CN108317024B - 用于排气热交换器的方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于排气热交换器的方法和***。提供了用于使用单个分离式热交换器的排气热回收和排气再循环(EGR)冷却的方法和***。来自作为EGR被输送至进气歧管的第一部分排气和经由旁通通道被转向用于排气热回收的第二部分排气中的每个的排气热可以被转移到流过热交换器的冷却液。经由热交换器的冷却液流的方向可以基于冷却液温度调整。

Description

用于排气热交换器的方法和***
技术领域
本发明一般地涉及用于经由分离式(split)热交换器的排气热回收和排气再循环(EGR)冷却的方法和***。
背景技术
发动机可以被配置有用于回收在内燃发动机处产生的排气的热的排气热回收***。在排气热交换器处回收的热可以被用于诸如加热汽缸盖和使车辆车厢变暖的功能，由此改善发动机效率和燃料经济性。排气热可以被用于加快排气催化剂起燃，并且被用于将催化剂温度维持在最佳催化剂性能的期望范围内。经冷却的排气可以从排气催化剂的上游被再循环到进气歧管，并且被用来减少燃料消耗和排气NOx排放物。EGR冷却器可以被耦接至EGR递送***，以使再循环的排气的温度在它被递送至进气歧管之前降下来。
各种方法被提供用于排气热回收和EGR冷却。在一个实例中，如在US20140196454中示出的，Ulrey等人公开了具有催化剂后的EGR冷却器的发动机***，所述催化剂后的EGR冷却器可以被适时地用来回收排气热。在冷启动状况下，排气节流阀可以被关闭以引导排气通过EGR冷却器，其中来自排气的热可以被转移到循环通过EGR冷却器的冷却液。变暖的冷却液然后可以被循环通过发动机以增加发动机温度。在这样的冷启动状况下，EGR阀可以被维持在关闭位置中，并且在流过EGR冷却器之后，排气可以经由旁通通道返回到主排气通道。
然而，发明人在此已经认识到上述方案的潜在缺点。作为一个实例，回收排气热并且同时提供EGR不会是可能的。在由Ulrey等人示出的***中，在任何发动机工况下，来自排气催化剂下游的单个位置的排气可以被用于排气热回收或作为EGR被递送。而且，排气不能来自催化剂的上游用于再循环到进气歧管。另外，由于冷却液流的构造，不管冷却需要如何，在EGR冷却和排气热回收两者期间都提供相同程度的冷却。该冷却液流构造也可以导致流过热交换器的冷却液的过热，引起冷却液***的退化。
发明内容
发明人在此已经确认了一种可以至少部分地解决上述问题的方案。一种实例方法包含：将来自流过排气再循环(EGR)通道的第一部分排气的热转移到热交换器的第一分支中的冷却液；以及将来自流过排气旁路的第二部分排气的热转移到所述热交换器的第二分支中的冷却液，通过所述第一和所述第二分支的冷却液流的方向基于冷却液温度来选择。以此方式，来自主排气通道中的不同位置的两部分排气可以经由单个分离式热交换器同时进行冷却，而通过热交换器的冷却液流的方向基于冷却液温度被动态地调整。
在一个实例中，升压发动机***可以被配置为具有单个分离式热交换器，所述单个分离式热交换器被配置用于同时的EGR冷却和排气热回收。第一排气旁通通道可以将主排气通道从排气涡轮的上游耦接至EGR递送通道，所述EGR递送通道将排气再循环至进气通道。热交换器的第一分支可以被耦接至EGR递送通道，而热交换器的第二分支在第一旁通通道的下游且在一个或多个排气催化剂的下游被耦接至第二排气旁通通道。在冷启动状况下，尾管排放物可以通过将排气限制(并保持)在排气歧管和第一旁通通道内达阈值持续时间以增加排气热转移来降低。在阈值持续时间已经过去之后，排气可以经由第一旁通通道被输送至催化剂，绕过涡轮。在流过催化剂之后，来自主排气通道(来自排气催化剂下游)的排气可以经由第二排气旁通通道被输送至尾管以实现热交换器处的排气热回收。被耦接至主排气通道的转向阀可以被调整，以调节经由第二旁通通道输送的那部分排气。排气热可以经由循环通过热交换器的冷却液来回收。在催化剂起燃之后，第一部分排气可以基于发动机负荷经由第一旁通通道和EGR递送通道从主排气通道中的涡轮的上游或下游被输送至进气歧管。第二部分排气可以经由第二旁通通道被输送用于排气热回收。冷却液可以被同时输送通过热交换器的第一和第二分支中的每一个，以同时冷却流过EGR通道的EGR并从流过第二旁通通道的排气提取排气热。变暖的冷却液然后可以根据需要而被用于发动机和车厢加热。通过热交换器的冷却液流的方向可以基于排气冷却需求和冷却液温度来调整。例如，当排气冷却需求更高时(诸如当排气温度更高时)，更高程度的热转移可以通过使冷却液沿与通过EGR通道和第二旁通通道中的每一个的排气流的方向相反的方向流过热交换器的第一和第二分支中的每一个来实现。相比之下，当排气冷却需求更低时(诸如当排气温度更低时)，更低程度的热转移可以通过使冷却液沿与通过EGR通道和第二旁通通道中的每一个的排气流相同的方向流过热交换器的第一和第二分支中的每一个来实现。在替代实例中，当冷却液温度更低时(其中冷却液能够吸收更多排气热)，可以沿与排气流相反的方向提供冷却液流，并且当冷却液温度更高时(其中冷却液能够吸收更少排气热)，可以沿与排气流相同的方向提供冷却液流。
以此方式，通过调整通过热交换器的每个分支的冷却液流的方向，期望水平的排气热转移可以基于EGR冷却需求和发动机加热需求中的每一个来提供。通过基于冷却液温度伺机调整通过热交换器的冷却液流的方向，可以避免冷却液的过热。在冷启动状况下将排气容纳在排气歧管的区段内的技术效果是，可以减少冷启动排放同时提高排气歧管的该区段中的排气热回收。通过绕过涡轮将热排气直接输送至催化剂，可以加快催化剂起燃温度的达到。通过经由单个分离式热交换器提供EGR冷却器和排气热交换器的功能，成本和部件减少益处被实现而不限制任一***的功能性或能力并且同时使得EGR能够来自排气涡轮的上游和下游两者。通过从催化剂下游的排气回收热，催化剂的起燃温度的达到不会受影响，并且催化剂的温度可以被维持在其起燃温度之上。总的来说，通过同时提供EGR和排气热回收能力，燃料效率可以被改善。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被所附权利要求书唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了包括具有分离式热交换器的排气***的发动机***的第一示例实施例。
图2示出了包括具有分离式热交换器的排气***的发动机***的第二示例实施例。
图3示出了包括具有分离式热交换器的排气***的发动机***的第三示例实施例。
图4A示出了在第一模式下运转的图1的分离式热交换器的第一示例实施例。
图4B示出了在第二模式下运转的图1的分离式热交换器的第一示例实施例。
图4C示出了在第三模式下运转的图1的分离式热交换器的第一示例实施例。
图4D示出了在第四模式下运转的图1的分离式热交换器的第一示例实施例。
图5示出了可以被实施用于在冷启动状况下调整通过图1的排气***的排气流的示例方法的流程图。
图6示出了可以被实施用于基于发动机负荷调整通过图1的排气***的排气流的示例方法的流程图。
图7示出了根据本公开的经由排气***的排气流的示例调整。
图8示出了调整通过分离式热交换器的排气流的示例排气***阀设定。
图9示出了说明具有分离式热交换器的排气***的不同运转模式的表。
具体实施方式
以下描述涉及被同时用于排气热回收和排气再循环(EGR)冷却的分离式热交换器的***和方法。在图1-3中示出了包含具有分离式热交换器的排气***的发动机***的示例实施例。热交换器的示例实施例的不同运转模式在图4A-4D中示出，并且在图9中被制成表。发动机控制器可以被配置为执行控制程序(诸如图5和6的示例程序)来改变一个或多个排气***阀的位置，以调整通过图1的排气***和冷却液***的排气流和冷却液流。在图7和8中示出了排气***在不同发动机工况下的示例运转。
图1示意地示出了包括发动机10的示例发动机***100的方面。在所描绘的实施例中，发动机10是升压的发动机，其被耦接至涡轮增压器13，涡轮增压器13包括由涡轮116驱动的压缩机114。具体地，新鲜空气沿进气通道42经由空气净化器112被引入发动机10，并流向压缩机114。压缩机可以是任何适合的进气压缩机，诸如马达驱动的或传动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机***100中，压缩机为涡轮增压器压缩机，其经轴19机械地耦接至涡轮116，涡轮116由膨胀的发动机排气驱动。
如在图1中示出的，压缩机114通过增压空气冷却器(CAC)21耦接至节流阀20。节流阀20被耦接至发动机进气歧管22。被压缩的空气充气从压缩机流过增压空气冷却器21和节流阀到达进气歧管。在图1中示出的实施例中，进气歧管内空气充气的压力由歧管空气压力(MAP)传感器124感测。
一个或多个传感器可以被耦接至压缩机114的进口。例如，温度传感器55可以被耦接至进口，用于估计压缩机进口温度，并且压力传感器56可以被耦接至进口，用于估计压缩机进口压力。作为另一实例，湿度传感器57可以被耦接至进口，用于估计进入压缩机的空气充气的湿度。其他传感器可以包括例如空燃比传感器等。在其他实例中，可以基于发动机工况推测压缩机进口状况(诸如湿度、温度、压力等)中的一个或多个。此外，当排气再循环(EGR)被启用时，传感器可以估计空气充气混合气的温度、压力、湿度和空燃比，其中空气充气混合气包括在压缩机进口处接收的新鲜空气、再循环的压缩空气和排气残余物。
废气门执行器92可以被致动为打开，以便经由废气门90将涡轮上游的至少一些排气压力卸至涡轮下游的位置。通过降低涡轮上游的排气压力，能够降低涡轮转速，这反过来有助于减少压缩机喘振。
进气歧管22通过一系列进气门(未示出)耦接至一系列燃烧室30。燃烧室还经由一系列排气门(未示出)耦接至排气歧管36。在所描绘的实施例中，示出了单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可以包括多个排气歧管段。具有多个排气歧管段的构造可以使来自不同燃烧室的废气能被引导至发动机***中的不同位置。
在一个实例中，排气和进气门中的每一个均可以是电驱动或控制的。在另一实例中，排气和进气门中的每一个均可以是凸轮驱动或控制的。不论是电驱动还是凸轮驱动，都可以根据对期望的燃烧与排放控制性能的需要调整排气和进气门打开与关闭的时机。
可以通过喷射器66向燃烧室30供应一种或多种燃料，诸如汽油、醇混合燃料、柴油、生物柴油、压缩天然气等。可以通过直接喷射、进气道喷射、节流阀体喷射或其任意组合向燃烧室供应燃料。在燃烧室中，可以通过火花点火和/或压缩点火来开始燃烧。
如在图1中示出的，来自一个或多个排气歧管段的排气可以被引导至涡轮116，以驱动涡轮。来自涡轮和废气门90的混合流然后流过排气后处理装置172和174。在一个实例中，第一排气后处理装置172可以是起燃催化剂，而第二排气后处理装置174可以是车身底部催化剂。排气后处理装置172和174可以被配置为催化地处理排气流，并且由此减少排气流中的一种或多种物质的量。例如，排气后处理装置172和174可以被配置为，当排气流稀时从排气流捕集NOx，而当排气流浓时减少被捕集的NOx。在其他实例中，排气后处理装置172和174可以被配置为在还原剂的帮助下使NOx比例失调或选择性地减少NOx。在其他实例中，排气后处理装置172和174可以被配置为氧化排气流中的残余的碳氢化合物和/或一氧化碳。可选地，具有任何这类功能的不同排气后处理催化剂可以被分开地或一起布置在排气后处理阶段中的涂层中。在一些实施例中，排气后处理阶段可以包括可再生碳烟过滤器，其被配置为捕集并氧化排气流中的碳烟颗粒。来自排气后处理装置172和174的被处理的排气的全部或一部分可以在经过***40之后经由主排气通道102被释放到大气内。
