用于从机械空气调节系统提取水用于水喷射的系统和方法技术方案

本申请涉及用于从机械空气调节系统提取水用于水喷射的系统和方法。提供用于调整摩擦制动作用力的量和空气调节压缩机负载以收集用于到发动机中的水喷射的水的方法和系统。在一个示例中，方法包括基于水喷射系统的储水罐中的水液位，调整机械空气调节系统的AC压缩机负载和摩擦制动作用力的量。此外，该方法可包括调整AC压缩机负载与摩擦制动作用力的比率以传送驾驶员需求的制动作用力。

Systems and methods used to extract water from a mechanical air conditioning system for water injection

The present application relates to a system and method for extracting water from a mechanical air conditioning system for water injection. Methods and systems are provided for adjusting the amount of the friction braking force and the air conditioning compressor load to collect water for water jet in the engine. In one example, the method includes adjusting the water level of the water storage tank based on the water injection system, adjusting the amount of AC compressor load and friction braking force of the mechanical air conditioning system. In addition, the method can include adjusting the ratio of the load of the AC compressor to the friction braking force to transmit the brake force required by the driver.

【技术实现步骤摘要】
用于从机械空气调节系统提取水用于水喷射的系统和方法
本申请大体涉及用于发动机的机械空气调节系统和水喷射系统的方法和系统。
技术介绍
内燃发动机可以包括水喷射系统，其将水从储罐喷射到多个位置，包括进气歧管、发动机汽缸的上游，或者直接喷射到发动机汽缸中。将水喷射到发动机进气空气中可以提高燃料经济性和发动机性能，以及减少发动机排放。当水被喷射到发动机进气装置或汽缸中时，热从进气空气和/或发动机部件被传递到水。这种热传递导致蒸发，从而导致冷却。将水喷射到(例如，进气歧管中的)进气空气降低进气空气温度和发动机汽缸处的燃烧温度。通过冷却进气空气充气，可以降低爆震倾向而不会富集燃烧空燃比。这也可以允许较高的压缩比、提前的点火正时和降低的排气温度。因此，提高燃料效率。另外，较大的容积效率可以导致增加的扭矩。此外，使用水喷射的降低的燃烧温度可以减少NOx，而较有效的燃料混合物可以减少一氧化碳和碳氢化合物排放。如上所述，水可以被储存在车辆中以根据需要提供用于喷射的水。然而，为了满足发动机的水喷射需求，车辆需要具有足够的水供应。在一个示例中，水喷射的储水罐可以由车辆操作者被手动地重新填充。然而，在某些情况下，可能不容易获得用于重新填充罐的水，诸如蒸馏水，并且对于操作者来说必须重新填充罐可以是不期望的。重新填充储水罐的其他方法包括从车辆上的其他车辆系统收集水(或冷凝物)，诸如从空气调节(AC)系统收集水。例如，Kohavi和Peretz在US2011/0048039中所示的方法包括从空气调节系统提取水。其中，收集冷凝物基于储存在储水容器(例如，罐)中的水的量。然而，本专利技术人已经认识到这些方法的潜在问题。具体地，当AC系统已经操作时，从AC系统适时地收集水可能不足以满足发动机的水喷射需求。相反地，独立地和/或除了操作者需求之外，基于储水容器中的水液位使用由发动机(例如，机械AC系统)供应的动力运行AC压缩机可以降低水喷射的燃料经济益处。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过一种用于车辆的方法来解决，该方法包括：在制动事件期间，基于联接到水喷射系统的储水器中的水的液位调整机械AC系统的AC压缩机负载和摩擦制动作用力(brakeeffort)的量，以传送驾驶员需求的制动作用力。包括储水器的水喷射系统可以被流体地联接到机械AC系统。因此，当AC压缩机运行时(例如，随着AC压缩机负载增加)，水可以从机械AC系统进行收集并且被储存在储水器处以在水喷射系统中使用。以这种方式，AC压缩机可以在制动事件期间被操作以收集用于水喷射系统的水，从而经由水喷射系统提供用于喷射的水。例如，调整AC压缩机负载和摩擦制动的量可以包括在制动事件期间，响应于储水器(例如，罐)中的水液位小于阈值液位增加AC压缩机负载与摩擦制动的比率，以收集来自AC系统的水。以这种方式，AC压缩机可以被操作以收集用于水喷射系统的水，并且可以递送期望的制动作用力。因此，水喷射系统的储水器可以被自动补充而无需手动填充。此外，通过在制动事件期间运行AC压缩机以收集用于喷射的水，AC压缩机可以在发动机处没有添加燃料喷射的情况下操作(例如，来自车辆的动能可以被用于运行压缩机)。因此，可以改善燃料经济性。应当理解，上面的
