Способ обогрева кабины транспортного средства, система и способ управления обогревом транспортного средства

Способ обогрева кабины транспортного средства, система и способ управления обогревом транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к системе для обогрева кабины моторного транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Быстрый прогрев кабины моторного транспортного средства требуется особенно во время холодных условий окружающей среды для обеспечения комфорта пассажиров. Классически, тепло в кабине поступает из хладагента двигателя, который может опосредованно нагреваться посредством массивного повышения теплоты выхлопных газов. Однако такой способ энергетически неэффективен и растрачивает топливо, так как всего лишь небольшая доля тепла выхлопных газов проявляется в хладагенте двигателя.

Авторы выявили, что тепло выхлопных газов, чей маршрут изменяется посредством дросселирования выхлопных газов, может извлекаться и скорее направляться непосредственно в систему обогрева кабины, нежели направляться в систему обогрева кабины опосредованно через систему охлаждения двигателя.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, в одном из аспектов изобретения предложен способ обогрева кабины транспортного средства, включающий в себя этапы, на которых:

закрывают выпускной дроссель при отведении по меньшей мере части дросселированных выхлопных газов через охладитель системы рециркуляции выхлопных газов (EGR), присоединенный выше по потоку от дросселя; и

переносят тепло из охладителя EGR в радиатор отопителя для обеспечения тепла в кабину транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором перенос тепла из охладителя EGR в радиатор отопителя включает в себя этап, на котором осуществляют работу циркуляционного насоса радиатора отопителя для нагнетания хладагента из охладителя EGR через радиатор отопителя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых регулируют скорость потока циркуляционного насоса радиатора отопителя на основании температуры на впуске радиатора отопителя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых направляют хладагент из радиатора отопителя в двигатель перед возвратом хладагента в охладитель EGR.

В одном из вариантов предложен способ, в котором отведение части дросселированных выхлопных газов через охладитель EGR включает в себя этап, на котором отводят часть дросселированных выхлопных газов через охладитель EGR, расположенный в канале EGR, при этом поддерживают клапан EGR в канале EGR в более закрытом положении, причем канал EGR соединяет по текучей среде выпуск двигателя из местоположения выше по потоку от выпускного дросселя к впуску двигателя выше по потоку от впускного компрессора.

В одном из вариантов предложен способ, в котором канал EGR является каналом EGR низкого давления.

В одном из вариантов предложен способ, в котором отведение дополнительно включает в себя этап, на котором направляют часть дросселированных выхлопных газов из выпуска охладителя EGR на выпуск двигателя ниже по потоку от выпускного дросселя через перепускной канал.

В одном из вариантов предложен способ, в котором выпускной дроссель присоединен ниже по потоку от каталитического нейтрализатора выхлопных газов, и дополнительно включающий в себя этапы, на которых при температуре каталитического нейтрализатора выхлопных газов ниже пороговой температуры и при закрытом выпускном дросселе осуществляют запаздывание установки момента искрового зажигания, причем величину запаздывания зажигания регулируют на основании температуры каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых после того, как температура каталитического нейтрализатора выхлопных газов станет выше пороговой температуры, поддерживают выпускной дроссель закрытым, при этом осуществляют опережение установки момента искрового зажигания.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых после того, как температура каталитического нейтрализатора выхлопных газов станет выше пороговой температуры, регулируют выпускной дроссель на основании температуры на впуске радиатора отопителя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка включает в себя этап, на котором при увеличении температуры на впуске радиатора отопителя смещают выпускной дроссель из более закрытого положения в более открытое положение.

В одном из дополнительных аспектов предложена система транспортного средства, содержащая:

двигатель, содержащий впуск и выпуск;

канал рециркуляции выхлопных газов (EGR), присоединяющий выпуск к впуску, причем канал EGR содержит охладитель EGR и клапан EGR;

перепускной канал EGR, присоединенный в параллель охладителю EGR;

систему обогрева кабины, содержащую радиатор отопителя и циркуляционный насос, выполненный с возможностью нагнетания хладагента из охладителя EGR в радиатор отопителя; и

выпускной дроссель, расположенный в выпуске ниже по потоку от впуска канала EGR и выше по потоку от выпуска перепускного канала EGR.