排气再循环(EGR)递送通道180可以在第一排气后处理装置172的上游(且在涡轮116的下游)被耦接至排气通道102，以在压缩机114的上游为发动机进气歧管提供低压EGR(LP-EGR)。第一三通阀162可以被耦接至EGR递送通道180和主排气通道102的交界点，以调节通过EGR递送通道的排气流。第一排气旁通通道184可以被耦接至主排气通道，以将排气从涡轮116的上游输送到EGR递送通道180内。第二三通阀163可以被耦接至第一旁通通道184和EGR递送通道180的交界点，而第三三通阀可以被耦接至主排气通道102和第一旁通通道184的交界点。第一三通阀162可以被调整，以使排气从EGR递送通道180的(在第一三通阀162与第二三通阀163之间的)第一部分182流至主排气通道102，或以使排气从主排气通道102流至EGR递送通道180的第一部分182。第二三通阀163可以被调整，以经由EGR递送通道180的第一部分182使排气从涡轮116的上游流至涡轮116的下游。第二三通阀163也可以被调整，以经由EGR递送通道180的(在第二三通阀163与进气通道42之间的)第二部分183使排气从涡轮的上游流至进气歧管。第三三通阀160可以被调整，以使整个体积的排气从主排气通道102流至第一旁通通道184。而且，第三三通阀160可以被调整，以使一部分排气从主排气通道102流至第一旁通通道184，而使其余部分排气流至涡轮116。
在另一实施例中，发动机***可以包括高压EGR流动路径，其中排气从涡轮116的上游被吸取并在压缩机114的下游被再循环到发动机进气歧管。多个传感器可以被耦接至排气***150，诸如第一温度传感器128可以在第一排气后处理装置172的上游被耦接至主排气通道102，第二温度传感器124可以被耦接至EGR递送通道180的第一部分182，并且第三温度传感器126可以被耦接至EGR递送通道180的第二部分183。另外，一个或多个传感器可以被耦接至EGR通道180，用于提供关于EGR的成分和状况的细节。例如，压力传感器可以被提供用于确定EGR的压力，湿度传感器可以被提供用于确定EGR的湿度或含水量，并且空燃比传感器可以被提供用于估计EGR的空燃比。替代地，EGR状况可以通过被耦接至压缩机进口的一个或多个温度、压力、湿度和空燃比传感器55-57来进行推断。在一个实例中，空燃比传感器57是进气氧传感器。
排气***150的第二旁通通道140可以在第二排气后处理装置174的下游被耦接至主排气通道102。第二旁通通道140可以从第二排气后处理装置174的下游延伸至***40的上游。转向阀176可以被用来调节流过第二旁通通道140的一部分排气，所述转向阀176被耦接至主排气通道102和第二旁通通道140的交界点。取决于诸如发动机温度的工况，整个体积或一部分排气可以被转向通过第二旁通通道140并且随即到达尾管35。转向阀176的打开可以被调节以允许期望的第一部分排气进入第二旁通通道140，而第二(其余)部分排气可以直接流至尾管35。第一部分与第二部分的比可以基于发动机加热和车辆车厢加热需求。随着发动机加热和车厢加热需求中的至少一个的增加，第一部分可以相对于第二部分被增加。
分离的(或分支的)排气热交换器135可以被流体地耦接至EGR递送通道180的第二部分183和第二旁通通道140中的每一个。来自发动机冷却液***142的冷却液可以经由切换阀143进入热交换器135。热交换器135可以包含共同的冷却液进口137，所述共同的冷却液进口137在第一交界点处分开为第一分支136和第二分支138。两个分支136和138可以在第一交界点下游的第二交界点处重新会合，以形成共同的冷却液出口139。第一分支136可以被流体地耦接至EGR递送通道180的第二部分183，并且第二分支138可以被流体地耦接至第二旁通通道140的臂部141。冷却液温度传感器190可以被耦接至热交换器135。冷却液可以经由共同的冷却液进口137进入热交换器135的第一分支136和第二分支138中的每一个，并且在共同的冷却液出口139处组合并离开热交换器135之前，同时流过第一分支136和第二分支138中的每一个。经由第一分支的冷却液流的方向可以与经由第二分支的冷却液流的方向相同。
当冷却液同时流过第一分支136和第二分支138时，流过EGR通道180和第二旁通通道140的排气可以通过从排气到冷却液流的热转移来进行冷却。经由热交换器的第一和第二分支的冷却液流的方向可以经由对切换阀143的位置的调整来进行调整。当冷却液温度低于阈值温度时，冷却液可以沿第一方向(从冷却液进口137到冷却液出口139)被同时输送通过第一分支136和第二分支138中的每一个，而排气沿第二方向(从排气通道102进入EGR通道180和第二旁通通道140中的每一个)流过EGR通道180和第二旁通通道140；以及当冷却液温度高于阈值温度时，冷却液可以沿第二方向被同时输送通过第一分支136和第二分支138中的每一个，而排气沿第二方向流过EGR通道180和第二旁通通道140，所述第一方向与所述第二方向相反。而且，在当更高量的排气冷却或排气热回收被需要时的状况下，冷却液可以沿与通过EGR通道的第二部分183和第二旁通通道140的臂部141的排气流的方向相反的方向被输送通过第一和第二分支136和138。相比之下，在当更低量的冷却或排气热回收被需要时的状况下，冷却液可以沿与通过EGR通道的第二部分183和第二旁通通道140的臂部141的排气流的方向相同的方向被输送通过第一和第二分支136和138。基于相对于车厢加热需求的发动机加热需求，离开共同的冷却液出口139的加热的冷却液可以被输送通过汽缸体、加热器核心和散热器中的一个或多个。
在一个实例中，基本上相等量的冷却液可以以基本上相等流速同时流过第一分支136和第二分支138中的每一个。在替代实例中，不同量的冷却液可以同时流过第一分支和第二分支中的每一个，诸如流过第一分支的冷却液的第一量和/或流速不同于同时流过第二分支的冷却液的第二量和/或流速。第一量相对于第二量的比可以基于相对于流经旁路(或发动机加热需求)的第二部分排气的流经EGR通道(或EGR冷却需求)的第一部分排气来调整。当被提供时，冷却液通过第一和第二分支的不对称流动可以经由被耦接在冷却液进口137上游且在切换阀143下游的阀来实现。
排气***150可以在第一三通阀162处于第二位置、第二三通阀163处于第二位置并且第三三通阀160处于第一位置的第一模式下进行运转，以在排气歧管36、第一旁通通道184和EGR递送通道180的第一部分182内含有排气。在第一模式下的运转期间，排气不会经由尾管被释放到大气，由此减少任何尾管排放。在发动机在当第一和第二后处理装置172和174的温度低于其起燃温度时的冷启动状况下启动之后，排气***150可以在第一模式下运转阈值持续时间。排气***150在第一模式下的运转的细节关于图4A进行描述。
排气***150可以在第一三通阀162处于第一位置、第二三通阀163处于第二位置并且第三三通阀160处于第一位置的第二模式下进行运转，以经由第一旁通通道184和EGR递送通道180的第一部分182将整个体积的排气从涡轮116的上游输送至第一排气后处理装置172的上游，绕过涡轮116。来自排气的热可以加快排气后处理装置172和174的起燃温度的达到。转向阀176可以处于打开位置，以经由第二旁通通道140将至少一部分排气输送至尾管35。来自排气的热可以被转移到流过热交换器135的分支138的冷却液。回收的排气热可以被用于发动机加热和/或车辆车厢加热目的。在冷启动状况下，在阈值持续时间已经过去之后(在此期间排气***150在第一模式下进行运转)，排气***150可以在第二模式下进行运转。排气***150在第二模式下的运转的细节关于图4B进行描述。
排气***150可以在第一三通阀162处于第三位置、第二三通阀163处于第一位置并且第三三通阀160处于第二位置的第三模式下进行运转，以经由第一旁通通道184和EGR递送通道180的第二部分183将第一部分排气从涡轮116的上游输送至进气通道42。第二(其余)部分排气可以经由涡轮116被直接输送至第一排气后处理装置172。第一部分与第二部分排气的比可以基于期望的EGR量来估计，所述期望的EGR量反过来可以基于发动机工况(诸如发动机转速、发动机负荷、发动机温度等)来估计。转向阀176可以处于打开位置，以经由第二旁通通道140将离开第二排气后处理装置174的第二部分排气输送至尾管，而来自第二排气后处理装置174上游的第三部分排气被直接输送至尾管，而不流过EGR通道180或第二旁通通道140。第二部分排气与第三部分排气的比可以基于发动机加热需求，随着发动机加热需求增加，第二部分相对于第三部分被增加，并且其中转向阀的打开可以基于相对于第三部分的第二部分，所述打开随着第二部分相对于第三部分的增加而被增加。来自排气的热可以被转移到流过热交换器135的第一分支136和第二分支138中的每一个的冷却液。回收的排气热可以被用于发动机加热和/或车辆车厢加热目的。在排气后处理装置172和174激活之后(在达到相应的起燃温度之后)并且当发动机负荷在阈值发动机负荷之下时，排气***150可以在第三模式下进行运转。作为一实例，一旦排气后处理装置172和174被激活，第一部分排气就可以被输送通过EGR通道180，而第二部分排气可以经由第二旁通通道140被输送至尾管35。流过EGR通道的第一部分排气包括基于发动机负荷从主排气通道102汲取并且在压缩机114的上游向发动机进气装置22递送的排气，当发动机负荷低于阈值时，所述第一部分排气从涡轮116的上游汲取，并且当发动机负荷高于阈值时，从涡轮的下游汲取。排气***150在第三模式下的运转的细节关于图4C进行描述。
排气***150可以在第一三通阀162处于第三位置、第二三通阀163处于第三位置并且第三三通阀160处于第三位置的第四模式下进行运转，以经由EGR递送通道180的第一和第二部分将离开涡轮116的第一部分排气输送至进气通道42，而第二(其余)部分排气可以从涡轮116被输送至排气后处理装置172和174。第一部分与第二部分排气的比可以基于期望的EGR量来估计。基于乘客车厢加热需求，转向阀176可以被打开以经由第二旁通通道140将离开第二排气后处理装置174的一部分排气输送至尾管。来自排气的热可以被转移到流过热交换器135的分支138的冷却液，并且回收的排气热可以被用于车辆车厢加热目的。在当更高程度的升压被期望时的高于阈值发动机负荷状况下，排气***150可以在第四模式下进行运转。排气***150在第四模式下的运转的细节关于图4D进行描述。
发动机***100可以进一步包括控制***14。控制***14被示为从多个传感器16(在本文中描述的传感器的各种示例)接收信息，并向多个执行器18(在本文中描述的执行器的各种示例)发送控制信号。作为一个实例，传感器16可以包括位于涡轮116上游的排气氧传感器125、MAP传感器124、排气***温度传感器128、124和126、排气压力传感器、压缩机进口温度传感器55、压缩机进口压力传感器56、压缩机进口湿度传感器57、和发动机冷却液温度传感器190。其他传感器(诸如额外的压力、温度、空燃比、和成分传感器)可以被耦接至发动机***100中的各种位置。执行器18可以包括例如节气门20、第一三通阀162、第二三通阀163、第三三通阀160、转向阀176、切换阀143、废气门90和燃料喷射器66。控制***14可以包括控制器12。控制器12可以从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并响应于经处理的输入数据而基于被编程在其中的对应于一个或多个程序的指令或代码来触发各种执行器。在一个实例中，基于诸如排气温度、发动机转速和发动机负荷的发动机工况，控制器12可以向第一三通阀162、第二三通阀16、第三三通阀160中的每一个发送信号，以调整流经涡轮116、排气后处理装置172和174、以及流至进气歧管(作为EGR)的排气。在另一实例中，基于冷却液温度，控制器12可以向切换阀143发送信号，以调整通过热交换器135的每个分支的冷却液流的方向。在进一步的实例中，基于发动机工况和排气热回收需求，控制器12可以发送调整转向阀176的位置的信号，以经由第二旁通通道140输送排气，以便经由流过热交换器135的冷却液进行排气热回收。用于排气流调节的实例控制程序关于图5-6进行描述。
图4A进一步详述了在图1中介绍的排气***，并且示出了使图1的排气***在第一运转模式下运转的示例实施例400。在一个实例中，排气***150是图1的排气***150，并且因此可以享有与已经在图1中描述的那些共同的特征或构造。之前在图1中介绍的部件被类似地编号，并且不被重新介绍。
