气流入主催化转换器3所需的时间量。根据剩余空气设定浓燃料峰值控制持续的时间量。浓燃料峰值控制持续 的时间量可通过将旁路排气通道7与主排气通道2汇合的连接或汇合点P定 位在尽可能的上游、使得中间主排气通道2b更短并且剩余空气量更少而被 缩短。图4出以时间图的形式示出如图2的流程图所示的控制。例如，在时刻 tl，主催化转换器3达到激活温度并且首先满足打开选择阀4的条件。转换 为打开标记(步骤S2)。在标记切换为打开的同时，将目标空燃比改变至更 浓的值并且执行浓燃料峰值控制。如果选择阀4保持关闭，那么浓燃料峰值 控制会使得进入主催化转换器3的排气气体的空燃比变得更浓，如图所示。选择阀4实际上在自从时刻tl起已经经过延迟时间Tf+Ta的时刻t2， 以及在自从时刻t2起已经经过延迟时间Tb的时刻t3，中间主排气通道2b 中的剩余空气与从发动机的燃烧室排出的浓排气气体混合并且进入主催化 转换器3。如果没有执行浓燃料峰值控制，那么旁路排气通道7的理想配比 排气气体将与中间主排气通道2b的空气混合并且稀混合气将进入主催化转虚线所示)。但是，采用所示实施例，发动机的燃烧状态得以控制，使得浓 排气气体与选择阀4打开并且中间主排气通道2b的剩余空气到达主催化转 换器3的正时协调地、通过旁路排气通道7并且到达主催化转换器3。因此， 空气和浓排气气体混合到一起并且进入主催化转换器3，作为理想配比混合 物。因此，即使紧接着选择阀4打开之后，进入主催化转换器3的排气气体 也具有理想配比空燃比并且可由主催化转换器3充分地净化。在时刻t4，当推算中间主排气通道2b中的所有剩余空气已经进入主催 化转换器3时，浓燃料峰值控制结束并且控制器30切换至正常的排气气体 净化控制。采用这种方式，当主催化转换器3到达激活温度并且发动机的排气气体 流从旁路排气通道7重新导引至主排气通道2时，与操作选择阀4使得浓排 气气体流过旁路排气通道7的正时协调地、将发动机的燃烧状态控制为浓燃 料状态。当选择阀4打开时，流过旁路排气通道7的浓排气气体混合流过中 间主排气通道2b的剩余空气。所得到的理想配比混合物进入主催化转换器 3,并且得以净化。因此，即使在发动机起动之后排气气体的流动路径一皮改变，排气气体也可通过主催化转换器3以可靠的方式得以净化。在该实施例中，当设定在将打开命令发送至选择阀4之前所过去的时间量时，考虑从将打开命令发送至选择阀4起直到阀4实际打开所经过的时间 量Ta。但是，如果在发送命令之后打开阀4所需的时间量小到足以被忽视， 那么时间Ta可假定为0。在这种情况下，在开始浓燃料峰值控制时与将打开 命令发送至选择阀4时之间所过去的时间量Tf可假定为基本上等于浓燃料 峰值控制开始时与选择阀4实际打开时之间过去的时间量。因此，可根据从 发动机排出的排气气体由于浓燃料峰值控制到达主催化转换器3所需的时间 量T浓和中间主排气通道2b中的剩余空气到达主催化转换器3所需的延迟时 间Tb "i殳定时间量Tf ( T卜T浓-Tb )。术语的总体解释在理解本发明的范围时，术语"包括"和其派生词，如这里使用的，意 在作为说明所述特征、元件、部件、组、整数和/或步骤的存在的开放术语， 但是不排除其他未说明特征、元件、部件、组、整数和/或步骤的存在。上述 内容也适用以具有类似含义的词语，诸如术语"包含"、"具有"和其派生词。 同样，当单数使用术语"部件"、"区段"、"部分"、"组成部分"或"元件" 时可具有单一部件或多个部件的双重含义。这里使用的用于描述由部件、部 分、装置等执行的操作或功能的术语"检测"包括不需要物理检测的部件、 部分、装置等，而且包括执行操作或功能的确定、测量、制模、预测或计算 等。这里使用的描述装置的部件、区段或部分的术语"用以"包括构造和/ 或编程为执行所需功能的硬件和/或软件。而且，在申请文件中表示为"装置 加功能"的术语应该包括可用于执行本发明的该部件的功能的任何结构。