[发明专利]尾气催化系统及尾气催化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种尾气催化系统及尾气催化控制方法，特别地涉及使用催化剂通过氧化和还原作用将汽车尾气中排出的CO、HC和NO_X等有害气体转变为无害的二氧化碳、水及氮气的尾气催化系统及尾气催化控制方法。

背景技术

尾气催化系统是在汽车尾气排放过程中必不可缺的净化装置，其可将空气和汽车在发动机中燃烧后作为尾气排出的CO、HC和NO_X等有害汽车通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。

作为现有的发动机的尾气催化系统，例如，在专利文献1(日本专利特开平6－212958)中公开有当在发动机启动后经过规定时间之后，催化剂仍没有达到规定的温度的情况下，通过导入外部气体来对催化剂进行加热的技术。

但是，在上述专利文献1中，仍然存在如下技术问题：

●在发动机的低速区域，由于尾气量较少，催化剂内的蜂窝状催化载体有部分未能与尾气接触，因此，导致催化剂催化能力过剩。另一方面，在发动机的高速区域，由于尾气量较大，流速快，导致尾气与催化剂的接触时间较短且会快速流经催化器罐，因此，导致在高转速区域的催化剂催化能力不足，进而严重影响净化效率。

●由于催化剂在排气温度达到300℃时才开始活化，因此，当排气温度低于300℃时，催化剂的催化能力极弱，致使发动机在启动和怠速初期阶段的尾气排放恶化。

因此，如何能在发动机全转速区域内均充分有效利用催化剂催化能力以及如何能消除催化剂在发动机启动前催化能力极弱的情况便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种尾气催化系统及尾气催化控制方法，其能在发动机全转速区域内均充分有效利用催化剂催化能力的同时消除催化剂在发动机启动前催化能力极弱的情况。

本发明的第一方面的第一技术方案的尾气催化系统的特征是，包括：尾气流路，该尾气流路中设置有尾气管、催化器罐及尾气排放管，其中，上述尾气管的一端与发动机的排气端口连接，上述尾气管的另一端与上述催化器罐的一端连接，在上述催化器罐中储存有催化剂，上述尾气排放管将经过催化器罐中的催化剂催化后的尾气排出；以及尾气加热旁路，该尾气加热旁路中设置有尾气加热进气管、尾气存储罐及加热尾气排气管，其中，上述尾气加热进气管的一端与上述尾气流路的上述尾气管的、靠上述发动机的排气端口一侧的部分连接，上述尾气加热进气管的另一端与上述尾气存储罐连接，上述加热尾气排气管的一端与上述尾气存储罐连接，上述加热尾气排气管的另一端与上述尾气流路的尾气管的、靠上述催化器罐一侧的部分连接，在上述尾气加热旁路中，在上述尾气加热进气管的中途设置有第一单向截止阀，在上述尾气加热进气管的、比上述第一单向截止阀更靠与上述尾气存储罐连接的连接部分的位置处，设置有压缩泵，在上述尾气存储罐中设置有可控阀门。

本发明的第一方面的第二技术方案的尾气催化系统是在本发明的第一方面的第一技术方案的尾气催化系统的基础上，其特征是，在上述尾气加热旁路的上述尾气存储罐中设置有加热电路。

本发明的第一方面的第三技术方案的尾气催化系统是在本发明的第一方面的第二技术方案的尾气催化系统的基础上，其特征是，上述加热电路包括加热电路开关、MOS管电流放大器及电阻丝。

本发明的第一方面的第四技术方案的尾气催化系统是在本发明的第一方面的第一技术方案的尾气催化系统的基础上，其特征是，在尾气流路中，在比与上述尾气加热旁路的上述尾气加热进气管连接的连接部分稍靠下游的位置处，设置有开关式阀门。

本发明的第一方面的第五技术方案的尾气催化系统是在本发明的第一方面的第一技术方案或第二技术方案的尾气催化系统的基础上，其特征是，在上述尾气存储罐中还设置有机械安全泄压阀、压力传感器及温度传感器，在上述加热尾气排气管的中途设置有第二单向截止阀。

本发明的第二方面的第一技术方案的尾气催化控制方法是使用本发明的第一方面的第五技术方案的尾气催化系统对尾气的催化进行控制，其特征是，在上述发动机上电且尚未启动前，利用上述压缩泵的压缩作用、或是利用上述压缩泵的压缩作用和上述加热电路的加热作用，来对存储在上述尾气存储罐内的空气进行加热，在上述尾气存储罐内的空气温度高于上述催化剂的活化温度时，将上述尾气存储罐的空气引入上述催化器罐并对上述催化器罐中的催化剂进行加热。