如在图4A中看见的，第一排气旁通通道184可以在涡轮116的上游被耦接至主排气通道，以将排气从涡轮116的上游输送至EGR递送通道180。EGR递送通道180可以在涡轮116的下游被耦接至主排气通道102。第一三通阀162可以被耦接至EGR递送通道180和主排气通道102的交界点，以调节从主排气通道102到EGR递送通道180的第一部分182以及从EGR递送通道180的第一部分182到主排气通道102的排气流。第二三通阀163可以被耦接至第一旁通通道184的交界点，并且第二三通阀的位置可以被调整，以经由EGR递送通道180的第一部分182使排气从涡轮116的上游流至涡轮116的下游，或以经由EGR递送通道180的第二部分183使排气从涡轮116的上游流至进气歧管。第三三通阀可以被耦接至主排气通道102和第一旁通通道184的交界点，以调节从主排气通道102(从涡轮116的上游)到第一旁通通道184的排气流。
第二旁通通道140可以在第二排气后处理装置174的下游被耦接至主排气通道102。第二旁通通道140可以包含进口管440和出口管442。进口管440(在本文中也被称为臂部141)可以在交界点132处源于主排气通道，并且出口管442可以在交界点132下游的交界点133处与主排气通道102重新会合。进口管440和出口管442可以基本上彼此平行。转向阀176可以在交界点132和133之间被耦接至主排气通道102，以调节通过旁通通道的排气流。转向阀的打开可以被调节，以经由第二旁通通道140使第一部分排气流至尾管，而使第二部分排气直接流至尾管。第一部分排气与第二部分排气的比可以基于发动机加热需求，随着发动机加热需求增加(诸如在当发动机是冷的并且排气催化剂低于其相应的起燃温度时的冷启动状况下)，第一部分相对于第二部分被增加，并且转向阀的打开可以随着第一部分相对于第二部分的增加而被增加。类似地，随着发动机加热需求降低(诸如当发动机温度已经达到最佳温度并且排气催化剂已经达到其相应的起燃温度时、在发动机怠速运转期间等)，第一部分相对于第二部分可以减少，并且转向阀的打开可以随着第一部分相对于第二部分的减少而被减小。
热交换器135可以包含共同的冷却液进口137、第一分支136、第二分支138和共同的冷却液出口139。第一分支136可以被流体地耦接至EGR递送通道180的第二部分183，并且第二分支138可以被流体地耦接至第二旁通通道140的进口管440。
图4A示出了热交换器***135在第一模式下的运转。在第一模式下，第三三通阀160可以被致动到第一位置，以使得整个体积的排气能够进入第一旁通通道184。第二三通阀可以被致动到第二位置，以使得排气能够从第一旁通通道184流至EGR递送通道的第一部分182。第一三通阀162可以被致动到第二位置，以使得排气不能够从EGR递送通道的第一部分182流回至主排气通道102。因此，热排气可以被限制在排气歧管、第一旁通通道184和EGR递送通道的第一部分182内，并且排气不会经由尾管被释放到大气。在该模式下，由于排气不流过涡轮，因此可以减少涡轮处的排气热能损失。由于不存在经由(涡轮下游的)主排气通道的可以被用于排气热回收的排气流，因此转向阀可以维持处于关闭位置。由于不存在经由EGR递送通道的第二部分183和进口管440的排气流，因此到热交换器135的第一和第二分支中的每一个的冷却液的热转移不会发生。因此，冷却液可以基于切换阀(诸如图1中的切换阀143)的缺省(或之前)位置沿第一方向和第二方向中的一个被输送。在第一方向上，冷却液可以经由冷却液进口137进入热交换器135，同时流过两个分支136和138中的每一个，并且然后经由冷却液出口139离开热交换器，而在第二方向上，冷却液可以经由冷却液出口139进入热交换器135，同时流过两个分支136和138中的每一个，并且然后经由冷却液进口137离开热交换器。
在冷启动状况下，排气***150可以就在发动机启动之后在第一模式下运转阈值持续时间。在该时间期间，第一和第二后处理装置172和174的温度会低于其相应的起燃温度。通过减少就在发动机冷启动之后的尾管排放，排放质量可以被改善。通过将热排气存储在排气歧管、第一旁通通道184和EGR递送通道的第一部分182中达阈值持续时间，来自该排气的热能可以随后(在排气***在第二模式下的运转期间)被用于第一和第二后处理装置172和174的变暖。在一个实例中，当发动机就在冷启动之后在第一模式下进行运转的阈值持续时间是1秒。
图4B示出了使图1的排气***150在第二运转模式下运转的示例实施例420。在第二模式下，第三三通阀160可以被致动到第一位置，以使得整个体积的排气能够进入第一旁通通道184。第二三通阀可以被致动到第二位置，以使得排气能够从第一旁通通道184流至EGR递送通道的第一部分182。第一三通阀162可以被致动到第一位置，以使得排气能够从EGR递送通道的第一部分182流回至主排气通道102。以此方式，排气可以经由第一旁通通道184和EGR递送通道的第一部分182从涡轮116的上游被输送至涡轮116的下游，绕过涡轮116。热排气可以经由第一和第二后处理装置172和174来输送，其中排气热能可以被用来达到装置172和174的起燃温度。转向阀176可以处于完全打开位置，以将离开第二后处理装置174的排气转向到第二旁通通道140内。排气可以在交界点132处进入进口管440，并且在交界点133处经由出口管442返回到主排气通道102。排气然后可以经由尾管被释放到大气。
冷却液可以经由冷却液进口137进入热交换器135，沿第一方向(从冷却液进口137到冷却液出口139)同时流过两个分支136和138中的每一个，并且然后经由冷却液出口139离开热交换器。当冷却液从冷却液进口137流至冷却液出口139时，冷却液流可以在两个分支136和138之间被相等地分开。在该模式下的运转期间，排气可以沿第二方向(从排气通道102进入进口管440)流过第二旁通通道140的进口管440。来自沿(通过虚线示出的)第二方向流过第一管440的排气的热可以被转移到沿第一方向(实线)流过热交换器的第二分支138的冷却液。由于冷却液与进口管440中的排气之间的相反流动方向，从排气到冷却液的更高程度的热转移可以发生。基于发动机加热和车厢加热需求，经由冷却液出口139离开热交换器的变暖的冷却液然后可以被循环回到发动机和/或通过加热器核心以便给车辆车厢加热。当冷却液温度在阈值温度之下时，冷却液可以沿第一方向被输送通过热交换器，其中高于冷却液温度与阈值温度之间的阈值余量和来自排气的更高程度的热转移不会引起冷却液的过热。因此，冷却液可以沿第一方向被同时输送通过第一分支和第二分支中的每一个直至冷却液温度达到阈值温度，并且然后冷却液可以沿第二方向被输送通过第一分支和第二分支中的每一个。
在冷启动状况下，在发动机启动后已经过去阈值持续时间之后，排气***150可以在第二模式下进行运转。在阈值持续时间期间，排气***150可以在第一模式下进行运转，并且然后被转变为在第二模式下的运转，直至第一和第二后处理装置172和174已经达到其相应的起燃温度。在转变为在第二模式下的运转后，在第一模式下的运转期间被存储在排气歧管、第一旁通通道184和EGR递送通道的第一部分182中的热排气可以被输送至装置172和174。由于排气绕过涡轮116被输送至装置172和174，因此可以减少涡轮116处的热能损失。
图4C示出了使图1的排气***150在第三运转模式下运转的示例实施例450。在第三模式下，第三三通阀160可以被致动到第二位置，以使得第一部分排气能够进入第一旁通通道184，而第二(其余)部分排气可以经由涡轮116直接流至第一后处理装置172。第二三通阀163可以被致动到第一位置，以使得排气能够经由EGR递送通道的第二部分183从第一旁通通道184流至进气歧管。(作为EGR被递送的)第一部分排气与(被直接输送至后处理装置的)第二部分排气的比可以基于期望的EGR水平来确定。EGR可以被请求以达到期望的发动机稀释，由此改善燃料效率和排放质量。被请求的EGR量可以基于发动机工况，包括发动机负荷、发动机转速、发动机温度等。例如，控制器可以查询具有发动机转速与负荷作为输入并且具有对应于应用于EGR阀的打开程度的信号作为输出的查找表，所述打开程度提供对应于输入的发动机转速-负荷的稀释量。在另一实例中，控制器可以依赖于将发动机负荷的改变与发动机的稀释要求的改变相关联并且进一步将发动机的稀释要求的改变与EGR要求的改变相关联的模型。例如，随着发动机负荷从低负荷增加至中等负荷，EGR要求会增加，并且然后随着发动机负荷从中等负荷增加至高负荷，EGR要求会降低。第三三通阀160的打开可以基于第一部分与第二部分的比来调整，所述打开随着第一部分相对于第二部分的增加而被增加，并且所述打开随着第一部分相对于第二部分的减少而被减小。
由于第二三通阀163的第一位置，来自第一旁通通道184的排气不会进入EGR递送通道的第一部分182，并且仅会进入EGR递送通道的第二部分183。第一三通阀162可以被致动到第三位置以使排气不能从主排气通道102流到EGR递送通道的第一部分182。第二部分排气可以经由第一和第二后处理装置172和174来输送，其中排气热能可以被用来将装置172和174的温度维持在其相应的起燃温度之上。转向阀176可以处于部分打开位置，以将离开第二后处理装置174的至少一部分(第三部分)排气转向到第二旁通通道140内，而其余(第四)部分排气可以直接流至尾管。第三部分排气可以在交界点132处进入进口管440，并且在交界点133处经由出口管442返回到主排气通道102。第三和第四部分排气然后可以经由尾管被释放到大气。第三部分与第四部分的比可以基于发动机加热和车辆车厢加热需求。在一个实例中，随着对于发动机加热和/或车辆车厢加热的需求增加，第三部分可以被增加而第四部分可以被对应地减少。在另一实例中，随着对于发动机加热和/或车辆车厢加热的需求降低，第三部分可以被减少而第四部分可以被对应地增加。转向阀176的打开可以基于第三部分与第四部分的比来调整，所述打开随着第三部分增加而被增加，并且所述打开随着第三部分减少而被减小。在一个实例中，当发动机温度和车辆车厢温度达到其相应的阈值时，进一步的排气热回收不会被期望，并且因此，转向阀可以被致动到关闭位置以将离开第二后处理装置174的整个体积的排气直接输送至尾管。
经由EGR递送通道的第二部分183流至进气歧管的第一部分排气和流过进口管440的第三部分排气可以通过分别流过热交换器135的第一分支136和第二分支138中的每一个的冷却液来进行冷却。冷却液可以经由冷却液进口137进入热交换器135，沿第一方向(从冷却液进口137到冷却液出口139)同时流过两个分支136和138中的每一个，并且然后经由冷却液出口139离开热交换器。在该模式下的运转期间，排气可以沿第二方向(从排气通道102进入EGR递送通道和进口管)流过EGR递送通道的第二部分183和第二旁通通道140的进口管440中的每一个。由于(流过热交换器的第一和第二分支中的每一个的)冷却液与(流过EGR递送通道的第二部分和进口管的)排气之间的相反流动方向，从排气到冷却液的更高程度的热转移可以发生。基于发动机加热和车厢加热需求，经由冷却液出口139离开热交换器的变暖的冷却液然后可以被循环回到发动机和/或通过加热器核心以便给车辆车厢加热。
当冷却液温度在阈值温度之下时，冷却液可以沿第一方向被输送通过热交换器，其中高于冷却液温度与阈值温度之间的阈值余量和来自排气的更高程度的热转移不会引起冷却液的过热。然而，如果冷却液温度与阈值温度之间的余量降至阈值之下，到冷却液的进一步热转移则会被减少以降低冷却液过热的可能性。因此，如果冷却液温度与阈值温度之间的余量降至阈值之下，经由热交换器的冷却液流的方向可以经由对切换阀的调整来反向。冷却液可以经由冷却液出口139进入热交换器135，沿第二方向(从冷却液出口139到冷却液进口137)同时流过两个分支136和138中的每一个，并且然后经由冷却液进口137离开热交换器。由于(沿第二方向流过热交换器的第一和第二分支中的每一个的)冷却液与(沿第二方向流过EGR递送通道的第二部分和进口管的)排气之间的平行流动方向，从排气到冷却液的更低程度的热转移可以发生。然而，如果冷却液温度增加至阈值温度之上，经由EGR通道的第二部分183和第二旁通通道140的排气流可以被中止，以减少到流过热交换器135的冷却液的进一步热转移。