В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая контроллер, содержащий команды для закрывания в режиме обогрева кабины выпускного дросселя и клапана EGR для проталкивания дросселированных выхлопных газов через охладитель EGR и обратно в выпуск через перепускной канал EGR для подогрева охладителя EGR.

В одном из вариантов предложена система, в которой контроллер содержит дополнительные команды для регулировки скорости потока хладагента на основании температуры на впуске радиатора отопителя.

В одном из вариантов предложена система, в которой контроллер содержит дополнительные команды для вывода из работы циркуляционного насоса, когда температура на впуске радиатора отопителя находится ниже пороговой температуры, и ввода в действие циркуляционного насоса, когда температура на впуске радиатора отопителя находится выше пороговой температуры.

В одном из еще дополнительных аспектов предложен способ, включающий в себя этапы, на которых:

регулируют скорость потока хладагента, нагнетаемого из охладителя системы рециркуляции выхлопных газов (EGR) в радиатор отопителя системы обогрева кабины, на основании температуры на впуске радиатора отопителя; и

дросселируют в выбранных условиях выхлопные газы, чтобы повышать давление выхлопных газов и чтобы направлять выхлопные газы через охладитель EGR, при этом тепло из выхлопных газов переносится в радиатор отопителя через охладитель EGR.

В одном из вариантов предложен способ, в котором выбранные условия содержат одно или более из только того, что температура каталитического нейтрализатора выхлопных газов ниже первой пороговой температуры, а температура на впуске радиатора отопителя ниже второй пороговой температуры.

В одном из вариантов предложен способ, в котором дросселирование выхлопных газов включает в себя этап, на котором закрывают выпускной дроссель, расположенный в выпуске двигателя, причем способ дополнительно включает в себя этап, на котором в ответ на закрывание клапана EGR ниже по потоку от охладителя EGR направляют дросселированные выхлопные газы из охладителя EGR обратно в выпуск двигателя ниже по потоку от выпускного дросселя через перепускной канал EGR.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых в ответ на клапан EGR являющийся по меньшей мере частично открытым направляют выхлопные газы из охладителя EGR во впуск двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка скорости потока хладагента на основании температуры на впуске радиатора отопителя включает в себя этап, на котором осуществляют работу циркуляционного насоса радиатора отопителя, чтобы направлять хладагент в радиатор отопителя, только когда температура хладагента на впуске охладителя EGR выше пороговой температуры.

Таким образом, выхлопные газы могут дросселироваться, чтобы направлять поток выхлопных газов через охладитель EGR, и тепло выхлопных газов может переноситься в хладагент системы обогрева кабины через охладитель EGR. При действии таким образом, радиатор отопителя системы обогрева кабины может снабжаться ранним теплом выхлопных газов вместо рассеяния раннего тепла выхлопных газов через двигатель и соприкасающиеся поверхности. По существу, энергия, используемая для обогрева кабины транспортного средства, может уменьшаться, повышая экономию топлива.

Таким образом, в описанном выше способе теплу выхлопных газов может быть определен приоритет для обогрева кабины выше прогрева двигателя. Фактически, хладагент двигателя мог бы быть холодным как лед, и эта система по-прежнему снабжала бы кабину теплом, извлеченным из выхлопных газов двигателя. Это может обладать многочисленными преимуществами. Во-первых, она дает быстрый прогрев кабины при запуске. Во-вторых, она обеспечивает эффективный способ доставки тепла выхлопных газов в радиатор отопителя кабины, что является критическим для условий холостого хода при низких температурах окружающей среды. Кроме того, когда достаточное тепло хладагента имеется в распоряжении для обогрева кабины, система работает традиционным образом. В этом традиционном случае прекращали бы дросселировать выхлопные газы для направления их через охладитель EGR. Если потребуется охлаждение EGR, кабина имеет первоочередное использование этого извлеченного тепла. Если отопление кабины не требуется, тепло добавляется в систему охлаждения.