技术实现思路
被提供是为了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。这并不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出包括水喷射系统的发动机系统的示意图。图2示出包括水喷射系统、空气调节系统和发动机的车辆系统的示意图。图3示出用于基于喷射请求将水喷射到发动机中的方法的流程图。图4示出用于从空气调节系统收集冷凝物并且储存提取的冷凝物用于在发动机处的水喷射的方法的流程图。图5示出用于如果车辆操作者尚未请求空气调节，则收集冷凝物用于在发动机处的水喷射的方法的流程图。图6示出描绘响应于储水罐液位和期望的水喷射量对摩擦制动和空气调节压缩机负载的调整的曲线图。具体实施方式以下描述涉及用于基于车辆系统的储水罐中的水液位调整空气调节(AC)压缩机负载和摩擦制动的量的系统和方法。在制动事件期间，摩擦制动的量可以减小并且机械AC系统中的AC压缩机负载增加，以收集用于喷射到发动机中的水，并且递送期望的制动作用力。收集的水可以被储存在水收集系统的储水罐中，且然后经由与发动机联接的一个或多个水喷射器被喷射。图1中示出示例发动机系统的示意图，该发动机系统包括接收来自AC系统的收集的冷凝物并将收集的水喷射到发动机中的水收集系统。在图2中，示出示例车辆系统的示意图，该车辆系统包括与图1所示的实质上相同的发动机系统和水喷射系统。此外，图2示出摩擦制动器、机械AC系统、发动机和水收集系统之间的联接。通过在制动事件期间基于储水罐中的水液位调整摩擦制动作用力与AC压缩机负载的比率，可以供应期望的制动作用力，并且可以从AC系统收集水以重新填充水喷射系统中的储水罐，以便将用于水喷射的水提供到发动机中。图3至图5图示说明用于通过增加AC压缩机负载并减小摩擦制动作用力的量从AC系统收集冷凝物的示例方法。具体地，图3示出用于基于发动机工况确定是否将水喷射到发动机中的方法。图4示出用于通过响应于储水罐中的水液位调整制动事件期间的摩擦制动的量和AC压缩机负载收集水(例如，冷凝物或冷凝水)的方法。在一个示例中，响应于储水罐中的相对低的水液位，摩擦制动的量可以减小并且AC压缩机负载增加以增加水收集。图5示出用于如果尚未请求AC，则确定不喷射水或运行AC压缩机以收集水的燃料经济性损失的方法。例如，如果运行AC压缩机的燃料经济性损失小于不喷射水的燃料经济性损失，则控制器可以操作AC压缩机以收集用于水喷射的水。最后，图6图形化地描绘响应于储水罐液位对摩擦制动和AC压缩机负载的调整。例如，在制动事件期间，响应于储水罐中的水液位低于阈值，可以减小摩擦制动作用力的量并且可以增加AC压缩机负载。以这种方式，基于储水罐中的水液位和发动机的水喷射需求，可以调整水冷凝物收集参数。因此，从AC系统收集的冷凝物可以自动重新填充储水罐，用于在水喷射系统中的后续使用。通过协调AC压缩机和摩擦制动器的操作，水可以被收集用于水喷射系统，并且可以递送期望量的制动作用力。转到附图，图1示出示意性地图示说明的机动车辆102中的水喷射系统60和发动机系统100的实施例。在所描绘的实施例中，发动机10是联接到涡轮增压器13的增压发动机，涡轮增压器13包括由涡轮16驱动的压缩机14。具体地，新鲜空气经由空气滤清器11沿进气通道142被引入发动机10，并且流到压缩机14。压缩机可以是合适的进气空气压缩机，诸如马达驱动的或驱动轴驱动的增压器压缩机。在发动机系统100中，压缩机被示为经由轴19机械地联接到涡轮16的涡轮增压器压缩机，所述涡轮16由膨胀的发动机排气驱动。在一个实施例中，压缩机和涡轮可以联接在双涡流式涡轮增压器内。在另一个实施例中，涡轮增压器可以是可变几何形状的涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何形状根据发动机转速和其它工况主动地改变。如图1所示，压缩机14通过增压空气冷却器(CAC)18联接到节流阀(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的方法，其包括：在制动事件期间，基于联接到水喷射系统的储水器中的水的液位，调整机械AC系统的AC压缩机负载和摩擦制动作用力的量，以传送驾驶员需求的制动作用力。

