CN108005804A - 一种清洁排气再循环阀的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种清洁可操作地连接到来自发动机的排气流的EGR阀的方法，该方法包括确定何时需要清洁，并且当需要清洁时，以高温模式运转发动机，其中离开发动机的排气的温度增加，同时产生具有低未燃烧碳氢化合物含量的排气流。该方法还包括打开EGR阀以允许热排气流过其中，以便去除使EGR阀结垢的燃烧副产物。此外，该方法包括产生EGR阀的累积的燃烧副产物结垢的估计。然后使用估计以确定是否以及何时清洁EGR阀。

Description

一种清洁排气再循环阀的方法
技术领域
本公开涉及燃烧发动机并且特别地涉及一种清洁发动机系统的排气再循环阀(EGR阀)的方法。
背景技术
提供具有排气再循环系统的燃烧发动机是众所周知的，其中排气从发动机的排气侧再循环回到发动机的空气入口侧。
此类排气再循环系统包括被称为EGR阀的阀，以控制流回到发动机的入口侧的排气流。
此类EGR阀通常具有提升型阀，该提升型阀具有阀元件，该阀元件包括阀头和阀杆，其中阀头经由阀杆连接到阀致动器，并且阀头在处于闭合位置时与阀座配合。
当前EGR系统在低环境温度下运转，但是由于EGR阀的结垢(fouling)和粘结(sticking)的风险，因此当前EGR系统不在发动机非常冷时运转。使用当前实践，在EGR阀上积聚的主要污染物是在大约150℃至250℃的排气温度下产生的干碳烟和在大约80℃至150℃的排气温度下产生的亮漆膜(lacquer)的混合物。当前清洁EGR阀的实践是使EGR阀重复循环通过其从完全打开到完全闭合并返回的运动范围。这个动作“挂掉(scrape)”在阀杆上累积的任何沉积物。
然而，因为如果在正常的发动机运行期间使用，打开EGR阀完全导致非常高的EGR流动速率，所以清洁循环仅在发动机关闭的情况下执行，通常在驱动循环结束的情况下执行。
特别是用于柴油发动机的即将推出的排气排放规定将要求：EGR系统在其以前未被使用的情况下运转，特别是在低环境温度和冷发动机冷却剂的情况下运转，也就是说，在排气温度低于80℃的冷启动后的发动机暖机周期期间运转。
在当排气和EGR阀二者相对冷时的此类冷情况下打开EGR阀将导致粘性碳氢化合物从排气中凝结并累积在阀上。EGR阀的此类结垢是不期望的，因为它常常导致EGR阀的不可靠运转(诸如阀粘结)，其中当期望的运转位置关闭时，EGR阀将被困在部分打开状态中，或者当需要闭合位置时，EGR阀将困在打开状态中。
此类阀粘结将导致排放性能的降低和潜在的不良的发动机运行。
有效率去除当前的EGR运转规程(operating regime)期间所产生的亮漆膜和干碳烟的当前清洁程序将不再足以去除当在此类冷情况下使用EGR运转时所产生的粘性残留物，并且需要新的清洁工艺。
发明内容
本公开的目的是提供一种清洁EGR阀的方法，该EGR阀能够在此类残留物的积聚不利地影响EGR阀运转之前有效率地去除由冷EGR运转产生的粘性残留物。
根据本公开的第一方面，提供一种清洁排气再循环阀的方法，该排气再循环阀形成发动机系统的一部分，该发动机系统具有：发动机，该发动机被布置成将排气供应到微粒过滤器；排气再循环回路，该排气再循环回路包括排气再循环阀，以选择性地将排气从发动机的排气侧再循环回到发动机的进气口侧；以及电子控制器，以用于控制发动机系统的运转，其中该方法包括：产生排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的估计；将燃烧副产物结垢的估计与预定结垢极限进行比较，并且如果燃烧副产物结垢的估计大于预定结垢极限，则运转发动机以增加来自发动机的排气的温度，同时产生具有低于阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流；以及在清洁周期期间控制排气再循环阀，以允许来自发动机的排气流过排气再循环阀，从而减少排气再循环阀处累积的燃烧副产物的量。
这具有的优点是，EGR阀的粘性碳氢化合物残留物和其它结垢被燃尽。
可以存在预定结垢下限和预定结垢上限，并且该下限可以是这样的结垢极限，在该结垢极限以上，排气再循环阀的清洁用于减少排气再循环阀的不可靠运转的可能性。因此，该方法还可以包括：响应于燃烧副产物结垢的估计超过下限，调整发动机系统的运转以清洁排气再循环阀，以便减少排气再循环阀不可靠运转的可能性。
如果燃烧副产物结垢的估计大于结垢上限，则发动机可以立即运行，以增加来自发动机的排气的温度，同时产生具有低未燃烧碳氢化合物含量的热排气流，并且可以控制排气再循环阀，以允许来自发动机的热排气流过排气再循环阀。因此，该方法还可以包括以第一模式(其中燃烧副产物结垢的估计大于上限)运转发动机系统，并且在以第一模式运转期间，调整发动机系统的运转以增加来自发动机的排气的温度，并且产生具有低于阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流，并且至少部分地打开排气再循环阀以允许来自发动机的排气流过排气再循环阀。
如果燃烧副产物结垢的估计大于结垢下限，但是低于较高的结垢极限，则增加来自发动机的排气的温度同时产生具有低未燃烧碳氢化合物含量的热排气流的发动机的运转被延迟，直至微粒过滤器再生事件开始，并且当微粒过滤器再生事件开始时，可以控制排气再循环阀，以允许来自发动机的热排气流过排气再循环阀。因此，方法还可以包括以第二模式(其中燃烧副产物结垢的估计大于下限但小于上限)运转发动机系统，并且在以第二模式运行期间，等待直至微粒过滤器再生事件开始，并且然后调整发动机系统的运转，以增加来自发动机的排气的温度，同时产生具有低于阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流，并且控制排气再循环阀以允许来自发动机的排气流过排气再循环阀。
这具有的优点是不需要附加的燃料来清洁EGR阀。
如果发生以下中的一个则可以关闭排气再循环阀：具有低未燃烧碳氢化合物含量的热排气流停止；排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的更新估计指示结垢水平低于预定结垢阈值；以及达到EGR阀最大允许温度阈值。
预定结垢阈值可以是在排气再循环阀处累积的燃烧副产物的量基本上等于零的结垢水平。
排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的估计可以是排气再循环阀随时间的结垢速率的积分。