Кроме того, в некоторых примерах может быть целенаправленной конденсация выхлопных газов в теплообменнике из выхлопных газов в воду. Это дает улучшенный перенос тепла из выхлопных газов в теплообменник вследствие теплоты парообразования. В некоторых примерах контроллер может регулировать работу таким образом, что потоку выхлопных газов не предоставляется возможность течь в систему впуска двигателя до тех пор, пока температура теплообменника (охладителя EGR) не достаточно высока, чтобы избегать конденсации. Но конденсация выхлопных газов в выпускном тракте является явлением при большинстве, если не при всех, запусках двигателя.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы двигателя.

Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ обогрева кабины транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 показывает примерную регулировку циркуляционного насоса выпускного дросселя и радиатора отопителя для ускорения прогрева радиатора отопителя согласно настоящему изобретению.

Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ максимизации переноса тепла в кабину транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 и 6 показывают схемы, иллюстрирующие подходы для выбора скорости потока для максимизации переноса тепла в кабину транспортного средства согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предложены способы и системы для ускорения прогрева радиатора отопителя в двигателе транспортного средства, таком как система двигателе по фиг. 1. Во время холодного запуска и прогрева двигателя, синергетические выгоды повышенного противодавления выхлопных газов и последующего отвода тепла в охладителе EGR могут преимущественно использоваться для быстрого подъема температуры хладагента, подаваемого в радиатор отопителя. Традиционный подход для отбирания тепла из выхлопных газов и в хладагент двигателя включает в себя максимизацию скорости потока хладагента и минимизацию объема хладагента (посредством изоляции ветвей охлаждения, таких как ветвь в радиатор).

Однако, в заявленной конфигурации, хладагент исходит из общей системы охлаждения двигателя, проходит через элемент отбора тепла (охладитель EGR), а затем, проходит через теплоотвод (радиатор отопителя) и выделяется в общую систему охлаждения двигателя. В этом случае, есть заданная скорость потока хладагента, которая обеспечивает максимальный перенос тепла в радиатор отопителя. Такая скорость потока хладагента является функцией падения температуры на радиаторе отопителя. Максимальное тепло переносится, когда доведено до максимума произведение падения температуры на радиаторе отопителя и скорости потока.

Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять способ, такой как примерные способы по фиг. 2 и 4, чтобы дросселировать выпускной клапан, расположенный ниже по потоку от отбора канала EGR, чтобы повышать противодавление выхлопных газов, к тому же, наряду с закрыванием клапана EGR, для осуществления потока по меньшей мере части дросселированных выхлопных газов через охладитель EGR. Посредством дросселирования выхлопных газов вместо отведения выхлопных газов, выхлопные газы получают увеличенное время пребывания в теплообменнике. Может быть некоторый третичный эффект лучшего переноса тепла при более высоком давлении. Повышенное противодавление дает возможность быстрого повышения температуры двигателя посредством захвата горячих выхлопных газов в цилиндрах двигателя наряду с тем, что поток дросселированных выхлопных газов через охладитель EGR дает возможность повышения температуры хладагента посредством отвода тепла выхлопных газов в охладителе EGR. Примерные регулировки циркуляционного насоса радиатора отопителя и выпускного дросселя описаны на фиг. 3-4. Примерные характеристики системы и параметры выбора скорости потока описаны на фиг. 5-6.

Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы 106 транспортного средства. Система 106 транспортного средства включает в себя систему 108 двигателя, включающую в себя двигатель 100, присоединенный к системе 122 снижения токсичности выхлопных газов. Двигатель 100 включает в себя множество цилиндров 130. Двигатель 100 также включает в себя впуск 123 и выпуск 125. Впуск 123 может принимать свежий воздух из атмосферы через впускной канал 142. Воздух, поступающий во впускной канал 142, может фильтроваться воздушным фильтром 190. Впускной канал 142 может включать в себя воздушный впускной дроссель 182, расположенный ниже по потоку от впускного компрессора 152 и охладителя 184 всасываемого наддувочного воздуха. Впускной дроссель 182 может быть выполнен с возможностью регулировать поток всасываемых газов (например, подвергнутого наддуву всасываемого воздуха), поступающих во впускной коллектор 144 двигателя. Выпуск 125 включает в себя выпускной коллектор 148, ведущий в выпускной канал 145, который направляет выхлопные газы в атмосферу через выхлопную трубу 135.

