[发明专利]用于使用次进气节气门减少增压空气冷却器冷凝物的方法和系统

说明书

本发明涉及用于使用次进气节气门减少增压空气冷却器冷凝物的方法和系统。提供用于基于在增压空气冷却器中的冷凝物形成调整次进气节气门的方法和系统，所述次节气门被定位在增压空气冷却器的上游。在一个示例中，方法包括响应于增压空气冷却器内增加的冷凝物积聚减小次进气节气门的开度。该方法进一步包括基于冷凝物积聚和转矩需求调整被定位在进气歧管中的主节气门。

技术领域

本发明涉及用于使用次进气节气门减少增压空气冷却器冷凝物的方法和系统。

背景技术

发动机可利用涡轮增压器或机械增压器以压缩进入发动机的环境空气，以便增加功率。空气的压缩可导致空气温度的增加，因此可利用中冷器或增压空气冷却器(CAC)冷却加热的空气，从而增加其密度并进一步增加发动机的潜在功率。当环境空气温度减小时，或者在潮湿或多雨天气条件期间(其中进气空气被冷却到低于水露点温度)，冷凝物可在CAC中形成。进一步地，当进入CAC的增压空气被升压 (例如，吸气压力和升压压力大于大气压力)时，如果CAC温度下降到低于露点温度，冷凝物可形成。因此，冷凝物可聚集在CAC的底部处，或者聚集在CAC的内部通道中。当转矩增加时，诸如在加速期间，增加的质量空气流量可从CAC带走冷凝物，将其吸入到发动机中并增加发动机失火和燃烧不稳定的可能性。

解决冷凝物形成的其他尝试包括限制行进通过CAC的进气空气或者限制到CAC的环境空气流，以便增加CAC空气的温度。一个示例方法是由Craig等人在U.S.6,408,831中示出。其中，进气空气温度由环境空气流限制系统和进气空气流限制系统控制。控制器限定这些限制装置的位置并连接到多个传感器，所述多个传感器测量不同变量 (如环境空气温度和进气空气温度)。

发明内容

然而，发明人在此已经认识到此类系统的潜在问题。具体地，实施阻断或限制冷空气流过CAC可以是具有挑战性的且昂贵的。进一步地，朝向CAC流动的冷却气流也可用来冷却其他发动机系统部件。因此，限制冷却气流至CAC也可限制冷却气流到其他发动机系统部件。

在一个示例中，上述问题可由一种方法解决，该方法用于响应于在增压空气冷却器处的冷凝物形成条件调整定位在压缩机的下游并且在增压空气冷却器的上游的次节气门。例如，调整次节气门可包括响应于CAC中冷凝物水平增加到高于阈值水平减小次节气门的开度。减小次节气门的开度可减小CAC处的压力，并且随后减小相对湿度。由于减小CAC压力的结果，CAC内的冷凝物水平可减小，从而降低由于冷凝物吸入而引起的不稳定燃烧和/或发动机失火的可能性。

作为一个示例，次节气门被定位在发动机的进气通道内、在主节气门和CAC的上游且在压缩机的下游。主节气门可在当冷凝物水平大于阈值水平时的发动机运转期间基于转矩需求被调整。进一步地，次节气门可在此时间期间被完全打开。然而，当CAC中的冷凝物水平增加到高于阈值水平时，如果主节气门未被完全打开(如由转矩需求所要求的)，发动机控制器可减小次节气门的开度。该发动机控制器也可增加主节气门的开度，以便补偿减小次节气门的开度并继续提供所需的转矩。次节气门位置可在一段持续时间内降低，直到冷凝物水平减小且/或直到转矩需求增加从而要求次节气门的更大开度。以这种方式，调整主节气门和次节气门的位置可减少在CAC内积聚的冷凝物，从而减少与冷凝物相关的发动机失火事件的可能性。

应该理解，提供以上概要是以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步被描述的一些概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上面或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是包括增压空气冷却器和次进气节气门的示例发动机系统的示意图。

图2是用于基于在增压空气冷却器中的冷凝物形成调整次进气节气门的方法的流程图。

图3示出用于推断在增压空气冷却器处的冷凝物水平的方法的流程图。