当EGR被请求以实现期望的发动机稀释时(诸如在排气后处理装置172和174激活之后(在达到相应的起燃温度之后))并且当发动机负荷在阈值发动机负荷之下时，排气***150可以在第三模式下进行运转。通过从涡轮116的上游流动排气，变暖的EGR可以被供应给进气歧管22。因此，当变暖的EGR被请求用于发动机运转时，排气***150可以在第三模式下进行运转。
图4D示出了使图1的排气***150在第四运转模式下运转的示例实施例460。在第四模式下，第三三通阀160可以被致动到第三位置，以使排气不能从主排气通道102流入第一旁通通道184。因此，整个体积的排气可以流过涡轮116。第一三通阀162可以被致动到第三位置，以使得第一部分排气能够进入EGR递送通道180的第一部分182，而第二部分排气可以继续经由主排气通道向下游流动(流至第一后处理装置172)。(作为EGR被递送的)第一部分排气与(被直接输送至后处理装置)第二部分排气的比可以基于期望的EGR水平来确定。如先前讨论的，控制器可以基于发动机工况(诸如发动机温度、发动机负荷和发动机转速)确定期望的EGR水平。阀162的打开可以基于第一部分与第二部分的比来调整，所述打开随着第一部分的增加而被增加，并且所述打开随着第一部分的减少而被减小。第二三通阀可以被致动到第三位置，以使得排气能够经由EGR递送通道的第二部分183从EGR递送通道的第一部分182流至进气歧管。由于第二三通阀163的第三位置，来自EGR递送通道180的排气不会进入第一旁通通道184。在一个实例中，在第四模式下的运转期间，EGR不会被请求用于发动机运转，并且第一三通阀162的打开可以被调整以使排气不能从主排气通道102流入EGR递送通道180。
如果排气热回收被请求用于车辆车厢加热目的，转向阀176可以被致动到部分打开位置，以将离开第二后处理装置174的至少一部分(第三部分)排气转向到第二旁通通道140内，而其余(第四)部分排气可以直接流至尾管。第三部分排气可以在交界点132处进入进口管440，并且在交界点133处经由出口管442返回到主排气通道102。第三和第四部分排气然后可以经由尾管被释放到大气。第三部分与第四部分的比可以基于车辆车厢加热需求。在一个实例中，随着对于车辆车厢加热的需求增加，第三部分可以被增加而第四部分可以被对应地减少。在另一实例中，随着对于车辆车厢加热的需求降低，第三部分可以被减少而第四部分可以被对应地增加。转向阀176的打开可以基于第三部分与第四部分的比来调整，所述打开随着第三部分增加而被增加，并且所述打开随着第三部分减少而被减小。在一个实例中，当进一步的排气热回收不会被期望时，转向阀可以被致动到关闭位置以将离开第二后处理装置174的整个体积的排气直接输送至尾管。
经由EGR递送通道的第二部分183流至进气歧管的第一部分排气和流过进口管440的第三部分排气可以通过分别流过热交换器135的第一分支136和第二分支138中的每一个的冷却液来进行冷却。在该模式下的运转期间，排气可以沿第二方向(从排气通道102进入EGR递送通道和进口管)流过EGR递送通道的第二部分183和第二旁通通道140的进口管440中的每一个。由于(流过热交换器的第一和第二分支中的每一个的)冷却液与(流过EGR递送通道的第二部分和进口管的)排气之间的相反流动方向，从排气到冷却液的更高程度的热转移可以发生。基于发动机加热和车厢加热需求，经由冷却液出口139离开热交换器的变暖的冷却液然后可以被循环回到发动机和/或通过加热器核心以便给车辆车厢加热。
当冷却液温度在阈值温度之下时，冷却液可以沿第一方向被输送通过热交换器，其中高于冷却液温度与阈值温度之间的阈值余量和来自排气的更高程度的热转移不会引起冷却液的过热。然而，如果冷却液温度与阈值温度之间的余量降至阈值之下，为了减少到冷却液的热转移，经由热交换器的冷却液流的方向可以通过调整切换阀反向。
当发动机负荷高于阈值发动机负荷从而引起对于升压压力的更高需求时，排气***150可以在第四模式下进行运转。通过经由涡轮116输送整个体积的排气，期望的升压压力可以被递送。
如上面讨论的图1的热交换***的四种示例运转模式在图9中被制成表。表1的线902示出了对应于如在图4A中描述的排气***在第一模式下的运转的排气门设定，线904示出了对应于如在图4B中描述的排气***在第二模式下的运转的排气门设定，线906示出了对应于如在图4C中描述的排气***在第三模式下的运转的排气门设定，并且线908示出了对应于如在图4D中描述的排气***在第四模式下的运转的排气门设定。
图1的发动机排气***的替代实施例在图2中示出，并且在下面参照示例发动机***200进行详述。除了热交换器145外，发动机***200的所有部件都可以与发动机***100的部件完全相同。之前在图1中介绍的部件被类似地编号，并且不被重新介绍。类似于图1的实施例，图2的发动机***200可以进一步包括用于控制发动机运转的控制***14。图2的发动机***200可以在如关于图4A-4D描述的图1的发动机排气***的每种运转模式下进行运转。
在图2中，发动机***200包括热交换器145，所述热交换器145被耦接至EGR递送通道180和第二旁通通道140中的每一个。在本文中，代替截然不同的分支，热交换器145可以被配置为回路，其中该回路的第一区段146被流体地耦接至EGR递送通道180的第一部分182，并且该回路的第二区段148被流体地耦接至第二旁通通道140的臂部141。进入热交换器145的整个体积的冷却液可以顺序地流过热交换器145的两个区段，其中来自流过EGR递送通道的第一部分排气和流过旁通通道的第二部分排气的热可以被顺序地转移到冷却液。通过调整通过成回路的热交换器的冷却液流的顺序，冷却EGR递送通道180和第二旁通通道140中的排气的顺序可以被改变。在热交换器145中，通过第一区段146的冷却液流的方向与通过第二区段148的冷却液流的方向相反。通过热交换器的第一区段和第二区段中的每一个的连续冷却液流的顺序可以基于EGR冷却需求和发动机加热需求中的每一个来调整。EGR冷却需求可以基于作为EGR被递送的第一部分排气，所述EGR冷却需求随着第一部分排气的增加而增加。类似地，发动机冷却需求可以基于经由旁通通道被转向的第二部分排气，所述发动机冷却需求随着第二部分排气的增加而增加。因此，通过第一区段和第二区段的连续冷却液流的顺序可以基于相对于第二部分的第一部分来改变。在高于阈值发动机负荷期间，在涡轮116的下游被耦接至排气通道102的第一三通阀162的打开可以被调整，以使排气从涡轮116的下游流至发动机进气装置22，并且在低于阈值发动机负荷期间，在涡轮的上游被耦接至排气通道的第一三通阀162的打开可以被调整，以使排气从涡轮的上游流至发动机进气装置，第一三通阀162或第一三通阀162的打开随着发动机稀释需求增加而增加。
在一个实例中，冷却液可以从进口247被输送至第一区段146，并且然后在经由出口249离开冷却液回路之前被输送至第二区段。在冷却液流的该第一顺序期间，冷却液经由热交换器145的第一区段146沿第一方向(从第一区段的邻近切换阀143的第一端到第一区段的邻近排气通道102的第二端)并且然后经由第二区段148沿与第一方向相反第二方向(从第二区段的邻近排气通道102的第二端到第二区段的邻近切换阀143的第一端)被输送，而排气沿第二方向(从排气通道102流入EGR通道180和旁通通道140)流过EGR通道180的第一部分182和旁通通道140的臂部141中的每一个。切换阀143可以被致动到第一位置，以使得冷却液以第一顺序流动。(沿与流过EGR通道180的排气相反的方向流动的)整个体积的冷却液可以首先从流过EGR递送通道180的排气并且然后从流过旁通通道140的排气收集热(冷却液平行于通过旁通通道的排气流的方向流动)。变暖的冷却液然后可以被循环回到发动机(诸如当发动机加热被需要时)和/或通过加热器核心以便给车辆车厢加热(诸如当车厢加热被请求时)。因此，当第一部分排气大于第二部分排气时(诸如当EGR冷却需求高于发动机冷却需求时)，冷却液可以以第一顺序被输送。
在另一实例中，切换阀143可以被致动到第二位置以使冷却液以第二顺序流过热交换器145，其中冷却液沿第一方向从出口249被输送至热交换器145的第二区段148，并且然后在经由进口247离开冷却液回路之前经由第一区段146沿第二方向被输送，而排气沿第二方向流过EGR通道180和第二旁通通道140中的每一个。(沿与流过旁通通道140的排气相反的方向流动的)整个体积的冷却液可以首先从流过第二旁通通道140的臂部141的排气并且然后从流过EGR通道180的第一部分182的排气收集热(冷却液平行于通过EGR通道的排气流的方向流动)。变暖的冷却液然后可以被循环回到发动机和/或通过加热器核心以便给车辆车厢加热。因此，当第二部分排气大于第一部分排气时(诸如当EGR冷却需求低于发动机冷却需求时)，冷却液可以以第二顺序被输送。
以此方式，第一部分排气可以从排气通道102被转向到EGR通道180内，第二部分排气可以从排气通道102被转向到排气旁路140内，热可以从第一部分排气被转移到流过分支的热交换器的第一区段146的冷却液，热可以从第二部分排气被转移到流过热交换器145的第二区段148的冷却液，并且通过第一和第二区段的冷却液流可以基于相对于第二部分的第一部分来改变。
图2的替代实施例在图3中示出，并且在下面参照示例发动机***300进行详述。除了排气***150外，发动机***300的所有部件都可以与发动机***200的部件完全相同。之前在图2中介绍的部件被类似地编号，并且不被重新介绍。类似于图2的实施例，图3的发动机***300可以进一步包括用于控制发动机运转的控制***14。图3的发动机***300可以在如关于图4A-4D描述的图1的发动机排气***的每种运转模式下进行运转。
如在图3中看见的，主排气再循环(EGR)递送通道180可以在第一排气后处理装置172的上游(在涡轮116的下游)被耦接至排气通道102，以在压缩机114的上游为发动机进气歧管提供低压EGR(LP-EGR)。第一旁通通道可以被耦接至主排气通道、涡轮116的上游和主EGR通道180中的每一个。第一三通阀162可以被耦接至主EGR递送通道180，以调节从主排气通道102进入主EGR递送通道180的排气流。第二三通阀163可以被耦接至第一旁通通道184和主EGR递送通道180的交界点。第三三通阀160可以被耦接至第一旁通通道184和主排气通道102的交界点，以调节从主排气通道102进入第一旁通通道184的排气流。主EGR递送通道在第一三通阀162与第二三通阀163之间的部分可以被称为EGR递送通道的第一部分182，而在第二三通阀163与进气歧管之间的部分可以被称为EGR递送通道180的第二部分183。第二EGR通道157可以被耦接至第二旁通通道140、第二旁通通道140的与热交换器155耦接的区域的上游、和第一三通阀162下游且第二三通阀163上游的主EGR递送通道180中的每一个。第四三通阀165可以调节经由第二EGR通道157从旁通通道到主EGR递送通道180的排气流。以此方式，经由主EGR通道180向进气歧管递送的EGR也可以源于第二排气后处理装置174的下游且转向阀176的上游。
发动机***200包括热交换器155，所述热交换器155被耦接至主EGR递送通道180的第二部分183和第二旁通通道140的臂部141中的每一个。热交换器155可以与图2中讨论的热交换器145完全相同。通过调整切换阀143的位置，冷却液以如关于图2描述的第一顺序和第二顺序中的每一个流经热交换器。在第一顺序中，冷却液可以首先流过热交换器155的第一区段156，并且然后液流第二区段158，在第二顺序中，冷却液可以首先流过第二区段158，并且然后流过第一区段156，并且在第三模式下，通过热交换器155的冷却液流可以被中止。通过第一和第二区段的冷却液流的顺序可以基于经由EGR通道180的组合的排气流和经由旁通通道的排气流的量。当经由EGR通道180的排气流高于经由旁通通道的排气流时，第一顺序可以被选择，并且当经由旁通通道的排气流高于经由EGR通道180的排气流时，第二顺序可以被选择。