【技术特征摘要】
2016.09.21 US 15/272,0171.一种用于车辆的方法，其包括：在制动事件期间，基于联接到水喷射系统的储水器中的水的液位，调整机械AC系统的AC压缩机负载和摩擦制动作用力的量，以传送驾驶员需求的制动作用力。2.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述AC压缩机负载和所述摩擦制动作用力的量包括：随着所述水的液位降低，增加AC压缩机负载与摩擦制动作用力的比率。3.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述AC压缩机负载包括：运行所述机械AC系统的AC压缩机，所述AC压缩机被机械地联接到所述车辆的发动机的曲轴。4.根据权利要求3所述的方法，其还包括：在运行所述AC压缩机期间收集由所述机械AC系统产生的水，并且将所述收集的水储存在所述储水器处。5.根据权利要求4所述的方法，其还包括：基于发动机工况，经由所述水喷射系统的一个或多个水喷射器将储存在所述储水器处的所述水喷射到进气歧管、发动机汽缸的进气流道和发动机汽缸中的一个或多个中。6.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在所述制动事件期间，基于所述储水器中的所述水的液位，确定所述AC压缩机负载。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述驾驶员需求的制动作用力基于制动踏板的位置，并且所述方法还包括：基于所述驾驶员需求的制动作用力与所述AC压缩机负载之间的差，确定在所述制动事件期间施加的摩擦制动作用力的量。8.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述AC压缩机负载和所述摩擦制动作用力的量包括：响应于所述水的液位低于阈值水液位减小所述摩擦制动作用力并增加所述AC压缩机负载，并且其中所述减小的量基于所述水的液位低于所述阈值水液位的量。9.根据权利要求8所述的方法，其中响应于所述水的液位低于所述阈值水液位增加所述AC压缩机负载包括：增加所述AC压缩机负载，即使驾驶员未请求在所述车辆的舱室处的AC或者需求的舱室温度大于当前的舱室温度。10.根据权利要求9所述的方法，其还包括：响应于所述驾驶员未请求AC或者在所述制动事件期间所述需求的舱室温度大于所述当前的舱室温度并且增加所述AC压缩机负载，增加进入所述舱室的较暖的空气的混合。11.根据权利要求1所述的方法，其还包括：响应于所述水的液位低于阈值水液位，所述水喷射系统的水喷射需求大于阈值喷射需求，并且运行所述AC压缩机的确定的燃料经济性损失小于不喷射所述水喷射需求的确定的燃料经济性损失，当不存在制动事件并且未请求所述车辆的舱室处的AC时，增加所述AC压缩机负载并且运行所述机械AC系统的所述AC压缩机...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·莱昂内，K·J·米勒，
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