排气再循环阀的结垢速率可以基于通过排气再循环阀的排气质量流量与流过排气再循环阀的排气的温度之间的关系以及在排气正流过排气再循环阀的时间段期间的环境空气温度与发动机冷却剂温度之间的关系的组合。
可以通过查找表提供通过排气再循环阀的排气质量流量与流过排气再循环阀的排气的温度之间的关系，并且可以通过查找表提供在排气正流过排气再循环阀的时间期间的环境空气温度与发动机冷却剂温度之间的关系。
在清洁周期期间控制排气再循环阀可以包括基于清洁周期期间通过排气再循环阀的排气质量流量与排气再循环阀两端的压力差之间的关系产生排气再循环阀位置。
可以通过查找表提供清洁周期期间通过排气再循环阀的排气质量流量与排气再循环阀两端的压力差之间的关系。
清洁周期期间通过排气再循环阀的排气质量流量可以基于流过排气再循环阀的排气的温度与发动机冷却剂温度之间的关系以及清洁周期期间时间与排气再循环阀温度之间的关系的组合。
可以通过查找表提供流过排气再循环阀的排气的温度与发动机冷却剂温度之间的关系。
可以通过查找表提供清洁周期期间时间与排气再循环阀温度之间的关系。
发动机可以是柴油发动机，并且微粒过滤器可以是柴油微粒过滤器。
根据本公开的第二方面，提供一种发动机系统，该发动机系统包括：发动机，该发动机被布置成将排气供应到微粒过滤器；排气再循环回路，该排气再循环回路包括排气再循环阀，以选择性地将排气从发动机的排气口侧再循环到发动机的进气口侧；以及电子控制器，以用于控制发动机和排气再循环阀的运转，其中电子控制器包括存储在非暂时性存储器中的指令，该指令可由处理器执行以基于从多个传感器接收的输入产生排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的估计，将所估计的燃烧副产物结垢与存储在电子控制器的非暂时性存储器中的预定结垢极限进行比较，并且如果比较指示燃烧副产物结垢的估计大于预定极限，则电子控制器被布置成通过运转发动机以增加来自发动机的排气的温度，同时产生具有低未燃烧碳氢化合物含量的排气流来清洁排气再循环阀，并且在清洁周期期间控制排气再循环阀，以允许来自发动机的热排气流过排气再循环阀，从而减少在排气再循环阀处累积的燃烧副产物的量。
可以存在预定结垢下限和预定结垢上限，并且该下限可以是这样的结垢极限，在该结垢极限以上，使用排气再循环阀的清洁以便减少排气再循环阀的不可靠运转的可能性。
如果燃烧副产物结垢的估计大于结垢上限，则电子控制器可以被布置成运转发动机，以立即增加来自发动机的排气的温度，同时产生具有低未燃烧碳氢化合物含量的热排气流，并且电子控制器还被布置成控制排气再循环阀，以允许来自发动机的热排气流过排气再循环阀。例如，电子控制器还可以包括存储在非暂时性存储器中的指令，并且该指令可由处理器执行以在第一模式下(其中燃烧副产物结垢的估计大于上限)运转发动机系统，并且在以第一模式运行期间调整发动机系统的运转，然后电子控制器被布置成运转发动机，以立即增加来自发动机的排气的温度并产生具有低于阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流，并且控制排气再循环阀，以允许来自发动机的排气流过排气再循环阀。
如果燃烧副产物结垢的估计大于结垢下限，但低于结垢上限，则电子控制器可以被布置成延迟运转发动机，以增加来自发动机的排气的温度，同时产生具有低未燃烧碳氢化合物含量的热排气流，直至微粒过滤器再生事件开始，并且当微粒过滤器再生事件开始时该电子控制器被布置成打开排气再循环阀，以允许来自发动机的热排气流过排气再循环阀。例如，电子控制器还可以包括存储在非暂时性存储器中的指令，并且该指令可由处理器执行，以在第二模式下(其中燃烧副产物结垢的估计大于下限但小于上限)运转发动机系统，并且在以第二模式运行期间，等待直至微粒过滤器再生事件开始，并且然后调整发动机系统的运转，以增加来自发动机的排气的温度，同时产生具有低于阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流，直至微粒过滤器再生事件开始，并且当微粒过滤器再生事件开始时，至少部分地打开排气再循环阀，以允许来自发动机的排气流过排气再循环阀。
如果发生以下中的一个则可以关闭排气再循环阀：具有低未燃烧碳氢化合物含量的热排气流停止；排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的更新估计指示结垢水平低于预定结垢阈值；以及达到EGR阀最大允许温度阈值。
预定阈值可以是基本上等于零的结垢水平。
排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的估计可以是排气再循环阀随时间的结垢速率的积分。
在清洁周期期间控制排气再循环阀可以包括基于清洁周期期间通过排气再循环阀的排气质量流量与排气再循环阀两端的压力差之间的关系产生排气再循环阀位置。
可以通过存储在电子控制器的存储器中的查找表来提供清洁周期期间通过排气再循环阀的排气质量流量与排气再循环阀两端的压力差之间的关系。
发动机可以是柴油发动机，并且微粒过滤器可以是柴油微粒过滤器。
根据本公开的第三方面，提供了具有发动机系统的机动车辆，其中发动机系统是根据本公开的所述第二方面构造的发动机系统。
应当理解，提供上述发明内容以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面的或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
现在将参考附图通过示例来描述本公开的各种实施例，在附图中：
图1是示出根据本公开的第一方面的一种清洁排气再循环阀的方法的高级流程图；
图2是根据本公开的第二方面的具有包括EGR阀的排气再循环系统的发动机系统的示意图；
图3a是示出用于清洁形成图2所示的发动机系统的一部分的EGR阀的清洁控制系统的各种部件的高级示意图；
图3b是更详细示出图3a所示的清洁控制系统的EGR阀结垢估计器部件的示意图。
图3c是更详细示出图3a所示的清洁控制系统的EGR阀位置估计器部件的示意图；以及
图3d是更详细示出图3a所示的清洁控制系统的控制逻辑部件的示意图。
具体实施方式
参考图1，示出根据本公开的一种清洁发动机驱动车辆的排气再循环阀的方法100的一个实施例。用于实施方法100和本文包括的其余方法的指令可以由电子控制器基于存储在电子控制器的非暂时性存储器中的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如下面参考图2所述的传感器)接收的信号来实施。此外，根据下面所述方法，电子控制器可以使用发动机系统的致动器(诸如下面参考图2所述的致动器)来调节发动机运转。