以此方式，图1、2、3和4A-4D的***提供了进气歧管，发动机排气***，所述发动机排气***包括排气通道和排气催化剂，涡轮增压器，所述涡轮增压器包括被耦接至排气通道的涡轮和被耦接至所述进气歧管的压缩机，EGR通道，所述EGR通道具有第一阀，用于在催化剂的上游将排气从所述排气通道再循环至所述进气歧管，第一排气旁路、第二阀和第三阀，所述第一排气旁路从所述涡轮的上游将所述排气通道耦接至所述EGR通道，所述第二阀被耦接至所述第一排气旁路和所述EGR通道的交界点，所述第三阀被耦接至所述第一排气旁路和所述排气通道的交界点，第二排气旁路，所述第二排气旁路经由转向阀从所述催化剂的下游将所述排气通道耦接至尾管的上游，温度传感器，所述温度传感器在所述催化剂的上游被耦接至所述排气通道，用于估计排气温度，热交换器，所述热交换器具有分开为第一分支和第二分支的冷却液进口，所述第一分支和所述第二分支在冷却液出口处重新会合，所述第一分支被流体地耦接至所述EGR通道的臂部，并且所述第二分支被流体地耦接至所述旁通通道的臂部，冷却液***，所述冷却液***具有冷却液温度传感器和切换阀，所述冷却液***被流体地耦接至所述热交换器、汽缸体和加热器核心中的每一个。所述***可以进一步包括控制器，所述控制器具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：响应于低于阈值冷却液温度，将所述切换阀致动到第一位置，以使冷却液沿第一方向同时流过所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支中的每一个，以及将热从沿第二方向流过所述EGR通道的所述臂部的排气转移到沿所述第一方向流过所述第一分支的冷却液，并且从沿所述第二方向流过所述旁通通道的所述臂部的排气转移到沿所述第一方向流过所述热交换器的所述第二分支的冷却液，所述第一方向与所述第二方向相反。
图5图示了可以被实施用于调整通过图1-3的发动机排气***的排气流的第一示例方法500。用于执行方法500和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机***的传感器(诸如在上面参照图1-3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据在下面描述的方法采用发动机***的发动机执行器来调整发动机运转。
在502处，程序包括估计和/或测量发动机工况。被评估的状况可以包括例如驾驶员需求、发动机温度、发动机负荷、发动机转速、排气温度、环境状况(包括环境温度、压力和湿度)、歧管压力和温度、升压压力、排气空燃比等。
在504处，程序包括确认发动机冷启动状况。当发动机在延长阶段的发动机停用之后被启动时、当发动机温度低于阈值(诸如在排气催化剂起燃温度之下)时、并且当环境温度在阈值之下时，发动机冷启动状况可以被确认。在冷启动状况下，加快的催化剂加热和发动机加热会被期望以减少冷启动排放。此外，乘客车厢加热会被车辆操作者所期望。此外，在发动机冷启动期间，排气再循环(EGR)不会被期望。
如果发动机冷启动状况被确认，在506处，排气***可以在第一模式下进行运转。为了在第一模式下运转，在507处，控制器可以向被耦接至第一排气阀(阀_1)(诸如图1中的第一三通阀162)的执行器发送信号以将阀_1致动到第二位置；在508处，控制器可以向被耦接至第二排气阀(阀_2)(诸如图1中的第二三通阀163)的执行器发送信号以将阀_2致动到第二位置；以及在509处，控制器可以向被耦接至第三排气阀(阀_3)(诸如图1中的第三三通阀160)的执行器发送信号以将阀_3致动到第一位置。在排气***在第一模式下的运转期间，在510处，排气转向阀(诸如图1中的转向阀176)可以被维持处于关闭位置，以使得排气流不能进入第二旁通通道(诸如图1中的第二旁通通道140)。此外，计时器可以被启动以测量在第一模式下的发动机运转的持续时间。
在512处，排气可以被存储在排气***的区段中以减少尾管排放。由于阀_3的第一位置，排气可以从涡轮的上游进入第一旁通通道(诸如图1中的第一旁通通道184)。由于阀_2的第二位置，排气然后可以流入EGR递送通道的第一部分(诸如图1中的EGR通道180的第一部分182)。然而，由于阀_1的第二位置，排气不会重新进入主排气通道。因此，热排气可以被限制在排气歧管、第一旁通通道和EGR递送通道的第一部分内，并且排气不会经由尾管被释放到大气。以此方式，通过减少就在发动机冷启动之后经由尾管的排气释放，可以减少不期望的冷启动排放。
在514处，程序包括确定自发动机排气***正在第一模式下进行运转的发动机启动事件以后(在计时器上)是否已经过去阈值持续时间。在该阈值持续时间期间，热排气被存储在排气***的部件中，并不被释放到大气。在一个实例中，阈值持续时间可以是1秒。如果确定阈值持续时间还未过去，在516处，排气***可以继续在第一模式下进行运转。
如果确定自发动机启动以后过去的时间高于阈值持续时间，在518处，排气***可以被转变为第二模式。为了在第二模式下运转，在519处，阀_1可以被致动到第一位置，在520处，阀_2可以被致动到第二位置，并且在521处，阀_3可以被致动第一位置。在排气***在第二模式下的运转期间，在522处，控制器可以向被耦接至转向阀的执行器发送信号，以将转向阀致动到完全打开位置。
在524处，排气可以经由第一旁通通道从涡轮的上游被输送至催化剂，绕过涡轮。由于阀_3的第一位置，排气可以从涡轮的上游进入第一旁通通道，并且由于阀_2的第二位置，排气然后可以流入EGR递送通道的第一部分。由于阀_1的第一位置，排气可以在涡轮的下游重新进入主排气通道并且流至催化剂。在526处，由于转向阀的完全打开位置，离开催化剂的整个体积的排气可以经由第二旁通通道流至尾管。
在528处，通过热交换器的排气流的方向可以基于发动机加热需求并且进一步基于相对于冷却液温度的排气温度来选择。作为一实例，在冷启动期间，冷却液温度会低，并且响应于低于阈值冷却液温度，切换阀可以被致动到第一位置以同时使冷却液沿第一方向(从冷却液进口到冷却液出口)流过热交换器的第一分支和第二分支中的每一个，而排气沿与第一方向相反的第二方向(从排气通道进入旁通通道)流过被耦接至热交换器的第二旁通通道的臂部。由于排气流与冷却液流的相反方向，从排气到冷却液的更高量的热转移可以发生。然而，如果冷却液温度高于阈值温度，切换阀可以被致动到第二位置以同时使冷却液沿第二方向(从冷却液出口到冷却液进口)流过热交换器的第一分支和第二分支中的每一个，而排气沿第二方向流过被耦接至热交换器的第二旁通通道的臂部。由于排气流与冷却液流的平行方向，从排气到冷却液的更低量的热转移可以发生，由此减少在排气热转移之后冷却液温度的增加。
在530处，在排气流过被耦接至热交换器的第二旁通通道的一部分期间，排气热可以在热交换器处被回收。具体地，来自排气的热可以被转移到流过热交换器的冷却液。通过在排气催化剂下游的位置处回收冷却液处的排气热，大量排气热能够在冷启动期间被用来使排气催化剂变暖(并且由此激活)，减少冷启动排放。在加热排气催化剂之后剩余的排气热可以被有利地用来加快冷启动期间的发动机加热。具体地，变暖的冷却液能够被循环通过发动机和/或通过加热器核心使得热能够被用于给车辆***的其他部件加热。例如，如果在冷启动下车厢加热由于车辆车厢温度低于期望的温度而被车辆操作者请求，变暖的冷却液可以被循环通过加热器核心，并且车厢加热可以被提供。因此，基于如由车辆操作者请求的车厢加热需求(例如，基于车厢温度设定)，热可以从加热器核心被转移到车厢。例如，空气可以经由加热器核心被吸入车厢，由此使得车厢能够变暖。变暖的冷却液也可以被循环到汽缸体和汽缸盖以使发动机温度升高，由此减少微粒物质排放，并且改善冷环境状况下的发动机性能。
在532处，程序包括确定排气催化剂的温度是否在阈值温度之上。阈值温度可以对应于催化剂的起燃(激活)温度，并且催化剂可以在该阈值温度之上的温度下最佳地起作用。因此，可以确定一个或多个排气催化剂中的每一个是否已经达到其相应的起燃(激活)温度。而且，如果在502处，发动机冷启动状况未被确认，程序可以直接进入到步骤532，其中确定催化剂温度是否高于阈值温度。如果确定催化剂的温度低于阈值温度，排气***可以继续在第二模式下进行运转以加快催化剂起燃温度的达到。如果确定催化剂温度高于阈值温度，在536处，排气***的运转模式可以基于发动机负荷来选择。因此，排气再循环可以基于发动机工况(诸如发动机温度、发动机转速和发动机负荷)来期望。排气***的运转模式的进一步选择的细节关于图6进行讨论。
图6图示了可以被实施用于基于发动机负荷调整通过图1-3的发动机排气***的排气流的第一示例方法600。方法600可以是图5的示例方法500的一部分，并且可以在方法500的步骤536处被执行。
在602处，程序包括检索如在方法500的步骤502中估计的发动机工况(包括发动机负荷、发动机转速和发动机温度)。在604处，程序包括确定发动机负荷是否小于阈值发动机负荷。阈值发动机负荷可以对应于当车辆正在加速并且存在对于升压的更高需求时的状况。如果确定发动机负荷低于阈值发动机负荷，程序可以进入到步骤606以使排气***在第三模式下运转。为了在第三模式下运转，在607处，阀_1可以被致动到第三位置，在608处，阀_2可以被致动到第一位置，并且在609处，阀_3可以被致动到第二位置。在排气***在第三模式下的运转期间，在610处，转向阀可以被致动到部分打开位置。
在612处，在排气***在第三模式下的运转期间，第一部分排气可以从涡轮的上游被输送至进气歧管，而第二(其余)部分排气可以经由涡轮被输送至催化剂。由于阀_3的第二位置，第一部分排气可以从涡轮的上游进入第一旁通通道，并且由于阀_2的第一位置，第一部分排气可以经由EGR递送通道继续到进气歧管(并不返回到主排气通道)。由于阀_1的第三位置，第二部分排气不会进入EGR递送通道，并且可以继续到催化剂。第一部分与第二部分的比可以基于期望的EGR水平，所述期望的EGR水平可以进一步基于发动机工况(诸如发动机负荷、发动机转速、发动机温度等)。控制器可以通过直接考虑经确定的发动机转速、发动机负荷、发动机温度等的确定来确定期望的EGR水平，诸如随着发动机负荷在低-中等负荷区域中增加而增加EGR水平，并且然后随着发动机负荷在中等-高负荷区域中增加而降低EGR水平。控制器可以替代地通过查询存储在控制器的存储器中的查找表来确定期望的EGR水平，到查找表的输入是发动机转速和发动机负荷，并且输出是EGR量或第一部分排气与第二部分排气的比。基于经确定的比，阀_3的打开可以被调节，以允许期望量的排气进入第一旁通通道和EGR递送通道，所述打开随着第一部分增加而被增加，并且所述打开随着第一部分减少而被减小。
在618处，由于转向阀的打开，排气可以经由第二旁通通道流至尾管。转向阀的打开可以被调整以经由旁通通道将第三部分排气输送至尾管，而第四部分排气可以直接流至尾管而不进入旁通通道。第三部分排气与第四部分排气的比可以基于发动机加热需求和车辆车厢加热需求来选择。在一个实例中，控制器可以通过直接考虑发动机温度、车厢温度、请求的车厢温度等的确定来确定第三部分。控制器可以替代地基于使用查找表的计算确定相对于第四部分的第三部分排气，其中所述查找表具有为发动机温度、车厢温度、请求的车厢温度中的一个或多个的输入和为转向阀的打开程度的输出。作为又一示例，控制器可以基于根据包括发动机温度、车厢温度、请求的车厢温度的参数的逻辑规则作出(例如，关于转向阀的位置的)逻辑确定。控制器然后可以产生控制信号，所述控制信号被发送给转向阀以将转向阀移动到对应于经确定的打开程度的位置。转向阀的打开可以随着第三部分的增加和第四部分排气的对应减少而被增加，而转向阀的打开可以随着第三部分的减少和第四部分排气的对应增加而被减少。在一个实例中，如果发动机加热或车辆不被期望，转向阀可以被致动到关闭位置，并且离开催化剂的整个体积的排气可以被直接输送至尾管。
