Способ и система для отводного клапана отработавших газов

1. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
в качестве реакции на условие холодного запуска двигателя, осуществляют работу с закрытым отводным клапаном для отвода отработавших газов из главного выпускного патрубка, ниже по потоку от выпускного каталитического нейтрализатора, в перепускной патрубок, содержащий вспомогательное устройство; и
производят индикацию неисправности отводного клапана на основе изменения температуры отработавших газов, определенной выше по потоку от отводного клапана, в течение некоторого промежутка времени с момента запуска двигателя.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру отработавших газов определяют посредством температурного датчика, соединенного с главным выпускным патрубком выше по потоку от отводного клапана и ниже по потоку от выпускного каталитического нейтрализатора.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно, после активации выпускного каталитического нейтрализатора, регулируют работу отводного клапана в зависимости от требования водителя по шуму отработавших газов.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что регулирование содержит шаги, на которых, после определения отсутствия какой-либо индицируемой неисправности отводного клапана, увеличивают степень открытия отводного клапана, если требование водителя по шуму отработавших газов содержит увеличение шума, и уменьшают степень открытия отводного клапана, если требование водителя по шуму отработавших газов содержит уменьшение шума.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что регулирование дополнительно содержит регулирование степени открытия отводного клапана для обеспечения целевого противодавления отработавших газов выше по потоку от отводного клапана, причем целевое противодавление отработавших газов определяют на основе требования водителя по шуму отработавших газов.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательное устройство содержит теплообменник или фильтр твердых частиц.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что индикация включает в себя индикацию неисправности в качестве реакции на превышение пороговой разности температур между температурой отработавших газов, определенной после начала запуска двигателя, и температурой отработавших газов, определенной по истечении указанного промежутка времени с момента запуска двигателя, причем пороговую разность определяют на основе массы отработавших газов, отводимых из главного выпускного патрубка в перепускной патрубок во время условия холодного запуска двигателя.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что индикация неисправности включает в себя индикацию утечки в отводном клапане, причем в способе дополнительно оценивают значение утечки через отводной клапан на основе превышения пороговой разности, причем значение утечки увеличивают при увеличении величины разности.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что вспомогательное устройство представляет собой теплообменник, соединенный по текучей среде с линией охлаждающей жидкости двигателя, причем в способе дополнительно, в качестве реакции на индикацию неисправности, отключают поток охлаждающей жидкости к теплообменнику через линию охлаждающей жидкости.
10. Способ по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно, после активации выпускного каталитического нейтрализатора, открывают отводной клапан и обеспечивают рециркуляцию отработавших газов из перепускного патрубка, ниже по потоку от теплообменника, во впускной коллектор двигателя через патрубок РОГ, содержащий клапан РОГ.
11. Способ, содержащий шаги, на которых:
в то время, когда двигатель находится в состоянии покоя, поддерживают в открытом состоянии отводной клапан, соединяющий главный выпускной патрубок с перепускным патрубком, содержащим теплообменник;
в качестве реакции на запуск двигателя, закрывают отводной клапан до начала проворачивания вала двигателя;
диагностируют отводной клапан на основе температуры отработавших газов, измеряемой выше по потоку от отводного клапана при закрытии отводного клапана и по истечении некоторого промежутка времени работы с закрытым отводным клапаном; и
в качестве реакции на отсутствие индикации неисправности отводного клапана, регулируют отводной клапан на основе требования водителя по шуму отработавших газов.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно отводят отработавшие газы из главного выпускного патрубка в перепускной патрубок и через теплообменник посредством закрытия отводного клапана, обеспечивают циркуляцию охлаждающей жидкости через теплообменник и передачу тепла от отведенных отработавших газов к циркулирующей охлаждающей жидкости в теплообменнике; и в качестве реакции на индикацию неисправности отводного клапана, отключают поток охлаждающей жидкости через теплообменник и переводят отводной клапан в открытое положение.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что отводной клапан присоединен выше по потоку от места соединения выпускного отверстия перепускного патрубка и главного выпускного патрубка, причем температуру отработавших газов измеряют посредством температурного датчика, присоединенного ниже по потоку от места соединения впускного отверстия перепускного патрубка и главного выпускного патрубка, и причем отработавшие газы отводят в перепускной патрубок из области ниже по потоку от выпускного каталитического нейтрализатора, имеющего покрытие в виде фильтра твердых частиц.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что регулировка отводного клапана включает в себя, после того, как выпускной каталитический нейтрализатор достигнет температуры активации, открытие отводного клапана на некоторую величину для обеспечения противодавления отработавших газов выше по потоку от отводного клапана, причем значение противодавления отработавших газов определяют на основе требования водителя по шуму отработавших газов, причем отводной клапан открывают на большую величину для обеспечения меньшего противодавления, если требование водителя по шуму отработавших газов содержит увеличение шума, причем отводной клапан открывают на меньшую величину для обеспечения большего противодавления, если требование водителя по шуму отработавших газов содержит уменьшение шума.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что дополнительно, при открытом отводном клапане, открывают клапан РОГ для обеспечения рециркуляции отработавших газов из перепускного патрубка, ниже по потоку от теплообменника, во впускной коллектор через патрубок РОГ, причем степень открытия клапана РОГ регулируют на основе степени открытия отводного клапана, чтобы удовлетворить требование по разбавлению газов для двигателя.