Двигатель 100 может быть двигателем с наддувом, включающим в себя устройство наддува, такое как турбонагнетатель 150. Турбонагнетатель 150 может включать в себя впускной компрессор 152, расположенный вдоль впускного коллектора 142, и турбину 154 с приводом от выхлопной системы, расположенную вдоль выпускного канала 145. Компрессор 152 может быть по меньшей мере частично приводиться в движение турбиной 154 через вал 156. Величина наддува, выдаваемого турбонагнетателем, может меняться контроллером двигателя. В некоторых вариантах осуществления перепускной канал, регулируемый посредством регулятора давления наддува (не показан), может быть присоединен в параллель турбине с приводом от выхлопной системы, так чтобы некоторая часть или все выхлопные газы, текущие через выпускной канал 145, могли обходить турбину 154. Посредством регулировки положения регулятора давления наддува, количество выхлопных газов, подаваемых через турбину, может меняться, тем самым меняя величину наддува, подаваемого на впуск двигателя.

В дополнительных вариантах осуществления подобный перепускной канал, управляемый перепускным клапаном (не показан), может быть присоединен в параллель впускному компрессору, так чтобы некоторая часть или весь всасываемый воздух, сжатый компрессор 152 мог рециркулироваться во впускной канал 142 выше по потоку от компрессора 152. Посредством регулировки положения перепускного клапана компрессора, давление в системе впуска может сбрасываться в выбранных условиях, чтобы уменьшать воздействия нагрузки помпажа компрессора.

Возможный охладитель 184 наддувочного воздуха может быть включен в состав местоположение ниже по потоку от компрессора 152 во впускном канале, чтобы понижать температуру всасываемого воздуха, сжатого турбонагнетателем. Более точно, доохладитель 184 может быть включен в состав местоположение выше по потоку от впускного дросселя 182 или встроен во впускной коллектор 144.

Система 122 снижения токсичности выхлопных газов, присоединенная к выпускному каналу 145, включает в себя каталитический нейтрализатор 170. Каталитический нейтрализатор может включать в себя многочисленные брикеты катализатора в одном из примеров. В еще одном примере могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Каталитический нейтрализатор 170 в одном из примеров может быть каталитическим нейтрализатором трехкомпонентного типа. В других примерах каталитический нейтрализатор 170 может быть окислительным каталитическим нейтрализатором, уловителем обедненных NO_x, устройством избирательного каталитического восстановления (SCR), сажевым фильтром или другим устройством очистки выхлопных газов. Несмотря на то что каталитический нейтрализатор 170 расположен ниже по потоку от турбины 154 в вариантах осуществления, описанных в материалах настоящего описания, в других вариантах осуществления каталитический нейтрализатор 170 может быть расположен выше по потоку от турбины турбонагнетателя или в другом местоположении в выпускном канале двигателя, не выпускя из объема этого изобретения.