方法100在框105中以点火开关接通事件(Key-On event)开始，并且然后前进到框110，其中车辆的发动机正常运行，也就是说它处于运转的“运行模式”。在运转的运行模式中，响应于驾驶员对扭矩的需求，发动机被运转以尽可能有效率地运行，同时产生低排气排放物(例如，低于预定阈值的排气排放物)。
然后，在框115中，从存储器设备等(例如，电子控制器的非暂时性存储器)中恢复EGR阀结垢因子“F”的存储值。结垢因子“F”是指示在时间点处的EGR阀的估计的累积的燃烧副产物结垢的值(例如，EGR阀处累积的燃烧副产物的估计量)，并且如下文更详细所述，结垢因子“F”是EGR阀随时间的结垢速率(例如，燃烧副产物累积在EGR阀上的速率)的积分。应当理解，恢复框115中所指示的存储值“F”的活动实际上通常与框105中所指示的点火开关接通步骤发生时同时或多或少地发生。
排气再循环阀的结垢速率基于通过排气再循环阀的排气质量流量和流过排气再循环阀的排气的温度之间的关系以及在排气正流过排气再循环阀的时间段期间的环境空气温度和发动机冷却剂温度之间的关系的组合。
可通过查找表提供通过排气再循环阀的排气质量流量和流过排气再循环阀的排气的温度之间的关系。类似地，可通过查找表提供在排气正流过排气再循环阀的时间段期间的环境空气温度和发动机冷却剂温度之间的关系。查找表可以存储在电子控制器的非暂时性存储器中。
从框115移动到框120，结垢因子“F”的值基于产生EGR阀结垢所已知的多个因子且基于EGR阀的结垢的正在进行的估计来不断更新。例如，估计可以经由由电子控制器以预定间隔执行的估计来确定。产生EGR阀结垢所已知的因子的存在可以在电子控制器处，例如基于来自一个或多个传感器的输入，来确定。
然后，在框125中针对预定最大允许值“Fmax”检查“F”的值，该最大允许值“Fmax”表示结垢值，在该结垢值以上可能发生EGR阀的不可靠运转。如果EGR阀结垢的水平达到Fmax水平，则需要立即采取行动以清洁EGR阀，以便防止EGR阀的不可靠运转。
通常，当在框125中检查时，结垢因子“F”的水平将小于Fmax，这是因为EGR阀以预防的方式被定期地清洁，以确保尽可能避免不可靠运转。然而，如下文所讨论的，在柴油微粒过滤器(DPF)再生工艺的初始阶段(阶段1)期间实施EGR阀清洁可以是有利的，这是因为此类再生工艺所需的发动机的低效运行产生来自发动机的排气的热的(例如，高于阈值)但相对清洁的低未燃烧碳氢化合物流。然而，存在车辆运转环境，在该车辆运转环境中，EGR阀结垢速率非常高但是没有安排(scheduled)或不能发生DPF的再生，从而允许结垢达到Fmax极限。
因此，在此类不测事件中，该方法将从框125进行到框150，在框150中发动机以与用于DPF再生的阶段1相同或非常类似的高温排气模式运转，也就是说，它将产生来自发动机的排气的热的但相对清洁的低未燃烧碳氢化合物流。在运转模式下，在最佳正时位置稍后，通过将燃料喷射到发动机中，发动机无效率地运行，使得燃烧不被有效率地用于产生动力，而是产生离开发动机的排气的温度的快速上升。如在DPF再生工艺的阶段2中使用的后期喷射(late injection)或后喷射(post injection)工艺的情况下，燃料喷射并不晚以至于在排气流中产生大量未燃烧燃料流，在后期喷射或后喷射中，来自发动机的排气流中存在大量的未燃烧碳氢化合物。如本领域技术人员将理解的是，用于燃料喷射的最佳正时位置可以指相对于活塞位置/发动机冲程的燃料喷射正时，其将产生期望的发动机运转(例如，所需的发动机扭矩输出/期望的发动机空燃比/期望的排气排放水平)。
然后，方法从框150前进到框152，在框152中，EGR阀以受控的方式至少部分地打开，以便允许非常热的排气(约400℃至500℃)流过EGR阀，从而燃尽阀元件上，并且特别是在阀元件的阀杆上已经积聚的粘性残留物。应当理解，需要仔细地控制通过EGR阀的气体流量，以便防止发生对不耐高温的EGR阀零件(诸如例如，EGR阀的致动器、密封件或塑料部件)的损坏，并且如果EGR阀的预定部件(诸如塑料致动器主体)的温度达到最大允许温度阈值(诸如例如150℃)，则EGR阀的清洁将终止。
因此，为了防止在清洁周期期间EGR阀的过热，基于在清洁周期期间通过排气再循环阀的排气质量流量与排气再循环阀两端的压力差之间的关系，通过产生排气再循环阀位置来控制通过EGR阀的排气流。在清洁周期期间通过排气再循环阀的排气质量流量与排气再循环阀两端的压力差之间的关系可以通过查找表来提供。
清洁周期期间通过排气再循环阀的排气质量流量可以基于流过排气再循环阀的排气的温度与发动机冷却剂温度之间的关系以及清洁周期期间时间与排气再循环阀温度之间的关系的组合。流过排气再循环阀的排气的温度与发动机冷却剂温度之间的关系以及清洁周期期间时间与排气再循环阀温度之间的关系二者可以通过各自的查找表来提供。
应当理解，当EGR阀首次打开时，与稍后当由于排气流从其中通过而使EGR阀的温度升高时的清洁工艺中相比，可以允许更大的排气流量流动。最终，最大允许排气流量将下降到基本等于零的值，此时该方法前进到框154，其中EGR阀闭合，并且EGR阀的控制恢复到正常控制以满足排放需要。此外，如框156中所示，发动机的运转恢复到正常运行模式，在该正常运行模式中发动机尽可能有效率地运转以满足当前的扭矩需求，并且排气的温度将下降回到正常的较低的运行温度。
当发生以下中的至少一个时方法将从框152移动到框154：来自发动机的具有低未燃烧碳氢化合物含量的热排气流中停止时；排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的更新估计指示结垢水平(例如，EGR阀处累积的燃烧副产物的量)低于预定结垢阈值(其指示EGR阀是清洁的)；以及达到EGR阀最大允许温度阈值。
在框154中，以正常的方式执行EGR阀的打开和闭合的控制，以满足当前排放需要，并且在框156中，发动机的控制恢复到正常运行模式以满足当前扭矩需要。如本文所使用的，EGR阀的“正常”控制是指基于期望的发动机空燃比和/或扭矩输出来调整EGR阀位置的默认(default)EGR阀控制策略，与本文中所述的与对发动机系统运转的其它调整结合使用以便清洁EGR阀的EGR阀控制策略(例如，本文所述的“清洁”周期/模式/循环/运转期间使用的控制策略)完全不同。类似地，发动机的“正常”运行模式是指基于期望的发动机空燃比和/或扭矩输出来调整发动机运转的发动机的运转模式，与本文中所述的与对其它发动机系统部件的调整结合使用以便清洁EGR阀的发动机的控制策略完全不同。
