[发明专利]增压空气冷却器的凝结控制

说明书

技术领域

本公开涉及内燃发动机。

背景技术

涡轮增压和机械增压的发动机可以被配置为压缩进入发动机的环境空气，以便增加功率。因为空气的压缩可以引起空气温度的增加，所以增压空气冷却器可以被用来冷却被加热的空气，由此增加空气密度，并进一步增加发动机的潜在功率。然而，如果环境空气的湿度高，凝结（例如，水滴）会在比压缩空气露点更凉的增压空气冷却器表面上形成。例如，在如车辆猛烈加速的瞬时情况下，这些水滴可能被吹离增压空气冷却器并进入发动机的燃烧室，从而导致发动机不点火、扭矩和发动机转速的损失以及不完全燃烧的增加的可能性。

在美国专利申请No.2007/0251249描述了一种用于控制增压空气冷却器中的冷凝物的方法。在该方法中，振动转换器被启动，以使增压空气冷却器表面振动，并将累积的冷凝物分解为小液体，以便使冷凝物与增压空气冷却器表面分离，并将少量的冷凝物扫至发动机。然而，增压空气冷却器中的冷凝物量可能随着工况变化，并且振动转换器的启动可能不足以驱逐大量的冷凝物。

发明内容

发明人已经认识到上述方法的问题，并提出了至少部分解决这些问题的方法。在一个实施例中，一种用于发动机的方法包含，冷却通过增压空气冷却器的进气，以及基于增压空气冷却器凝结情况调整增压空气冷却器的振动装置。

以此方式，可以基于增压空气冷却器内的凝结情况启动振动装置。例如，如果情况指示更大（更高的）冷凝物量已经在增压空气冷却器内累积，则可以增加由所述装置发出的振动的强度。此外，通过响应于冷凝物形成而启动所述装置，所述装置可以在没有（更低的）冷凝物形成的情况下保持停用，从而减少使所述装置运转所需的能量。

在一些示例中，可以用布置在增压空气冷却器进口中的增压空气冷却器阀协作地控制振动装置。增压空气冷却器阀可以选择性地调节通过增压空气冷却器的进气流；例如，当增压空气冷却器阀打开时，进气可以流动通过整个增压空气冷却器，而当阀关闭时，进气可以流动通过部分增压空气冷却器。通过引导进气通过部分增压空气冷却器，进气速度增加，从而减少冷凝物在增压空气冷却器表面的累积，和/或将冷凝物携带进入进气流内。在一个示例中，通过组合振动装置的控制与增压空气冷却器阀（例如，基于阀位置调整振动装置启动和/或强度，或反之亦然），在更低的冷凝物形成的情况下，振动装置可以用于驱散被收集的冷凝物，而在更高的冷凝物形成的情况下，增压空气冷却器阀可以关闭，以驱散并防止冷凝物的累积。此外，在其他示例中，在防止增压空气冷却器阀关闭的情况下，诸如在指示最大的进气冷却的高负荷的情况下，振动装置可以用于驱散冷凝物。

在另一实施例中，一种用于发动机的方法包含：在第一运转模式期间，将进气输送通过整个增压空气冷却器，并且通过增压空气冷却器的振动装置驱散增压空气冷却器中的冷凝物；以及在第二运转模式期间，将进气输送通过部分增压空气冷却器。

在另一实施例中，第一模式包含在增压空气冷却器中的估计的累积冷凝物低于阈值，并且其中第二模式包含估计的累积冷凝物超过阈值。

在另一实施例中，阈值是第一阈值，并且其中通过振动装置驱散冷凝物还包含，当估计的累积的冷凝物超过低于第一阈值的第二阈值时，启动振动装置。

在另一实施例中，第一模式包含高发动机负荷，并且其中第二模式包含低至中等的发动机负荷。

在另一实施例中，第一模式包含高进气速度情况，并且其中第二模式包含低进气速度情况。

在另一实施例中，方法还包含，在第二运转模式期间，通过振动装置驱散冷凝物。

在另一实施例中，在第二运转模式期间，振动装置被停用。

在另一实施例中，将进气输送通过部分增压空气冷却器还包含，关闭布置在增压空气冷却器进口中的阀，以便引导进气通过部分增压空气冷却器。

在另一实施例中，一种发动机系统包含：进气道，其被联接至发动机的进气歧管；以及增压空气冷却器，其被设置在压缩机与进气歧管之间的进气道中，增压空气冷却器包含：进口，其包括选择性地引导进气流通过部分或整个增压空气冷却器的阀；多个冷却管；出口；以及驱散累积的冷凝物的振动装置。

在另一实施例中，发动机系统还包含控制器，其包括当在增压空气冷却器中累积的冷凝物超过第一阈值时启动振动装置的指令。

在另一实施例中，控制器包括当累积的冷凝物超过高于第一阈值的第二阈值时关闭阀以便将进气输送通过部分增压空气冷却器的另外指令。