Выпускной дроссель или клапан 164 противодавления может быть расположен в выпускном канале ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 170 выхлопных газов. В вариантах осуществления, описанных в материалах настоящего описания, контроллер 120 может управлять положением выпускного дросселя 164 на основании различных условий работы и значений параметров двигателя (например, холодного запуска, уровня накопленного разрежения, выключения двигателя и т.д.). В других вариантах осуществления выпускной дроссель, выпускной канал и другие компоненты могут быть сконструированы, чтобы выпускной дроссель управлялся механически, как необходимо во время различных условий работы двигателя, без вмешательства системы управления. Выпускной дроссель 164 может не просто перепускать поток мимо охладителя 162 EGR, но также может направлять выхлопные газы через ограничивающий поток тракт, который включает в себя охладитель 162 EGR, перепускной канал 165, выпускной канал 168 и выхлопную трубу 135. Это уменьшение проходного сечения выпускного дросселя 164 дает в результате дросселирование выхлопных газов, а также усиливающийся поток через охладитель 162 EGR. Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 2, выпускной дроссель 164 может избирательно закрываться контроллером 120 во время условий холодного запуска двигателя, чтобы быстро поднимать давление и температуру выхлопных газов. Посредством дросселирования выпускного клапана большее количество горячих выхлопных газов может захватываться в цилиндре двигателя, дополнительно поднимая температуру выхлопных газов и ускоряя достижение расположенным ниже по потоку каталитическим нейтрализатором выхлопных газов его температуры активизации. Дросселированные выхлопные газы также могут иметь повышенное давление относительно недросселированных выхлопных газов, приводя к повышенной температуре и/или увеличенному времени пребывания в различных компонентах системы выпуска. Кроме того, горячие выхлопные газы могут направляться через охладитель EGR, расположенный в канале EGR, присоединяющем выпуск двигателя к впуску двигателя. Охладитель EGR может действовать в качестве теплообменника из выхлопных газов в хладагент, чтобы нагревать хладагент, который направляется в радиатор отопителя системы обогрева кабины, таким образом, ускоряя прогрев кабины. Отметим, что любое тепло, извлеченное из охладителя EGR, сначала имеется в распоряжении у радиатора отопителя кабины, и только если существует избыточное тепло, создает перенос тепла в систему охлаждения двигателя.

По существу, улучшение переноса тепла в двигатель, каталитический нейтрализатор выхлопных газов и радиатор отопителя системы обогрева кабины посредством дросселирования выхлопных газов может приписываться по меньшей мере двум эффектам. Прежде всего, какая-нибудь заданная масса выхлопных газов имеет большее время пребывания в охладителе 162 EGR вследствие повышенной массы выхлопных газов в охладителе 162 EGR благодаря тому, что возрастает их плотность. Иначе говоря, когда дросселируются, высокотемпературные выхлопные газы проводят больше времени в соприкосновении с каталитическим нейтрализатором и охладителем EGR, желательными получателями тепла. Кроме того, распространение в атмосферу после прохождения через каталитический нейтрализатор и охладитель EGR потенциально понижает температуру ниже температуры окружающей среды, в доказательство эффективности забирания тепла, в то время как давление по-прежнему является высоким. В частности, посредством использования выпускного дросселя после каталитического нейтрализатора, время и температура, с которыми данная масса выхлопных газов находится в соприкосновении с частями двигателя, существенно увеличивается. Это ускоряет активизацию каталитического нейтрализатора. Следует принимать во внимание, что, несмотря на то что изображенный вариант осуществления добивается расширения выхлопных после каталитического нейтрализатора посредством выпускного дросселя, в альтернативных вариантах осуществления то же самое может достигаться посредством диафрагмы после каталитического нейтрализатора в выпускном канале 168 двигателя.

Выпускной дроссель 164 может поддерживаться в полностью открытом положении (или широко открытым дросселем) во время большинства условий работы двигателя, но может быть выполнен с возможностью закрываться для повышения противодавления выхлопных газов в определенных условиях, как будет детализировано ниже. В одном из вариантов осуществления выпускной дроссель 164 может иметь два уровня ограничения, полностью открытый или полностью закрытый. Однако в альтернативном варианте осуществления положение выпускного дросселя 164 может переменно регулироваться на множество уровней ограничения контроллером 120.

