用于从增压空气冷却器抽取凝结物的方法技术

本发明专利技术提供了用于执行增压空气冷却器的主动式凝结物清除的方法和系统。响应于增压空气冷却器中的凝结物和发动机工况，增加到进气歧管的气流，从而从冷却器抽取凝结物。在清除过程中，还可以调整发动机执行器，以维持扭矩需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了用于执行增压空气冷却器的主动式凝结物清除的方法和系统。响应于增压空气冷却器中的凝结物和发动机工况，增加到进气歧管的气流，从而从冷却器抽取凝结物。在清除过程中，还可以调整发动机执行器，以维持扭矩需求。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
涡轮增压和机械增加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。空气的压缩会引起空气温度的增加，因此，增压空气冷却器可以用于冷却被加热的空气，由此增加其密度，并进一步增加发动机的潜在功率。来自车辆外部的环境空气穿过CAC,从而冷却经过CAC内部的进气。当环境空气温度降低时，或在潮湿或多雨的天气情况下，在此情况下增压空气被冷却至水的露点之下，凝结物可以在CAC中形成。凝结物可以在CAC的底部处或内通道和冷却的制冷器中收集。当扭矩增加时，诸如在加速期间，增加的质量空气流量可以从CAC剥夺凝结物，从而将其引入发动机内，并增加发动机失火的可能性。解决由于凝结物吸入引起的发动机失火的其他尝试包含避免凝结物积聚。然而，专利技术人在此已经意识到此类方法的潜在问题。具体地，尽管一些方法可以减少或减慢CAC中的凝结物形成，但凝结物仍会随着时间的推移而积聚。如果这种积聚不能被停止，在加速期间凝结物的吸入会引起发动机失火。防止由于凝结物吸入引起的发动机失火的另一方法包括从CAC捕集和/或排出凝结物。尽管这可以降低CAC中的凝结物水平，凝结物被移动至另一位置或容器，但这可能会遭受其他凝结物问题，诸如结冰以及腐蚀。
技术实现思路
在一个示例中，可以通过一种用于在安全的车辆工况期间从CAC周期性地抽取凝结物的方法解决上述问题。如果满足稳定燃烧的运转要求，则可以响应于凝结物水平而开始CAC清除循环。通过增加通过CAC的气流，受控量的凝结物可以被排到发动机内，而不引起失火。可以通过调整各种发动机执行器来抵消发动机气流的增加，以维持扭矩需求。以此方式，清除循环可以不警告车辆操作者。在正常的车辆运转期间，通过执行该清除程序，可以将CAC中的凝结物水平维持在低水平，以防止发动机失火。在另一示例中，一种发动机方法包含，响应于大于阈值水平的增压空气冷却器中的凝结物水平和低于排出水平的初始的气流水平，自初始的水平增加发动机气流，同时维持踏板位置。在另一示例中，基于增压空气冷却器出口温度以及增压空气冷却器压力与环境压力之比和发动机负荷中的一个或更多个估计凝结物水平。在另一示例中，发动机气流的增加量基于初始的发动机气流水平与排出水平之间的差，并且其中增加发动机气流包括将发动机气流增加至排出水平之上。在另一示例中，基于发动机工况调整凝结物的阈值水平。在另一示例中，当发动机温度增加时，增加凝结物的阈值水平。在另一示例中，当火花延迟减小时，增加凝结物的阈值水平。在另一示例中，该方法还包含，在气流的增加期间，减小EGR量。在另一示例中，初始的气流水平低于排出水平包括初始的气流水平在阈值气流范围内。在另一示例中，提供了一种发动机系统。该发动机系统包含:发动机，其包括进气歧管；压缩机，其被耦连至进气节气门上游的进气歧管；增压空气冷却器，其被耦连至压缩机的下游；加速器踏板，其用于接收操作者扭矩要求；以及控制器，其具有计算机可读指令，该计算机可读指令用于:当加速器踏板位置被保持时，响应于存储在增压空气冷却器处的凝结物量高于阈值，增加进气节气门的打开以增加到进气歧管的气流，同时维持发动机扭矩。在另一示例中，维持发动机扭矩包括延迟火花点火正时、调整可变凸轮轴正时、增加作用于发动机的交流发电机负荷和自化学计量比使排气空燃比变稀中的一个或更多个。在另一示例中，增加气流包括将气流从初始的设定增加至排出设定，排出设定基于存储在增压空气冷却器处的凝结物量。应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的一些概念。