Управление системой выпуска отработавших газов двигателя

1. Способ, в котором:
обеспечивают протекание отработавших газов от двигателя сначала через устройство снижения токсичности отработавших газов, а затем через турбину для вращения турбины в обратном направлении, причем вращение турбины в обратном направлении создает разрежение во впускном коллекторе для потребителя разрежения при помощи компрессора, присоединенного к турбине.
2. Способ по п. 1, в котором протекание отработавших газов от двигателя сначала через устройство снижения токсичности отработавших газов, а затем через турбину для вращения турбины в обратном направлении осуществляют в соответствии с первым состоянием, при этом способ также включает в себя, в соответствии со вторым состоянием, протекание отработавших газов от двигателя сначала через турбину для вращения турбины в прямом направлении, а затем протекание отработавших газов через устройство снижения токсичности отработавших газов, причем вращение турбины в прямом направлении создает давление наддува на впуске при помощи компрессора.
3. Способ по п. 2, в котором первое состояние включает в себя одно или более из холодного запуска двигателя и нагрузки двигателя ниже пороговой, при этом второе состояние включает в себя нагрузку двигателя больше пороговой.
4. Способ по п. 2, в котором протекание отработавших газов от двигателя сначала через турбину, а затем через устройство снижения токсичности отработавших газов включает в себя протекание отработавших газов через четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов в первом положении, при этом протекание отработавших газов от двигателя сначала через устройство снижения токсичности отработавших газов, а затем через турбину включает в себя протекание отработавших газов через четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов во втором положении.
5. Способ по п. 2, в котором дополнительно в первом состоянии обеспечивают протекание отработавших газов от турбины, затем через глушитель, а затем в атмосферу, а во втором состоянии - протекание отработавших газов от устройства снижения токсичности отработавших газов, затем через глушитель, а затем в атмосферу.
6. Способ по п. 1, в котором создание разрежения во впускном коллекторе для потребителя разрежения включает в себя создание разрежения во впускном коллекторе для тормозного усилителя, при этом вращение турбины в обратном направлении также вращает компрессор в обратном направлении, и вращение компрессора в обратном направлении обусловливает всасывание воздуха из тормозного усилителя через эжектор.
7. Способ по п. 1, в котором дополнительно управляют потоком впускного воздуха путем управления частотой вращения компрессора.
8. Способ по п. 7, в котором управление частотой вращения компрессора включает в себя регулирование частоты вращения вала, соединяющего турбину с компрессором, при помощи электромотора.
9. Система, содержащая:
двигатель, соединенный с впускным коллектором и выпускным коллектором;
разветвленную выпускную магистраль, соединенную с выпускным коллектором, причем разветвленная выпускная магистраль содержит первое ответвление, соединяющее по текучей среде выпускной коллектор со входом турбины, второе ответвление, соединяющее по текучей среде выпускной коллектор с устройством снижения токсичности отработавших газов, и третье ответвление с возможностью соединения по текучей среде с первым ответвлением и вторым ответвлением, причем второе ответвление также соединено по текучей среде с выходом турбины; и
четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов, расположенный в месте соединения между первым ответвлением, вторым ответвлением и третьим ответвлением, причем четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов выполнен с возможностью перевода в первое положение, устанавливающее соединение по текучей среде между выпускным коллектором и первым ответвлением и между вторым ответвлением и третьим ответвлением, и четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов также выполнен с возможностью перевода во второе положение, устанавливающее соединение по текучей среде между выпускным коллектором и вторым ответвлением и между первым ответвлением и третьим ответвлением.
10. Система по п. 9, в которой:
четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов в первом положении создает первый путь потока отработавших газов от выпускного коллектора через турбину по первому ответвлению и от турбины через каталитический нейтрализатор по второму ответвлению;
четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов во втором положении создает второй путь потока отработавших газов от выпускного коллектора через каталитический нейтрализатор, а затем к турбине по второму ответвлению; и
первый путь потока содержит отработавшие газы, поступающие в турбину через вход и выходящие через выход, а второй путь потока содержит отработавшие газы, поступающие в турбину через выход и выходящие через вход.
11. Система по п. 9, дополнительно содержащая компрессор, соединенный с турбиной при помощи вала, причем компрессор расположен во впускном канале, соединенном с впускным коллектором, и впускной коллектор соединен с потребителем разрежения через эжектор.
12. Система по п. 11, дополнительно содержащая контроллер, хранящий в долговременной памяти исполняемые инструкции для:
установки четырехходового клапана управления потоком отработавших газов в первое положение в ответ на превышение нагрузкой двигателя пороговой нагрузки; и
установки четырехходового клапана управления потоком отработавших газов во второе положение в ответ на падение нагрузки двигателя ниже пороговой.
13. Система по п. 12, дополнительно содержащая электромотор, соединенный с валом, соединяющим компрессор с турбиной, и при этом исполняемые инструкции также предназначены для регулирования частоты вращения электромотора для регулирования частоты вращения компрессора в зависимости от целевого массового расхода впускного воздуха.
14. Система по п. 9, в которой в случае нахождения четырехходового клапана управления потоком отработавших газов в первом положении соединение по текучей среде между выпускным коллектором и вторым ответвлением в месте соединения заблокировано, а в случае нахождения четырехходового клапана управления потоком отработавших газов во втором положении соединение по текучей среде между выпускным коллектором и первым ответвлением в месте соединения заблокировано.
15. Способ, в котором:
в соответствии с первым состоянием, управляют работой двигателя при давлении наддува выше порогового уровня, причем давление наддува создают за счет вращения в прямом направлении компрессора, расположенного на впуске выше по потоку от двигателя; и
в соответствии со вторым состоянием, управляют работой двигателя при разрежении во впускном коллекторе, причем разрежение во впускном коллекторе создают за счет вращения компрессора в обратном направлении, и осуществляют подачу потока воздуха в двигатель через потребитель разрежения, при этом компрессор приводят во вращение в обратном направлении за счет обратного вращения турбины, соединенной с компрессором.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя следующие шаги:
в соответствии с первым состоянием, устанавливают четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов в первое положение и направляют поток отработавших газов от двигателя к турбине по первому пути потока через четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов с целью вызвать вращение турбины в прямом направлении, причем вращение турбины в прямом направлении приводит компрессор во вращение в прямом направлении; и
в соответствии со вторым состоянием, устанавливают четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов во второе положение и направляют поток отработавших газов от двигателя к турбине по второму пути потока через четырехходовой клапан управления потоком отработавших газов с целью вызвать вращение турбины в обратном направлении.
17. Способ по п. 15, в котором дополнительно регулируют частоту вращения компрессора в прямом направлении и обратном направлении при помощи электромотора в зависимости от целевого потока впускного воздуха.
18. Способ по п. 15, в котором дополнительно, в соответствии со вторым состоянием, подают разрежение к потребителю разрежения, соединенному с впускным коллектором.