[发明专利]通过控制增压空气冷却器温度的增压空气冷却器中的凝结控制

说明书

本发明提供了用于减少增压空气冷却器的腐蚀以及减少由于冷凝物形成而导致的发动机失火的方法和系统。响应于增压空气冷却器出口温度，调整电风扇运转和格栅百叶窗的打开。还可以响应于车辆工况，控制电风扇运转和格栅百叶窗的打开。

技术领域

本发明涉及通过控制增压空气冷却器温度的增压空气冷却器中的凝结控制。

背景技术

在空气进入发动机之前，涡轮增压的发动机利用增压空气冷却器（CAC）来冷却来自涡轮增压器的压缩空气。来自车辆外部的环境空气经过CAC，从而冷却穿过CAC内部的进气空气。当环境空气温度降低时，或在潮湿或多雨的天气情况期间（在此情况下进气空气被冷却至水的露点之下），冷凝物可以在CAC中形成。当进气空气包括再循环的排气时，冷凝物能够变为酸性的，并腐蚀CAC壳体。腐蚀能够导致空气充气、大气以及在水-空气冷却器的情况下可能的冷却剂之间的泄漏。另外，冷凝物可以收集在CAC的底部，然后在加速（或踩油门）期间被立即引入发动机，从而增加发动机失火的可能性。

解决冷凝物形成的其他尝试包括限制行进通过CAC的进气空气或限制到CAC的环境气流。Craig等人在U.S.6,408,831中示出了一个示例方法。其中，通过环境气流限制系统和进气空气流限制系统控制进气空气温度。控制器限定这些限制装置的位置，并且被连接至测量各种变量（诸如环境空气和进气空气温度）的多个传感器。

然而，发明人在此已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，即使对上述限制装置进行调整，也不能充分解决冷凝物形成的问题。具体地，仅响应于进气或环境空气温度而控制限制装置不能充分控制冷凝物形成或改变增压空气冷却器效果。另外，仅基于进气或环境空气温度控制限制装置可能导致车辆阻力增加以及发动机温度过高的情况。将温度维持在某一水平使得冷凝物形成较低会导致长时间保持限制装置关闭或打开。如果限制装置长时间关闭，这会导致发动机温度增加至最佳水平之上。相反，如果所述装置长时间打开，则通过车辆前端接收更多的气流，从而增加对车辆的空气动力学阻力。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种用于控制车辆电风扇的方法解决上述问题，该方法包含：响应于增压空气冷却器出口处的温度而调整风扇旋转速度或旋转方向。可以调整风扇，以便在在第一组情况下增加增压空气冷却器出口处的温度（例如，降低旋转速度、关闭旋转或使旋转方向反向），而在不同的第二组情况下降低增压空气冷却器出口处的温度（例如，增加旋转速度）。以此方式，作为一个示例，通过控制增压空气冷却器出口处的温度，可以控制冷凝物形成。

除了冷凝物形成外，还可以响应于发动机冷却参数、外部的天气情况和非驱动车辆情况（诸如减速）而调整电风扇。电风扇的调整可以与格栅百叶窗运转相协调，以便优化冷凝物控制以及发动机冷却和燃料经济性。例如，发明人在此已经认同如下方法，其不仅能以改善燃料经济性（通过降低阻力）并降低能量损失的方式调整电风扇和格栅百叶窗，其还能维持发动机冷却剂温度控制，以避免温度过高，并减少冷凝物形成（通过将CAC出口温度维持在阈值范围内）。

具体地，基于CAC出口处的温度和车辆速度，电风扇和格栅百叶窗可以以不同模式运转。运转模式的选择可以进一步基于发动机冷却剂温度和非驱动车辆情况。在每一种模式下，可以响应于上述列出的参数而调整电风扇、格栅百叶窗或者电风扇和格栅百叶窗两者。以此方式，可以调整电风扇和格栅百叶窗，以增加或降低CAC出口温度，且同时优化车辆燃料经济性与节能。

在另一示例中，该方法还包含，响应于增压空气冷却器出口温度而调整格栅百叶窗。

在另一示例中，一种方法用于控制车辆电风扇和格栅百叶窗的方法包含，响应于增压空气冷却器出口处的温度，在第一模式下仅调整电风扇运转，在第二模式下仅调整格栅百叶窗的打开，而在第三模式下电风扇运转和格栅百叶窗的打开。

在另一示例中，调整电风扇和格栅百叶窗，以便当温度低于第一阈值时增加增压空气冷却器出口处的温度，以便当温度高于不同的第二阈值时降低增压空气冷却器出口处的温度。