Как детализировано в материалах настоящего описания, регулировки положения выпускного дросселя могут оказывать влияние на поток воздуха через двигатель. Например, полностью закрытый выпускной дроссель может объясняться посредством такого понятия, как «картофелина в выхлопной трубе», которая ограничивает поток выхлопных газов, тем самым вызывая повышение противодавления выхлопных газов местоположение выше по потоку от закрытого выпускного дросселя. Это повышение противодавления выхлопных газов ведет к непосредственному повышению переноса тепла выхлопных газов, которое может преимущественно использоваться в выбранных условиях (например, во время холодного запуска и прогрева двигателя) для ускорения прогрева каталитического нейтрализатора 170 выхлопных газов и/или системы обогрева кабины. В некоторых вариантах осуществления наряду с закрыванием выпускного дросселя установка момента зажигания может подвергаться запаздыванию, чтобы дополнительно поднимать температуры выхлопных газов, тем самым дополнительно ускоряя активизацию каталитического нейтрализатора.

Чтобы компенсировать воздействия регулировки выпускного дросселя на поток воздуха двигателя, могут регулироваться один или более других компонентов двигателя. В качестве примера, по мере того как выпускной дроссель закрывается, массовый расход воздуха может изначально снижаться и, таким образом, впускной дроссель, такой как впускной дроссель 182, может открываться, чтобы впускать большее количество воздуха в двигатель для поддержания скорости вращения двигателя и снижения колебания крутящего момента. Таким образом, в то время как выпускной дроссель используется для управления противодавлением, поток воздуха может регулироваться для ограничения крутящего момента на выпускном валу двигателя. В качестве еще одного примера установка момента зажигания может регулироваться (например, подвергаться опережению), в то время как закрывается выпускной дроссель, чтобы улучшать стабильность сгорания. В некоторых вариантах осуществления регулировки установки фаз клапанного распределения также могут использоваться (например, регулировки в отношении величины перекрытия клапанов) вместе с регулировками положения дросселя для улучшения стабильности сгорания. Например, установки фаз распределения впускных и/или выпускных клапанов могут регулироваться для регулировки внутренней рециркуляции выхлопных газов и повышения стабильности сгорания.

Система 106 транспортного средства дополнительно включает в себя систему 161 EGR низкого давления (LP-EGR). Система 161 LP-EGR включает в себя канал 163 EGR, который соединяет выпускной канал 145 ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 170 выхлопных газов и выше по потоку от выпускного дросселя 164 с воздушным впускным каналом 142 выше по потоку от компрессора 152. Охладитель 162 EGR, расположенный в канале 163 EGR, охлаждает выхлопные газы, протекающие через него, как будет детализировано ниже. Положение клапана 159 EGR, расположенного в канале 163 EGR на стороне впускного канала охладителя 162 EGR (например, ниже по потоку от выпуска охладителя 162 EGR), может регулироваться контроллером 120 для изменения количества и/или скорости выхлопных газов, подвергнутых рециркуляции из выпускного канала во впускной канал через систему LP-EGR. В некоторых вариантах осуществления один или более датчиков могут быть расположены в канале 163 LP-EGR, чтобы выдавать показание одного или более из давления, температуры и топливно-воздушного соотношения выхлопных газов, подвергаемых рециркуляции по каналу LP-EGR. Например, датчик 118 температуры может быть присоединен к выпуску (на стороне впускного канала) охладителя 162 EGR и может быть выполнен с возможностью выдавать оценку температуры на выпуске охладителя EGR. Как конкретизировано ниже, во время холодного запуска и прогрева двигателя, открывание выпускного дросселя 164 может регулироваться на основании температуры на выпуске охладителя EGR, чтобы ускорять разогрев температуры двигателя. Выхлопные газы, подвергнутые рециркуляции по каналу 163 LP-EGR, могут разбавляться свежим воздухом в точке смешивания, расположенной в месте соединения канала 163 LP-EGR и впускного канала 142. Более точно, посредством регулировки положения клапана 159 EGR, может регулироваться разбавление потока EGR.