在620处，通过热交换器的排气流的方向可以基于EGR冷却需求、发动机加热需求并且进一步基于相对于冷却液温度的排气温度来选择。作为一实例，在低于阈值冷却液温度期间，切换阀可以被致动到第一位置以同时使冷却液沿第一方向(从冷却液进口到冷却液出口)流过热交换器的第一分支和第二分支中的每一个，而排气沿与第一方向相反的第二方向(从排气通道进入旁通通道)流过被耦接至热交换器的第二旁通通道的臂部。由于排气流与冷却液流的相反方向，从排气到冷却液的更高量的热转移可以发生。然而，如果冷却液温度高于阈值温度，切换阀可以被致动到第二位置以同时使冷却液沿第二方向(从冷却液出口到冷却液进口)流过热交换器的第一分支和第二分支中的每一个，而排气沿第二方向流过被耦接至热交换器的第二旁通通道的臂部。由于排气流与冷却液流的平行方向，从排气到冷却液的更低量的热转移可以发生，由此减少在排气热转移之后冷却液温度的增加。冷却液流的方向也可以基于EGR冷却需求和排气热回收需求。例如，当EGR冷却需求和排气热回收需求中的至少一个更高时，更高程度的热转移可以通过使冷却液沿与通过EGR通道和旁通通道中的每一个的排气流的方向相反的方向流过热交换器的第一和第二分支中的每一个来实现。相比之下，当EGR冷却需求和排气热回收需求中的至少一个更低时，更低程度的热转移可以通过使冷却液沿与通过EGR通道和旁通通道中的每一个的排气流相同的方向流过热交换器的第一和第二分支中的每一个来实现。在一个实例中，当EGR冷却需求和排气热回收需求中的至少一个更高时，如果冷却液温度高于阈值温度，为了减少从排气到冷却液的热转移(使得冷却液温度不会进一步增加)，切换阀可以被致动到第二位置以使冷却液沿第二方向(平行于排气流的方向)流过热交换器的第一分支和第二分支中的每一个。
在622处，在排气流过EGR通道和第二旁通通道期间，排气热可以被转移到流过热交换器的冷却液。变暖的冷却液能够被循环通过发动机和/或通过加热器核心，使得热可以被用于给车辆***的其他部件加热。例如，如果由于车辆车厢温度低于期望的温度，车厢加热被车辆操作者请求，那么变暖的冷却液可以被循环通过加热器核心，并且热可以从加热器核心被转移到车厢。
然而，在604处，如果确定发动机负荷高于阈值负荷，在614处，排气***可以在第四模式下进行运转。为了在第四模式下运转，在615处，阀_1可以被致动到第三位置，在616处，阀_2可以被致动到第三位置，并且在617处，阀_3可以被致动到第三位置。在排气***在第四模式下的运转期间，在618处，转向阀可以被致动到部分打开位置。
在616处，当使排气***在第四模式下运转时，整个体积的排气可以经由涡轮来输送，并且然后第一部分排气可以从涡轮的下游被输送至进气歧管，而第二(其余)部分排气可以被直接输送至催化剂。由于阀_3的第三位置，来自涡轮的上游的排气不会进入第一旁通通道，并且整个体积的排气可以流过涡轮。通过输送整个体积的排气通过涡轮，更高的升压输出可以在高于阈值发动机负荷状况下被递送。由于阀_1的第三位置，第一部分排气可以进入EGR递送通道，并且由于阀_2的第三位置，第一部分排气可以继续经由EGR递送通道流至进气歧管。第一与第二部分的比可以基于期望的EGR水平，所述期望的EGR水平可以基于发动机的稀释要求。发动机的稀释要求可以对应于发动机转速-负荷来估计。作为一实例，控制器可以依赖于将发动机负荷的改变与发动机的稀释要求的改变相关联并且进一步将发动机的稀释要求的改变与EGR要求的改变相关联的模型。控制器可以向被耦接至阀_1的执行器发送信号以基于所述比调整阀_1的打开，所述打开随着第一部分的增加而被增加，并且所述打开随着第一部分的减少而被减小。在一个实例中，EGR不会在更高负荷状况下被期望，并且阀_1可以被完全关闭以将离开涡轮的整个体积的排气输送至催化剂。程序然后可以进入到步骤618，其中至少一部分排气可以经由第二旁通通道被输送至尾管。
以此方式，响应于低于阈值冷却液温度，切换阀可以被致动到第一位置以使冷却液沿第一方向同时流过热交换器的第一分支和第二分支中的每一个，并且来自沿第二方向流过EGR通道的臂部的排气的热可以被转移到沿第一方向流过第一分支的冷却液，并且来自沿第二方向流过旁路的臂部的排气的热可以被转移到沿第一方向流过热交换器的第二分支的冷却液。类似地，响应于高于阈值冷却液温度，切换阀可以被致动到第二位置以使冷却液沿第二方向同时流过热交换器的第一分支和第二分支中的每一个，并且来自沿第二方向流过EGR通道的臂部的排气的热可以被转移到沿第二方向流过第一分支的冷却液，并且来自沿第二方向流过旁路的臂部的排气的热可以被转移到沿第二方向流过热交换器的第二分支的冷却液。
被组合的图7和8示出了示例运转顺序700、800，图示了图1-3的发动机排气***在相同时间段内在不同发动机工况下的运转。水平(x-轴)表示时间，并且垂直标记t1–t5识别热交换***的运转中的有意义时间。
第一曲线(线702)示出了如基于排气温度估计的排气催化剂的温度。虚线703描绘了催化剂的起燃(激活)温度，在所述起燃(激活)温度之上催化剂可以最佳地起作用。第二曲线(线704)示出了如基于来自踏板位置传感器的输入推测的发动机负荷随着时间的改变。第三曲线(线706)示出了对应于EGR需求的经由EGR通道从排气歧管到的进气歧管的EGR流。第四曲线(线708)示出了经由第二排气旁通通道的用于排气热回收的排气流。第五曲线(线710)示出了如经由在热交换器处被耦接至冷却液***的温度传感器估计的发动机冷却液温度随着时间的变化。虚线711示出了第一阈值冷却液温度，在所述第一阈值冷却液温度之上可以存在到冷却液沸点(过热)的更小温度余量。虚线709示出了对应于冷却液沸点的第二阈值冷却液温度。第六曲线(线712)示出了经由(如在图1中示出的)热交换器的第一实施例的第一分支和第二分支中的每一个的冷却液流的方向。图8中的第一曲线(线802)示出了被耦接至主排气通道和EGR递送通道的交界点的第一阀(阀_1)(诸如图1中的阀162)的位置。第二曲线(线804)示出了被耦接至第一排气旁通通道和EGR递送通道的交界点的第二阀(阀_2)(诸如图1中的阀163)的位置。第三曲线(线806)示出了被耦接至主排气通道和第一排气旁通通道的交界点的第三阀(阀_3)(诸如图1中的阀160)的位置。第四曲线(线808)示出了调节通过第二排气旁通通道的排气流的转向阀(诸如图1中的阀176)的位置。
在时间t1之前，发动机被关闭，并且车辆不使用发动机扭矩来推进。在时间t1处，响应于操作者扭矩需求，发动机在失活一段时间之后从静止启动。在发动机启动的时候，催化剂温度低于阈值温度703。基于低于阈值催化剂温度，发动机冷启动状况被确认。为了减少冷启动排放，在t1处，阀_1被致动到第二位置，阀_2被致动到第二位置，并且阀_3被致动到第一(关闭)位置，以使整个体积的排气从主排气通道中的涡轮的上游流至第一旁通通道和EGR递送通道的第一部分。由于阀设定，排气不会重新进入排气通道或流至进气歧管。因此，在时间t1与t2之间，排气被限制在排气歧管、第一排气旁通通道和EGR递送通道的第一部分内。通过在阈值持续时间内使排气不能释放到大气，冷启动排放被减少。在该时间期间，转向阀可以被维持处于关闭位置，因为排气热回收可以由于排气不被输送至尾管而不被执行。
在时间t2处，可以确定自发动机冷启动以后已经过去阈值持续时间和排气在排气歧管的区段内的限制。响应于催化剂温度在阈值703之下，热排气不会被输送至排气催化剂以加快催化剂起燃温度的达到。为了绕过涡轮将排气从涡轮的上游直接输送至催化剂，阀_1被致动到第一位置，阀_2被维持处于第二位置，并且阀_3被维持处于第一位置。而且，(在时间t1与t2之间)存储在排气歧管、第一排气旁通通道和EGR递送通道的第一部分的热排气被供应给催化剂。通过绕过涡轮，涡轮处的排气热损失可以被减少，并且热排气可以被用于催化剂加热。而且，在时间t2处，转向阀可以被完全打开，以经由第二排气旁通通道将离开催化剂的排气输送至尾管。当冷却液温度在第一阈值711之下时，冷却液可以沿与排气流的方向相反的方向经由第二旁通通道的进口管被输送通过热交换器的第二分支(经由第一分支的冷却液流的方向与经由第二分支的排气流的方向相同)，以增加从排气到冷却液的热转移。因此，在时间t2与t3之间，切换阀被致动到第一位置，以使被输送通过热交换器的第二分支的冷却液沿第一方向(从冷却液进口到冷却液出口)流动，其中排气沿第二方向(从排气通道进入第二旁通通道)流过旁通通道，所述第一方向与所述第二方向相反。在替代排气***构造中，诸如参照在图2和3中示出的排气***的实施例，由于在冷启动期间对于排气热回收的增加的需求，冷却液可以首先被输送通过热交换器的第二分支，并且然后被输送通过第一分支。加热的冷却液然后可以被循环通过发动机和/或加热器核心，并且回收的排气热可以被用于发动机和/或车辆车厢加热。在时间t2与t3之间，由于排气流，催化剂的温度可以逐渐增加。
在时间t3处，排气催化剂可以达到起燃温度。而且，由于发动机负荷从低负荷到中等负荷状况的改变，EGR可以被请求。控制器可以通过直接考虑发动机工况(诸如发动机转速和发动机负荷)的确定来确定期望的EGR水平。为了将第一更大部分排气作为EGR从涡轮的上游输送至进气歧管而经由涡轮使第二(更小其余)部分排气直接流至催化剂，在时间t3处，阀_1被致动到第三位置，阀_2被致动到第一位置，并且阀_3被致动到第二位置。由于排气阀设定，在时间t3与t4之间，第一部分排气可以经由第一旁通通道和EGR递送通道从涡轮的上游流至进气歧管，而第二部分排气可以流过涡轮从而提供期望的升压，并且然后流过催化剂。阀_3的打开基于期望的EGR量来调节，所述打开随着EGR量的增加而被增加。而且，此时可以存在对于车辆车厢加热的需要，并且为了回收排气热，转向阀被致动到部分打开位置，以经由第二排气旁通通道将离开催化剂的排气输送至尾管。转向阀可以处于部分打开位置，以将离开催化剂的至少一部分(第三部分)排气转向到第二旁通通道内，而其余(第四)部分排气可以直接流至尾管。第三部分与第四部分的比可以基于车辆车厢加热需求。在一个实例中，随着对于车辆车厢加热的需要增加，第三部分可以被增加而第四部分可以被对应地减少。转向阀的打开可以基于第三部分与第四部分的比来调整，所述打开随着第三部分增加而被增加，并且所述打开随着第三部分减少而被减小。
当冷却液温度在第一阈值711之下时，当排气沿第二方向流过EGR递送通道和第二排气旁通通道的进口管时，冷却液可以沿第一方向被输送通过热交换器的第一分支和第二分支中的每一个。由于排气流与冷却液流的相反方向，从排气到冷却液的更高水平的热转移可以发生。以此方式，EGR可以在更大的程度上被冷却，并且更高量的排气热可以被回收。替代地，在排气***的第二和第三实施例中，由于对于EGR冷却的增加的需要，冷却液可以首先被输送通过热交换器的第一分支，并且然后被输送通过第二分支，以便首先冷却EGR递送通道中的排气，并且然后从流过旁通通道的排气回收热。
在时间t4处，存在发动机负荷至阈值负荷705之上的增加，并且更高量的升压可以被期望用于发动机运转。为了经由涡轮输送整个体积的排气，阀_1被维持处于第三位置，而阀_2被致动到第三位置，并且阀_3被致动到第三位置。在时间t4与t5之间，由于阀_3的第三位置，排气将不会进入EGR递送通道，并且将会继续流过涡轮，并且然后第一部分排气可以在催化剂的上游进入EGR递送通道，而第二(其余)部分排气可以流至尾管。第一部分与第二部分的比可以基于EGR需求。由于更高的发动机负荷，(在时间t4与t5之间)所期望用于发动机运转的EGR量可以低于在时间t3与t4之间所期望的EGR量。此时，进一步的发动机加热和/或车辆车厢加热不被期望，并且转向阀可以被致动到关闭位置以禁止排气进入第二旁通通道。因此，第二部分排气可以从催化剂的下游直接流至尾管。当冷却液温度保持在第一阈值711之下时，为了增加从排气到冷却液的热转移，当排气沿第二方向流过EGR递送通道时，冷却液可以继续沿第一方向被输送通过热交换器的第一分支。在替代排气***构造中，诸如参照在图2和3中示出的排气***的实施例，当排气不经由旁通通道来输送时，冷却液可以首先被输送通过热交换器的第一分支，并且然后被输送通过第二分支，以便首先冷却EGR递送通道中的排气。