这 里使用的诸如"基本上"、"大约，，和"大概"的程度术语表示修改术语的可 推理的偏差量，使得最终结果没有明显变化。虽然只有选定的实施例用于示出本发明，但是本领域技术人员从公开的 内容可知，在不脱离发明范围的情况下可在这里进行各种变化和改进。例如， 可按照需要和/或要求改变各种部件的尺寸、形状、位置或方向。如图所示直 接相互连接或接触的部件可具有设置在其间的中间结构。 一个元件的功能可 以由两个执行，反之亦然。 一项实施例的结构和功能可在其他实施例中采用。 所有的优势并不必要同时出现在具体实施例中。不同于现有技术的每个特 征，单独或者与其他特征相结合，也应该认为是由申请人作出的对其他发明的独立说明，包括由这种(各)特征实现的结构和/或功能概念。因此，才艮据 本发明的实施例的前述说明仅仅是示出的目的，并不是为了限制本发明的范 围。
权利要求
1、一种排气气体净化装置，包括主排气通道，该主排气通道用以从内燃机接收排气气体；设置在所述主排气通道中的主催化转换器；旁路排气通道，该旁路排气通道包括在位于所述主催化转换器上游的第一点处连接于所述主排气通道的第一端以及在位于所述主催化转换器上游的第二点处连接于所述主排气通道的第二端；在所述旁路排气通道的所述第一端与第二端之间设置在所述旁路排气通道中的旁路催化转换器；选择阀，该选择阀用以选择性地控制来自所述内燃机的所述排气气体在所述主排气通道与所述旁路排气通道之间的流动；以及用以控制所述内燃机的燃烧状态并且选择性地打开和关闭所述选择阀的控制器，该控制器还用以在控制所述选择阀以阻断所述排气气体流过所述主排气通道以及随后控制所述选择阀以导引所述排气气体流过所述主排气通道时，将所述内燃机控制为具有浓空燃比的浓燃烧状态，使得保留在所述主排气通道中的剩余空气与来自所述旁路排气通道的浓排气气体混合。
2、 根据权利要求1所述的排气气体净化装置，其中 所述选择阀设置在所述主排气通道中；以及所述控制器还用以在所述主催化转换器达到活性状态之前关闭所述选 择阀，从而导引所述排气气体进入所述旁路排气通道，以及在所述主催化转 换器已经达到所述活性状态时打开所述选#^阀，从而导引所述排气气体进入 所述主排气通道。
3、 根据权利要求2所述的排气气体净化装置，其中 所述控制器还用以在自所述内燃机处于所述浓燃烧状态的操作开始起已经过去规定时间量时，打开所述选择阀以将所述排气气体的流动从所述旁 路排气通道切换到所述主排气通道；以及所述规定时间量根据下述设定当所述内燃机在所述浓燃烧状态下操作 时从所述内燃机排出的所述排气气体通过所述旁路排气通道并到达所述主 催化转换器所需的时间量，以及在所述选择阀打开之前保留在所述主排气通 道中的所述剩余空气在所述选择阀打开之后流动并到达所述主催化转换器所需的时间量。
4、 根据权利要求3所述的排气气体净化装置，其中所述控制器还用以根据在打开命令从所述控制器发送至所述选择阀之 后、所述选择阀实际打开所需的时间量设定将所述打开命令发送至所述选择 阀的正时。
5、 根据权利要求1所述的排气气体净化装置，其中 所述控制器还用以打开所述选择阀，使得在保留在所述主排气通道中的所述剩余空气到达所述主催化转换器的同时，来自于所述旁路排气通道的所 述浓排气气体到达所述主催化转换器。
6、 根据权利要求2所述的排气气体净化装置，其中 所述控制器还用以根据在所述选择阀打开之前保留在所述主排气通道中的所述剩余空气的量，设定在打开所述选择阀之前所述燃烧状态控制为所 述浓空燃比的时间量。
7、 根据权利要求1所述的排气气体净化装置，其中 所述主排气通道包括多个上游主排气通道，而所述旁路排气通道包括多个上游旁路排气通道，所述上游旁路排气通道中的一个上游旁^^排气通道连 接至所述上游主排气通道中的对应一个上游主排气通道。
8、 根据权利要求7所述的排气气体净化装置，其中 所述上游主排气通道中的一个上游主排气通道具有设置在其中的选择独立的选择阀。
