CN114382616A - 用于双芯egr冷却器中的阀的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于双芯EGR冷却器中的阀的系统和方法”。提供了用于引导递送到EGR冷却器的再循环排气(EGR)的流量的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括：使EGR流过定位在EGR通道中的EGR冷却器，所述EGR冷却器包括旁路通道、第一冷却器芯体流动路径和第二冷却器芯体流动路径；以及调整所述EGR冷却器的阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径。以这种方式，可减少所述EGR冷却器的积垢。

Description

用于双芯EGR冷却器中的阀的系统和方法
技术领域
本说明书总体上涉及用于控制通过热交换器的再循环排气的流量的方法和系统，并且更特别地，涉及用于控制通过包括旁路的双芯热交换器的再循环排气的流量的旋转阀的方法和系统。
背景技术
车辆发动机系统可利用外部排气再循环(EGR)系统来减少NOx排放并提高发动机效率。例如，外部EGR系统可将发动机排气歧管经由EGR通道联接到发动机进气歧管。可控制安置在EGR通道内的EGR阀，以针对给定的发动机工况(例如，发动机转速、发动机负荷、发动机温度和燃料喷射参数，诸如请求的燃料喷射量)达成期望的进气稀释，以维持合乎需要的燃烧稳定性，同时提供排放和燃料经济性效益。此外，通过在经由定位在EGR通道中的热交换器(称为EGR冷却器)与进气混合之前冷却EGR，可进一步提高NOx还原的效率。然而，因为EGR通道经常在任何催化器或排放控制装置的上游联接到排气歧管或排气通道，所以流过EGR冷却器的EGR可能包括碳氢化合物、微粒物质和可能导致EGR冷却器内的沉积(称为积垢)的其他排放。EGR冷却器积垢最终可能会阻挡通过EGR冷却器的EGR流量，从而增加发动机背压并降低期望的EGR流，它们中的每一者都可能负面地影响发动机性能和/或排放。
减少EGR冷却器积垢的其他尝试包括将催化器(诸如碳氢化合物捕集器和/或微粒过滤器)定位在EGR冷却器的上游。Styles等人在美国专利第7,461,641号中示出了一种示例方法。其中，专用的EGR催化器(可能是碳氢化合物捕集器或微粒过滤器)定位在EGR冷却器的上游。在EGR系统中包括专用EGR催化器可允许将额外的EGR冷却器芯体与初始EGR冷却器芯体串联放置。两个EGR冷却器芯体可提供对EGR的额外冷却，而专用EGR催化器防止原本可能发生的EGR冷却器芯体积垢，特别是在达到低EGR温度的第二EGR冷却器芯体中。
然而，本文的发明人已经认识到，专用EGR催化器昂贵并且增加了EGR系统的包装空间，这可能使得在一些发动机系统中包括EGR催化器是不切实际的。此外，虽然由Styles等人示出的系统包括由旁通阀控制的旁路通道，所述旁路通道允许EGR在一些条件下(例如，发动机暖机或当仍然预测会发生积垢时)绕过EGR冷却器芯体，但是当EGR意在绕过EGR冷却器芯体时所述旁通阀配置仍然可允许至少一些流过EGR冷却器芯体，这可能会随时间推移致使积垢。
发明内容
在一个示例中，上述问题可通过一种方法来解决，所述方法包括：使EGR流过定位在EGR通道中的EGR冷却器，所述EGR冷却器包括旁路通道、第一冷却器芯体流动路径和第二冷却器芯体流动路径；以及调整阀以选择性地阻挡或允许EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径。以这种方式，可在需要时通过仅路由选择EGR通过旁路通道、通过旁路通道和冷却器芯体流动路径中的一个或通过冷却器芯体流动路径中的两个来达成对EGR的冷却，同时使EGR冷却器积垢最小化。例如，在EGR冷却器积垢是可能的条件(诸如较低的EGR流量和/或较低的发动机负荷条件)期间，所有EGR可被引导通过冷却器芯体流动路径中的一个，这可增加EGR的速度，并且因此减少积垢。在不太可能发生EGR冷却器积垢的条件(诸如较高的EGR流量和/或较高的发动机负荷条件)期间，EGR可在两个冷却器芯体流动路径之间分流，从而提供增加的EGR冷却和跨EGR冷却器的减小的压降。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别要求保护的主题的关键或本质特征，所述要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了包括定位在EGR通道中的EGR冷却器的示例车辆系统的示意图。
图2示意性地示出了图1的EGR冷却器，包括两个冷却器芯体、旁路通道和旋转阀。
图3示意性地示出了图2的EGR冷却器，其中旋转阀处于第一位置。
图4示意性地示出了图2的EGR冷却器，其中旋转阀处于第二位置。
图5A和图5B示意性地示出了当旋转阀的端板旋转到不同位置时EGR冷却器的入口与EGR冷却器的旁路通道和冷却器芯体之间的流体联接。
图6示意性地示出了与EGR冷却器的通道接触的旋转阀的示例提升阀。
图7A和图7B示出了说明用于控制EGR冷却器中的EGR流量的示例方法的流程图。
图8是说明在实行图7A和图7B的方法期间相关的操作参数的时间线。
图9示出了说明作为发动机转速和负荷的函数的示例EGR冷却器模式的曲线图。
具体实施方式
以下描述涉及用于调节通过排气再循环(EGR)系统的排气流量的系统和方法，所述EGR系统包括车辆(诸如图1中示出的混合动力车辆)中的冷却系统(例如，EGR冷却器)。可基于EGR冷却需求(可基于车辆负荷、EGR阀位置、请求的和实际的EGR速率和量、排气温度等)以及EGR冷却器的实际或预期积垢条件而调节EGR流过和/或围绕EGR冷却器的EGR冷却器芯体中的两个EGR冷却器芯体或两个流动路径，如图2中所示。要调节流量，EGR冷却器可包括旋转阀，所述旋转阀可促进或阻挡流过旁路通道和两个EGR冷却器芯体流动路径，如图4至图5B中所示。旋转阀可包括经由马达驱动轴串联旋转的两个端板，其中每个端板包括两个开口和两个提升阀。当与EGR冷却器的通道(例如，旁路通道或EGR冷却器芯体路径中的一个)对准时，提升阀(在一个示例中)可密封通道，因此阻挡流动，如图6中所示。
具有旁路通道并且由旋转阀控制的双芯EGR冷却器可允许基于EGR流量和EGR冷却器需求而绕过两个EGR冷却器芯体流动路径，EGR流过仅一个EGR冷却器芯体路径或通过两个EGR冷却器芯体路径，或者EGR流过一个冷却器芯体路径和旁路通道，如由图7A和图7B的方法以及图8的发动机操作曲线图所示。
包括本文所述的旋转阀的EGR冷却器可提供若干优点。包括两个较小的EGR冷却器芯体路径而不是具有单个流动路径的单个较大的EGR冷却器芯体可减少EGR冷却器积垢，因为在低流量条件期间EGR流量可被限制为仅一个EGR冷却器芯体路径，这可维持通过EGR冷却器芯体的相对较高的流率。在低EGR冷却需求条件(例如，发动机暖机)和低EGR流量条件期间，通过EGR冷却器芯体路径中的一者或两者的流量可以被旋转阀阻挡。旋转阀可密封上游端和下游端两者上的EGR冷却器芯体，这可防止EGR无意中进入EGR冷却器芯体，从而进一步降低EGR冷却器积垢。另外，旋转阀可允许部分EGR冷却器旁路，其中一些EGR流过EGR冷却器芯体路径中的一者，并且一些EGR绕过EGR冷却器芯体路径，这可帮助在低差压条件期间促进流动。
图1示出了车辆系统100的示意图，示出了多气缸发动机10的一个气缸，所述多气缸发动机可被包括在车辆的推进系统中。发动机10可至少部分地通过包括控制器12的控制系统并且通过由车辆操作员132经由输入装置130进行的输入来控制。在该示例中，输入装置130包括加速踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(例如，气缸)30可包括燃烧室壁32，其中活塞36定位在该燃烧室壁中。活塞36可联接到曲轴40，以使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间变速器系统154联接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可经由飞轮联接到曲轴40，以实现发动机10的起动操作。
燃烧室30和发动机10的气缸的其余部分可经由进气通道42从进气岐管44接收进气，并且可经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可分别经由进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在该示例中，进气门52可由控制器12经由凸轮致动系统51通过凸轮致动来控制。相似地，排气门54可由控制器12经由凸轮致动系统53来控制。凸轮致动系统51和53可各自包括一个或多个凸轮，并且可利用可由控制器12操作以改变气门操作的凸轮廓线切换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者。进气门52和排气门54的位置可分别由气门位置传感器(未示出)和/或凸轮轴位置传感器55和57来确定。在替代实施例中，进气门52和/或排气门54可通过电动气门致动来控制。例如，气缸30可替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由凸轮致动(包括CPS和/或VCT系统)控制的排气门。在其他实施例中，进气门和排气门可由共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制。
在一些实施例中，发动机10的每个气缸可包括用于引发燃烧的火花塞92。在选择操作模式下，点火系统88可响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。虽然示出了火花点火部件，但是在一些实施例中，燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式来操作。