在时间t5处，可以观察到冷却液温度已经增加至第一阈值711之上，并且为了降低冷却液过热的可能性，切换阀可以被致动到第二位置，以使冷却液沿第二方向(从冷却液出口到冷却液进口)流过热交换器的第一和第二分支中的每一个。在时间t5与t6之间，排气沿第二方向流过EGR通道，并且由于排气流与冷却液流的平行方向，从排气到冷却液的更低水平的热转移可以发生，由此降低冷却液过热的可能性。替代地，在排气***的第二和第三实施例中，由于增加的冷却液温度，冷却液可以首先被输送通过热交换器的第二分支，并且然后被输送通过第一分支，以便使冷却液沿与流过EGR通道的排气相同的方向流动，由此减少到冷却液的热转移。
在时间t6处，可以观察到发动机负荷已经降至阈值705之下。响应于发动机负荷的降低，可以存在EGR需求的增加和升压需求的降低。为了降低升压同时提供期望的EGR，阀_1被维持处于第三位置，阀_2被致动到第一位置，并且阀_3被致动到第二位置。在时间t6之间，由于排气阀设定，第一部分排气可以经由第一旁通通道和EGR递送通道从涡轮的上游流至进气歧管，而第二部分排气可以流过涡轮从而提供期望的升压，并且然后流过催化剂。由于排气绕过涡轮，涡轮速度下降，并且由此升压压力被降低。阀_3的打开随着向进气歧管供应的EGR量增加而被增加。而且，在时间t6处，观察到冷却液温度已经降至第一阈值711之下，因此切换阀被致动到第一位置以使冷却液沿第一方向流过热交换器的第一和第二分支中的每一个。当排气沿第二方向流过EGR通道时，由于排气流与冷却液流的相反方向，从排气到冷却液的更高水平的热转移可以发生，引起冷却液温度的增加(冷却液温度保持在第一阈值711之下)。以此方式，基于发动机工况，排气可以被输送通过EGR通道和第二旁通通道，用于期望的EGR供应、升压和排气热回收。
以此方式，通过基于冷却液温度伺机调整通过热交换器的冷却液流的方向，避免了冷却液的过热。通过调整经由热交换器的第一和第二分支的冷却液流的顺序，EGR冷却和排气热回收可以根据需要而基于相对于发动机加热需求的EGR冷却需求相对于彼此被区分优先次序。通过经由两个截然不同的通道使EGR和排气流动用于热回收，当被需要时，EGR冷却和排气热回收能够使用单个热交换器被同时执行。在冷启动状况下将排气容纳在排气歧管和第一旁通通道内并且然后绕过涡轮将热排气直接输送至催化剂的技术效果是，冷启动尾管排放可以被减少并且催化剂起燃可以被加快。通过从催化剂下游的排气回收热，催化剂起燃温度的达到可以被加快，并且催化剂温度可以被维持在其激活温度之上。通过包括第一排气旁通通道，EGR能够来自排气涡轮的上游和下游两者。通过使EGR来自排气催化剂的上游，排放质量可以被改善。总的来说，通过同时提供EGR并且回收排气热用于给发动机和/或乘客车厢加热，燃料效率可以被改善。
一种示例方法包含，将热从流过排气再循环(EGR)通道的第一部分排气转移到热交换器的第一分支中的冷却液；以及将热从流过排气旁路的第二部分排气转移到所述热交换器的第二分支中的冷却液，通过所述第一和所述第二分支的冷却液流的方向基于冷却液温度来选择。在前述实例中，额外地或可选地，流过所述EGR通道的所述第一部分排气包括基于发动机负荷从主排气通道汲取并且在压缩机的上游向发动机进气装置递送的排气，当所述发动机负荷低于阈值时，所述第一部分排气从涡轮的上游被汲取，并且当所述发动机负荷高于所述阈值时，从所述涡轮的下游被汲取。在前述实例中的任一个或全部中，额外地或可选地，流过所述旁路的所述第二部分排气包括在所述涡轮和排气催化剂中的每一个的下游从所述主排气通道流入所述旁路并且经由转向阀从所述旁路流入尾管的所述第二部分排气，所述转向阀被耦接在所述旁路的出口和所述主排气通道的交界点处。前述示例中的任一个或全部进一步包含，额外地或可选地，使第三部分排气从所述排气催化剂的上游直接流至所述尾管，而不流过所述EGR通道或所述旁路。在前述实例中的任一个或全部中，额外地或可选地，所述第二部分排气与所述第三部分排气的比基于发动机加热需求，随着所述发动机加热需求增加，所述第二部分相对于所述第三部分被增加，并且其中所述转向阀的打开基于相对于所述第三部分的所述第二部分来调整，所述打开随着所述第二部分相对于所述第三部分的增加而被增加。在前述实例中的任一个或全部中，额外地或可选地，当所述冷却液温度低于阈值温度时，使冷却液沿第一方向同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个，而排气沿第二方向流过所述EGR通道和所述旁通通道；以及当所述冷却液温度高于阈值温度时，使冷却液沿所述第二方向同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个，而排气沿所述第二方向流过所述EGR通道和所述排气旁路，所述第一方向与所述第二方向相反。前述示例中的任一个或全部进一步包含，额外地或可选地，使冷却液沿所述第一方向同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个直至所述冷却液温度达到所述阈值温度，并且然后使冷却液沿所述第二方向同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个。在前述实例中的任一个或全部中，额外地或可选地，冷却液经由共同的冷却液进口进入所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支中的每一个，并且在共同的冷却液出口处组合并离开所述热交换器之前同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个，并且其中经由所述第一分支的冷却液流的方向与经由所述第二分支的冷却液流的方向相同。前述示例中的任一个或全部进一步包含，额外地或可选地，基于相对于车厢加热需求的发动机加热需求使离开所述共同的冷却液出口的加热的冷却液流过汽缸体、加热器核心和散热器中的一个或多个。在前述实例中的任一个或全部中，额外地或可选地，冷却液顺序地流过所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支，并且其中选择冷却液流的方向包括：当EGR冷却需求高于所述发动机加热需求时，使冷却液流过所述第一分支，并且然后流过所述第二分支；以及当所述EGR冷却需求低于所述发动机加热需求时，使冷却液流过所述第二分支，并且然后流过所述第一分支，所述EGR冷却需求基于发动机稀释需求。前述示例中的任一个或全部进一步包含，额外地或可选地，在发动机冷启动后的阈值持续时间内，通过关闭将所述EGR通道耦接至所述主排气通道的第一阀将排气容纳在排气歧管、第一排气旁通通道和EGR通道的第一部分中的每一个内，并且在所述阈值持续时间已经过去之后，打开所述第一阀，以经由所述第一排气旁路使排气从所述涡轮的上游流至所述排气催化剂的上游，同时绕过所述涡轮，并且然后经由所述排气旁路使排气从所述排气催化剂的下游流至所述尾管。前述示例中的任一个或全部进一步包含，额外地或可选地，将热从经由所述排气旁路从所述排气催化剂的下游流至所述尾管的排气转移到流过所述热交换器的所述第二分支的冷却液，并且然后基于发动机加热需求将热从所述冷却液转移到所述汽缸体。
用于发动机的另一示例方法包含：将第一部分排气从排气通道转向到排气再循环(EGR)通道内；将第二部分排气从所述排气通道转向到排气旁路内；将热从所述第一部分排气转移到流过分支的热交换器的第一区段的冷却液；将热从所述第二部分排气转移到流过所述热交换器的第二区段的冷却液；以及基于相对于所述第二部分的所述第一部分改变通过所述第一和第二区段的冷却液。在任一前述示例中，额外地或可选地，所述第一部分排气基于发动机稀释需求，并且其中转向所述第一部分包括，在高于阈值发动机负荷期间，调整在涡轮的下游被耦接至所述排气通道的第一阀的打开，以使排气从所述涡轮的下游流至发动机进气装置，并且在低于阈值发动机负荷期间，调整在所述涡轮的上游被耦接至所述排气通道的第二阀的打开，以使排气从所述涡轮的上游流至所述发动机进气装置，所述第一阀或所述第二阀的打开随着所述发动机稀释需求增加而增加。在前述实例中的任一个或全部中，额外地或可选地，所述第二部分排气基于发动机温度和车辆车厢加热需求中的至少一个，所述第二部分随着所述发动机温度增加和所述车辆车厢加热需求降低中的一个而被减少，并且其中转向所述第二部分包括随着所述发动机温度降低而增加所述排气通道和所述排气旁路的交界点处的转向阀的打开，所述转向阀的所述打开随着所述第二部分的增加而被增加。在前述实例中的任一个或全部中，额外地或可选地，所述热交换器被配置为回路，其中冷却液顺序地流过所述第一和第二区段，其中通过所述第一区段的冷却液流的方向与通过所述第二区段的冷却液流的方向相反，并且其中改变冷却液流包括基于相对于所述第二部分的所述第一部分改变通过所述第一和第二区段的连续冷却液流的顺序，所述改变包括，当所述第一部分排气大于所述第二部分排气时，冷却液经由所述热交换器的所述第一区段沿第一方向被输送并且然后经由所述第二区段沿第二方向被输送，而排气沿所述第二方向流过所述EGR通道和排气旁路中的每一个，并且其中当所述第二部分排气大于所述第一部分排气时，所述冷却液经由所述热交换器的所述第二区段沿所述第一方向被输送并且然后经由所述第一区段沿所述第二方向被输送，而排气沿所述第二方向流过所述EGR通道和所述排气旁路中的每一个。前述示例中的任一个或全部进一步包含，额外地或可选地，在发动机冷启动期间，在阈值持续时间内，将全部排气限制在排气歧管、第一排气旁通通道和所述EGR通道的第一部分内，并且在所述阈值持续时间结束之后，经由所述第一排气旁路绕过所述涡轮将所述全部排气输送至催化剂，并且然后经由所述排气旁路使所述全部排气流至所述尾管，同时将排气热转移到流过所述热交换器的所述第二区段的冷却液。
在又一实例中，一种发动机***包含：进气歧管，发动机排气***，所述发动机排气***包括排气通道和排气催化剂，涡轮增压器，所述涡轮增压器包括被耦接至排气通道的涡轮和被耦接至所述进气歧管的压缩机，EGR通道，所述EGR通道具有第一阀，用于在排气催化剂的上游将排气从所述排气通道再循环至所述进气歧管，第一排气旁路、第二阀和第三阀，所述第一排气旁路从所述涡轮的上游将所述排气通道耦接至所述EGR通道，所述第二阀被耦接至所述第一排气旁路和所述EGR通道的交界点，所述第三阀被耦接至所述第一排气旁路和所述排气通道的交界点，第二排气旁路，所述第二排气旁路经由转向阀从所述催化剂的下游将所述排气通道耦接至尾管的上游，温度传感器，所述温度传感器在所述催化剂的上游被耦接至所述排气通道，用于估计排气温度，热交换器，所述热交换器具有分开为第一分支和第二分支的冷却液进口，所述第一分支和所述第二分支在冷却液出口处重新会合，所述第一分支被流体地耦接至所述EGR通道的臂部，并且所述第二分支被流体地耦接至所述旁通通道的臂部，冷却液***，所述冷却液***具有冷却液温度传感器和切换阀，所述冷却液***被流体地耦接至所述热交换器、汽缸体和加热器核心中的每一个，以及控制器，所述控制器具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：响应于低于阈值冷却液温度，将所述切换阀致动到第一位置，以使冷却液沿第一方向同时流过所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支中的每一个，以及将热从沿第二方向流过所述EGR通道的所述臂部的排气转移到沿所述第一方向流过所述第一分支的冷却液，并且从沿所述第二方向流过所述旁通通道的所述臂部的排气转移到沿所述第一方向流过所述热交换器的所述第二分支的冷却液，所述第一方向与所述第二方向相反。在任一前述示例中，额外地或可选地，所述控制器进一步包括用于以下的指令：响应于高于阈值冷却液温度，将所述切换阀致动到第二位置，以使冷却液沿所述第二方向同时流过所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支中的每一个；以及将热从沿所述第二方向流过所述EGR通道的所述臂部的排气转移到沿所述第二方向流过所述第一分支的冷却液，并且从沿所述第二方向流过所述旁路的所述臂部的排气转移到沿所述第二方向流过所述热交换器的所述第二分支的冷却液。在前述实例中的任一个或全部中，额外地或可选地，流过所述EGR通道的所述臂部的所述排气包括经由所述通道在所述催化剂的上游从所述排气通道流至所述发动机进气歧管的第一部分排气，所述第一部分基于发动机稀释需求，并且其中流过所述旁路的所述臂部的排气包括经由所述旁路在所述催化剂的下游从所述排气通道流至尾管的第二部分排气，所述第二部分基于发动机加热需求。
