CN106939839A - 操作具有涡轮增压器的内燃发动机的方法 - Google Patents

操作具有涡轮增压器的内燃发动机的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种操作内燃发动机(110)的方法，所述内燃发动机配备有涡轮增压器(230)和排气再循环管道(500)，该排气再循环管流体地连接排气管线(275)到涡轮增压器(230)的压缩机(240)上游的进气道(205)，所述方法包括步骤：‑确定指示排气的温度的参数的值；如果所确定的值低于其预定阈值，则启用排气的内部再循环策略，其中，所述内部再循环策略包括步骤：中断排气通过排气再循环管(500)的流动，以及在内燃发动机(110)的活塞(140)的进气冲程期间打开排气阀(215”)。

Description

操作具有涡轮增压器的内燃发动机的方法
技术领域
本发明的内容涉及操作机动车辆的内燃发动机例如压燃式发动机(例如狄柴油机)的方法，其中内燃发动机具有涡轮增压器。
背景技术
内燃发动机(ICE)通常包括进气系统，其包括进气歧管和用于将新鲜空气从环境输送到进气歧管中的空气管道；排气系统，其包括用于收集排气并将它们导引到将排气输送到环境中的排气管线；以及涡轮增压器，其包括位于进气系统中用于压缩在其中流动的空气流的压缩机以及位于排气系统中用于驱动所述压缩机的涡轮机。
为了降低污染物排放，某些具有涡轮增压器的内燃发动机设置有长程(long-route)排气再循环(EGR)系统，以用于选择性地使排气从排气系统返回到进气系统的空气管道中。
以这样的方式，与新鲜空气混合的排气被吸入到发动机气缸中，以便降低在燃烧过程期间氮氧化物(NOx)的产生。
详细地，长程的EGR系统包括：EGR管，其将位于ICE颗粒过滤器下游的排气系统与涡轮增压器的压缩机的上游的空气管道流体地连接；位于EGR管中的EGR冷却器；以及用于调节通过EGR管的排气的流量的阀设备。
长程EGR系统的缺点在于在低温环境条件下的可能冷凝。确切地，在低温环境条件下，在发动机预热阶段期间，排气与新鲜空气冷凝物混合，生成对着压缩机涡轮流动的冷凝液滴。
因此，本发明的目的是防止再循环排气的冷凝，以及由此保护压缩机防止生产冷凝液滴。
发明内容
这一目的及其他目的通过具有独立权利要求所描述的特征的本发明的实施例得以实现的。从属权利要求描述了本发明的第二方面。
特别地，本发明的一方面提供了一种操作内燃发动机的方法，所述内燃发动机配备有涡轮增压器和排气再循环管，该排气再循环管流体地连接排气管线到涡轮增压器的压缩机上游的进气管道，所述方法包括步骤：
-确定指示排气的温度的参数的值；以及
-如果确定值低于它的预定阈值，那么启用排气的内部再循环策略，其中所述内部再循环策略包括包括步骤：
-中断排气通过排气再循环管的流动，以及
-在内燃发动机的活塞的进气冲程期间打开排气阀。
由于该方案，借助于可变的排气阀促动，可以提供冷凝防止策略，其允许避免在排气再循环管和进气系统之间的结合点的下游的进气系统中的冷凝液滴，该冷凝液滴会撞击涡轮增压器的压缩机叶轮。另外，由于该技术方案，例如在内燃发动机的冷启动之后(和/或在冷环境条件中的)的排气系统的预热可相对于已知的方法更快且更有效，例如，这些方法在预热阶段期间使得中断排气通过长程的(低压)排气再循环系统的排气再循环管的流动，并且允许排气通过短程的(高压)排气再循环系统的排气再循环管的流动。此外，由于快速的预热阶段，例如在内燃发动机的冷启动之后，排气通过长程的排气再循环系统的排气再循环管的再循环可相对于已知的方法被更早地允许。另外，由于在预热阶段期间所述排气直接再循环到燃烧室中，从燃烧室排出的未燃烧的碳氢化合物量降低，直接的结果是减少了在颗粒过滤器的再生期间不利地影响温度可控性的未燃烧的碳氢化合物沉积物。
本公开内容的实施例提供了所述方法，其包括进一步的步骤：
-确定燃料需求量；以及
-如果所确定的参数值等于或高于它的预定阈值、并且所确定的燃料需求量低于它的预定阈值，那么启用所述内部再循环策略。
由于该方案，以上公开的相同的效果还可在实现在这样的发动机操作条件下：其中，排气系统的预热阶段结束，但是驾驶员通过加速器踏板请求的发动机扭矩是低的，即低于它的预先校正阈值。