在一些实施例中，发动机10的每个气缸可配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，示出了气缸30包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被示出为直接联接到燃烧室30，以与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到所述燃烧室中。以这种方式，燃料喷射器66提供所谓的燃料到燃烧室30中的直接喷射(在下文中也称为“DI”)。虽然图1将喷射器66示出为侧喷射器，但是所述喷射器也可位于活塞顶上，诸如在火花塞92附近的位置。当使用醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低挥发性，此种位置可增加混合和燃烧。在一些应用中，喷射器可位于火花塞的位置并递送柴油燃料。替代地，喷射器可位于进气门的顶上和附近以增加混合。在替代实施例中，喷射器66可以是进气道喷射器，所述进气道喷射器将燃料提供到气缸30上游的进气道中。
燃料可从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统172递送到燃料喷射器66。替代地，燃料可由单级燃料泵在较低压力下递送，在这种情况下，直接燃料喷射的正时与使用高压燃料系统的情况相比在压缩冲程期间可能更受限制。此外，虽然未示出，但燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力传感器。燃料系统172中的燃料箱可容纳具有不同燃料品质(诸如不同燃料成分)的燃料。这些差异可包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的庚烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或它们的组合等。
继续图1，进气通道42可包括具有节流板64和节气门位置传感器的节气门62。在该特定示例中，节流板64的位置可通过控制器12经由提供到与节气门62包括在一起的电动马达或致动器的信号来改变，即通常称为电子节气门控制(ETC)的配置。以这种方式，可操作节气门62以改变提供到燃烧室30以及其他发动机气缸的进气。节流板64的位置可通过节气门位置传感器经由节气门位置信号TP提供到控制器12。进气通道42可包括质量空气流量(MAF)传感器120和歧管绝对压力(MAP)传感器122，以向控制器12提供相应的信号MAF和MAP。
示出了排气传感器128在排放控制装置70上游联接到排气通道48。上游排气传感器128可以是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器(诸如线性宽带氧传感器或UEGO(通用或宽范围排气氧)、双态窄带氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx传感器、HC传感器或CO传感器)。在图1的示例中，排气传感器128被示出为UEGO传感器，所述UEGO传感器被配置成向控制器12输出对应于排气中的氧量的电压信号UEGO。控制器12可使用所述输出来确定排气空燃比(AFR)。
示出了排放控制装置70沿着排气通道48布置在排气传感器128的下游。排放控制装置70可以是被配置成还原NOx并氧化CO和未燃烧碳氢化合物的三元催化器(TWC)。在一些实施例中，排放控制装置70可以是稀NOx捕集器、微粒过滤器、各种其他排放控制装置或它们的组合。在一些示例中，一个或多个额外的排放控制装置可联接到排气通道48。此外，在一些示例中，一个或多个额外的排气传感器可联接到排放控制装置70下游的排气通道48，以指示排气在传递通过排放控制装置70之后并且在通过排气尾管77离开到大气之前的AFR。
如图1中所示，车辆系统100可包括排气再循环(EGR)系统以经由EGR通道140将排气的期望的部分从排气通道48路由选择到进气歧管44。可通过调整安置在EGR通道140内的EGR阀142的位置来改变提供给进气歧管44的EGR量。例如，控制器12可被配置成致动EGR阀142并调整其位置，以便控制通过EGR通道140的EGR流的量。在图1的示例中，EGR阀142由并入的步进马达定位。例如，步进马达由控制器12致动以通过一定范围的离散步长(例如，52个步长)来调整EGR阀142的位置。然而，在其他示例中，EGR阀142可以是真空致动阀、电子启动电磁阀、具有位置反馈的直流马达或其他类型的流量控制阀。当EGR阀142处于关闭位置时，没有排气可从排气通道48流到进气歧管44。当EGR阀142处于打开位置时，排气可经由EGR通道140从排气通道48流到进气歧管44。控制器12可另外将EGR阀142调整到完全打开与完全关闭之间的多个位置。当EGR阀142的开度增大时，提供给进气歧管44的EGR量增加，并且当EGR阀142的开度减小时，提供给进气歧管44的EGR量减少。
在一些条件下，EGR系统可用于调控燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。此外，可能期望EGR达到期望的发动机稀释，从而提高燃料效率和排放品质，特别是氮氧化合物的排放。例如，可在低到中等发动机负荷时请求EGR。另外，在排放控制装置70已经达到其起燃温度之后，可能期望EGR。请求的EGR量可基于发动机工况，所述发动机工况包括发动机负荷(如经由踏板位置传感器134所估计的)、发动机转速(如经由曲轴位置传感器所估计的)、发动机温度(如经由发动机冷却剂温度传感器112所估计的)等。例如，控制器12可参看查找表，所述查找表以发动机转速和负荷作为输入并输出对应于输入的发动机转速-负荷的期望的EGR量。在另一示例中，控制器12可通过直接考虑诸如发动机负荷、发动机转速、发动机温度等的参数的逻辑规则来确定期望的EGR量(例如，期望的EGR流率)。在其他示例中，控制器12可依赖于一种模型，所述模型使发动机负荷的变化与稀释要求的变化相关并进一步使稀释要求的变化与请求的EGR量的变化相关。例如，当发动机负荷从低负荷增加到中等负荷时，请求的EGR量可能会增加，并且然后当发动机负荷从中等负荷增加到高负荷，请求的EGR量可能会减少。控制器12还可通过考虑针对期望的稀释速率的最佳燃料经济性映射来确定请求的EGR量。在确定请求的EGR量之后，控制器12可参看查找表，所述查找表以请求的EGR量作为输入，并以对应于要应用到EGR阀的打开程度的信号(例如，如发送到步进马达的信号)作为输出。
EGR系统可另外包括EGR冷却器202，再循环排气可流过所述EGR冷却器。排气可流过EGR冷却器202，并与一个或多个冷却器芯体相互作用，这可降低排气温度。在一些示例中，EGR冷却器202可具有两个冷却器芯体。在其他示例中，EGR冷却器202可具有一个冷却器芯体，所述一个冷却器芯体包括两个分开的流动路径(例如，冷却器芯体的入口可能是分叉的，以使得入口的一部分通向第一组冷却通道，而入口的另一部分通向第二组冷却通道)。EGR冷却器202可包括旁路通道，当控制器12请求时，排气可流过所述旁路通道，从而绕过冷却器芯体。EGR冷却器可另外包括阀，所述阀可调节通过冷却器的排气流量，从而根据需要允许排气传递通过EGR冷却器芯体和/或旁路通道。例如，当EGR的体积较低时和/或当尚未满足阈值温度(诸如，排放控制装置70的起燃温度)并且所述再循环排气的冷却可能不合乎需要时，完整的再循环排气可流过旁路通道。在另一示例中，例如，排气可流过两个EGR冷却器芯体流动路径，流过仅一个EGR冷却器芯体流动路径，或者排气可流过一个EGR冷却器芯体流动路径和旁路通道。在一些示例中，控制器12可向阀的致动器发送信号，所述信号可调整阀的位置以便调节EGR冷却器202内的排气流量。下面相对于图2至图8提供了关于EGR冷却器和阀的额外细节。
在一些示例中，车辆系统100可包括涡轮增压器(未示出)，包括定位在排气通道48中的涡轮机和定位在进气通道44中的压缩机，其中涡轮机经由轴联接到压缩机。排气可使涡轮机自旋，这进而使压缩机自旋，从而压缩提供给发动机的进气。涡轮机可定位在排气通道48和EGR通道140的接合部的上游，从而通过EGR通道48提供所谓的低压EGR。在其他示例中，涡轮机可定位在排气通道48和EGR通道140的接合部的下游，从而通过EGR通道48提供所谓的高压EGR。在其他示例中，可提供低压EGR和高压EGR两者(需要额外的EGR通道)。
控制器12在图1中被示出为微计算机，包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中，被示出为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。存储介质只读存储器106可用表示非暂时性指令的计算机可读数据来编程，所述非暂时性指令可由处理器102执行以用于执行下文描述的方法(诸如，相对于图2所描述的方法)以及预期但未具体列出的其他变型。
除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量结果；来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型的传感器)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自MAP传感器122的绝对歧管压力(MAP)信号。发动机转速(RPM)可由控制器12根据信号PIP来生成。控制器12接收来自图1的各种传感器的信号并且采用图1的各种致动器(诸如，EGR阀142和燃料喷射器66)，以基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令而调整发动机操作。例如，调整EGR阀142的位置可包括向EGR阀142的步进马达发送信号以调整EGR阀位置(例如，EGR阀142的开度)。