然后，该方法从框156前进到框160，并且然后前进到框180，在框180中，检查是否发生了点火开关断开事件(Key-Off event)。如果发生了点火开关断开事件，则该方法前进到框190，在框190中，“F”值存储在存储器或类似设备(例如，电子控制器的非暂时性存储器)中，并且该方法结束。如果在框180中检查时不存在点火开关断开事件，则方法前进到框185，其中结垢因子“F”的值被更新以考虑清洁操作，该清洁操作将使粘结到EGR阀的累积的燃烧副产物的质量降低到基本为零，并且然后方法返回到框120。
应当理解，在清洁循环之后，“F”的值将可能接近零，但这将取决于在需要关闭EGR阀以防止温度引起的损坏到达之前是否能够完成EGR阀的清洁。还应当理解，点火开关断开事件可在任何时间发生，并且每当发生此类事件时，结垢因子“F”的当前值被保存为点火开关断开工艺的一部分。
返回到框125，如在通常情况下，结垢因子“F”的值小于Fmax，则方法从框125前进到框130。
在框130中针对预定极限值“FLim”检查结垢因子“F”的值，其中预定极限值“FLim”表示以上的结垢值，在该结垢值以上可发生EGR阀的不可靠运转，从而指示EGR阀的清洁是可期望的。
通常，当在框130中检查时，结垢因子“F”的水平将小于FLim，这是因为EGR阀以预防的方式被定期地清洁，并且因此方法将循环回到框120以继续监测EGR阀结垢。然而，随着时间的推移，EGR阀的结垢将增加，并且因此最终“F”的值将超过针对EGR阀结垢设置的极限FLim，并且然后方法前进到框132，其中检查DPF再生事件是否被安排。这将取决于DPF的加载，并且如本领域中所已知的，存在用于决定何时实施DPF再生的各种技术和策略。如果未安排DPF再生，则方法将返回到框120，并且如果在框132中，没有获得肯定结果的情况下，实施步骤120、125、130以及132很多次，则这是当框125中的肯定结果可能最终将产生的一个情形。
如果存在指示DPF的再生被安排为发生在下一次机会时的肯定结果，则返回参考框132，则该方法在延迟等待再生开始之后从框132前进到框134。
在框134中，当满足DPF再生条目(entry)的情况时，发动机在用于DPF再生的加热(阶段1)的高温排气模式下运转。在这种发动机运转的高温模式下，在最佳正时位置稍后，通过将燃料喷射到发动机中，发动机无效率地运行，使得燃烧不被有效率地用于产生动力，而是产生离开发动机的排气的温度的快速上升。如在DPF再生工艺的阶段2中使用的后期喷射或后喷射工艺的情况下，燃料喷射并不晚以至于在排气流中产生大量未燃烧燃料流。应当理解，DPF再生工艺的阶段1用于增加DPF的温度以准备再生。
然后，方法从框134前进到框136，在框136中，EGR阀以受控的方式至少部分地打开，以便允许非常热的排气(约400℃至500℃)流过EGR阀，从而燃尽阀元件上并且特别是阀元件的阀杆上积聚的粘性残留物。应当理解，需要仔细地控制通过EGR阀的气体流量，以便防止发生对不耐高温的EGR阀的零件(诸如例如，EGR阀的致动器、密封件或塑料部件)的损坏。
如前所述，通过EGR阀的排气的最大流量是根据排气温度、发动机冷却剂温度以及从进入高温排气模式以来经过的时间来控制。如前所述，排气的流量通常开始高并通过关闭EGR阀逐渐减少，直至稍后在清洁工艺中，EGR阀的温度将升高，使得排气的最大允许流量减小到基本上等于零的值，此时方法前进到框138，在框138中，EGR阀是闭合的。
当发生以下中的至少一个时方法将从框136移动到框138：来自发动机的具有低未燃烧碳氢化合物含量的热排气流停止；排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的更新估计指示结垢水平(例如，EGR阀上累积的燃烧副产物的量)低于预定结垢阈值(F～0)，也就是说，EGR阀是清洁的并且达到EGR阀最大允许温度阈值，并且然后前进到表示DPF再生工艺的阶段2的框140。应当理解，应该在阶段2再生开始之前关闭EGR阀，这是因为在阶段2再生期间排气中存在高水平的过量碳氢化合物，这将产生EGR阀的高结垢速率。
在DPF再生工艺的阶段2中，对发动机进行一次或多次后期燃料喷射或后燃料喷射(例如，发生在燃烧发生之后并且在随后的燃烧之前的燃料喷射)，导致未燃烧燃料流到已经被阶段1工艺加热的DPF，并且因此将导致DPF中未燃烧燃料的燃烧。燃烧导致存储在DPF中的碳烟自动燃烧，从而再生DPF。如参照以上所述，在阶段2再生工艺中，EGR阀始终保持闭合，以防止富含燃料的排气使EGR阀结垢。
当DPF再生时，方法从框140前进到框142，在框142中，发动机的运转恢复到正常运行模式，以便尽可能有效率地运转，以满足当前的扭矩需求，并且排气的温度将下降到正常的较低运行温度，并且然后方法前进到框146，在框146中，EGR阀的控制恢复到正常控制以满足排放需要，然后方法前进到框180。
在框180中，检查是否发生了点火开关断开事件。如果发生了点火开关断开事件，则该方法前进到框190，在框190中，“F”的值存储在存储器或类似设备中，并且方法结束。如果在框180中检查时不存在点火开关断开事件，则方法前进到框185，在框185中，更新“F”的值以考虑清洁运转，并且然后方法返回到框120。
因此总的来说，只要有可能，EGR阀的清洁被布置成与用于DPF再生的加热阶段1重合，这是因为通过使用来自发动机的相同的热排气流以清洁如用于加热DPF的EGR阀，最小化了增加排气温度所需的发动机的任何无效率运行。只有当清洁EGR阀变得关键，并且没有安排DPF再生时，发动机才以纯粹用于EGR阀清洁目的的热排气模式运转。
参考图2，示出具有发动机系统1的机动车辆“MV”。
在该示例的情况下，发动机系统1包括具有入口歧管3和排气歧管4的柴油发动机2、空气过滤器5、中间冷却器6、节流阀7、柴油微粒过滤器形式的微粒捕集器(DPF 8)、排气管9、排气再循环阀10、排气冷却器11、涡轮增压器20、多个燃料喷射器30、电子控制器50以及可操作地连接到电子控制器50的多个传感器13、14、15、16a、16b、17、18、19、39以及40)。电子控制器50从发动机系统的传感器(例如，图2所示的传感器)接收信号，并且采用发动机系统的各种致动器(例如，图2所示的致动器)基于所接收的信号和存储在电子控制器的非暂时性存储器中的指令来调整发动机系统运转。