本公开内容的实施例提供了：所述参数可以是内燃发动机的冷却剂的温度值。
事实上，冷却剂温度表示周围环境温度和从燃烧室排出的燃烧的副产品的排气温度，本发明的该方面提供了一种可靠的方案，用于确定通过压缩机待进入燃烧室的新鲜空气和排气的混合物的潜在的冷凝。
基本上实现了如上所述的方法的相同效果的提出的方案可借助于计算机程序实施，所述计算机程序包括程序代码，当在计算机上运行时，该程序代码用于执行如上所述的方法的所有步骤，并且，具有包括计算机程序的计算机程序产品的形式。所述方法还实施为电磁信号，所述信号被调制以载有表示执行所述方法的所有步骤的计算机程序的一系列数据位。
本公开内容的另一个方面提供了一种内燃发动机，具有限定燃烧室的往复运动活塞，所述燃烧室具有允许排气在活塞的排气冲程期间从燃烧室排出的排气阀，涡轮增压器和流体地连接排气系统到涡轮增压器的压缩机上游的进气系统的排气再循环管，以及电子控制单元，该电子控制单元配置为：
-确定指示排气的温度的参数的值；以及
-如果确定的值低于它的预定阈值，则促动排气的内部再循环策略，其中所述内部再循环策略包括步骤：
-中断排气通过所述排气再循环管的流动，以及
-在活塞的进气冲程期间打开所述排气阀。
由于该方案，借助于可变的排气阀促动，可以提供冷凝防止策略，其允许避免在排气再循环管和进气系统之间的结合点的下游的进气系统中的冷凝液滴，该冷凝液滴会撞击涡轮增压器的压缩机叶轮。另外，由于该技术方案，例如在内燃发动机的冷启动之后(和/或在冷环境条件中的)的排气系统的预热可相对于已知的方法更快且更有效，例如，这些方法在预热阶段期间使得中断排气通过长程的(低压)排气再循环系统的排气再循环管的流动，并且允许排气通过短程的(高压)排气再循环系统的排气再循环管的流动。此外，由于快速的预热阶段，例如在内燃发动机的冷启动之后，排气通过长程的排气再循环系统的排气再循环管的再循环可相对于已知的方法被更早地允许。另外，由于在预热阶段期间所述排气直接再循环到燃烧室中，从燃烧室排出的未燃烧的碳氢化合物量降低，直接的结果是减少了在颗粒过滤器的再生期间不利地影响温度可控性的未燃烧的碳氢化合物沉积物。
本公开内容的实施例提供了：电子控制单元还可被配置为：
-确定要喷射到燃烧室中的燃料需求量；以及
-如果确定的参数值等于或高于它的预定阈值且确定的燃料需求量低于它的预定阈值，那么促动所述内部再循环策略。
由于该方案，以上公开的相同效果还可实现于发动机操作条件下：其中排气系统的预热阶段结束，但是，驾驶员通过加速器踏板请求的发动机扭矩是低的，即低于它的预先校正阈值。
本公开内容的实施例提供了：内燃发动机可进一步包括发动机冷却系统，其具有用于冷却所述内燃发动机的循环冷却剂，其中参数是冷却剂的温度值。
事实上，冷却剂温度表示周围环境温度和从燃烧室排出的燃烧的副产品的排气温度，本发明的该方面提供了一种可靠的方案，用于确定通过压缩机待进入燃烧室的新鲜空气和排气的混合物的潜在的冷凝。
本公开内容的另一个方面提供了操作内燃发动机的设备，所述内燃发动机配备有涡轮增压器和排气再循环管，该排气再循环管流体地连接排气管线到涡轮增压器的压缩机上游的进气管道，所述设备包括：
-用于确定指示排气的温度的参数的值的装置；以及
-用于如果确定的值低于它的预定阈值，那么启用所述排气的内部再循环策略的装置，其中，用于促动所述内部再循环策略的装置包括：
-用于中断排气通过排气再循环管的流动的装置，以及
-用于在内燃发动机的活塞的进气冲程期间打开排气阀的装置。
由于该方案，借助于可变的排气阀促动，可以提供冷凝防止策略，其允许避免在排气再循环管和进气系统之间的结合点的下游的进气系统中的冷凝液滴，该冷凝液滴会撞击涡轮增压器的压缩机叶轮。另外，由于该技术方案，例如在内燃发动机的冷启动之后(和/或在冷环境条件中的)的排气系统的预热可相对于已知的方法更快且更有效，例如，这些方法在预热阶段期间使得中断排气通过长程的(低压)排气再循环系统的排气再循环管的流动，并且允许排气通过短程的(高压)排气再循环系统的排气再循环管的流动。此外，由于快速的预热阶段，例如在内燃发动机的冷启动之后，排气通过长程的排气再循环系统的排气再循环管的再循环可相对于已知的方法被更早地允许。另外，由于在预热阶段期间所述排气直接再循环到燃烧室中，从燃烧室排出的未燃烧的碳氢化合物量降低，直接的结果是减少了在颗粒过滤器的再生期间不利地影响温度可控性的未燃烧的碳氢化合物沉积物。
