[发明专利]用于调温排气再循环装置的布置和方法以及机动车辆

说明书

本申请涉及用于调温排气再循环装置的布置和方法以及机动车辆。提供用于调温回路的方法和系统。一种系统包括，其中调温回路流体联接到发动机冷却回路、EGR冷却器和EGR阀中的每一个。调温回路包括多个控制阀，该多个控制阀用于选择性地调节到调温回路的各个部分的调温介质流量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月25日提交的德国专利申请No.102018206368.0的优先权。上述申请的全部内容为了所有目的通过引用并入本文。

技术领域

本说明书大体涉及用于调温(tempering)排气再循环装置的布置和方法，以及机动车辆。

背景技术

内燃发动机的改进持续地旨在提高能量效率，使得燃料中包含的更少部分的化学能转化为热能。该策略的一个缺点可能包括冷启动后内燃发动机的较差的预热行为。

由于增加的内部发动机摩擦和次佳燃烧过程的原因，冷内燃发动机会导致较高的燃料消耗。另外，在配属于内燃发动机的外部低压排气再循环装置的情况下，可能出现冷凝水的问题。由于温度降低到露点以下，所以会形成不期望的冷凝，特别是在用于低压排气再循环的低压冷却器(低压EGR冷却器)中和控制用于再循环到内燃发动机的进气道的排气输出的低压阀(低压EGR阀)中。

这里，首先在温或热且潮湿的再循环的低压排气中含有的水在与新鲜冷空气接触时冷凝的情况下，会形成所谓的自由流冷凝物。最初，小液滴聚集成较大的液滴。如果这些较大的液滴撞击快速旋转的叶轮，则它们可能使其叶片退化(例如，裂缝)。

其次，发生所谓的壁冷凝，其中温或热的再循环的低压排气遇到冷壁，由此再循环的排气与其中所含的水一起冷却。如果针对给定比例的气态水，冷却发生在该水比例的露点以下的温度，则可能导致冷凝。

产生的冷凝水可以与再循环的低压排气一起进入内燃发动机的进气道。如果冷凝物撞击涡轮增压器的叶轮，则冷凝液滴能够导致压缩机叶片的腐蚀，因为由于它们的体积原因，它们在压缩机转速发生时对叶片构成阻碍。这种磨损对压缩机的效率、燃料消耗、污染物的排放和振动(NVH：噪声、振动和不舒适性)的形成具有不利影响。此外，冷凝水可能导致汽油发动机失火。

因此，可能期望减少或消除压缩机上游的冷凝水的发生。

降低LP-EGR通道和/或LP-EGR冷却器中的冷凝物形成的一种示例方法由Hebert等人在DE 102017202128中示出。其中，排气热回收系统包括第一热交换器和冷却剂流过其中的制冷剂回路。排气热回收系统可以减少LP-EGR系统的部件(例如LP-EGR冷却器)中的冷凝物形成。然而，排气热回收系统在发动机冷启动期间未能加热EGR阀，EGR阀仍可能接收相当大量的冷凝物形成。

另一种示例方法由Styles等人在U.S.8,960,166中示出。其中，预压缩机(pre-compressor)管道壁中的冷却剂可用于减少预压缩机管道上的冷凝物形成。加热的发动机冷却剂也可以通过EGR阀体。然而，这种冷却剂流动需要大量制造并且不容易被引入到当前已经上路的车辆中。

发明内容

发明人已经认识到上述问题并提出了至少部分地解决它们的方法。在一个示例中，通过一种系统解决了这些问题，该系统包括用于使调温介质从容器流到发动机冷却回路、EGR冷却器和EGR阀的调温回路。以此方式，可以减小发动机的冷启动持续时间，以及在EGR冷却器和EGR阀中形成冷凝物的可能性。

作为一个示例，调温回路可以配备有多个控制阀，所述多个控制阀经成形以调节到调温回路的各个部分的调温介质流量。通过这样做，可以调节到EGR阀和EGR冷却器的调温介质流量，使得一个或多个其他件可以被加热而另一些件不被加热。这可以提供对一个EGR组件的更快速加热，这可以进一步缓解冷凝物的形成。