如箭头A所示，环境空气经由空气过滤器5进入，并经由入口空气通道流到涡轮增压器20的压缩机20c的入口。空气被压缩机20c压缩并经由中间冷却器6和进气口流动通道流到节流阀7，并且从该节流阀7流到发动机2的入口侧上的入口歧管3。在该示例的情况下，节流阀7由电子控制器50响应于来自指示所需的驾驶员扭矩需求的加速器踏板位置传感器39的输入来进行控制。
排气从发动机2的排气侧上的排气歧管4流出，经由排气流动通道流到涡轮增压器的涡轮机20t的入口，并且从涡轮机20t的出口流到DPF8，并且然后经由排气管9流到大气中。应当理解，可将其它后处理设备和降噪设备(未示出)包括为从发动机2到大气的排气流动路径的一部分。
排气再循环回路被布置成将来自涡轮机20t上游位置处的发动机2的排气流连接到节流阀7上游的进气口流动通道中的位置。
在该示例的情况下，排气再循环回路包括EGR阀10和排气冷却器11。应当理解，在一些实施例中，可以不存在排气冷却器。不管排气回路的布置如何，EGR阀10被布置成直接暴露于来自发动机2的排气流。也就是说，如果排气冷却器(诸如排气冷却器11)存在于排气再循环回路中，则其位于EGR阀10下游，使得EGR阀10始终直接暴露于来自发动机2的热排气。
进入发动机2的空气质量经由质量空气流量(MAF)传感器13感测，发动机2的冷却剂的温度经由冷却剂温度传感器14感测，环境空气的温度由环境空气温度传感器40感测，离开发动机2的排气的温度由排气温度传感器15感测。DPF 8上游的排气压力由压力传感器16a感测，DPF 8下游的排气压力由压力传感器16b感测，以及DPF 8的温度由DPF温度传感器17感测。
EGR阀10两端的压降由差压传感器18感测，并且排气质量流量传感器19用于感测通过EGR阀10的排气的流量，或者基于EGR阀10两端的压降来估计通过EGR阀10的排气的流量。
驾驶员扭矩需求由加速器踏板位置传感器39感测，并且环境空气温度由环境空气温度传感器40感测。
来自传感器13、14、15、16a、16b、17、18、19、39以及40的输出作为控制输入供应给电子控制器50。
电子控制器50被布置成控制发动机2的运转，以便满足来自机动车辆MV的驾驶员的扭矩需求，并且在正常运行期间以正常的运转运行模式通过控制从燃料喷射器30到发动机中燃料喷射、经由节流阀7进入发动机2的空气的流量以及经由排气再循环回路再循环的排气的质量来最小化来自发动机2的燃料使用和排放。
电子控制器50也可运转以根据本公开的EGR阀清洁运转模式和DPF再生运转模式来运转发动机2。
在DPF再生运转模式的第一阶段(阶段1)中，当指示需要DPF 8的再生并且存在再生DPF 8的合适条件时，电子控制器50控制发动机2以便增加离开发动机的排气的温度。存在用于在需要DPF的再生时建立的许多技术，但是在该示例的情况下，当由上游压力传感器16a感测的排气压力与由下游压力传感器16b感测的排气压力之间的差值超过预定阈值时，这被推断为需要DPF 8的再生的指示。
在发动机2的阶段1运转期间，与最佳喷射点相比，燃料喷射被延迟，但没有到使得未燃烧的燃料离开发动机2的程度。这种稍后燃料的喷射的效果是在动力冲程中燃料燃烧较晚，使得由燃烧产生的功率小于最优，并且燃烧主要导致排气温度的快速增加。
当DPF 8的温度已经增加到由温度传感器17感测的预定温度时，被称为阶段2的DPF再生的第二阶段开始。
在阶段2中，电子控制器50运转发动机2，以通过使用到发动机2中的一个或多个后期燃料喷射或后燃料喷射产生用于在DPF 8中燃烧的未燃烧碳氢化合物流，该一个或多个后期燃料喷射或后燃料喷射太晚以至于所有的喷射的燃料都没有足够的时间燃烧，并且因此过量的燃料流到DPF 8。
进入DPF 8的过量的燃料(碳氢化合物)自动点燃并且使DPF 8中收集的碳烟燃烧，从而再生DPF 8。
应当理解，此类DPF再生模式是本领域已知的。
四冲程发动机的燃料喷射的典型值为，例如但不限于：
a.对于“正常”发动机运转，在压缩冲程上10°BTDC下进行引燃喷射，然后在动力冲程中2°ATDC下进行主喷射；
b.对于“阶段1”运转，在压缩冲程中10°BTDC下进行引燃喷射，并且在动力冲程中2°ATDC下进行进一步喷射，然后在动力冲程中20°ATDC下进行后喷射；以及
c.对于“阶段2”运转，每个“阶段1”进行喷射加上在动力冲程中170°ATDC下的被称为次后喷射(late post injection)的进一步喷射。
因此，除了在与正常发动机运转相同或基本上相同的正时进行的引燃喷射和主喷射之外，阶段1运转还可以包括在主喷射之后(例如，主喷射之后至少10°，并且主喷射之后小于30°)动力冲程期间的后喷射。此外，除了在与阶段1运转相同或基本相同的正时进行的引燃喷射、主喷射以及后喷射之外，阶段2运转还可以包括后喷射之后(例如，后喷射之后至少100°，并且后喷射之后小于200°)动力冲程期间的次后喷射。
当指示EGR阀10的结垢已经达到期望清洁以防止EGR阀10的不可靠的打开和闭合的预定水平(例如，对应于EGR阀上累积的燃烧副产物的预定量)时，或者当EGR阀10的结垢已经达到除非进行清洗否则可能发生EGR阀10的故障的临界水平时，电子控制器50可运转以运转发动机2(例如，经由一个或多个致动器(诸如节流阀7、发动机燃料喷射器、发动机进气/排气门等)的调整)以清洁EGR阀10。
如将在下文中参考图3a至图3d更详细所述，电子控制器50包括几个控制模块。控制模块可以包括：EGR阀结垢估计器250，该EGR阀结垢估计器250估计累积地发生的EGR阀结垢的量；阀清洁位置估计器350，该阀清洁位置估计器350提供EGR阀位置的输入(例如，打开量)，该EGR阀位置的输入将产生有效率地清洁，同时防止由于清洁运转期间通过EGR阀10的热排气流而发生的热损伤；DPF再生控制器500，该DPF再生控制器500控制DPF 8的再生并决定何时再生DPF 8；正常EGR阀位置控制器600，该正常EGR阀位置控制器600当不处于清洁模式时控制EGR阀10的位置；以及控制逻辑400，该制逻辑400从EGR阀结垢估计器250、阀清洁位置估计器350、DPF再生控制器500以及正常EGR阀位置控制器600取得输入，并且产生EGR阀10的期望运转(例如，最终阀位置)700。每个控制模块可以包括存储在电子控制器50的非暂时性存储器中的一组指令，每组指令可由处理器(例如，电子控制器50的处理器)实施，以实施对应的动作。此外，每个控制模块可以接收来自传感器和/或其它控制模块的输入，并且每个控制模块可以将信号发送到车辆的致动器和/或其它控制模块。
只要有可能，电子控制器50在DPF再生事件的阶段1期间实施EGR阀10的清洁，这是因为这将对发动机排放和燃料经济性能影响最小。然而，如果结垢被评估为关键并且未安排DPF再生，则电子控制器50可运转以与DPF再生事件的阶段1所用相同或类似的方式来运转发动机2，即使此类事件将不会发生。