本公开内容的实施例提供了：所述设备可进一步包括：
-用于确定燃料需求量的装置；以及
-用于如果确定的参数值等于或高于它的预定阈值且确定的燃料需求量低于它的预定阈值，则启用所述内部再循环策略的装置。
由于该方案，以上公开的相同效果还可实现于该发动机操作条件下，其中排气系统的预热阶段结束，但是通过加速器踏板由驾驶员请求的发动机扭矩是低的，即，低于它的预先校正阈值。
本公开内容的实施例提供了：参数可以是内燃发动机的冷却剂的温度值。
事实上，因为冷却剂温度表示周围环境温度和从燃烧室排出的燃烧的副产品的排气温度，本发明的该方面提供了一种可靠的方案，用于确定通过压缩机位于燃烧室中的排气和新鲜空气的混合物中的潜在的冷凝。
附图说明
现在将通过例子参照附图描述本发明。
图1示意性地示出一汽车系统；
图2是图1的截面A-A；
图3是根据本公开内容的内燃发动机的示意性截面视图；
图4是根据本公开内容的发动机冷却系统的示意性视图；以及
图5是表示操作图3的内燃发动机的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
一些实施例可包括汽车系统100，如图1和2中所示的，该汽车系统包括内燃发动机(ICE)110，例如压燃式发动机(例如柴油机)或火花点火式发动机(例如汽油机)。ICE 110具有限定至少一个气缸125的发动机盖120，所述至少一个气缸具有被耦连以使曲柄轴145旋转的活塞140。气缸盖130与活塞140协作以限定燃烧室150。燃料和空气混合物(未示出)被设置在燃烧室150中并被点火，产生热膨胀排气使得活塞140往复运动。燃料由至少一个燃料喷射器160提供并且空气通过至少一个进气口210。燃料以高压力从燃料导轨170被使得燃料喷射器160，所述燃料导轨与增加由燃料源190接收到的燃料的压力的高压力燃料泵180流体连通。每个气缸125具有至少两个阀215’，215”，其由相应的凸轮轴135’，135”促动，与曲柄轴145一起旋转。阀215’，215”选择性地允许空气从进气口210进入燃烧室150并且交替地允许排气通过排气口220排出。在某些例子中，凸轮相位器155可选择性地变化凸轮轴135’,135”和曲柄轴145之间的正时。
更详细地，阀215’，215”可被包括在阀组件中，该阀组件可包括位于进气口210中的进气阀215’，位于排气口220中的排气阀215”，支撑在气缸盖130上并且与进气阀215’接合的进气阀提升机构216’，支撑在气缸盖130上并与排气阀215”接合的排气阀提升机构216”，被支撑用于在气缸盖130上旋转并与进气阀提升机构216’接合的进气凸轮轴135’以及被支撑用于在气缸盖130上旋转并与排气阀提升机构216”接合的排气凸轮轴135”。进气凸轮轴135’可包括与每个进气阀提升机构216’接合的进气凸轮凸部136’。进气凸轮轴135’可包括进气凸轮相位器(未示出)以及进气阀提升机构216’可采用各种形式包括，但不限于，传统的或可变阀提升机构。
作为一示例，排气阀提升机构216”可形成以第一和第二模式可操作的液压促动的停用阀提升机构。在本不限制性示例中，以及如图3中看到的，排气阀提升机构216”可以为摇臂的形式，该摇臂包括一对外臂，包括辊216a”的内臂，以及选择性地耦连外臂到内臂的锁定机构。锁定机构可通过加压流体供给部在锁定和开锁位置之间切换。锁定机构通常可被偏置到开锁位置用于在第二模式下操作。锁定机构可固定所述外臂用于在第一模式期间与内臂一起位移并且可允许在第二模式期间所述外臂和内臂之间的相对位移。
排气凸轮轴135”可包括与每个外臂接合的第一排气凸轮凸部136a”,第二排气凸轮凸部136b”可位于第一排气凸轮凸部136a”之间并与内臂接合。每个第一排气凸轮凸部136a”可限定一EGR提升区域137a”，该EGR提升区域与由进气凸轮凸部136’中的相应一个限定的进气提升区域137’至少部分地旋转对准。第二排气凸轮凸部136b”可限定从EGR提升区域137a”和进气提升区域137’旋转地偏离的排气提升区域137b”。