在一些示例中，车辆系统100可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮的多个转矩源。例如，车辆系统100可包括发动机10和电机152，所述电机可以是马达或马达/发电机。在其他示例中，车辆100是仅具有发动机的常规车辆。在示出的示例中，车辆系统100包括发动机10和电机152。当一个或多个离合器156接合时，发动机10的曲轴40和电机152经由变速器154连接到车轮155。在绘示的示例中，第一离合器156提供在曲轴40与电机152之间，而第二离合器156提供在电机152与变速器154之间。控制器12可向每个离合器156的致动器发送信号以接合或松开离合器，以便将曲轴40与变速器154和与所述变速器连接的部件连接或断开，和/或将电机152与变速器154和与所述变速器连接的部件连接或断开。变速器154可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。可通过各种方式配置动力传动系统，这些方式包括并联、串联或串并联式混合动力车辆。
电机152从牵引电池158接收电力以向车轮155提供转矩。例如在制动操作期间，电机152还可作为发电机操作以提供电力来对电池158充电。
如上文描述，图1仅示出多气缸发动机的一个气缸，并且每个气缸可相似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。
如上面所提及的，EGR系统可将排气的一部分再循环到发动机的进气歧管，以便提供期望的发动机稀释。例如，再循环的排气可提高燃料经济性并减少排放。因为再循环的排气通常处于相对较高的温度，所以EGR系统可包括EGR冷却器以在进入发动机之前降低EGR的温度，这可减少发动机失火和其他问题。然而，在一些发动机中，特别是在后处理系统之前发起EGR的发动机配置中，随EGR携带的化合物有可能沉积在EGR冷却器中。EGR冷却器的这种积垢降低了冷却效率，增加了跨EGR冷却器的压降，并且可能导致冷却器的堵塞。沉积物的形成是冷却剂温度、EGR温度和通过EGR冷却器的EGR流速的函数。虽然一些EGR冷却器配置包括旁通回路以在一些条件下防止积垢，但是通过旁通回路的流量限制了冷却EGR的能力。另外，在一些配置中，当旁路回路打开时，EGR冷却器的热交换器部件(称为冷却器芯体)未与EGR气体完全隔离，并且脉冲可致使在冷却器芯体中形成沉积物。
因此，根据本文公开的实施例，EGR冷却器(诸如上述EGR冷却器202)可包括可针对不同工况进行选择的三个流动路径。两个路径包括用于冷却EGR的热交换器(例如，冷却器芯体)，并且一个路径绕过热交换器。因此，EGR冷却器被配置成以四种模式操作：1)仅旁路打开；2)旁路和一个热交换器打开；3)仅一个热交换器打开；以及4)所述两个热交换器打开并且所述旁路关闭。致动器移动四位置阀总成以在这些模式之间进行选择。致动器和阀总成在本文中可被称为旋转阀。与现有EGR冷却器相比，本文描述的EGR冷却器提供了两种额外模式：1)旁路和热交换器的小横截面并联，以允许在低压降的情况下进行一定的冷却；以及2)全部流过热交换器的小横截面以保持较高的速度并减少沉积物的形成。另外，本文所述的旋转阀在旁通操作期间肯定地密封热交换器的两端，以防止由于脉冲流量而在热交换器中形成沉积物。
图2示出了EGR冷却器202的示意图200。进入EGR冷却器202的排气流量可由EGR阀(诸如，图1的EGR阀142)控制，所述EGR阀定位在EGR冷却器的外部(例如，在EGR冷却器的上游或下游)。EGR冷却器202可包括EGR冷却器壳体204，所述EGR冷却器壳体可围绕EGR冷却器202的至少一部分。EGR冷却器202的额外部件可包装在EGR冷却器壳体204内，并且可包括第一EGR冷却器芯体206、第二EGR冷却器芯体208、旁路通道210和旋转阀212。第一EGR冷却器芯体206可包括联接到多个中空通道的入口，从而允许排气通过。第一EGR冷却器芯体206可将热量从流过中空通道的排气传送到冷却介质，在一些示例中，所述冷却介质可包括(例如，从发动机冷却系统)流过与中空气体流动通道热接触的多个冷却介质通道的液体冷却剂。在其他示例中，冷却介质可以是气体(例如，环境空气)或另一种适当的冷却介质。以这种方式，排气可在第一温度下进入第一EGR冷却器芯体206，并且在较低温度下离开第一EGR冷却器芯体206。第二EGR冷却器芯体208可与第一EGR冷却器芯体206相似或完全相同(例如，包括联接到EGR可流过的多个中空冷却通道的入口)。替代地，第二EGR冷却器芯体208可大于或小于第一冷却器芯体，以便在各种操作模式下提供冷却能力、流动速度和压降的最合乎需要的平衡。旁路通道210可包括排气可流过的中空通道。旁路通道可不具有任何冷却元件，以使得排气可在第一温度下进入旁路通道并且在基本上相似的温度下离开。换句话说，排气可能不会通过流过旁路通道而基本上被冷却。因此，在不期望再循环排气的冷却的操作模式下使用旁路通道。
在一些示例中，EGR冷却器202可包括具有两个不同流动路径的单个EGR冷却器芯体，而不是包括两个分开的EGR冷却器芯体，每个EGR冷却器芯体具有如图2中示出的相应入口和出口。例如，单个EGR冷却器芯体可包括EGR可流过的第一组冷却通道和EGR可流过的第二组冷却通道，每个冷却通道容置在同一EGR冷却器芯体中。可经由分叉入口提供通过一组或两组冷却通道的流量。以这种方式，EGR冷却器202可包括两个冷却器芯体流动路径，所述两个冷却器芯体流动路径可包括通过分开的冷却器芯体的相应流动路径，如所示出和描述的，或者包括通过单个冷却器芯体的相应流动路径。
通过和/或围绕EGR冷却器芯体以及通过和/或围绕旁路通道的排气流量可通过旋转阀212的动作来调节。旋转阀212可包括第一端板214，所述第一端板定位在EGR冷却器202的下游端、在EGR冷却器出口224和第一EGR冷却器芯体206、第二EGR冷却器芯体208和旁路通道210的相应出口中间。旋转阀212可另外包括第二端板216，所述第二端板定位在EGR冷却器202的上游端、在EGR冷却器入口222和第一EGR冷却器芯体206、第二EGR冷却器芯体208和旁路通道210的相应入口中间。旋转阀212可流体地联接到旁路通道210、第一EGR冷却器芯体206和第二EGR冷却器芯体208。
旋转阀的第一端板214和旋转阀的第二端板216可围绕轴218旋转，所述轴可位于旋转阀的中心。在一个示例中，轴218可沿着或平行于EGR冷却器202的中心纵向轴线延伸。轴可旋转地联接到马达220，当由控制器(诸如控制器12)命令时，马达可旋转轴218并因此旋转旋转阀212。
排气可从定位在EGR冷却器202的上游端处的EGR冷却器入口222进入EGR冷却器202，并且流入第二EGR腔室228。根据旋转阀212的位置和接合，第二EGR腔室228可流体地联接到旁路通道、第一EGR冷却器芯体、第二EGR冷却器芯体中的全部或一些。第二端板216可阻挡或允许排气通过旁路通道或EGR冷却器芯体，这取决于其位置。
根据旋转阀212的位置和接合，第一EGR腔室226可流体地联接到旁路通道、第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体中的全部或一些。第一端板214可阻挡或允许排气通过旁路通道210或EGR冷却器芯体，这取决于其位置。第一端板214的位置可对应于第二端板216的位置(例如，当轴218串联地旋转端板时)，以使得当旋转阀212被定位成阻挡流过旁路通道时210、第一EGR冷却器芯体206和/或第二EGR冷却器芯体208时，被阻挡的通道或芯体的每端被密封。以这种方式，被阻挡的通道或芯体在EGR压力脉冲期间不会经历无意的排气流量。
图2绘示了EGR冷却器的示意图，其中旁路通道、第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体横向地并且沿着同一平面布置。这并不意味着示出EGR冷却器系统的实际配置，而是为了清楚起见可进行更改。第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体、旁路通道和旋转阀的实际布置可与所绘示的不同。
图3示出了EGR冷却器202的示意图300，其中旋转阀212处于双冷却器位置，其中通过两个EGR冷却器芯体的EGR流量被启用。第一端板214包括第一开口302、第二开口304、第一提升阀306和第二提升阀308。第一提升阀306和第二提升阀308定位在第一端板214的内侧上，面向EGR冷却器202的内部(例如，远离第一腔室226)。
第一提升阀306和第二提升阀308沿着共同的第一轴线320对准。同样地，第一开口302和第二开口304沿着平行于第一轴线320的共同的第二轴线322对准。第一开口302和第一提升阀306沿着垂直于第一轴线320的共同的第三轴线324对准。第二开口304和第二提升阀308沿着平行于第三轴线324的共同的第四轴线326对准。
第二端板216包括第三开口310、第四开口312、第三提升阀314和第四提升阀316。第二端板216的第三提升阀314和第四提升阀316定位在第二端板216的内侧上，面向EGR冷却器202的内部(例如，远离第二腔室228)。
第三提升阀314和第四提升阀316沿着共同的第五轴线328对准。同样地，第二端板的第三开口310和第四开口312沿着平行于第五轴线328的共同的第六轴线330对准。第三开口310和第三提升阀314沿着平行于第三轴线324的共同的第七轴线332对准。第二端板的第四开口312和第四提升阀316沿着平行于第七轴线332的共同的第八轴线334对准。
在图3中示出的双冷却器位置中，第四开口312与第一EGR冷却器芯体206对准。第四开口312流体地联接到第一EGR冷却器芯体206，以使得排气可通过第二端板的第四开口312流入第一EGR冷却器芯体206。第二开口304与第一EGR冷却器芯体206对准并且与所述第一EGR冷却器芯体流体地联接，以使得排气可流过第一EGR冷却器芯体206并流出第二开口304。
在图3中示出的位置，第三开口310与第二EGR冷却器芯体208对准。第三开口310流体地联接到第二EGR冷却器芯体208，以使得排气可通过第三开口310流入第二EGR冷却器芯体208。第一开口302与第二EGR冷却器芯体208对准并且与所述第二EGR冷却器芯体流体地连接，以使得排气可流过第二EGR冷却器芯体208并流出第一开口302。
