[發明專利]用于再生排氣再循環冷卻器的方法和系統

有效

• 申請號: 201280055296.6
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN104185732B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: E.D.彼得斯;A.克林貝爾;M.伊斯特
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02M25/08
• 分類號: F02M25/08;F02D41/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

技術領域

本發明所公開主題的實施例涉及內燃機。其他實施例涉及使連接至內燃機的排氣再循環系統中的排氣再循環冷卻器的再生。

背景技術

發動機可利用排氣從發動機排氣系統到發動機進氣系統(進氣通道(intake?passage))的再循環來減少常規排放，這一過程也稱為排氣再循環(Exhaust?Gas?Recirculation；EGR)。此外，一些EGR系統可包括在再循環排氣進入進氣通道之前降低再循環排氣溫度的EGR冷卻器。在這一實例中，當排氣中的微粒物質和其他化合物(例如，煙灰、烴類、油、燃料、銹、灰分、礦物質沉積物等)積累在EGR冷卻器內時可發生EGR冷卻器結垢，從而降低EGR冷卻器的效率并增加EGR冷卻器上的壓降和排出冷卻器的氣體的溫度，進而導致排放增加并且燃料效率減小。

發明內容

在一個實施例中，一種方法包括在發動機怠速狀態期間(during?an?idle?condition)調節由排氣再循環冷卻器對排氣進行的冷卻以維持歧管空氣溫度(MAT)。所述方法進一步包括當EGR冷卻器的有效性在怠速狀態之前或期間降低到閾值有效性以下時，在怠速狀態期間開始EGR冷卻器的再生。

在一個實施例中，EGR冷卻器的有效性可定義為熱傳遞比率。低于閾值有效性的有效性可表明EGR冷卻器結垢，因為熱傳遞比率相對較低。例如，在怠速狀態期間，穿過排氣再循環冷卻器的排氣流可減少，從而降低排氣再循環冷卻器的溫度。當排氣再循環冷卻器的溫度降至足夠低時，微粒物質在EGR冷卻器中的堆積可暫停，以使得EGR冷卻器得到清理。此外，在繞過排氣再循環冷卻器的構造中，將排氣輸送到發動機的進氣通道而不進行冷卻。這樣，可增強由充入空氣冷卻器對充入空氣進行的冷卻，以使得充入空氣與排氣的混合物溫度維持在所需歧管空氣溫度下，即便在EGR冷卻器再生操作期間也一樣。以這種方式，可使EGR冷卻器再生，同時在怠速發動機運行條件期間維持EGR量，并且同時還維持充入溫度。

應了解，提供以上簡述以便以簡化形式介紹在具體實施方式中進一步描述的精選概念。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，所要求保護的主題的范圍唯一由具體實施方式之后的權利要求書來限定。此外，所要求保護的主題并不限于解決以上或本公開的任何部分中指出的任何缺點的實現方式。

附圖說明

參考附圖閱讀以下對非限制性實施例的描述將會更好地理解本發明，在附圖中：

圖1示出具有排氣再循環系統的車輛的示意圖，所述排氣再循環系統包括排氣再循環冷卻器和排氣再循環冷卻器旁路。

圖2示出冷卻系統的示意圖。

圖3示出說明一種用于在非怠速發動機運行條件期間控制穿過排氣再循環冷卻器的排氣流的方法的流程圖。

圖4示出說明一種用于在怠速發動機運行模式期間控制冷卻系統的排氣再循環冷卻器和充入空氣冷卻器的方法的流程圖。

圖5示出說明一種用于在怠速發動機運行條件期間使排氣再循環冷卻器再生的方法的流程圖。

圖6示出說明一種用于在怠速發動機運行條件期間使排氣再循環冷卻器再生的方法的流程圖。

具體實施方式

以下描述涉及用于使排氣再循環(EGR)冷卻器再生的方法和系統的各種實施例。在一個實施例中，一種方法包括在發動機怠速狀態期間調節由EGR冷卻器對排氣和由充入空氣冷卻器對充入空氣進行的冷卻以維持歧管空氣溫度(Manifold?Air?Temperature；MAT)。如本發明所使用的“維持”包括來自歧管空氣溫度的可能偏差或波動和作用來重新建立歧管空氣溫度的方法(或系統)。所述方法進一步包括當EGR冷卻器的有效性在怠速狀態之前或期間降低到閾值有效性以下時，在怠速狀態期間開始EGR冷卻器的再生。在一些實施例中，EGR系統可包括具有EGR冷卻器旁路閥(或其他控制元件)的EGR冷卻器旁路。在這一構造中，可繞過EGR冷卻器，同時維持EGR量。由于進入發動機進氣通道的未冷卻排氣，可增強由充入空氣冷卻器對充入空氣進行的冷卻以使得將排氣與充入空氣的混合物溫度維持在所需歧管空氣溫度下。如本發明將描述，EGR冷卻器的再生可不僅通過減少穿過EGR冷卻器的排氣流，而且通過減少穿過EGR冷卻器的冷卻流體流，同時切斷穿過EGR冷卻器的排氣流和/或通過發動機散熱器降低冷卻流體的溫度來開始。