如图3中看到的，提升区域137a”，137b”，137’可通常被限定为包括从基圆区域延伸以提供阀提升的凸部顶点的凸轮凸部136a”，136b”，136’的区域。排气阀215”可在第一和第二模式二者期间当第二排气凸轮凸部136b”的顶点接合排气阀提升机构216”时位移到打开位置。排气阀215”可在第一模式期间，当第一排气凸轮凸部136a”的顶点接合排气阀提升机构216”时，位移到打开位置，以及排气阀215”可在第二模式期间，当第一排气凸轮凸部136a”的顶点接合排气阀提升机构216”时，保持在闭合位置。
在第一模式期间通过EGR提升区域137a”的排气阀215”的整个或部分的打开会发生同时相应进气阀215’(即，用于相同的气缸的进气阀)打开。通过替代选择，排气凸轮轴135”可包括多凸部的(双凸部的或三凸部的)凸轮。
通过另一个替代选择，排气凸轮轴135”可包括排气凸轮相位器(未示出)以及排气阀提升机构216”可采用各种形式，包括，传统的但不限于，传统的或可变阀提升机构。排气凸轮相位器可包括连接到定时链的外链轮和(连接到排气凸轮轴135”的)内转子，该内转子通过调节排气凸轮轴135”的旋转角变化所述阀定时。
该内转子例如包含一组凸部，油填充外壳体和凸部之间的空间。在该情况下，排气凸轮相位器是油压力促动(OPA)系统。通过一替代选择，排气凸轮相位器可以是电力促动(EVCP)系统。
来自于燃烧室150的排气被导引到排气后处理系统270。排气后处理系统270可包括与排气口220流体连通的排气歧管225，其收集排气并将它们导引到具有一个或更多个排气后处理装置280的排气管线275。后处理装置280所以配置为变化排气的组成物的任何装置。后处理装置280的一些示例包括，但不限于，催化转化器(两个和三个方式)，氧化催化剂，含油较少的NOx捕集器，碳氢化合物吸附器，选择性催化还原(SCR)系统以及颗粒过滤器。
空气可通过进气系统195被提供到进气口210。进气系统195可包括与进气口210连通的进气歧管200以及将空气从周围环境提供到进气歧管200的进气管道205。进气阀330可设置在进气管道205中。进气阀330可包括可动阀构件331，例如节流阀体，以及使阀构件331运动来调节导引到歧管200中的空气的质量流量的电促动器332。
进气系统195与涡轮增压器230例如可变几何形状的涡轮增压器协作，该涡轮增压器具有旋转地耦连到涡轮机250的压缩机240，其中压缩机240位于进气管道205中以及涡轮机在排气管线275中。压缩机240(的轮)的旋转增加进气管道205和歧管200中的空气的压力和温度。设置在压缩机240和进气歧管200之间的进气管道205中的中间冷却器260可降低空气的温度。涡轮机250通过从在膨胀通过涡轮机250之前将排气从排气口220导引并通过一系列叶片的排气歧管225接收排气而旋转。该示例示出可变几何形状涡轮机(VGT)，该可变几何形状涡轮机具有VGT促动器290，该VGT促动器被布置成使涡轮机250的叶片运动以改变通过它的排气的流动。
ICE 110可进一步设置有排气再循环(EGR)系统，用于使部分的排气再循环回到燃烧室150中。EGR系统可包括内部排气再循环(内部EGR系统)，其中该排气再循环可在燃烧室150中直接执行。
实际上，内部EGR可在活塞140的进气冲程期间即进气阀215’打开时借助于排气阀215”的再打开被执行。
在图3中示出的示例中，内部EGR可通过操作第一模式下的排气阀提升机构216”得以获得。通过一替代的示例，当内部EGR经由排气凸轮相位器实现时，排气凸轮轴135”以这样的方式被促动以扭动到延迟点火位置，当活塞140的进气冲程发生时将排气阀215”关闭延迟几度。
在以上公开的每个情况中，内部EGR是通过一可变阀(排气阀)促动器(VVA)被促动的，所述可变阀(排气阀)促动器允许在活塞140的进气冲程期间所述排气阀215”的进一步打开(在活塞140的排气冲程期间相对于主打开是附加的)以及，因此，使一些排气再吸入燃烧室150以减小NOx排放量并增加排气的整体温度。
EGR系统可进一步包括短程的、高压力(HP)的EGR系统。