第三提升阀314密封旁路通道210，从而防止排气流入旁路通道210。第一提升阀306相似地与旁路通道210密封地接合。
第四提升阀316和第二提升阀308在图3中示出的双冷却器位置中不密封任何通道或冷却器。当通过EGR系统的流量较高时，可利用该位置，因为高EGR流量可允许EGR以高速流过两个EGR冷却器芯体，并且因此EGR冷却器积垢的风险较低。
因为使旁路通道210与上游端和下游端密封，所以基本上没有排气可进入旁路通道。排气可仅流过第一EGR冷却器芯体206和第二EGR冷却器芯体208。
图4示出了EGR冷却器202的示意图400，其中旋转阀212处于旁路位置。例如，马达220可被启动以使轴218相对于图3中示出的位置旋转180°，从而导致第一端板214和第二端板216中的每一者的对应旋转。
旋转阀212被定位成使得第二开口304与旁路通道210对准并流体地联接，而第四开口312与旁路通道210对准并流体地联接。旁路通道210与端板中的每一者的开口(例如，第二开口304和第四开口312)的流体联接允许排气流过旁路通道210。通过行进通过旁路通道210，排气可基本上不经历冷却，并且可在与排气进入EGR冷却器202时基本上相同的温度下离开EGR冷却器202。例如，在EGR流量相对较低的低发动机负荷期间，旋转阀可定位在旁路通道位置中。当很少或不需要冷却再循环排气时，诸如在起动期间，或者当发动机的温度(诸如发动机10和/或排放控制装置70的温度)在期望的温度以下时，可另外使用旁路位置。
在图4中示出的旁路位置中，第一开口302在EGR冷却器的“无效”部分的前方，所述“无效”部分可能是空的空间(例如，缺少通道并且因此没有出口)，并且因此可能不会流体地联接到旁路或EGR冷却器芯体。在旁路位置，第三开口310也可能不流体地联接到旁路通道210或任一EGR冷却器芯体。
第一EGR冷却器芯体206可由第一提升阀306和第三提升阀314密封。当密封第一EGR冷却器芯体206的出口时，第一提升阀306可防止排气从下游第一EGR腔室226传递到第一EGR冷却器芯体206中或离开所述第一EGR冷却器芯体，如图2中所示。第二端板的第三提升阀314可防止排气从图2中示出的上游第二EGR腔室228流入第一EGR冷却器芯体206。
相似地，第一端板的第二提升阀308(在图4中被阻挡在视线之外)可与第二EGR冷却器芯体208密封地接合，而第四提升阀316可与第二EGR冷却器芯体208密封地接合。第二提升阀和第四提升阀的流体密封可防止排气传递到第二EGR冷却器芯体208中或离开所述第二EGR冷却器芯体。
当第一EGR冷却器芯体206或第二EGR冷却器芯体208被处于旁路位置的旋转阀212阻挡时，排气可完全流过旁路通道210。因为排气未流过第一EGR冷却器芯体206或第二EGR冷却器芯体208，所以排气在其通过EGR冷却器202的路径期间可能基本上不会被冷却。换句话说，排气可在与排气进入EGR冷却器202时基本上相同的温度下离开EGR冷却器202。如果期望，这种排气温度的维持可能有利于增加发动机10和/或排放控制装置70的温度。
旋转阀212可旋转到另外两个位置(例如，补充示出的旁路位置和双芯位置)。另外两个位置可包括其中所有EGR流过EGR冷却器芯体中的一者的单个冷却器位置，以及其中EGR流量在EGR冷却器芯体中的一者与旁路通道之间分流的冷却器旁路位置。例如，可经由从控制器发送的命令来启动马达220以移动到单个冷却器位置，并且因此，马达220可使轴218顺时针旋转90°(相对于图4中示出的位置)。在单个冷却器位置，第二端板216被定位成使得第三开口310和第四开口312以竖直方式对准，其中第四开口312定位在EGR冷却器的无效区，并且第三开口310与第一EGR冷却器芯体206的入口对准。第三提升阀314和第四提升阀316也以竖直方式对准，并且第三提升阀314与第二EGR冷却器芯体208的入口对准，并且第四提升阀316与旁路通道210的入口对准。第一端板214被相似地布置，以使得第一开口302与第一EGR冷却器芯体206的出口对准，第二开口304与无效区对准，第一提升阀306与第二EGR冷却器芯体208的出口对准，并且第二提升阀308与旁路通道210的出口对准。以这种方式，在单个冷却器位置中，经由第二提升阀308和第四提升阀316在入口和出口两者处阻挡旁路通道210，经由第一提升阀306和第三提升阀314在其入口和出口两者处阻挡第二EGR冷却器芯体208，并且第一EGR冷却器芯体206经由第三开口310和第一开口302流体地联接到EGR冷却器入口222和EGR冷却器出口224。
作为另一示例，可经由从控制器发送的命令来启动马达220以移动到冷却器-旁路位置，并且因此，马达220可使轴218逆时针旋转90°(相对于图4中示出的位置)。在冷却器-旁路位置，第二端板216被定位成使得第三开口310和第四开口312以竖直方式对准，其中第三开口310与旁路通道210的入口对准，并且第四开口312与第二EGR冷却器芯体208的入口对准。第三提升阀314和第四提升阀316也以竖直方式对准，并且第三提升阀314与无效区对准，并且第四提升阀316与第一EGR冷却器芯体206的入口对准。第一端板214被相似地布置，以使得第一开口302与旁路通道210的出口对准，第二开口304与第二EGR冷却器芯体208对准，第一提升阀306与无效区对准，并且第二提升阀308与第一EGR冷却器芯体206的出口对准。以这种方式，在冷却器-旁路位置中，经由第一开口302和第三开口310在入口和出口两者处打开旁路通道，经由第二提升阀308和第四提升阀316在其入口和出口两者处阻挡第一EGR冷却器芯体206，并且经由第二开口304和第四开口312在两端(例如，流体地联接到EGR冷却器入口222和EGR冷却器出口224)处打开第二EGR冷却器芯体208。
虽然本文将旋转阀212示出并描述为包括提升阀以密封EGR冷却器202的各种通道/芯体，但是在其他示例中，旋转阀可包括用于密封旁路通道和EGR冷却器芯体的其他机构，诸如每个端板的平坦表面，所述平坦表面被配置成与旁路通道或EGR冷却器芯体的入口或出口共面接触，或者旁路和EGR冷却器芯体可由另一密封机构(诸如，垫圈)密封在端板上。
图5A示出了旁路通道、第一冷却器芯体和第二冷却器芯体相对于端板的入口/出口的示意图，并且图5B示意性地示出了如何在旋转阀的端板并且因此EGR冷却器的对应流动路径的四个位置中阻挡或维持各种入口/出口打开。以这种方式，图5A和图5B可示出EGR冷却器壳体204的入口板502的示意图，所述入口板可包括限定旁路通道、第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体的入口的开口。旋转阀的第二端板可定位在入口板502和第二EGR腔室228中间。如图5B中所示，入口板502中的开口可被阻挡或可保持打开，这取决于旋转阀的位置，所述旋转阀可放置在旁路位置520、单个冷却器位置530、双冷却器位置540或冷却器-旁路位置550。
如图5A中所示，入口板502可包括开口，所述开口限定并流体地联接旁路通道入口504、第一EGR冷却器芯体入口506和第二EGR冷却器芯体入口508。图5A中还示出了封闭部分510，其中可能不存在EGR冷却器的内部结构。旋转阀可围绕中心纵向轴线522旋转，所述中心纵向轴线可定位在入口板502的竖直和横向中点处。
如图5B中所示，当旋转阀处于旁路位置520时，旁路通道入口504可打开并且EGR可流过旁路通道，这用箭头示意性地示出，而第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体被第一提升阀和第二提升阀密封，如由以灰色示出的第一EGR冷却器芯体入口506和第二EGR冷却器芯体入口508示意性地指示。以这种方式，第一提升阀可与第一冷却器芯体入口506密封地接合，从而防止再循环排气中的任何排气流过第一EGR冷却器芯体。第二提升阀可与第二冷却器芯体入口508密封地接合，从而防止再循环排气中的任何排气在第二EGR冷却器芯体中流动。
当旋转阀处于单个冷却器位置530时，第一EGR冷却器芯体入口506可打开，从而允许EGR流过第一EGR冷却器芯体，而旁路通道入口504和第二EGR冷却器芯体入口508两者都被旋转阀的提升阀阻挡。以这种方式，排气可流过第一EGR冷却器芯体，提升阀可与第二EGR冷却器芯体入口508密封地接合，从而防止排气流过第二EGR冷却器芯体，并且另一提升阀密封地联接到旁路通道入口504，从而防止排气流过旁路通道。
当旋转阀处于双冷却器位置540时，第一EGR冷却器芯体入口506打开，从而允许排气流过第一EGR冷却器芯体入口506并流入第一EGR冷却器芯体。第二EGR冷却器芯体入口508也打开，从而允许排气流过第二EGR冷却器芯体。提升阀中的一者可与旁路通道入口504密封地接合，以使得没有排气可流过旁路通道。另一个提升阀可能未接合，因为可能没有通道或EGR冷却器芯体供所述另一个提升阀与之接合。
当旋转阀处于旁路-冷却器位置550时，第二EGR冷却器芯体入口508和旁路通道入口504各自打开，以使得排气可流入并且然后流出第二EGR冷却器芯体和旁路通道。提升阀中的一者可密封第一EGR冷却器芯体入口506，以使得基本上没有排气可流过第一EGR冷却器芯体入口或第一EGR冷却器芯体。
图6示出了通道602和旋转阀(诸如，旋转阀212)的一部分的示意图600，所述旋转阀包括端板606、具有弹簧610的提升阀616和旋转阀轴612。
通道602可以是旁路通道、第一EGR冷却器芯体或第二EGR冷却器芯体，因为旁路通道、第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体可以基本上相同或完全相同的方式与旋转阀接合。端板606可以是第一端板，但是第一端板和第二端板可具有基本上完全相同的结构，但是在垂直于旋转阀轴612的轴线的平面上是镜像的。例如，第二端板可包括与图6中示出的提升阀616相似的提升阀，所述提升阀可被配置成密封/阻挡旁路通道的入口、第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体。
