[发明专利]用于再生排气再循环冷却器的方法和系统

说明书

技术领域

本发明所公开主题的实施例涉及内燃机。其他实施例涉及使连接至内燃机的排气再循环系统中的排气再循环冷却器的再生。

背景技术

发动机可利用排气从发动机排气系统到发动机进气系统(进气通道(intake passage))的再循环来减少常规排放，这一过程也称为排气再循环(Exhaust Gas Recirculation；EGR)。此外，一些EGR系统可包括在再循环排气进入进气通道之前降低再循环排气温度的EGR冷却器。在这一实例中，当排气中的微粒物质和其他化合物(例如，烟灰、烃类、油、燃料、锈、灰分、矿物质沉积物等)积累在EGR冷却器内时可发生EGR冷却器结垢，从而降低EGR冷却器的效率并增加EGR冷却器上的压降和排出冷却器的气体的温度，进而导致排放增加并且燃料效率减小。

发明内容

在一个实施例中，一种方法包括在发动机怠速状态期间(during an idle condition)调节由排气再循环冷却器对排气进行的冷却以维持歧管空气温度(MAT)。所述方法进一步包括当EGR冷却器的有效性在怠速状态之前或期间降低到阈值有效性以下时，在怠速状态期间开始EGR冷却器的再生。

在一个实施例中，EGR冷却器的有效性可定义为热传递比率。低于阈值有效性的有效性可表明EGR冷却器结垢，因为热传递比率相对较低。例如，在怠速状态期间，穿过排气再循环冷却器的排气流可减少，从而降低排气再循环冷却器的温度。当排气再循环冷却器的温度降至足够低时，微粒物质在EGR冷却器中的堆积可暂停，以使得EGR冷却器得到清理。此外，在绕过排气再循环冷却器的构造中，将排气输送到发动机的进气通道而不进行冷却。这样，可增强由充入空气冷却器对充入空气进行的冷却，以使得充入空气与排气的混合物温度维持在所需歧管空气温度下，即便在EGR冷却器再生操作期间也一样。以这种方式，可使EGR冷却器再生，同时在怠速发动机运行条件期间维持EGR量，并且同时还维持充入温度。

应了解，提供以上简述以便以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所要求保护的主题的范围唯一由具体实施方式之后的权利要求书来限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

参考附图阅读以下对非限制性实施例的描述将会更好地理解本发明，在附图中：

图1示出具有排气再循环系统的车辆的示意图，所述排气再循环系统包括排气再循环冷却器和排气再循环冷却器旁路。

图2示出冷却系统的示意图。

图3示出说明一种用于在非怠速发动机运行条件期间控制穿过排气再循环冷却器的排气流的方法的流程图。

图4示出说明一种用于在怠速发动机运行模式期间控制冷却系统的排气再循环冷却器和充入空气冷却器的方法的流程图。

图5示出说明一种用于在怠速发动机运行条件期间使排气再循环冷却器再生的方法的流程图。

图6示出说明一种用于在怠速发动机运行条件期间使排气再循环冷却器再生的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述涉及用于使排气再循环(EGR)冷却器再生的方法和系统的各种实施例。在一个实施例中，一种方法包括在发动机怠速状态期间调节由EGR冷却器对排气和由充入空气冷却器对充入空气进行的冷却以维持歧管空气温度(Manifold Air Temperature；MAT)。如本发明所使用的“维持”包括来自歧管空气温度的可能偏差或波动和作用来重新建立歧管空气温度的方法(或系统)。所述方法进一步包括当EGR冷却器的有效性在怠速状态之前或期间降低到阈值有效性以下时，在怠速状态期间开始EGR冷却器的再生。在一些实施例中，EGR系统可包括具有EGR冷却器旁路阀(或其他控制元件)的EGR冷却器旁路。在这一构造中，可绕过EGR冷却器，同时维持EGR量。由于进入发动机进气通道的未冷却排气，可增强由充入空气冷却器对充入空气进行的冷却以使得将排气与充入空气的混合物温度维持在所需歧管空气温度下。如本发明将描述，EGR冷却器的再生可不仅通过减少穿过EGR冷却器的排气流，而且通过减少穿过EGR冷却器的冷却流体流，同时切断穿过EGR冷却器的排气流和/或通过发动机散热器降低冷却流体的温度来开始。