HP-EGR系统可包括耦连在排气歧管225和进气歧管200之间的HP-EGR管300。更具体地说，HP-EGR管300从排气歧管225，或从位于涡轮机250上游的排气管线275的一位置，分支，以及引入位于压缩机240下游特别地在进气歧管200和进气阀330之间的进气管道205的一位置中。HP-EGR管300可设置有HP-EGR冷却器310以减小在其中流动的排气的温度。HP-EGR阀320可设置在HP-EGR管300中。HP-EGR阀320可包括可动阀构件321以及使该阀构件321运动以调节在HP-EGR管300中的排气的质量流量的电促动器322。
在一些实施例中，EGR系统可进一步包括长程的、低压力(LP)的EGR系统。
LP-EGR系统可包括耦连在排气歧管225和进气歧管200之间的LP-EGR管500。更具体地说，LP-EGR管500从位于涡轮机250下游特别地后处理装置280下游的排气管线275的一位置分支，以及引入位于压缩机240上游的进气管道205的一位置。LP-EGR管500可设置有LP-EGR冷却器510以减小在其中流动的排气的温度。LP-EGR阀520可设置在LP-EGR管500中。LP-EGR阀520可包括可动阀构件521以及使阀构件521运动以调节在LP-EGR管500中的排气的质量流量的电促动器522。
内燃发动机系统100可进一步包括用于冷却ICE 110的发动机冷却回路600。发动机冷却回路600示意性地包括冷却剂泵605，其将冷却剂，典型地水和防冻剂的混合物，从冷却剂箱610输送到由发动机缸体120和气缸盖130内部地限定的多个冷却通道615；以及散热器620，用于冷却冷却剂，一旦它已经通过冷却通道615并且在它回到冷却剂箱610之前。还在该情况下，本领域内的技术人员将认识到，冷却通道615，简单地示意为附图中的单通道，实际上配置为限定发动机缸体120和气缸盖130内更加复杂得多的回路。
汽车系统100可进一步包括与和ICE 110有关的一个或更多个传感器和/或装置通信的电子控制单元(ECU)450。ECU 450可从各种传感器接收输入信号，所述各种传感器配置为生成与和ICE 110有关的各种物理参数成正比例的信号。传感器包括，但不限于，在进气管道205中位于LP-EGR阀520上游的质量空气流和温度传感器340，歧管压力和温度传感器350，燃烧压力传感器360，冷却剂和油温度和水平传感器380，燃料导轨压力传感器400，凸轮位置传感器410，曲柄位置传感器420，排气压力和温度传感器430，HP-EGR温度传感器440，冷却剂温度传感器625，其可提供在冷却剂回路600上，以及加速器踏板位置传感器445。此外，ECU 450可生成输出信号到各种控制装置，该各种控制装置被布置成控制ICE110的操作，包括但不限于，燃料喷射器160，进气阀促动器332，HP-EGR阀促动器322，LP-EGR阀促动器522，VGT促动器290，排气阀提升机构216”的锁定机构和/或排气凸轮相位器和凸轮相位器155。注意到，虚线用来指示ECU 450和各种传感器和装置之间的通信，但是为了简洁，一些被省略。
现在回到ECU 450，该设备可包括与存储系统和接口总线通信的数字中央处理单元(CPU)。CPU被配置为执行存储为存储系统460中的程序的指令，并发生信号到接口总线/从接口总线接收信号。存储系统460可包括各种存储类型，包括光存储器，磁存储器，固态存储器，及其他非易失性存储器。接口总线可配置为发送和调制模拟和/或数字信号到各种传感器和控制装置/从各种传感器和控制装置接收和调制模拟和/或数字信号。该程序可实施在此公开的方法，允许CPU实施这样的方法的步骤并控制ICE 110。
存储在存储系统460中的程序经由电缆或无线方式从外部传送。在汽车系统100外部，它通常是可见的，作为计算机程序产品，其还称为本领域内的计算机可读介质或机器可读的介质，以及其应当被理解为是贮存在载体上的计算机程序代码，所述载体本质上是暂态的或非暂态的，结果，计算机程序产品可被认为本质上是暂态的或非暂态的。
暂态计算机程序产品的示例是信号，例如电磁信号例如光信号，其是用于计算机程序代码的暂态载体。载有这样的计算机程序代码可通过用传统的调制技术例如用于数字数据的QPSK调制所述信号以使得代表所述计算机程序代码的二进制数据被印记在暂态电磁信号上，得以实现。这样的信号例如当经由Wi-Fi连接以无线方式传送计算机程序代码到膝上型电脑时进行利用的。