通道602朝向端板606纵向地延伸。通道可包括圆柱形管，排气可流过所述圆柱形管。通道可在从通道的壁径向向外延伸的出口板614处终止。在一些示例中，出口板614可包括开口，所述开口用于并且联接至旁路通道、第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体中的每一者，并且可具有匹配EGR冷却器壳体的内部尺寸的形状和大小。EGR冷却器可在入口端处包括相似的板，例如如上文相对于图5A和图5B所描述的入口板。
提升阀616可与板614密封地接合，从而防止排气流入或流出通道602。提升阀616可包括联接到阀杆608的阀头604。阀杆608可包括中心轴，所述中心轴与端板606接合以将阀杆608紧固到适当位置，并且使提升阀616围绕中心纵向轴线(例如，轴612)旋转。阀头604可就座在板614上，以使得阀头604跨过通道602延伸并密封所述通道，其中阀头604的边缘与板614共面接触。
弹簧610可联接到阀杆608，并且缠绕在阀杆608的外圆周区域的一部分上。弹簧610可联接到阀头604，以使得弹簧610可将阀头朝向板614纵向推动，从而维持阀头604与板614接触。
端板606和联接的部件(例如，提升阀和弹簧)可围绕轴612旋转。旋转阀轴612可垂直于端板606纵向地延伸。旋转阀轴612可与第二端板(图6中未示出)接合，所述第二端板具有与图6中示出的第一端板606基本上相似的结构。
图7A和图7B示出了说明用于经由控制EGR冷却器旋转阀(诸如旋转阀212)来控制EGR冷却器(诸如EGR冷却器202)中的EGR流量的方法700。用于实施方法700和本文中包括的方法的其余部分的指令可由控制器(例如，图1的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1描述的传感器)接收到的信号而实行。根据下文所述的方法，控制器可采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在702处，方法700包括确定操作参数。操作参数可包括发动机负荷、发动机转速、发动机温度、EGR阀位置和其他操作参数。在704处，方法700包括确定EGR是否正在流动。基于确定的操作参数(例如，发动机转速和负荷、发动机温度)、基于EGR阀(例如，图1的EGR阀142)的当前位置和/或基于EGR阀的命令的位置，可确定EGR正在流动。例如，在某些发动机负荷条件(诸如非常低负荷或高/最大负荷)期间或在发动机预暖机条件期间，可能不期望EGR流量，并且因此EGR阀可能关闭并且EGR可能不流动。如果EGR没有流动，则方法700前进到706，以将EGR冷却器旋转阀维持在其当前位置，并且所述方法返回。因为EGR不流动，所以没有EGR流过EGR冷却器，并且因此EGR冷却器旋转阀的位置尚无定论。如果EGR在流动，则所述方法进行到708，以确定是否已经满足EGR冷却器旁路条件。EGR冷却器旁路条件可包括其中不期望经由EGR冷却器进行EGR冷却的工况，诸如当发动机仍在暖机时和/或当尚未达到催化剂起燃温度时。
如果在708处已经满足EGR冷却器旁路条件，则所述方法进行到710，其中EGR冷却器旋转阀被调整或维持在旁路位置。图4中示出了旋转阀的旁路位置，并且也可以是图5B的旁路位置520。如上面所解释的，旋转阀的旁路位置可包括EGR冷却器的旁路通道打开并且流体地联接到EGR冷却器入口和出口以使得EGR可流过旁路通道的位置。旁路位置还包括EGR冷却器的两个冷却器芯体流动路径(例如，第一EGR冷却器芯体206和第二EGR冷却器208)在相应的入口和出口两者处被旋转阀的提升阀阻挡，以使得流过EGR冷却器上游的EGR通道的所有EGR都被路由选择通过旁路通道，并且没有EGR流过冷却器芯体。因此，如在712处所指示，在旋转阀的旁路位置中，EGR仅流过旁路通道，从而绕过两个EGR冷却器芯体流动路径。然后，所述方法返回。
如果在708处尚未满足EGR冷却器旁路条件，则所述方法进行到714，以确定发动机转速和发动机负荷是否在第一转速-负荷区域中。第一转速-负荷区域可包括跨所有发动机转速的高发动机负荷(例如，90％的最大负荷或更高)，并且在较高的发动机转速下，还包括中高发动机负荷(例如，65％或75％的最大负荷或更高)。图9中示出了包括用于控制本文所述的四个旋转阀位置的四个区域的示例转速-负荷映射图，并且在下面更详细地描述。第一区域可对应于图9的第四模式908。如果发动机转速和负荷在第一区域内，则所述方法进行到716以将EGR冷却器旋转阀调整(或维持)到双芯位置，诸如图3中示出的旋转阀的位置和图5B的双芯位置540。在双芯位置，旋转阀可允许EGR流过两个EGR冷却器芯体流动路径，如在718处所指示，同时阻挡旁路通道。在期望EGR冷却(例如，在发动机暖机之后)并且发动机负荷高(例如，在阈值负荷以上，诸如在65％的最大负荷以上，这取决于发动机转速)的条件期间，旋转阀可移动到双芯位置。在高负荷条件期间，可产生相对大量的排气，并且可将相对高水平的EGR引导到发动机。为此，存在足够的EGR以允许EGR流过两个EGR冷却器芯体流动路径。然后，方法700返回。
应当了解，虽然对于给定发动机转速，如本文所述的方法700监测发动机转速和负荷并且响应于发动机负荷增加到阈值负荷以上而将旋转阀的位置调整到双芯位置，但是可监测其他发动机操作参数以补充或代替发动机负荷。例如，可基于EGR阀的位置、命令的EGR速率(可基于发动机转速和负荷)和/或发动机燃料参数(例如，燃料喷射量)而检测流入EGR冷却器的EGR的量或速率。如果EGR量或速率超过阈值，则可将旋转阀调整到双芯位置。
返回714，如果发动机转速和负荷不在第一区域中，则所述方法进行到720(在图7B中示出)，以确定发动机转速和负荷是否在第二转速-负荷区域内。第二转速-负荷区域可包括中等发动机负荷，诸如40％负荷与60％至90％负荷之间的发动机负荷，这取决于发动机转速。第二转速-负荷区域可对应于图9的第三模式906，这将在下面进行解释。
如果发动机在第二转速-负荷区域中操作，则所述方法继续到722，包括将EGR冷却器旋转阀调整(或维持)在单芯位置中。单芯位置可以是图5B的单芯位置530。当旋转阀处于单芯位置时，旁路通道和EGR冷却器芯体流动路径中的一者(例如，第二EGR冷却器芯体208)被阻挡，并且另一EGR冷却器芯体流动路径(例如，第一EGR冷却器芯体206)打开。在724处，由于旋转阀处于单芯位置，再循环排气仅流过单个EGR冷却器芯体流动路径(而不流过另一个EGR冷却器芯体流动路径或旁路通道)。在该中等负荷区域期间，差压可相对较高(例如，在进气压力以上20kPa)，并且通过约束EGR流仅通过单个EGR冷却器芯体流动路径(例如，而不是使EGR流过两个EGR冷却器芯体流动路径)，可使EGR以相对较高的速度流动，所述单个EGR冷却器芯体流动路径可具有比传统单路径EGR冷却器芯体更小的横截面面积(其中在EGR冷却器中仅存在具有一个流动路径的一个冷却器芯体)。通过将EGR维持在高速度(例如，高于使EGR流过两个冷却器芯体流动路径的速度)，可减少EGR冷却器积垢。然后，所述方法返回。
返回720，如果发动机不在第二转速-负荷区域中操作，则所述方法进行到726，包括将EGR冷却器旋转阀位置调整(或维持)到旁路-冷却器位置，并且在728处，使排气再循环通过单个EGR冷却器芯体流动路径和旁路通道。旁路-冷却器位置可以是图5B的旁路-冷却器位置550，并且可包括EGR冷却器芯体流动路径(例如，第二EGR冷却器芯体208)和旁路通道中的一者，所述EGR冷却器芯体流动路径和旁路通道各自是打开的，而其他EGR冷却器芯体流动路径被阻挡。在EGR流量相对较低的低中等负荷期间(例如，在50％负荷以下，但在EGR绕过冷却器芯体流动路径的极低负荷区域以上)并且当差压相对较低时，旋转阀可放置在旁路-冷却器位置中。通过在旁路通道与EGR冷却器芯体流动路径中的一者之间使EGR流量分流，可向EGR提供一定的冷却。然后，所述方法返回。
图8是示出在实行方法700期间相关的操作参数的时间线800。例如，时间线800示出了在车辆(诸如图1的车辆5)的操作期间对通过EGR冷却器的再循环排气的流量的调节。在曲线图802中示出了车辆负荷，在曲线图806中示出了EGR阀位置，并且在曲线图810中示出了(命令的)EGR旋转阀位置。对于上述所有情况，X轴线表示时间，其中时间沿着X轴线从左到右增加。Y轴线指示每个标记的参数。
曲线图802的Y轴线指示发动机负荷，所述发动机负荷从曲线图802的底部到顶部连续增加。在该示例中，曲线804指示负荷与时间之间的关系。
曲线图806的Y轴线指示EGR阀位置的值。Y值可以是从底部关闭到顶部打开的连续位置。至少在大多数工况期间，该值可对应于流入EGR冷却器的排气量。在该示例中，曲线808指示EGR阀位置与时间之间的关系。
曲线图810的Y轴线指示EGR冷却器的旋转阀的位置。所述值是指旋转阀的离散位置，所述离散位置可处于：位置1，对应于旁路位置；位置2，对应于单个冷却器位置；位置3，对应于双冷却器位置；或位置4，对应于旁路-冷却器位置。在该示例中，曲线812指示旋转阀位置与时间之间的关系。
五个相关时间点被呈现为竖直虚线。在时间t1处，发动机(可以是图1中示出的发动机10)打开。在t1处，负荷最小(例如，当车辆在起动后怠速时)，EGR阀位置为关闭，并且旋转阀位置处于第一(旁路)位置。因为EGR阀是关闭的，所以没有排气可流过EGR冷却器以与旋转阀相互作用。
在t2处，负荷仍然较低但正在增加(例如，当车辆起步时)，并且由于负荷增加，EGR阀开始打开。然而，发动机仍在暖机，并且因此不期望EGR的冷却。因此，旋转阀的位置可维持在第一(旁路)位置，从而允许所有再循环排气流过旁路通道。