По существу, когда клапан 159 EGR закрыт, по меньшей мере часть выхлопных газов может направляться через охладитель 162 EGR. Как конкретизировано со ссылкой на фиг. 2, посредством избирательного увеличения количества (горячих) выхлопных газов, направляемого через охладитель 162 EGR, может увеличиваться отвод тепла на охладителе EGR. Поскольку охладитель EGR является теплообменником, выполненным с возможностью обмениваться с хладагентом, который по текучей среде присоединен к системе охлаждения двигателя, дополнительное тепло, отведенное в охладителе EGR, может использоваться для нагрева хладагента, направляемого в радиатор отопителя системы обогрева кабины, тем самым отапливая кабину. После прохождения через радиатор отопителя, хладагент может направляться в систему охлаждения двигателя, где она может проходить через двигатель и/или один или более теплообменников. Посредством использования этого отвода тепла для повышения температуры радиатора отопителя в выбранных условиях работы, таких как во время холодного запуска и прогрева двигателя, активизация каталитического нейтрализатора выхлопных газов может ускоряться, к тому же, наряду с обеспечением обогрева кабины во время холодного запуска. По существу, это дает более эффективный способ регенерации скрытого тепла из воды в выхлопных газах. В то время как выхлопные газы конденсируются, они могут направляться через теплообменник и обратно в выхлопную трубу. В то время как выхлопные газы не конденсируются, они имеются в распоряжении для LP-EGR. (Типично, требуется избегать жидкости в воздушных каналах двигателя.) В то время как клапан 159 EGR открыт, может быть необходимо эксплуатировать насос 54 на расчетной скорости потока для предотвращения вскипания хладагента в охладителе 162 EGR.

Перепускной канал 165 может быть включен в систему 106 транспортного средства, чтобы соединять по текучей среде канал 163 EGR с выпускным каналом 145. В частности, перепускной канал 165 может соединять канал 163 EGR, на стороне впускного канала охладителя 162 EGR с выпускным каналом 145 ниже по потоку от выпускного дросселя 164 (по существу в выхлопной трубе 135). Перепускной канал 165 дает по меньшей мере части выхлопных газов возможность выпускаться в атмосферу по каналу через охладитель 162 EGR. В частности, во время условий, когда клапан 159 EGR закрыт, выхлопные газы (такие как дросселированные выхлопные газы, сформированные при закрывании дросселя 164) могут направляться в канал 163 EGR, затем, в канал 163 EGR, а затем, в выхлопную трубу 135 через перепускной канал 165. Посредством вентиляции некоторого количества выхлопных газов через перепускной канал 165, когда закрыт клапан 159 EGR, давление выхлопных газов в канале 163 EGR (выше по потоку и в охладителе 162 EGR) может поддерживаться в определенных пределах. По существу, это уменьшает повреждение в отношении компонентов системы LP-EGR. В сравнении, во время условий, когда клапан 159 EGR открыт, на основании степени открывания клапана 159 EGR и выпускного дросселя 164, а кроме того, на основании запрошенной величины EGR и отношения давлений во впускном и впускном коллекторах, выхлопные газы могут течь из местоположения выше по потоку от выпускного дросселя 164 в местоположение ниже по потоку от EBV 164, через охладитель 162 EGR и перепускной канал 165, или из местоположения ниже по потоку от выпускного дросселя 164 на сторону впускного канала охладителя 162 EGR через промежуточный канал. Так как EGR может подвергаться потоку для разбавления при более интенсивных потоках выхлопных газов, то обстоятельство, что некоторая часть выхлопных газов обходит дроссель 164 через аспиратор 168, может иметь минимальное влияние.

В некоторых вариантах осуществления (как изображено) эжектор 168 может быть расположен в перепускном канале 165. Побудительный поток выхлопных газов через эжектор 168 может использоваться для формирования разрежения на окне всасывания эжектора 168. Окно всасывания эжектора 168 может быть соединено с и расположено в вакуумном резервуаре 177. Накопленное разрежение затем может подаваться на один или более потребителей разрежения системы транспортного средств, таких как усилитель тормозов, клапаны с вакуумным приводом и т.д. Датчик 192 разрежения может быть присоединен к вакуумному резервуару 177, чтобы давать оценку имеющегося в распоряжении разрежения. В некоторых примерах выхлопные газы могут течь с впуска эжектора 168 (на стороне впускного канала эжектора) на выпуск эжектора 168 (на стороне выпускного канала эжектора). В дополнение к разрежению из эжектора 168, вакуумный резервуар 177 может быть соединен с одним или более дополнительных источников разрежения, таких как другие эжекторы, расположенные внутри системы 106 транспортного средства, вакуумные насосы с электрическим приводом, вакуумные насосы с приводом от двигателя и т.д. Запорный клапан может быть расположен между вакуумным резервуаром 177 и эжектором 168, чтобы предотвращать потерю разрежения в вакуумном резервуаре 177.