无论何时发生EGR阀10的清洁，过程都相同，即产生来自发动机2的具有非常低的未燃烧碳氢化合物含量(例如，碳氢化合物含量低于预定阈值)的热排气流(例如，比预定温度热的排气流)，并且至少部分地打开EGR阀10以允许热排气流过EGR阀10，从而燃尽收集在EGR阀10的阀杆和阀头上的任何粘性残留物或其它残留物。
在清洁工艺中，控制EGR阀10的位置(也就是说EGR阀10的打开量)，以防止EGR阀10的温敏零件的过热。当清洁完成时，或者EGR阀的温度达到最大允许温度阈值时，或者阶段2开始时，关闭EGR阀10，然后返回到正常运转(如果发动机2的阶段2运转没有发生，在这种情况下，EGR阀10保持闭合，直至阶段2再生工艺完成)。
应当理解，电子控制器50不需要是如图2所示的单个操作单元，而是可为彼此通信以执行上述参照任务的多个电子单元。
现在参考图3a至图3d，示出电子控制器50的各种操作部件。
在图3a中，示出实现EGR阀10的清洁所需的电子控制器50的总体操作。如前所述，EGR阀结垢估计器250向形成电子控制器50的一部分的控制逻辑400提供指示累积的结垢的输入。控制逻辑400还从阀清洁位置估计器350、DPF再生控制器500以及正常EGR阀位置控制器600接收输入。控制逻辑400使用这些输入产生用于控制EGR阀10的致动器的期望的最终EGR阀位置输出700。
图3b中更详细地示出EGR阀结垢估计器250，并且该EGR阀结垢估计器250包括第一查找表251和第二查找表255、乘法单元258以及积分器259。第一查找表和第二查找表可以存储在电子控制器的非暂时性存储器中。类似地，乘法单元和积分器可以各自包括存储在电子控制器的非暂时性存储器中并可由处理器实施以执行其各自功能的一组指令。
第一查找表251参考排气再循环质量流量(dmEGR)与再循环的排气流温度(EGR_Temp)。指示通过EGR阀10的排气质量流量的输入252由排气质量流量传感器19提供，并且在该示例的情况下，指示再循环的排气温度的输入253由排气温度传感器15提供。在其它示例中，可基于发动机的各种运转参数来计算或建模通过EGR阀10的排气质量流量。
第二查找表255参考环境空气温度(Ambient_Air_Temp)与发动机冷却剂温度(Engine_Coolant_Temp)。指示环境空气温度的输入256由环境空气温度传感器40提供，并且指示发动机冷却剂温度的输入257由发动机冷却剂温度传感器14提供。
源自第一查找表和第二查找表的值在乘法单元258中组合，以产生EGR阀结垢速率(EGR_Valve_Fouling_Rate)。应当理解，乘法单元258可以被体现为作为电子控制器50的一部分的软件或固件。
EGR阀结垢速率(EGR_Valve_Fouling_Rate)被馈送到积分器259，以产生指示EGR阀结垢的EGR阀结垢因子“F”(EGR_Valve_Fouling_Estimate)的累积值，其被作为输入供应给电子控制器50的控制逻辑400部件。
现在参考图3c，更详细地示出阀清洁位置估计器350，其用于在清洁周期期间控制EGR阀10的打开和闭合以防止发生对EGR阀10造成的热损伤。
阀清洁位置估计器350包括第一查找表351、第二查找表355和第三查找表357以及乘法单元358。第一查找表、第二查找表以及第三查找表可以存储在电子控制器的非暂时性存储器中。类似地，乘法单元可以包括存储在电子控制器的非暂时性存储器中并可由处理器实施以执行乘法的一组指令。
第一查找表351参考再循环的排气流温度(EGR_Temp)与发动机冷却剂温度(Engine_Coolant_Temp)。指示再循环的排气温度的输入352由排气温度传感器15提供，并且指示发动机冷却剂温度的输入353由发动机冷却剂温度传感器14提供。
第二查找表355使用在EGR阀清洁模式中花费的时间(Time_In_Cleaning_Mode)的输入356，通过使用EGR阀10的时间与温度之间的预定关系，来产生指示EGR阀加热的输出。
来自第一查找表和第二查找表的输出在乘法单元358中组合，以产生指示清洁工艺期间通过EGR阀10的期望的质量流量的值(dm_EGR_Cleaning)。
第三查找表357参考清洁工艺期间通过EGR阀10的期望的质量流量(dm_EGR_Cleaning)与指示源自差压传感器18的EGR阀10两端的压差(Delta_P_EGR_Valve)的输入359。第三查找表357提供供应给控制逻辑400的清洁工艺期间EGR阀10的位置的值(Cleaning_EGR_Valve_Posn)。
现在参考图3d，将更详细地描述控制逻辑400的运转。
来自结垢估计器250的指示累积的EGR阀结垢的结垢因子“F”(EGR_Valve_Fouling_Estimate)的输出作为一对输入411、416分别供应给一对比较器410、415。
第一比较器410(等于图1中的框125)将结垢因子“F”与预定值Fmax(Immediate_Valve_Clean_Foul_Threshold)进行比较，预定值Fmax被设置为需要立即清洁EGR阀10的值，这是因为结垢量是关键的(例如，大于预定阈值)。
来自比较器410的输出(1＝是0＝否)被供应给指示为435的逻辑运算符“或”功能。“是”指示需要立即清洁，“否”指示不需要立即清洁。
第二比较器415(等同于图1中的框130)将“F”与预定极限值FLim(Regen_Valve_Clean_Foul_Threshold)进行比较，预定极限值FLim被设置为可延迟EGR阀10的清洁直至下一次DPF再生发生的值。
来自比较器415的输出(1＝“是”0＝“否”)被供应给指示为430的逻辑运算符“和”功能。其中“是”指示需要清洁(EGR_Valve_Clean_Required)，并且“否”指示当前不需要清洁。
逻辑运算符“和”430还从指示DPF 8的阶段1再生是否发生的再生状态评估器540接收输入。再生状态评估器540被布置成从DPF再生控制器500接收指示DPF再生是否激活(DPF_Regen_Phase)的输入510以及指示再生当前是处于阶段1还是阶段2的输入520。
如果来自再生状态评估器540的输出指示再生正在发生并且阶段1是激活的，则向逻辑运算符“和”430提供“1”输入，否则向逻辑运算符“和”功能430提供“0”输入。
如果由逻辑运算符“和”功能430接收的两个输入均为“1”，则向逻辑运算符“或”功能435提供“1”输出，否则向逻辑运算符“或”功能435提供“0”。