在非暂态计算机程序产品的情况下，计算机程序代码在有形存储介质中实施。该存储介质那么是如上所述的非暂态载体，以使得计算机程序代码以可恢复方式被永久地或非永久地储存在该存储介质中或上。存储介质可以是计算机技术中已知的传统类型的，例如闪速存储器，Asic，CD等。
替代ECU 450，汽车系统100可具有不同类型的处理器以提供电子逻辑，例如嵌入式控制器，车载计算机，或可布置在车辆中的任何处理模块。
ECU 450可配置为执行冷凝防止策略(condensation preventing strategy)，如果预期到供给到压缩机240的新鲜空气和排气的混合物的冷凝，则中断流动通过EGR管500的排气的流动。
例如，排气的冷凝会由于排气温度下降到或低于其凝结点(dew point)而发生。对于通过LP-EGR管500的LP-EGR冷却器的排气的冷却可将排气温度降低到或低于排气的凝结点。另外，通过进气阀330吸入的新鲜空气与来自于LP-EGR阀520的(相对)温暖的排气相混合，并且新鲜空气/排气的混合物的温度可低于该混合物的凝结点。
冷凝液滴可引起冷凝液滴接触到的ICE 110的各种部件(特别是压缩机240涡轮)的腐蚀和侵蚀。
防止冷凝策略的目的是防止例如在以上公开的两个事件中的排气的冷凝。
注意到，指示排气温度——特别是供给到压缩机240的新鲜空气和排气的最终混合物的温度——的参数可以是在冷却剂回路600中循环的冷却剂的温度。事实上，冷却剂的温度大体上表示周围环境温度和从燃烧室150排出的燃烧副产品的排气温度的平衡温度。
根据冷凝防止策略，ECU 450可被配置为确定冷却剂温度的值(框S1)，作为示例，ECU 450配置为借助于冷却剂温度传感器625测量冷却剂温度的值。
作为替代例，冷却剂温度可基于发动机做功点(即发动机转速和发动机扭矩)而估计，如本领域技术人员已知的。
另外，ECU 450配置为比较所确定的冷却剂温度的值与其第一阈值(框S2)。
第一阈值可借助于在ICE 110的校正阶段期间执行的测试被确定，并储存在存储系统中。
另外，ECU 450配置为比较所确定的冷却剂温度的值与它的第二阈值(框S2)。
第二阈值可借助于在ICE 110的校正阶段期间执行的测试被确定，并储存在存储系统460中。
所述第二阈值可以小于第一阈值。
例如，如果冷却剂温度的确定值低于第一阈值且高于第二阈值，那么在压缩机240上游可能发生潜在的冷凝，因此，冷凝防止策略使得ECU 450起动内部EGR策略(框S4)。
内部EGR策略可使得ECU 450以中断排气通过EGR管500的流动(框S5)。
通过EGR管500的排气的流动的中断可由ECU 450通过促动和调节LP-EGR阀520的阀构件521而促动，以使得仅有新鲜空气供给到ICE 110。
另外，内部EGR策略可使得ECU 450在活塞140的进气冲程期间打开排气阀215”(框S6)。
实际上，内部EGR策略可使得ECU 450用于启动上文所述的内部EGR，例如，其通过以下操作获得：促动在第一模式中的排气阀提升机构216”的锁定机构，或当活塞140的进气冲程发生时，促动所述排气凸轮相位器以扭转所述排气凸轮轴135”到它的延迟位置(retarded position)。
ECU 450可被配置为监视(连续地确定)冷却剂温度，并保持内部EGR策略的启用至少直到冷却剂温度低于第一阈值，从而停止使用LP-EGR管500。
在ICE 110的校正阶段期间执行的用于获得第一阈值的测试可使得技术人员以在至少一台测试内燃发动机上执行校正方法，例如，内燃发动机是所示的ICE 110，其配备有适于检测位于压缩机上游的冷凝液滴的存在的装置。这样的校正方法可包括以下步骤∶
-启动内燃发动机(依照它的冷启动)，允许排气流动通过EGR管500，并测量在内燃发动机的预热阶段期间的冷却剂温度；
-借助于以上所述的装置监视或检测冷凝液滴的存在，并将第一阈值设定为在该值以上没有观察到冷凝液滴的检测的冷却剂温度的值；
-储存第一阈值到存储系统460中。
例如，第一阈值可表示在其以上混合物不冷凝的新鲜空气和再循环排气的混合物的温度。
作为示例，第一阈值可等于50℃。