在t3处，负荷已增加到中等负荷(在第一阈值T1以上)，并且EGR阀部分地打开(例如，打开25％)以允许排气循环通过EGR系统。在时间t3，发动机已暖机。因此，控制器(诸如图1中示出的控制器)可发送信号以将旋转阀旋转到第二(单芯)位置，以使得可通过使EGR流过EGR冷却器的冷却器芯体流动路径来执行EGR的冷却。因为低负荷，EGR可仅流过单个EGR冷却器芯体流动路径，这可增加通过EGR冷却器的EGR流的速度，从而减少EGR冷却器积垢。在t3之后，旋转阀可处于第二(单芯)位置，从而允许排气流过单个EGR冷却器芯体流动路径。
在t3与t4之间，负荷增加并且EGR阀的开度增加。在t4处，负荷已经达到并超过第二阈值负荷T2，并且EGR阀的开度继续增加，从而允许更多排气流过EGR系统。为适应增加的排气量并防止排气背压增加，控制器发送信号以将旋转阀旋转到第三(双芯)位置，从而允许所有再循环排气流过两个EGR冷却器芯体流动路径。
在t4与t5之间，负荷达到平稳状态，并且然后开始减小；当负荷减小时，EGR阀也开始关闭。在t5处，负荷已经减小到回到第一阈值以下，并且因此，未指示通过两个EGR冷却器芯体流动路径的EGR流量。然而，EGR系统中可能存在低差压，并且因此控制器向旋转阀发送信号以旋转到第四(旁路-冷却器)位置。在这种状态下，排气可仅流过一个EGR冷却器芯体和旁路通道。
因此，可基于发动机转速和负荷、冷却器积垢的可能性和/或其他参数而调整旋转阀的位置，以使EGR不流过或流过一个或两个冷却器芯体流动路径。在需要较高冷却水平的高负荷期间，EGR可被引导通过两个冷却器芯体流动路径(例如，通过两个EGR冷却器芯体)。在不需要冷却的低负荷期间，可仅引导EGR通过旁路通道，以避免冷却EGR。
在仅需要中等冷却水平的中等负荷期间，EGR可被引导通过单个冷却器芯体流动路径(例如，通过仅一个EGR冷却器芯体)，并且在系统上存在足够的压降以使在该配置中流动所需的EGR速率。由于仅流过EGR冷却器芯体的正常横截面的一半而导致的较高速度通过EGR冷却器也会抑制积垢，并且有利于具有高烟粒浓度和积垢风险的中等负荷条件。相反，如果烟粒浓度相对较低并且需要甚至更适中的冷却水平，则EGR可被引导通过一个冷却器芯体流动路径和旁路通道。这可提供比使所有EGR流过一个冷却器芯体流动路径更低的冷却水平，并且更适合于在系统上具有足够的压降以使EGR流动也是问题的低/中等负荷状况的下限。
图9是示出诸如在方法700的执行期间可用于确定旋转阀的位置的发动机转速-负荷区域(也称为操作模式)的曲线图900。例如，曲线图900可存储在控制器(例如，控制器12)的存储器中，并且被访问以确定用于控制旋转阀的当前转速-负荷操作区域。X轴线表示发动机转速，其中发动机转速沿X轴线从左到右增加。曲线图900的Y轴线指示发动机负荷，所述发动机负荷从曲线图900的底部到顶部连续地增加。
呈现了四种操作模式，所述四种操作模式可以是由旋转阀的四个位置产生的离散操作模式。这些位置可能受到沿X轴线和Y轴线的连续值的影响，所述连续值分别对应于发动机负荷的值和发动机转速的值。
第一模式902对应于旋转阀的旁路位置，其中EGR仅流过旁路通道。在第一模式902中，发动机(可以是图1中示出的发动机10)以最小负荷(例如，在20％至30％的最大发动机负荷以下，诸如当车辆怠速时)操作。发动机转速的范围可从低速到高速。第一阈值910可限定第一模式902与第二模式904之间的边界。第一阈值910可随着发动机转速的增加而减小(例如，以负斜率)。在较低的发动机转速下，用于转换到第二模式904的发动机负荷可高于在较高的发动机转速下的发动机负荷。例如，在800RPM的发动机转速下，用于切换到第二模式904的阈值发动机负荷可高于用于以3000RPM切换到第二模式904的阈值发动机负荷。
第二模式904对应于旁路-冷却器模式，其中EGR流过旁路通道和EGR冷却器芯体流动路径。在第二模式904中，发动机以低中等负荷(例如，30％至50％负荷)操作，并且发动机转速可从低到高。当负荷增加到第一阈值910以上时，控制器可发送信号以使旋转阀旋转到旁路-冷却器操作模式。第二阈值912可限定第二模式904与第三模式906之间的边界。第二阈值912也可随着发动机转速的增加而减小。
第三模式906对应于单芯模式。当发动机负荷增加超过第二阈值912时，控制器可发送信号以将旋转阀旋转到单芯位置，以使得可通过使EGR仅流过EGR冷却器的一个冷却器芯体流动路径来执行EGR的冷却。第三阈值914可限定第三模式906与第四模式908之间的边界，并且第三阈值914可随着发动机转速的增加而减小。第三阈值914可具有比第一阈值和第二阈值的斜率更陡的负斜率。当发动机负荷增加到第三阈值914以上时，可根据对应于双芯位置的第四模式908操作/移动旋转阀，从而允许排气流过两个EGR冷却器芯体流动路径。
因此，曲线图900示出了用于控制旋转阀和通过EGR冷却器的EGR流量的四种不同模式。四种模式对应于可存储在控制器的存储器中的转速-负荷曲线的四个区域。在发动机操作期间，可将当前发动机转速和发动机负荷作为输入键入到转速-负荷曲线图，并且基于转速-负荷曲线图，可确定发动机操作的当前区域(或模式)。可相应地控制旋转阀。例如，当发动机转速和/或负荷从第一区域(例如，以第一模式902操作)增加到第二区域(例如，以第二模式904操作)时，可使旋转阀从旁路位置移动到旁路-冷却器位置。当发动机转速和/或负荷从第二区域(例如，以第二模式904操作)增加到第三区域(例如，以第三模式906操作)时，可使旋转阀从旁路-冷却器位置移动到单芯位置。当发动机转速和/或负荷从第三区域(例如，以第三模式906操作)增加到第四区域(例如，以第四模式908操作)时，可使旋转阀从单芯位置移动到双芯位置。
以这种方式，可将定位在EGR冷却器中的EGR旋转阀调整到四个位置中的一个位置，以便引导EGR流过旁路通道(例如，绕过EGR冷却器的冷却器芯体)，通过EGR冷却器的单个冷却器芯体流动路径，通过EGR冷却器的两个冷却器芯体流动路径，或通过旁路通道以及EGR冷却器的冷却器芯体流动路径中的一个两者。通过提供本文所述的两个EGR冷却器芯体流动路径和旋转阀，可通过引导EGR通过仅单个冷却器芯体流动路径来增加在低EGR流量条件期间通过EGR冷却器的冷却器芯体流动路径的EGR的速度，从而降低冷却器芯体中积垢的风险。在较高流量条件期间，EGR可被引导通过两个较冷的芯体流动路径。此外，在未指示冷却EGR的条件期间，可引导EGR通过旁路通道而不通过冷却器芯体。另外，在跨EGR冷却器的差压较低的较低流量条件期间，可使EGR流量在冷却器芯体流动路径中的一者与旁路通道之间分流。在这样做时，当未指示EGR冷却器积垢时，可如所指示冷却EGR。此外，本文所述的旋转阀可包括用于在上游端和下游端两者上密封旁路通道或冷却器芯体的机构(例如，提升阀)，这可防止EGR无意中进入任何密封的通道/芯体中。
控制EGR冷却器中的阀的技术效果在于视需要选择性地阻挡或允许流过旁路通道、第一EGR冷却器芯体和第二EGR冷却器芯体，这可防止EGR冷却器积垢，同时提供足够的/所需的EGR冷却。
本公开的另一技术效果是对旁路通道、第一冷却器芯体和第二冷却器芯体的双向密封，这可减少冷却器积垢，维持至排气进气口的期望的EGR流量，并且产生期望的EGR冷却。通过当请求时密封旁路通道的上游端和下游端以及冷却器芯体，可防止排气进入旁路通道以及第一冷却器芯体和第二冷却器芯体。
包括两个端板的EGR冷却器的结构可允许EGR通过中心上游入口进入EGR冷却器并通过中心下游出口离开EGR冷却器。因此，可使排气在EGR冷却器内分流以穿越适当的通道(例如，旁路通道、第一EGR冷却器芯体或第二EGR冷却器芯体)，但是在下游组合以流过一个管道。因此，可最小化排气系统的包括多个管道的部分，并且可避免具有多个管道的费用和包装需求。
利用两个端板来密封EGR冷却器芯体和旁路通道可允许减少昂贵且笨重的致动器。一个致动器可用于旋转两个端板，从而消除了对用于旁路通道的阀和两个EGR冷却器芯体的阀中的每一者的阀致动器的需要。通过使用被动密封机构(例如，与旁路通道的入口和出口或EGR冷却器芯体密封地接合的提升阀，或者通过与旁路通道的入口和出口或EGR冷却器芯体流体地密封、共面接触的平坦端板)，可在不需要致动器改变其状态的情况下密封通道，从而进一步减少所需的致动器的数目。
本公开还提供对一种方法的支持，所述方法包括：使排气再循环(EGR)流过定位在EGR通道中的EGR冷却器，所述EGR冷却器包括旁路通道、第一冷却器芯体流动路径和第二冷却器芯体流动路径；以及调整所述EGR冷却器的阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径。在所述方法的第一示例中，所述EGR冷却器的所述阀是至少部分地定位在所述EGR阀的壳体内的旋转阀，并且其中使EGR流过所述EGR冷却器包括打开定位在所述EGR冷却器上游或下游的所述EGR通道中的EGR阀。在所述方法的任选地包括第一示例的第二示例中，调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括：响应于第一条件，将所述阀调整到第一位置，在所述第一位置中，所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径各自被阻挡；以及使所述EGR流过所述旁路通道而不流过所述第一冷却器芯体流动路径或所述第二冷却器芯体流动路径。在所述方法的任选地包括第一和/或第二示例的第三示例中，调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括：响应于第二条件，将所述阀调整到第二位置，在所述第二位置中，所述第二冷却器芯体流动路径和所述旁路通道各自被阻挡；以及使所述EGR流过所述第一冷却器芯体流动路径，而不流过所述第二冷却器芯体流动路径或所述旁路通道。在所述方法的任选地包括第一至第三示例中一者或多者或每一者的第四示例中，调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括：响应于第三条件，将所述阀调整到第三位置，在所述第三位置中，所述旁路通道被阻挡；以及使所述EGR流过所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径，而不流过所述旁路通道。在所述方法的任选地包括第一至第四示例中一者或多者或每一者的第五示例中，调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括：响应于第四条件，将所述阀调整到第四位置，在所述第四位置中，所述第一冷却器芯体流动路径被阻挡；以及使所述EGR流过所述第二冷却器芯体流动路径和所述旁路通道，而不流过所述第一冷却器芯体流动路径。在所述方法的任选地包括第一至第五示例中一者或多者或每一者的第六示例中，所述阀包括经由轴联接的第一端板和第二端板，并且其中调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括：启动联接至所述轴的马达以旋转所述轴、所述第一端板和所述第二端板。在所述方法的任选地包括第一至第六示例中一者或多者或每一者的第七示例中，所述第一冷却器芯体流动路径包括EGR冷却器的第一冷却器芯体，且所述第二冷却器芯体流动路径包括EGR冷却器的第二冷却器芯体，并且其中调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括：调整所述EGR冷却器的阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体和所述第二冷却器芯体。