9、 根据权利要求7所述的排气气体净化装置，其中 所述各上游主排气通道的下游端于汇合点处汇合到一起，所述选择阀设置在所述汇合点处或所述汇合点的下游处。
10、 根据权利要求1所述的排气气体净化装置，其中所述控制器还用以在控制所述选择阀以阻断所述排气气体流过所述主 排气通道时，将所述内燃^U空制为空燃比没有所述浓空燃比浓的燃烧状态。
11、 一种用于排气系统的排气气体净化控制方法，该排气系统包括 主催化转换器设置在其中的主排气通道； 旁路催化转换器设置在其中的旁路排气通道；以及选择阀，该选择阀设置在所述主催化转换器上游侧的所述旁路排气通道的分支点与所述旁路排气通道的汇合点之间，从而选择性地打开和关闭所述 主排气通道，以在所述主排气通道与所述旁路排气通道之间切换所述排气气体的通路，所述方法包括检测内燃机和所述主催化转换器中至少一个的操作状态；将来自内燃机的排气气体经由所述主排气通道和所述旁路排气通道之 一导引到所述主催化；根据4企测到的所述操作状态选择性地控制所述选择阀，以阻断或打开所 述排气气体经由所述主排气通道向所述主催化转换器的流动；以及在控制所述选择阀以阻断所述排气气体流过所述主排气通道以及随后 控制所述选择阀以导引所述排气气体流过所述主排气通道时，将所述内燃机 的燃烧状态控制为具有浓空燃比的浓燃烧状态，使得保留在所述主排气通道 中的剩余空气与来自所述旁路排气通道的浓排气气体混合。
12、 根据权利要求11所述的排气气体净化控制方法，其中 所述选择性地控制所述选择阀包括在所述主催化转换器达到活性状态之前关闭所述选择阀，从而导引所述排气气体进入所述旁路排气通道，以及 在所述主催化转换器已经达到所述活性状态时打开所述选择阀，从而导引所 述排气气体进入所述主排气通道。
13、 根据权利要求12所述的排气气体净化控制方法，其中 所述选择性地控制所述选择阀包括当自所述内燃机处于所述浓燃烧状态的操作开始起已经过去规定时间量时，打开所述选择阀以将所述排气气体 的流动从所述旁路排气通道切换到所述主排气通道；根据下述设定所述规定 时间量当所述内燃机在所述浓燃烧状态下操作时从所述内燃机排出的所述 排气气体通过所述旁路排气通道并到达所述主催化转换器所需的时间量，以 及在所述选择阀打开之前保留在所述主排气通道中的所述剩余空气在所述 选择阀打开之后流动并到达所述主催化转换器所需的时间量。
14、 根据权利要求13所述的排气气体净化控制方法，其中，还包括 根据在打开命令从所述控制器发送至所述选择阀之后、所述选择阀实际打开所需的时间量设定将所述打开命令发送至所述选择阀的正时。
15、 根据权利要求11所述的排气气体净化控制方法，其中 所述选择性地控制所述选择阀包括打开所述选择阀，使得在保留在所述主排气通道中的所述剩余空气到达所述主催化转换器的同时，来自于所述旁路排气通道的所述浓排气气体到达所述主催化转换器。
16、根据权利要求12所述的排气气体净化控制方法，其中根据在打开所述选择阀之前保留在所述主排气通道中的所述剩余空气 的量，设定在打开所述选"t奪阀之前所述燃烧状态控制为所述浓空燃比的时间量。
全文摘要
本发明提供一种排气气体净化装置，该排气气体净化装置具有主排气通道、设置在主排气通道中的主催化转换器、旁路排气通道、设置在旁路排气通道中的旁路催化转换器、选择阀和控制器。该控制器将内燃机控制为具有浓空燃比的浓燃烧状态，同时该控制器控制选择阀阻断排气气体通过主排气通道的流动，然后，该控制器控制选择阀导引排气气体流动通过主排气通道，使得保留在主排气通道中的剩余空气与来自于旁路排气通道的浓排气气体混合。
文档编号F01N3/28GK101240731SQ20081000498
公开日2008年8月13日 申请日期2008年1月31日 优先权日2007年2月7日
发明者井上尊雄, 李先基, 西泽公良, 赤羽基治 申请人:日产自动车株式会社