如果由逻辑运算符“或”功能435接收的来自比较器410或逻辑运算符“和”功能430的输出中的任一个是“1”，则将“1”输出发送到开关450，否则将导致“0”输出。
来自“或”功能435的“1”输出指示需要清洁，也就是说，EGR阀清洁模式是激活的(Cleaning_Mode_active)。如果“或”功能产生“0”，则EGR阀清洁模式未激活。
除了来自“或”功能435的输入之外，开关450还接收来自阀清洁位置估计器350的输入和来自正常阀位置控制器600的指示正常EGR阀位置(Normal_EGR_Valve_Posn)的输入610。
当从“或”功能到开关450的输入为“1”时，来自阀清洁位置估计器350的输入被选择成(如图3d所示)控制EGR阀10的位置并被用作最终阀位置700。然而，如果从“或”功能到开关450的输入为“0”时，指示清洁未激活，则开关450选择输入610作为EGR阀10的最终位置700。
如果发动机2在热排气模式下由电子控制器50运行，则EGR阀10的清洁将自动发生，这是因为所有需要的是当存在用于使粘性残留物发生燃烧的来自发动机2的热排气流时，至少部分地打开EGR阀10。
虽然本公开在柴油发动机的背景中是特别有利的，但是应当理解，本公开也可有益地应用于具有下游微粒过滤器的直喷式汽油发动机。
注意，本文包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统与各种传感器、致动器以及其它发动机硬件组合来执行。本文所述的特定例程可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序并行地执行，或在某些情况下省略。同样地，为了实现本文所述的示例实施例的特征和优点，处理顺序不一定是必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可以根据所使用的特定策略重复执行所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所述动作、操作和/或功能可以图形地表示要被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述动作通过执行包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行。
应当理解，本文所公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其它发动机类型。本公开的主题包括各种系统和配置以及本文所公开的其它特征、功能和/或性能的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
随附权利要求特别指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或它们的等同物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。
所公开的特征、功能、元件和/或属性的其它组合和子组合可以通过对本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。此类权利要求，无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相等或不同，都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (26)

1.一种清洁排气再循环阀的方法，所述排气再循环阀形成发动机系统的一部分，所述发动机系统具有：发动机，所述发动机被布置成将排气供应到微粒过滤器；排气再循环回路，所述排气再循环回路包括所述排气再循环阀，以选择性地将排气从所述发动机的排气侧再循环回到所述发动机的进气口侧；以及电子控制器，以用于控制所述发动机系统的运转，其中所述方法包括：产生所述排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的估计；将所述燃烧副产物结垢的估计与预定结垢极限进行比较，如果所述燃烧副产物结垢的估计大于所述预定结垢极限，则运转所述发动机以增加来自所述发动机的所述排气的温度，同时产生具有低于阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流；以及在清洁周期期间控制所述排气再循环阀，以允许来自所述发动机的所述排气流过所述排气再循环阀，从而减少在所述排气再循环阀处累积的燃烧副产物的量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中存在预定结垢下限和预定结垢上限，所述方法还包括：响应于所述燃烧副产物结垢的估计超过所述下限，调整所述发动机系统的运转以清洁所述排气再循环阀，以便减少所述排气再循环阀的不可靠运转的可能性。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括以所述燃烧副产物结垢的估计大于所述上限的第一模式运转所述发动机系统，并且在以所述第一模式运转期间，调整所述发动机系统的运转以增加来自所述发动机的所述排气的温度，并且产生具有低于所述阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流，并且至少部分地打开所述排气再循环阀，以允许来自所述发动机的排气流过所述排气再循环阀。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括以所述燃烧副产物结垢的估计大于所述下限但小于所述上限的第二模式运转所述发动机系统，并且在以所述第二模式运行期间，等待直至微粒过滤器再生事件开始，并且然后调整所述发动机系统的运转，以增加来自所述发动机的所述排气的温度，同时产生具有低于所述阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流，并且控制所述排气再循环阀，以允许来自所述发动机的所述排气流过所述排气再循环阀。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括响应于以下中的一个来关闭所述排气再循环阀：具有低于所述阈值的未燃烧碳氢化合物含量的所述排气流停止；所述排气再循环阀的所述燃烧副产物结垢的更新估计指示结垢水平低于预定结垢阈值；以及达到所述排气再循环阀的最大允许温度阈值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述预定结垢阈值为在所述排气再循环阀处累积的所述燃烧副产物的量基本上等于零的结垢水平。