本公开还提供了对一种用于包括排气再循环(EGR)冷却器的发动机系统的方法的支持，所述方法包括：在需要EGR冷却的低EGR流量条件期间，经由第一位置中的阀引导EGR通过所述EGR冷却器的仅第一冷却器芯体流动路径，而不通过所述EGR冷却器的第二冷却器芯体流动路径；以及在高EGR流量条件期间，经由第二位置中的阀，将EGR引导通过所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径两者，其中在所述第一位置，所述阀在所述第二冷却器芯体流动路径的上游端和下游端两者处密封所述第二冷却器芯体流动路径。在所述方法的第一示例中，所述方法还包括：在不需要EGR冷却的低EGR流量条件期间，经由第三位置中的阀引导EGR通过所述EGR冷却器的旁路通道，而不通过所述第一冷却器芯体流动路径或所述第二冷却器芯体流量路径。在所述方法的任选地包括第一示例的第二示例中，所述方法还包括：在低差压条件期间，经由第四位置的阀引导EGR通过所述旁路通道和所述第二冷却器芯体流动路径两者，而不通过所述第一冷却器芯体流动路径。在所述方法的任选地包括第一和/或第二示例的第三示例中，所述阀是至少部分地定位在所述EGR冷却器的壳体内的旋转阀，并且还包括通过旋转将旋转阀的第一端板联接到旋转阀的第二端板的马达驱动轴，将所述旋转阀移动到第一位置、第二位置、第三位置和/或第四位置。在所述方法的任选地包括第一至第三示例中一者或多者或每一者的第四示例中，所述第一冷却器芯体流动路径包括通过所述EGR冷却器的第一冷却器芯体的流动路径，且所述第二冷却器芯体流动路径包括通过所述EGR冷却器的第二冷却器芯体的流动路径，其中在所述第一位置，所述旋转阀通过将第一端板的第一提升阀定位成与所述第二冷却器芯体的出口共面接触，并且将所述第二端板的第二提升阀定位成与所述第二冷却器芯体的入口共面接触，在第二冷却器芯体的上游端和下游端两者处密封所述第二冷却器芯体，其中所述第一端板还包括第一开口，且所述第二端板还包括第二开口，并且在所述旋转阀的所述第一位置中，所述第一开口与所述第一冷却器芯体的出口对准，且所述第二开口与所述第一冷却器芯体的入口对准。在所述方法的任选地包括第一至第四示例中一者或多者或每一者的第五示例中，所述方法还包括：通过调整定位在所述EGR冷却器上游或下游的EGR阀来调整流入所述EGR冷却器的EGR量，并且其中所述低流量EGR条件包括发动机负荷在阈值负荷以下，并且其中所述高流量EGR条件包括发动机负荷在所述阈值负荷以上。
本公开还提供了对一种系统的支持，所述系统包括：排气再循环(EGR)冷却器，所述EGR冷却器定位在联接在发动机的排气歧管与进气歧管之间的EGR通道中，所述EGR冷却器包括：壳体、第一冷却器芯体、第二冷却器芯体、旁路通道，所述第一冷却器芯体、所述第二冷却器芯体、所述旁路通道中的每一者定位在所述壳体中；以及旋转阀，所述旋转阀至少部分地定位在所述壳体中，所述旋转阀包括定位在EGR冷却器的出口腔室中的第一端板和定位在EGR冷却器的进气腔室中的第二端板，所述第一端板和所述第二端板经由共同轴联接到马达并且经由所述马达可移动到四个位置，以便阻挡或允许EGR流过所述第一冷却器芯体、所述第二冷却器芯体和所述旁路通道。在所述系统的第一示例中，所述第一冷却器芯体和所述第二冷却器芯体中的每一者包括与热传送介质热接触的多个气体流动通道。在所述系统的任选地包括所述第一示例的第二示例中，所述第一冷却器芯体包括第一出口，所述第二冷却器芯体包括第二出口，并且所述旁路通道包括第三出口，并且所述旋转阀的所述第一端板包括第一开口、第二开口、第一提升阀和第二提升阀，其中所述旋转阀经由所述马达可移动，以经由所述第一开口和所述第二开口选择性地将所述EGR冷却器的出口流体联接到所述第一出口、所述第二出口和/或所述第三出口，并且经由第一提升阀和第二提升阀选择性地密封所述第一出口、所述第二出口和/或所述第三出口。在所述系统的任选地包括所述第一和/或第二示例的第三示例中，所述第一冷却器芯体包括第一入口，所述第二冷却器芯体包括第二入口，并且所述旁路通道包括第三入口，并且所述旋转阀的所述第二端板包括第三开口、第四开口、第三提升阀和第四提升阀，其中所述旋转阀经由所述马达可移动，以经由所述第三开口和所述第四开口选择性地将所述EGR冷却器的入口流体地联接到所述第一入口、所述第二入口和/或所述第三入口，并且经由第三提升阀和第四提升阀选择性地密封所述第一入口、所述第二入口和/或所述第三入口。在所述系统的任选地包括所述第一至第三示例中的一者或多者或每一者的第四示例中，所述系统还包括：控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令可执行以：响应于第一条件，启动所述马达以将所述旋转阀移动到第一位置，在所述第一位置中，所述第一入口和所述第一出口各自被密封，所述第二入口和所述第二出口各自被密封，并且所述第三入口流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第三出口流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口；响应于第二条件，启动所述马达以将所述旋转阀移动到第二位置，在所述第二位置中，所述第一入口流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第一出口流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口，所述第二入口和所述第二出口各自被密封，并且所述第三入口和所述第三出口各自被密封；响应于第三条件，启动所述马达以将所述旋转阀移动到第三位置，在所述第三位置中，所述第一入口流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口并且所述第一出口流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口，所述第二入口流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第二出口流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口，并且所述第三入口和所述第三出口各自被密封；并且响应于第四条件，启动所述马达以将所述旋转阀移动到第四位置，在所述第四位置中，所述第二入口和所述第三入口各自流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第二出口和所述第三出口各自流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口，并且所述第一入口和所述第一出口各自被密封。在所述系统的任选地包括所述第一至第四示例中的一者或多者或每一者的第五示例中，所述系统还包括：EGR阀，所述EGR阀定位在所述EGR通道中，并且其中所述指令还可执行以调整所述EGR阀的位置，以控制流过EGR通道和EGR冷却器的EGR量。
图1至图4以及图6示出了具有各种部件的相对定位的示例配置。至少在一个示例中，如果被示出为直接彼此接触或直接联接，则此类元件可分别称为直接接触或直接联接。相似地，至少在一个示例中，被示出为彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为一个示例，彼此共面接触的部件可被称为共面接触。作为另一个示例，在至少一个示例中，仅在其间具有空间但没有其他部件的彼此相隔定位的元件可被称为共面接触。作为又一个示例，被示出为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可被称为相对于彼此共面接触。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶端可被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可能是相对于图的竖直轴线而言，并用于描述图的元件相对于彼此的定位。为此，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件在其他元件的正上方。作为另一示例，附图内绘示的元件的形状可被称为具有这些形状(例如，诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为相互交叉的元件可被称为交叉元件或彼此交叉。更进一步地，在一个示例中，被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外部的元件可被称为如此。
