[發明專利]在發動機冷啟動期間加熱冷卻劑的冷卻的EGR系統

有效

• 申請號: 201110126727.0
• 申請日: 2011-05-11
• 公開（公告）號: CN102312755A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: G·蘇尼拉;D·K·比德納;D·J·斯泰愛茲
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及在冷啟動期間加熱發動機，并且更具體地，涉及使用排氣再循環冷卻器加熱發動機冷卻劑。

背景技術

在冷啟動條件下，發動機被冷卻至相對熱或者冷的環境條件，并且發動機的每個部件被預熱至期望的運行溫度。在此期間，當發動機相對冷時，由于發動機液體(例如發動機油)的高粘度使得在發動機內存在較大摩擦，并且此外，熱量可能損失于發動機的冷卻劑，由此降低發動機的熱效率。整體上，這些效果可導致例如更低的燃料經濟性。

發明內容

發明人在此認識到以上問題并且已經想出了一種方法以至少部分解決它們。因此，公開了一種加熱車輛的渦輪增壓發動機的方法。該方法包括，在發動機冷啟動期間并且在排氣催化劑起燃之后，通過打開高壓排氣再循環(HP-EGR)閥開始運行HP-EGR系統，HP-EGR系統具有作為發動機冷卻劑回路一部分的冷卻器，并且基于燃燒穩定性調整發動機運行參數，以便增加HP-EGR的量。

通過使用HP-EGR來加熱冷卻劑，可在沒有對發動機系統增加額外部件以用于加熱冷卻劑的情況下改進燃料經濟性。此外，由于與排氣溫度相比較，發動機冷卻劑溫度相對較低，所以可迅速升高發動機冷卻劑的溫度，從而在冷啟動期間改進燃料經濟性。此外，在發動機被預熱之前增加HP-EGR的量可以降低燃燒穩定性；因此，通過調整一個或多于一個發動機運行參數如凸輪正時和燃料噴射，可保持燃燒穩定性。

根據另一方面，提供了用于加熱車輛直噴發動機的方法。該方法包括在排氣催化劑起燃之前，通過打開低壓排氣再循環(LP-EGR)閥運行LP-EGR系統；在排氣催化劑起燃之后并且在冷卻劑溫度達到閾值溫度之前，通過打開高壓排氣再循環(HP-EGR)閥并且關閉LP-EGR閥開始運行HP-EGR系統，HP-EGR系統具有冷卻器，該冷卻器是發動機冷卻劑回路的一部分；當HP-EGR閥打開時，基于燃燒穩定性調整運行參數，以便增加流動穿過冷卻器的排氣量；一旦冷卻劑溫度達到閾值溫度，則基于預熱發動機工況運行HP-EGR和LP-EGR系統。

在一個實施例中，該方法還包括在排氣催化劑起燃之后，打開冷卻劑泵以穿過冷卻劑回路循環冷卻劑。

在另一實施例中，該方法還包括在冷卻劑溫度達到閾值溫度之后，打開恒溫器以允許冷卻劑流動穿過散熱器。

在另一實施例中，運行參數包括凸輪正時、噴射正時、充氣(charge)運動控制閥位置、雙點火系統運行和發動機分層運行(stratified?engine?operation)中的一個或多于一個。

在另一實施例中，運行參數包括凸輪正時、噴射正時、充氣運動控制閥位置、雙點火系統運行和發動機分層運行中的一個或多于一個，其中在至少一個條件下，噴射是分離的。

在另一實施例中，運行參數包括凸輪正時、噴射正時、充氣運動控制閥位置、雙點火系統運行和發動機分層運行中的一個或多于一個，其中，在至少一個條件下，凸輪正時被調整以減小氣門重疊。

根據另一方面，車輛的發動機的系統包括渦輪增壓器；高壓排氣再循環(HP-EGR)系統，其包括排氣再循環冷卻器和HP-EGR閥；低壓排氣再循環(LP-EGR)系統，其包括LP-EGR閥；定位在發動機排氣歧管中的催化劑；聯接至排氣再循環冷卻器的冷卻劑回路；包括計算機可讀存儲介質的控制系統，所述介質包括如下指令：在催化劑起燃之前，通過打開LP-EGR閥運行LP-EGR系統；在催化劑起燃之后并且在發動機冷卻劑溫度達到閾值溫度之前，通過打開HP-ERG閥并且關閉LP-EGR閥開始運行HP-EGR系統；當HP-EGR系統正在運行時，基于燃燒穩定性調整運行參數，以便增加流動穿過排氣再循環冷卻器的排氣量，并且其中運行參數是燃料噴射并且噴射是分離的；并且一旦發動機冷卻劑的溫度已經達到閾值溫度，則基于預熱的發動機的工況運行HP-EGR和LP-EGR。

在一個實施例中，該方法還包括這樣的指令：在催化劑起燃之后，將冷卻劑泵打開以將冷卻劑循環穿過冷卻劑回路，并且，在冷卻劑溫度達到閾值溫度之后，打開恒溫器以允許冷卻劑流動穿過散熱器。

在另一實施例中，該方法還包括這樣的指令：在冷卻劑溫度達到閾值溫度之后，起動渦輪增壓器的運行。

在另一實施例中，運行參數還包括凸輪正時、充氣運動控制閥位置、雙點火系統運行和發動機分層運行中的一個或多于一個。