这并不意味着辨别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通过【具体实施方式】之后的附权利要求唯一地确定。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提及的任何缺点的实施方式。【专利附图】【附图说明】图1是包括增压空气冷却器的示例发动机系统的示意图。图2示出了用于基于工况和凝结物水平从增压空气冷却器(CAC)抽取凝结物的方法的高级流程图。图3示出了图示说明根据本公开的实施例的用于确定CAC内的凝结物量的方法的流程图。图4示出了用于确定是否存在激活主动式CAC清除程序的条件的方法的流程图。图5示出了用于执行主动式CAC清除程序的方法的流程图。图6示出了用于基于湿度和CAC中的凝结物水平调整临界爆震极限和火花点火正时的方法的流程图。图7-8示出了示例凝结物抽取运转。图9示出了响应于进气歧管湿度和CAC凝结物水平而调整临界爆震极限和火花正时的图形示例。图10示出了在主动式清除循环期间响应于从增压空气冷却器而调整火花正时的图形示例。图11示出了在踩加速器踏板期间响应于从CAC抽取凝结物而调整火花正时的图形示例。【具体实施方式】以下描述涉及这样的系统和方法，其用于将凝结物从增压空气冷却器(CAC)抽取至发动机系统(诸如图1的系统)，同时还响应于凝结物流而调整发动机执行器(包括火花正时)。CAC凝结物抽取可以响应于驾驶者引发的输入(诸如踩加速器踏板情况)而发生。可替代地，可以响应于凝结物水平和其他系统变量而执行CAC的主动式凝结物清除。在两种抽取情况下，可以调整发动机执行器，以维持扭矩并改善发动机性能。发动机控制器可以被配置为，执行控制程序(诸如图2的程序)以估计CAC中的凝结物水平，以及响应于踩加速器踏板而清除凝结物或执行主动式凝结物清除，同时相应地调整点火火花正时。控制器可以基于在图3中介绍的模型推测CAC中的凝结物量。如果存在激活主动式CAC清除程序(图4)的条件,则可以执行主动式清除程序(图5)，其中主动增加通过CAC的气流以抽取凝结物。可替代地，由于增加的气流，抽取可以在踩加速器踏板期间发生。在抽取期间，可以通过调整一系列发动机控制来维持发动机扭矩。在图7-8处介绍了示例调整和抽取运转。这些示例突出显示了触发并执行CAC清除循环所需的控制。火花正时还可以由控制器基于进气歧管湿度的变化而调整，部分由CAC中的凝结物水平确定，在图6处被详述。在图9处介绍了基于湿度和CAC凝结物水平对临界爆震极限和火花正时的示例调整。在图11-12处示出了伴随着对火花正时的调整的示例抽取运转。现在参照图1，示出了内燃发动机10的更详细的示例。包含多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制,多个汽缸中的一个汽缸在图1中被不出。发动机10包括燃烧室(汽缸)30和汽缸壁32，活塞36被设置在其中，并且被连接至曲轴40。燃烧室30被显示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管46和排气歧管48连通。每个进气和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。可以通过凸轮相位器58相对于曲轴位置调整排气门54的打开和关闭时间。可以通过凸轮相位器59相对于曲轴位置调整进气门52的打开和关闭时间。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。进气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。以此方式,控制器12可以通过相位器58和59控制凸轮正时。可变凸轮正时(VC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机方法，其包含：响应于增压空气冷却器中的凝结物水平，将发动机气流增加至大于车辆操作者所要求的发动机气流，通过调整发动机执行器来维持扭矩而不增加发动机扭矩。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·格鲁格拉，A·N·班克，曲秋平，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US