应当注意，本文所包括的示例控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具体例程可表示任何数目的处理策略(诸如，事件驱动的、中断驱动的、多任务处理的、多线程等)中的一个或多个。为此，示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是达成本文所描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可根据所使用的特定策略而重复地执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将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，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中实行指令来实施。
应当了解，本文中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含义，因为众多变化是可能的。例如，以上技术可应用于V型6缸、直列4缸、直列6缸、V型12缸、对置4缸以及其他发动机类型。此外，除非明确地相反指出，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意在表示任何次序、位置、数量或重要性，而是仅用作标记以区分一个元件与另一个元件。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖的且非明显的组合和子组合。
如本文所使用，除非另有指定，否则术语“约”被解释为表示所述范围的±5％。
以下权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等效形式。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的并入，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合和子组合可通过本权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (14)

1.一种方法，包括：
使排气再循环(EGR)流过定位在EGR通道中的EGR冷却器，所述EGR冷却器包括旁路通道、第一冷却器芯体流动路径和第二冷却器芯体流动路径；以及
调整所述EGR冷却器的阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述EGR冷却器的所述阀是至少部分地定位在所述EGR阀的壳体内的旋转阀，并且其中使EGR流过所述EGR冷却器包括打开定位在所述EGR冷却器上游或下游的所述EGR通道中的EGR阀。
3.如权利要求1所述的方法，其中调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括响应于第一条件而：
将所述阀调整到第一位置，在所述第一位置中，所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径各自被阻挡；以及
使所述EGR流过所述旁路通道而不流过所述第一冷却器芯体流动路径或所述第二冷却器芯体流动路径。
4.如权利要求1所述的方法，其中调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括响应于第二条件而：
将所述阀调整到第二位置，在所述第二位置中，所述第二冷却器芯体流动路径和所述旁路通道各自被阻挡；以及
使所述EGR流过所述第一冷却器芯体流动路径，而不流过所述第二冷却器芯体流动路径或所述旁路通道。
5.如权利要求1所述的方法，其中调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括响应于第三条件而：
将所述阀调整到第三位置，在所述第三位置中，所述旁路通道被阻挡；以及
使所述EGR流过所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径，而不流过所述旁路通道。
6.如权利要求1所述的方法，其中调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括响应于第四条件而：
将所述阀调整到第四位置，在所述第四位置中，所述第一冷却器芯体流动路径被阻挡；以及
使所述EGR流过所述第二冷却器芯体流动路径和所述旁路通道而不流过所述第一冷却器芯体流动路径。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述阀包括经由轴联接的第一端板和第二端板，并且其中调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括：启动联接至所述轴的马达以旋转所述轴、所述第一端板和所述第二端板。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一冷却器芯体流动路径包括所述EGR冷却器的第一冷却器芯体，且所述第二冷却器芯体流动路径包括所述EGR冷却器的第二冷却器芯体；并且
其中调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体流动路径和所述第二冷却器芯体流动路径包括：调整所述EGR冷却器的所述阀以选择性地阻挡所述EGR流过所述旁路通道、所述第一冷却器芯体和所述第二冷却器芯体。
9.一种系统，包括：
排气再循环(EGR)冷却器，所述EGR冷却器定位在联接在发动机的排气歧管与进气歧管之间的EGR通道中，所述EGR冷却器包括：
壳体；
第一冷却器芯体；
第二冷却器芯体；
旁路通道，所述第一冷却器芯体、所述第二冷却器芯体、所述旁路通道中的每一者定位在所述壳体中；以及
旋转阀，所述旋转阀至少部分地定位在所述壳体中，所述旋转阀包括定位在所述EGR冷却器的出口腔室中的第一端板和定位在所述EGR冷却器的进气腔室中的第二端板，所述第一端板和所述第二端板经由共同轴联接到马达并且经由所述马达可移动到四个位置，以便阻挡或允许EGR流过所述第一冷却器芯体、所述第二冷却器芯体和所述旁路通道。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述第一冷却器芯体和所述第二冷却器芯体中的每一者包括与热传送介质热接触的多个气体流动通道。
11.如权利要求9所述的系统，其中所述第一冷却器芯体包括第一出口，所述第二冷却器芯体包括第二出口，并且所述旁路通道包括第三出口，并且所述旋转阀的所述第一端板包括第一开口、第二开口、第一提升阀和第二提升阀，其中所述旋转阀经由所述马达可移动，以经由所述第一开口和所述第二开口选择性地将所述EGR冷却器的出口流体联接到所述第一出口、所述第二出口和/或所述第三出口，并且经由所述第一提升阀和所述第二提升阀选择性地密封所述第一出口、所述第二出口和/或所述第三出口。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述第一冷却器芯体包括第一入口，所述第二冷却器芯体包括第二入口，并且所述旁路通道包括第三入口，并且所述旋转阀的所述第二端板包括第三开口、第四开口、第三提升阀和第四提升阀，其中所述旋转阀经由所述马达可移动，以经由所述第三开口和所述第四开口选择性地将所述EGR冷却器的入口流体地联接到所述第一入口、所述第二入口和/或所述第三入口，并且经由所述第三提升阀和所述第四提升阀选择性地密封所述第一入口、所述第二入口和/或所述第三入口。
13.如权利要求12所述的系统，还包括控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令可执行以：
响应于第一条件，启动所述马达以将所述旋转阀移动到第一位置，在所述第一位置中，所述第一入口和所述第一出口各自被密封，所述第二入口和所述第二出口各自被密封，并且所述第三入口流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第三出口流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口；
响应于第二条件，启动所述马达以将所述旋转阀移动到第二位置，在所述第二位置中，所述第一入口流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第一出口流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口，所述第二入口和所述第二出口各自被密封，并且所述第三入口和所述第三出口各自被密封；
响应于第三条件，启动所述马达以将所述旋转阀移动到第三位置，在所述第三位置中，所述第一入口流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第一出口流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口，所述第二入口流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第二出口流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口，并且所述第三入口和所述第三出口各自被密封；并且
响应于第四条件，启动所述马达以将所述旋转阀移动到第四位置，在所述第四位置中，所述第二入口和所述第三入口各自流体地联接到所述EGR冷却器的所述入口，并且所述第二出口和所述第三出口各自流体地联接到所述EGR冷却器的所述出口，并且所述第一入口和所述第一出口各自被密封。
14.如权利要求13所述的系统，还包括：EGR阀，所述EGR阀定位在所述EGR通道中，并且其中所述指令还可执行以调整所述EGR阀的位置，以控制流过所述EGR通道和所述EGR冷却器的EGR量。
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