В зависимости от положения выпускного дросселя 164 и клапана 159 EGR, некоторое количество или все из выхлопных газов, выходящих из каталитического нейтрализатора 170, могут обходить клапан противодавления выхлопных газов, поступать в канал EGR и течь через перепускной канал 165, обеспечивая побудительный поток через эжектор 168. Например, когда выпускной дроссель 164 открыт, а клапан EGR закрыт, выпускной дроссель не ограничивает поток выхлопных газов через выпускной канал 145 EBV, и небольшое количество или нисколько выхлопных газов, текущих в выпускном канале 145 ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 170, обходят выпускной дроссель через канал 165 (в зависимости от величины потока выхлопных газов и относительных диаметров каналов 145 и 165). Когда выпускной дроссель частично открыт, а клапан EGR закрыт, в зависимости от величины потока выхлопных газов и относительных диаметров каналов 145 и 165, некоторое количество выхлопных газов может течь в обход выпускного дросселя наряду с тем, что оставшаяся часть выхлопных газов отводится через эжектор 168 через канал 165, обходя выпускной дроссель. Когда выпускной дроссель полностью закрыт, а клапан EGR закрыт, весь поток выхлопных газов направляется в канал 165. Когда клапан EGR открыт, на основании открывания клапана EGR, по меньшей мере часть выхлопных газов, выходящих из каталитического нейтрализатора 170 может обходить клапан противодавления выхлопных газов, поступать в канал EGR и рециркулироваться во впускной канал 142. Положение выпускного дросселя и клапана EGR может регулироваться для работы системы двигателя в одном из многочисленных режимов работы. При действии таким образом потребности в EGR и подогреве двигателя могут удовлетворяться, к тому же, наряду с преимущественным формированием разрежения на выпускном эжекторе 168.

В некоторых вариантах осуществления (как изображено) система 106 транспортного средства дополнительно включает в себя систему 71 EGR высокого давления (HP-EGR). Система 171 HP-EGR включает в себя канал 173 EGR, который соединяет выпускной канал 145 выше по потоку от турбины 154 с воздушным впускным каналом 142 ниже по потоку от компрессора 152 и выше по потоку от охладителя 184 наддувочного воздуха и впускного дросселя 182. Охладитель 172 EGR, расположенный в канале 173 EGR, охлаждает выхлопные газы, протекающие через него. Положение клапана 179 EGR, расположенного в канале 173 EGR на стороне впускного канала охладителя 172 EGR, может регулироваться контроллером 120 для изменения количества и/или скорости выхлопных газов, подвергнутых рециркуляции из выпускного канала во впускной канал через систему HP-EGR. В некоторых вариантах осуществления один или более датчиков могут быть расположены в канале 173 HP-EGR, чтобы выдавать показание одного или более из давления, температуры и топливно-воздушного соотношения выхлопных газов, подвергаемых рециркуляции по каналу HP-EGR.

Система 106 транспортного средства, кроме того, включает в себя отопительный контур 50 кабины. Как показано, отопительный контур 50 кабины включает в себя радиатор 52 отопителя, циркуляционный насос 54, магистраль 56 для хладагента и резервуар для хладагента. Резервуар для хладагента может быть относительно большим объемом хладагента и может быть двигателем 100 в одном из примеров. В еще одном примере резервуар может быть отдельным баком или резервуаром, таким как резервуар 60 для хладагента (например, резервуар для хладагента может быть баком-дегазатором или бачком для хранения хладагента). Радиатор 52 отопителя принимает хладагент из охладителя 162 EGR через магистраль 56 для хладаген