[发明专利]操作具有涡轮增压器的内燃机的方法

说明书

公开了一种用于操作内燃机的方法和装置，该内燃机装有涡轮增压器和排气再循环管，该排气再循环管将排气管线流体连接到涡轮增压器的压缩机上游的进气管道。确定表示排气再循环管的一部分的温度的参数的值。当所确定的值低于其预定阈值时，防止经由排气再循环管进行排气再循环。从压缩机排出的压缩空气的进气管道部分经由排气再循环管的该部分进行再循环。

技术领域

本发明涉及一种操作机动车辆的内燃机(例如压缩点燃式发动机(如柴油机))的方法，其中该内燃机具有涡轮增压器。

背景技术

内燃机(ICE)通常包括进气系统、排气系统和涡轮增压器；该进气系统包括进气歧管和用于将环境的新鲜空气输送到进气歧管的空气管道；该排气系统包括排气歧管，用于收集排气并将排气引导至将排气排到环境的排气管线；该涡轮增压器包括压缩机和涡轮机，压缩机位于进气系统中，用于压缩在其中流动的空气流，涡轮机位于排气系统中，用于驱动压缩机。

为了减少污染排放物，一些具有涡轮增压器的内燃机设有长程排气再循环(EGR)系统，用于选择性地将排气从排气系统导入进气系统的空气管道。通过这种方式，与新鲜空气混合的排气被吸入发动机气缸，从而减少燃烧过程中氮氧化物(NO_x)的产生。具体而言，长程EGR系统包括将排气系统与涡轮增压器的压缩机上游的空气管道流体连接的EGR管、位于EGR管中的EGR冷却器以及调节排气通过EGR管的流速的阀。

长程EGR系统的一个缺点是冷环境情况下可能发生冷凝。事实上，在冷环境情况下的发动机预热阶段，排气在EGR管中冷凝，产生液滴，而液滴朝着压缩机叶轮流动。

发明内容

根据本发明，防止了再循环排气发生冷凝，并由此保护压缩机免受在ICE的任何操作条件下可能产生的冷凝液滴的影响，并同时使长程EGR系统更早更高效地启动。

特别地是，本发明的一个方面提供了一种操作内燃机的方法，该内燃机装有涡轮增压器和排气再循环管，该排气再循环管将排气管线流体连接到涡轮增压器的压缩机上游的进气管道。确定表示排气再循环管的一部分的温度的参数的值。如果所确定的值低于其预定阈值，则防止经由排气再循环管进行排气再循环。从压缩机排出的压缩空气的进气管道部分经由排气再循环管的该部分进行再循环。

由于这个解决方案，因为压缩温度高于进入进气管道的环境空气的温度，从压缩机排出的压缩空气的一部分可能会偏转进入排气再循环管的该部分，使排气再循环管的该部分的内壁被预热。通过这种方式，一旦温度升高至临界值(即防止排气冷凝的温度值)，则通过该部分进行排气再循环(没有冷凝风险)。

因此，可以提供一种防止冷凝的策略，即使在恶劣环境情况下，即在发动机启动时环境温度非常冷的情况下，避免可能影响涡轮增压器的压缩机叶轮的冷凝液滴。同样，由于这个解决方案，与已知方法相比，例如在内燃机冷启动之后(和/或在寒冷环境情况下)，排气系统的预热可能更快并且更安全。而且，与已知方法相比，由于预热阶段更快，例如在内燃机冷启动之后，可以通过长程排气再循环系统的排气再循环管更早地进行排气再循环。此外，该部分的快速预热确保了长程排气再循环系统更早启动，从而减少短程排气再循环系统的使用。

本发明的实施例提供了该参数可以是排气再循环管的该部分的壁的温度值。事实上，本发明的这一方面提供了一种可靠的解决方案，用于确定通过该部分并被导向压缩机的新鲜空气和排气的混合物中可能发生冷凝。

本发明的实施例提供了该方法可以包括确定表示排气冷却器中的冷却剂的温度的参数的值；如果表示冷却剂温度的参数的确定值低于其预定阈值并且如果表示排气再循环管的该部分的温度的参数的值高于其预定阈值，则防止通过排气再循环管的该部分进行压缩空气再循环；并且使排气经由排气再循环管绕过排气冷却器的该部分再循环至进气管道。由于这个解决方案，一旦排气再循环管的该部分被加热，则可以通过该加热部分快速开始排气再循环，从而防止冷凝风险并且在燃料消耗方面获益。