当冷却剂温度等于或高于第一阈值时，ECU 450可被配置为停用内部EGR策略，从而允许排气流动通过EGR管500，其借助于促动和调节LP-EGR阀520的阀构件521，从而使得新鲜空气和排气的混合物被供给到ICE 110；并且，在活塞140的进气冲程期间关闭排气阀215”，其例如通过促动在第二模式下的排气阀提升机构216”的锁定机构，或促动排气凸轮相位器以再扭转所述排气凸轮轴135”到标准位置。
作为替代，当冷却剂温度等于或高于第一阈值时，ECU 450可被配置为维持内部EGR策略的启用，并且统只有在进一步的禁用条件满足时，停用内部EGR系统，从而启用LP-EGR系统。
为了实现这点，作为一示例，ECU 450可被配置为确定燃料需求量(框S7)。
特别地，燃料需求量是用来通过加速器踏板446按照来自于驾驶员的发动机扭矩请求来操作ICE 110的燃料量。为了操作ICE 110，事实上，ECU 450通常配置为命令燃料喷射器160喷射确定的燃料需求量进入到相应的气缸140中。
作为一示例，ECU 450可被配置为基于控制参数(例如驾驶员通过加速器踏板446请求的发动机扭矩)依据开环控制策略或基于其他的逻辑来确定燃料需求量。
ECU 450随之配置为将所确定的燃料需求量与其阈值进行比较(框S8)。
该阈值可借助于在ICE 110的校正阶段期间执行的测试确定，并且储存在存储系统460中。
作为一示例，燃料需求量的阈值可作为预先校正的映射图的输出而提供，其接收发动机转速作为输入，即实际发动机速度(即，曲柄轴145的转速)。该第二映射图可在试验活动期间被预先确定并储存在存储系统460中。
燃料需求量的阈值可对应于用于实际发动机速度的最大燃料需求量，从而考虑了借助于内部EGR系统再循环的排气量
如果燃料需求量高于该阈值(并且冷却剂温度等于或高于第一阈值)，那么ECU450被配置为维持所述启用，或启用如上所公开的冷凝防止策略。
实际上，ECU 450启用内部EGR，从而中断通过EGR管500的排气流动，并在内燃发动机(110)的活塞(140)的进气冲程期间打开排气阀215”。
ECU 450可被配置为监视(连续地确定)燃料需求量并且维持内部EGR策略的启用(其停止使用LP-EGR管500)，直到燃料需求量低于所述阈值；另外，当燃料需求量等于或高于所述阈值时，ECU 450可停用内部EGR策略(框S9)，从而允许排气流动通过EGR管500，并在活塞140的进气冲程期间关闭排气阀215”。
实际上，当冷却剂温度低于第一阈值(并高于第二阈值)时，EGR系统可被配置为(仅)借助于内部EGR系统执行排气再循环；当冷却剂温度等于或高于第一阈值且驾驶员通过加速器踏板446所请求的发动机扭矩较低，即低于其预先校正阈值时(即，燃料需求量低于其阈值)，EGR系统可被配置为(仅)借助于内部EGR系统执行排气再循环；当冷却剂温度等于或高于第一阈值，且通过驾驶员通过加速器踏板446请求的发动机扭矩是中高的，即等于或高于其预先校正阈值(即，燃料需求量等于或高于其阈值)时，EGR系统可被配置为借助于LP-EGR系统(和/或HP-EGR系统)执行排气再循环(框S9)，如通常已知的。
实际上，由于所提出的技术方案，当沿着LP-EGR管500的排气的潜在冷凝被估计到时，LP-EGR系统可旁通(或被停用)，并且，排气再循环可借助于公开的内部EGR系统执行。该技术方案使HP-EGR系统的使用是不必要的、或被消除，因此，HP-EGR系统可从ICE 110的布局中被移除。
尽管至少一个示例性实施例已经提供在前述的发明内容和详细说明书中，但是，应当认识到，存在多种变化例。还应当认识到，一个或多个示例性实施例仅是示例，并不是用来以任何方式限制所述范围、适用性或构造。而是，前述的发明内容和详细说明书将为本领域的技术人员提供用于实施至少一个示例性实施例的便利的程图，应理解到，在不背离在所附权利要求和它们的正当等同中所阐述的范围的情况下，可对在示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变。
附图标记列表
100 汽车系统
110 内燃发动机
120 发动机缸体
125 气缸
130 气缸盖
135’ 进气凸轮轴
135” 排气凸轮轴
136’ 进气凸轮凸部
136a” 第一排气凸轮凸部
136b” 第二排气凸轮凸部
137’ 进气提升区域
137a” EGR提升区域