注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆***配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中，并且可以由包括与各种传感器、执行器和其他发动机硬件相结合的控制器的控制***执行。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制***中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码，其中通过配合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的***中的指令而使所描述的动作得以实现。
应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种***和构造和其他的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求而得要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (19)

1.一种用于发动机的方法，其包含：
将来自发动机的流过排气再循环通道即EGR通道的第一部分排气的热转移到热交换器的第一分支中的冷却液；
将来自流过排气旁路的第二部分排气的热转移到所述热交换器的第二分支中的冷却液；
使第三部分排气从排气催化剂的上游直接流至尾管，而不流过所述EGR通道或所述排气旁路；以及
经由控制器，基于感测的冷却液温度选择通过所述第一和所述第二分支的冷却液流的方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其中流过所述EGR通道的所述第一部分排气包括基于发动机负荷从主排气通道汲取并且在压缩机的上游向发动机进气装置递送的排气，当所述发动机负荷低于阈值时，所述第一部分排气从涡轮的上游被汲取，并且当所述发动机负荷高于所述阈值时，从所述涡轮的下游被汲取，所述涡轮被设置在主排气通道中并且被耦接至为所述发动机进气装置提供压缩空气的所述压缩机。
3.根据权利要求2所述的方法，其中流过所述排气旁路的所述第二部分排气包括在所述涡轮和所述排气催化剂中的每一个的下游从所述主排气通道流入所述排气旁路并且经由转向阀从所述排气旁路流入所述尾管的所述第二部分排气，所述排气催化剂在所述涡轮的下游被设置在所述主排气通道中，所述转向阀被耦接在所述排气旁路的出口和所述主排气通道的交界点处。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二部分排气与所述第三部分排气的比基于发动机加热需求，随着所述发动机加热需求增加，所述第二部分排气相对于所述第三部分排气被增加，并且其中所述转向阀的打开基于相对于所述第三部分排气的所述第二部分排气被调整，所述打开随着所述第二部分排气相对于所述第三部分排气的增加而被增加。
5.根据权利要求1所述的方法，其中选择冷却液流的方向包括：
当所述冷却液温度低于阈值温度时，使冷却液沿第一方向同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个，同时排气沿第二方向流过所述EGR通道和所述排气旁路；以及
当所述冷却液温度高于阈值温度时，使冷却液沿所述第二方向同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个，同时排气沿所述第二方向流过所述EGR通道和所述排气旁路，所述第一方向与所述第二方向相反。
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含：使冷却液沿所述第一方向同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个直至所述冷却液温度达到所述阈值温度，并且然后使冷却液沿所述第二方向流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中冷却液经由共同的冷却液进口进入所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支中的每一个，并且在共同的冷却液出口处组合并离开所述热交换器之前同时流过所述第一分支和所述第二分支中的每一个，并且其中经由所述第一分支的冷却液流的方向与经由所述第二分支的冷却液流的方向相同。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含：基于相对于车厢加热需求的发动机加热需求使离开所述共同的冷却液出口的加热的冷却液流过汽缸体、加热器核心和散热器中的一个或多个。
9.根据权利要求4所述的方法，其中冷却液顺序地流过所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支，并且其中选择冷却液流的方向包括：
当EGR冷却需求高于所述发动机加热需求时，使冷却液流过所述第一分支，并且然后流过所述第二分支；以及
当所述EGR冷却需求低于所述发动机加热需求时，使冷却液流过所述第二分支，并且然后流过所述第一分支，所述EGR冷却需求基于发动机稀释需求。
10.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含：在发动机冷启动后的阈值持续时间内，通过关闭在所述涡轮的下游将所述EGR通道耦接至所述主排气通道的第一阀将排气容纳在被耦接至所述发动机的排气歧管、第一排气旁通通道和EGR通道的第一部分中的每一个内，并且在所述阈值持续时间已经过去之后，打开所述第一阀，以经由所述第一排气旁通通道使排气从所述涡轮的上游流至所述排气催化剂的上游，同时绕过所述涡轮，并且然后经由所述排气旁路使排气从所述排气催化剂的下游流至所述尾管。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：将热从经由所述排气旁路从所述排气催化剂的下游流至所述尾管的排气转移到流过所述热交换器的所述第二分支的冷却液，并且然后基于发动机加热需求将热从所述冷却液转移到汽缸体。
12.一种发动机方法，其包含：
将第一部分排气从发动机的排气通道转向到排气再循环通道即EGR通道内；
将第二部分排气从所述排气通道转向到排气旁路内；
将热从所述第一部分排气转移到流过分支的热交换器的第一区段的冷却液；
将热从所述第二部分排气转移到流过所述热交换器的第二区段的冷却液；以及
经由切换阀，基于相对于所述第二部分的所述第一部分改变通过所述第一区段和所述第二区段的冷却液流，
其中所述热交换器被配置为回路，冷却液顺序地流过所述第一区段和所述第二区段，并且通过所述第一区段的冷却液流的方向与通过所述第二区段的冷却液流的方向相反。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一部分排气基于发动机稀释需求，并且其中转向所述第一部分包括，在高于阈值发动机负荷期间，调整在涡轮的下游被耦接至所述排气通道的第一阀的打开，以使排气从所述涡轮的下游流至发动机进气装置，所述涡轮被设置在所述排气通道中，并且在低于阈值发动机负荷期间，调整在所述涡轮的上游被耦接至所述排气通道的第二阀的打开，以使排气从所述涡轮的上游流至所述发动机进气装置，所述第一阀或所述第二阀的打开随着所述发动机稀释需求增加而增加。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二部分排气基于发动机温度和车辆车厢加热需求中的至少一个，所述第二部分随着所述发动机温度增加和所述车辆车厢加热需求降低中的一个而被减少，并且其中转向所述第二部分包括随着所述发动机温度降低而增加所述排气通道和所述排气旁路的交界点处的转向阀的打开，所述转向阀的所述打开随着所述第二部分的增加而被增加。
15.根据权利要求12所述的方法，其中改变冷却液流包括基于相对于所述第二部分的所述第一部分改变通过所述第一和第二区段的连续冷却液流的顺序，所述改变包括，当所述第一部分排气大于所述第二部分排气时，冷却液经由所述热交换器的所述第一区段沿第一方向被输送并且然后经由所述第二区段沿第二方向被输送，同时排气沿所述第二方向流过所述EGR通道和排气旁路中的每一个，并且其中当所述第二部分排气大于所述第一部分排气时，所述冷却液经由所述热交换器的所述第二区段沿所述第一方向被输送并且然后经由所述第一区段沿所述第二方向被输送，同时排气沿所述第二方向流过所述EGR通道和所述排气旁路中的每一个。
16.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含，在发动机冷启动期间，在阈值持续时间内，将全部排气限制在排气歧管、第一排气旁通通道和所述EGR通道的第一部分内，并且在所述阈值持续时间结束之后，经由所述第一排气旁通通道绕过涡轮将所述全部排气输送至在所述涡轮的下游被设置在所述排气通道中的催化剂，并且然后经由所述排气旁路使所述全部排气流至被连接至所述排气通道的尾管，同时将排气热转移到流过所述热交换器的所述第二区段的冷却液。
17.一种发动机***，其包含：
涡轮增压器，所述涡轮增压器包括被耦接至排气通道的涡轮和被耦接至发动机进气歧管的压缩机；
EGR通道，所述EGR通道具有第一阀，用于在排气催化剂的上游将排气从所述排气通道再循环至所述发动机进气歧管；
第一排气旁路、第二阀和第三阀，所述第一排气旁路在所述涡轮的上游将所述排气通道耦接至所述EGR通道，所述第二阀被耦接至所述第一排气旁路和所述EGR通道的交界点，所述第三阀被耦接至所述第一排气旁路和所述排气通道的交界点；
第二排气旁路，所述第二排气旁路经由转向阀在所述催化剂的下游将所述排气通道耦接至尾管的上游；
热交换器，所述热交换器具有分开为第一分支和第二分支的冷却液进口，所述第一分支和所述第二分支在冷却液出口处重新会合，所述第一分支被流体地耦接至所述EGR通道的臂部，并且所述第二分支被流体地耦接至所述第二排气旁路的臂部；
冷却液***，所述冷却液***具有冷却液温度传感器和切换阀，所述冷却液***使冷却液流至所述热交换器、汽缸体和加热器核心中的每一个；以及
控制器，所述控制器具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：
响应于低于阈值冷却液温度，
将所述切换阀致动到第一位置，以使冷却液沿第一方向同时流过所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支中的每一个；以及
将热从沿第二方向流过所述EGR通道的所述臂部的排气转移到沿所述第一方向流过所述第一分支的冷却液，并且从沿所述第二方向流过所述第二排气旁路的所述臂部的排气转移到沿所述第一方向流过所述热交换器的所述第二分支的冷却液，所述第一方向与所述第二方向相反。
18.根据权利要求17所述的***，其中所述控制器包括用于以下的进一步指令：
响应于高于阈值冷却液温度，
将所述切换阀致动到第二位置，以使冷却液沿所述第二方向同时流过所述热交换器的所述第一分支和所述第二分支中的每一个；以及
将热从沿所述第二方向流过所述EGR通道的所述臂部的排气转移到沿所述第二方向流过所述第一分支的冷却液，并且从沿所述第二方向流过所述第二排气旁路的所述臂部的排气转移到沿所述第二方向流过所述热交换器的所述第二分支的冷却液。
19.根据权利要求17所述的***，其中流过所述EGR通道的所述臂部的所述排气包括经由所述EGR通道在所述催化剂的上游从所述排气通道流至所述发动机进气歧管的第一部分排气，并且其中流过所述第二排气旁路的所述臂部的排气包括经由所述第二排气旁路在所述催化剂的下游从所述排气通道流至所述尾管的其余的第二部分排气，相对于所述第二部分的所述第一部分基于相对于发动机加热需求的发动机稀释需求来选择。
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