16. Способ по п. 11, отличающийся тем, что диагностирование содержит шаги, на которых:
производят индикацию отсутствия неисправности отводного клапана, если температура отработавших газов, измеренная выше по потоку от отводного клапана по истечении промежутка времени работы с закрытым отводным клапаном, превышает менее чем на первое пороговое значение температуру отработавших газов, измеренную во время закрытия отводного клапана;
производят индикацию неисправности отводного клапана с меньшей утечкой, если температура отработавших газов, измеренная выше по потоку от отводного клапана по истечении указанного промежутка времени, превышает температуру отработавших газов, измеренную во время закрытия отводного клапана, больше, чем на первое пороговое значение, и меньше, чем на второе пороговое значение, причем второе пороговое значение больше первого порогового значения; и производят индикацию неисправности отводного клапана с большей утечкой, если температура отработавших газов, измеренная выше по потоку от отводного клапана по истечении указанного промежутка времени, превышает температуру отработавших газов, измеренную во время закрытия отводного клапана, больше, чем на второе пороговое значение.
17. Система двигателя, содержащая:
двигатель, содержащий впускной коллектор;
выпускной патрубок, содержащий выпускной каталитический нейтрализатор с покрытием в виде фильтра твердых частиц и выхлопную трубу;
перепускной патрубок, присоединенный к выпускному патрубку от места ниже по потоку от выпускного каталитического нейтрализатора до места выше по потоку от выхлопной трубы, причем перепускной патрубок содержит теплообменник;
систему охлаждения для циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель и теплообменник;
отводной клапан, соединяющий выпускное отверстие перепускного патрубка с выпускным патрубком;
температурный датчик и датчик давления, присоединенные к выпускному патрубку ниже по потоку от выпускного каталитического нейтрализатора и выше по потоку от отводного клапана;
патрубок рециркуляции отработавших газов (РОГ), содержащий клапан рециркуляции отработавших газов (РОГ), соединяющий перепускной патрубок ниже по потоку от теплообменника с впускным коллектором; и
контроллер с машиночитаемыми инструкциями с возможностью выполнения следующего:
управление двигателем в первом режиме во время холодного запуска двигателя с закрытым отводным клапаном и закрытым клапаном РОГ;
управление двигателем во втором режиме после активации каталитического нейтрализатора с открытым отводным клапаном и открытым клапаном РОГ;
управление двигателем в третьем режиме после активации каталитического нейтрализатора с открытым отводным клапаном и закрытым клапаном РОГ;
диагностирование отводного клапана во время работы в первом режиме; и
в качестве реакции на отсутствие индикации неисправности отводного клапана, регулирование степени открытия отводного клапана в каждом из второго режима и в третьего режима на основе требования водителя по шуму отработавших газов.
18. Система по п. 17, отличающаяся тем, что диагностирование отводного клапана содержит:
измерение первой температуры отработавших газов посредством температурного датчика после закрытия отводного клапана для работы в первом режиме;
измерение второй температуры отработавших газов посредством температурного датчика после некоторого промежутка работы в первом режиме;
индикацию неисправности отводного клапана в качестве реакции на то, что разность между первой температурой и второй температурой больше порогового значения; и
индикацию отсутствия неисправности отводного клапана в качестве реакции на то, что указанная разность меньше порогового значения.
19. Система по п. 17, отличающаяся тем, что требование водителя по шуму отработавших газов содержит уменьшение шума отработавших газов или увеличение шума отработавших газов, и причем регулирование содержит:
оценку целевого противодавления отработавших газов выше по потоку от отводного клапана на основе требования водителя по шуму отработавших газов;
уменьшение степени открытия отводного клапана для увеличения противодавления отработавших газов, измеренного посредством датчика давления, до целевого противодавления; и
увеличение степени открытия отводного клапана для уменьшения противодавления отработавших газов, измеренного посредством датчика давления, до целевого противодавления.
20. Система по п. 18, отличающаяся тем, что контроллер содержит дополнительные инструкции для следующего:
во время работы во втором режиме,
перевод клапана РОГ в первое положение для обеспечения расхода газов
РОГ; и
дополнительный перевод клапана РОГ из первого положения во второе положение на основе степени открытия отводного клапана, для поддержания указанного расхода газов РОГ.