[发明专利]在发动机冷启动期间加热冷却剂的冷却的EGR系统

说明书

技术领域

本发明涉及在冷启动期间加热发动机，并且更具体地，涉及使用排气再循环冷却器加热发动机冷却剂。

背景技术

在冷启动条件下，发动机被冷却至相对热或者冷的环境条件，并且发动机的每个部件被预热至期望的运行温度。在此期间，当发动机相对冷时，由于发动机液体(例如发动机油)的高粘度使得在发动机内存在较大摩擦，并且此外，热量可能损失于发动机的冷却剂，由此降低发动机的热效率。整体上，这些效果可导致例如更低的燃料经济性。

发明内容

发明人在此认识到以上问题并且已经想出了一种方法以至少部分解决它们。因此，公开了一种加热车辆的涡轮增压发动机的方法。该方法包括，在发动机冷启动期间并且在排气催化剂起燃之后，通过打开高压排气再循环(HP-EGR)阀开始运行HP-EGR系统，HP-EGR系统具有作为发动机冷却剂回路一部分的冷却器，并且基于燃烧稳定性调整发动机运行参数，以便增加HP-EGR的量。

通过使用HP-EGR来加热冷却剂，可在没有对发动机系统增加额外部件以用于加热冷却剂的情况下改进燃料经济性。此外，由于与排气温度相比较，发动机冷却剂温度相对较低，所以可迅速升高发动机冷却剂的温度，从而在冷启动期间改进燃料经济性。此外，在发动机被预热之前增加HP-EGR的量可以降低燃烧稳定性；因此，通过调整一个或多于一个发动机运行参数如凸轮正时和燃料喷射，可保持燃烧稳定性。

根据另一方面，提供了用于加热车辆直喷发动机的方法。该方法包括在排气催化剂起燃之前，通过打开低压排气再循环(LP-EGR)阀运行LP-EGR系统；在排气催化剂起燃之后并且在冷却剂温度达到阈值温度之前，通过打开高压排气再循环(HP-EGR)阀并且关闭LP-EGR阀开始运行HP-EGR系统，HP-EGR系统具有冷却器，该冷却器是发动机冷却剂回路的一部分；当HP-EGR阀打开时，基于燃烧稳定性调整运行参数，以便增加流动穿过冷却器的排气量；一旦冷却剂温度达到阈值温度，则基于预热发动机工况运行HP-EGR和LP-EGR系统。

在一个实施例中，该方法还包括在排气催化剂起燃之后，打开冷却剂泵以穿过冷却剂回路循环冷却剂。

在另一实施例中，该方法还包括在冷却剂温度达到阈值温度之后，打开恒温器以允许冷却剂流动穿过散热器。

在另一实施例中，运行参数包括凸轮正时、喷射正时、充气(charge)运动控制阀位置、双点火系统运行和发动机分层运行(stratified engine operation)中的一个或多于一个。

在另一实施例中，运行参数包括凸轮正时、喷射正时、充气运动控制阀位置、双点火系统运行和发动机分层运行中的一个或多于一个，其中在至少一个条件下，喷射是分离的。

在另一实施例中，运行参数包括凸轮正时、喷射正时、充气运动控制阀位置、双点火系统运行和发动机分层运行中的一个或多于一个，其中，在至少一个条件下，凸轮正时被调整以减小气门重叠。

根据另一方面，车辆的发动机的系统包括涡轮增压器；高压排气再循环(HP-EGR)系统，其包括排气再循环冷却器和HP-EGR阀；低压排气再循环(LP-EGR)系统，其包括LP-EGR阀；定位在发动机排气歧管中的催化剂；联接至排气再循环冷却器的冷却剂回路；包括计算机可读存储介质的控制系统，所述介质包括如下指令：在催化剂起燃之前，通过打开LP-EGR阀运行LP-EGR系统；在催化剂起燃之后并且在发动机冷却剂温度达到阈值温度之前，通过打开HP-ERG阀并且关闭LP-EGR阀开始运行HP-EGR系统；当HP-EGR系统正在运行时，基于燃烧稳定性调整运行参数，以便增加流动穿过排气再循环冷却器的排气量，并且其中运行参数是燃料喷射并且喷射是分离的；并且一旦发动机冷却剂的温度已经达到阈值温度，则基于预热的发动机的工况运行HP-EGR和LP-EGR。

在一个实施例中，该方法还包括这样的指令：在催化剂起燃之后，将冷却剂泵打开以将冷却剂循环穿过冷却剂回路，并且，在冷却剂温度达到阈值温度之后，打开恒温器以允许冷却剂流动穿过散热器。

在另一实施例中，该方法还包括这样的指令：在冷却剂温度达到阈值温度之后，起动涡轮增压器的运行。

在另一实施例中，运行参数还包括凸轮正时、充气运动控制阀位置、双点火系统运行和发动机分层运行中的一个或多于一个。