137b” 排气提升区域
140 活塞
145 曲柄轴
150 燃烧室
155 凸轮相位器
160 燃料喷射器
170 燃料轨
180 燃料泵
190 燃料源
195 进气系统
200 进气歧管
205 进气管道
210 进气口
215’ 进气阀
215” 排气阀
216’ 进气阀提升机构
216” 排气阀提升机构
216a” 辊
220 排气口
225 排气歧管
230 可变几何形状涡轮增压器
240 压缩机
250 涡轮机
260 中间冷却器
270 排气后处理系统
275 排气管线
280 后处理装置
290 VGT促动器
300 HP-EGR管
310 HP-EGR冷却器
320 HP-EGR阀
321 阀构件
322 促动器
330 进气阀
331 阀构件
332 促动器
340 质量空气流和温度传感器
350 歧管压力和温度传感器
360 燃烧压力传感器
380 冷却剂和油温度和水平传感器400 燃料轨压力传感器
410 凸轮位置传感器
420 曲柄位置传感器
430 排气压力和温度传感器
440 HP-EGR温度传感器
445 加速器踏板位置传感器
446 加速器踏板
450 ECU
460 存储系统
500 LP-EGR管
510 LP-EGR冷却器
520 LP-EGR阀
521 阀构件
522 促动器
600 发动机冷却系统
605 冷却剂泵
610 冷却剂箱
615 冷却剂通道
620 散热器
625 冷却剂温度传感器
S1-S9 框

Claims (9)

1.一种操作内燃发动机(110)的方法，所述内燃发动机配备有涡轮增压器(230)和排气再循环管道(500)，该排气再循环管道将排气管线(275)流体地连接至在涡轮增压器(230)的压缩机(240)上游的进气道(205)，所述方法包括步骤：
-确定指示排气温度的参数的值；以及
-如果所确定的值低于其预定阈值，则启用排气内部再循环策略，其中，所述内部再循环策略包括步骤：
-中断排气通过排气再循环管道(500)的流动，以及
-在内燃发动机(110)的活塞(140)的进气冲程期间，打开排气阀(215”)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括步骤：
-确定燃料需求量；以及
-如果所确定的参数的值等于或高于其预定阈值，且所确定的燃料需求量低于其预定阈值，则启用所述内部再循环策略。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述参数是内燃发动机冷却剂的温度值。
4.一种内燃发动机(110)，其具有：
往复运动的活塞(140)，其限定燃烧室(150)，该燃烧室具有在活塞(140)的排气冲程期间允许排气从燃烧室(150)排出的排气阀(215”)；
涡轮增压器(230)；
排气再循环管道(500)，其将排气管线(275)流体地连接至在涡轮增压器(230)的压缩机(240)上游的进气道(205)；以及
电子控制单元(450)，该电子控制单元被配置为：
-确定指示排气的温度的参数的值；以及
-如果所确定的值低于其预定阈值，则启用排气内部再循环策略，
其中，该内部再循环策略包括步骤：
-中断排气通过排气再循环管(500)的流动，以及
-在活塞(140)的进气冲程期间打开所述排气阀(215”)。
5.根据权利要求4所述的内燃发动机(110)，其中，所述电子控制单元(450)还被配置为：
-确定要喷射到燃烧室(150)中的燃料需求量；以及
-如果所确定的参数的值等于或高于其预定阈值，且所确定的燃料需求量低于其预定阈值，则启用所述内部再循环策略。
6.根据权利要求4或5所述的内燃发动机(110)，包括发动机冷却系统(500)，该发动机冷却系统具有用于冷却内燃发动机(110)的循环冷却剂，其中，所述参数是所述冷却剂的温度值。
7.一种计算机程序，包括在计算机上运行时用于执行根据权利要求1到3中的任一项所述的方法的程序代码。
8.一种计算机程序产品，包括载体和根据权利要求7所述的计算机程序。
9.一种电磁信号，被调制以载有表示根据权利要求7的计算机程序的一系列数据位。
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