7.根据权利要求1所述的方法，其中估计所述排气再循环阀的所述累积的燃烧副产物结垢包括对所述排气再循环阀随时间的结垢速率进行积分。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述排气再循环阀的所述结垢速率基于通过所述排气再循环阀的排气质量流量与流过所述排气再循环阀的所述排气的温度之间的关系，并且还基于在排气正流过所述排气再循环阀的时间段期间的环境空气温度与发动机冷却剂温度之间的关系来确定。
9.根据权利要求8所述的方法，其中通过所述排气再循环阀的所述排气质量流量与流过所述排气再循环阀的所述排气的温度之间的关系通过存储在所述电子控制器的非暂时性存储器中的查找表来提供。
10.根据权利要求8所述的方法，其中在排气正流过所述排气再循环阀的所述时间段期间的所述环境空气温度与所述发动机冷却剂温度之间的关系通过存储在所述电子控制器的非暂时性存储器中的查找表来提供。
11.根据权利要求1所述的方法，其中在所述清洁周期期间控制所述排气再循环阀包括基于在所述清洁周期期间通过所述排气再循环阀的排气质量流量与所述排气再循环阀两端的压力差之间的关系确定排气再循环阀位置，以及将所述排气再循环阀调整到所确定的位置。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述清洁周期期间通过所述排气再循环阀的所述排气质量流量与所述排气再循环阀两端的所述压力差之间的关系通过存储在所述电子控制器的非暂时性存储器中的查找表来提供。
13.根据权利要求11所述的方法，其中在所述清洁周期期间通过所述排气再循环阀的所述排气质量流量基于流过所述排气再循环阀的所述排气的温度与发动机冷却剂温度之间的关系，并且还基于在所述清洁周期期间时间与排气再循环阀温度之间的关系来确定。
14.根据权利要求13所述的方法，其中流过所述排气再循环阀的所述排气的温度与所述发动机冷却剂温度之间的关系通过存储在所述电子控制器的非暂时性存储器中的查找表来提供。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述清洁周期期间时间与所述排气再循环阀温度之间的关系通过存储在所述电子控制器的非暂时性存储器中的查找表来提供。
16.一种发动机系统，其包括：发动机，所述发动机被布置成将排气供应到微粒过滤器；排气再循环回路，所述排气再循环回路包括排气再循环阀，以选择性地将排气从所述发动机的排气口侧再循环到所述发动机的进气口侧；以及电子控制器，以用于控制所述发动机和所述排气再循环阀的运转，其中所述电子控制器包括存储在非暂时性存储器中的指令，所述指令可由处理器执行以：基于从多个传感器接收的输入产生所述排气再循环阀的累积的燃烧副产物结垢的估计，将燃烧副产物结垢的估计与存储在所述电子控制器的所述非暂时性存储器中的预定结垢极限进行比较，并且如果所述比较指示所述燃烧副产物结垢的估计大于所述预定极限，则通过运转所述发动机以增加来自所述发动机的所述排气的温度，同时产生具有低于阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流来清洁所述排气再循环阀，并且在清洁周期期间控制所述排气再循环阀，以允许来自所述发动机的排气流过所述排气再循环阀，从而减少在所述排气再循环阀处累积的燃烧副产物的量。
17.根据权利要求16所述的发动机系统，其中存在预定结垢下限和预定结垢上限，并且其中所述下限为这样的结垢极限：在所述结垢极限以上，所述排气再循环阀的清洁被执行以便减少所述排气再循环阀的不可靠运转的可能性。
18.根据权利要求17所述的发动机系统，其中所述电子控制器还包括存储在所述非暂时性存储器中的指令，并且所述指令可由所述处理器执行以：在所述燃烧副产物结垢的估计大于所述上限的第一模式下运转所述发动机系统，并且在以所述第一模式运行期间，调整所述发动机系统的运转，以增加来自所述发动机的所述排气的温度并产生具有低于所述阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流，并且控制所述排气再循环阀，以允许来自所述发动机的排气流过所述排气再循环阀。
19.根据权利要求17所述的发动机系统，其中所述电子控制器还包括存储在所述非暂时性存储器中的指令，并且所述指令可由所述处理器执行以：在所述燃烧副产物结垢的估计大于所述下限但小于所述上限的第二模式下运转所述发动机系统，并且在以所述第二模式运行期间，等待直至微粒过滤器再生事件开始，并且然后调整所述发动机系统的运转，以增加来自所述发动机的所述排气的温度，同时产生具有低于所述阈值的未燃烧碳氢化合物含量的排气流，直至微粒过滤器再生事件开始，并且当所述微粒过滤器再生事件开始时，至少部分地打开所述排气再循环阀，以允许来自所述发动机的排气流过所述排气再循环阀。
20.根据权利要求18所述的发动机系统，其中所述电子控制器还包括存储在所述非暂时性存储器中的指令，并且所述指令可由所述处理器执行以：如果发生以下中的一个则关闭所述排气再循环阀：具有低于所述阈值的所述未燃烧碳氢化合物含量的排气流停止；所述排气再循环阀的所述累积的燃烧副产物结垢的更新估计指示结垢水平低于预定结垢阈值；以及达到所述排气再循环阀的最大允许温度阈值。
21.根据权利要求20所述的发动机系统，其中所述预定结垢阈值为在所述排气再循环阀处累积的所述燃烧副产物的量基本上等于零的结垢水平。
22.根据权利要求16所述的发动机系统，其中所述排气再循环阀的所述燃烧副产物结垢的估计是所述排气再循环阀随时间的结垢速率的积分。
23.根据权利要求16所述的发动机系统，其中在所述清洁周期期间控制所述排气再循环阀包括基于在所述清洁周期期间通过所述排气再循环阀的排气质量流量与所述排气再循环阀两端的压力差之间的关系确定排气再循环阀位置，以及将所述排气再循环阀调整到所确定的位置。
24.根据权利要求23所述的发动机系统，其中在所述清洁周期期间通过所述排气再循环阀的所述排气质量流量与所述排气再循环阀两端的所述压力差之间的关系通过存储在所述电子控制器的非暂时性存储器中的查找表来提供。
25.根据权利要求16所述的发动机系统，其中所述发动机是柴油发动机，并且所述微粒过滤器是柴油微粒过滤器。
26.一种具有根据权利要求16所述的发动机系统的机动车辆。
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