用于减小发动机中水积聚的方法和系统技术方案

本申请涉及用于减小发动机中水积聚的方法和系统，提供了用于在发动机不燃烧状况期间减小发动机进气口中的冷凝物积聚的方法和系统。在一个示例中，在发动机不燃烧状况期间，响应于高于阈值环境湿度和低于阈值进气歧管温度，可以闭合可停用汽缸的进气门和排气门以便密封汽缸，并且在紧接随后发动机燃烧状况期间，可以启用可停用汽缸的进气门和排气门，并且在不可停用汽缸中开始燃烧之前，可以在可停用汽缸中恢复燃烧。而且，在发动机不燃烧状况期间，剩余的热排气可以再循环到进气歧管以便使进气歧管中的冷凝物蒸发。

Method and System for Reducing Water Accumulation in Engines

The present application relates to methods and systems for reducing water accumulation in engines, and provides methods and systems for reducing condensate accumulation in engine intake during engine non-combustion conditions. In one example, the intake and exhaust valves of the deactivated cylinder can be closed to seal the cylinder in response to ambient humidity higher than the threshold and temperature lower than the threshold intake manifold during the non-combustion state of the engine, and the deactivated cylinder intake and exhaust valves can be activated immediately following the combustion state of the engine, and start combustion in the non-deactivated cylinder. Previously, combustion can be restored in a deactivated cylinder. Moreover, during the engine non-combustion condition, the remaining hot exhaust can be recycled to the intake manifold to evaporate the condensate in the intake manifold.

【技术实现步骤摘要】
用于减小发动机中水积聚的方法和系统
本说明书总体涉及用于减少发动机进气口(intake)中水积聚的方法和系统。
技术介绍
在发动机燃烧时，积聚在发动机进气口中的冷凝物可能被摄入在发动机中，由此导致失火。例如，来自潮湿空气的湿气可能在发动机部件(诸如进气歧管和增压空气冷却器)上冷凝并且局部地形成水坑。在进气歧管中或在耦接到进气歧管的增压空气冷却器(CAC)中积聚的冷凝物可能在发动机操作期间进入发动机汽缸并且导致燃烧不稳定性。提供了用于减小由于摄入冷凝物而导致的发生发动机失火的各种方法。在一种示例性方法中，如Russ等人在US20160169170中所示的，公开了一种用于增加通过增压空气冷却器(CAC)的空气流以便从CAC中清除(purge)冷凝物的方法。可变排量发动机(VDE)的多个发动机汽缸被选择性地停用,以便经由CAC瞬时增加空气流。在汽缸停用期间，可以在进气门和排气门保持操作的同时禁用向一个或多个停用的发动机汽缸加注燃料，由此增加通过CAC的空气流。通过基于清除CAC中存储的冷凝物所需的空气流增加来调整停用汽缸的数量，减小了冷凝物摄入量。然而，本文的专利技术人已经认识到以上方法的潜在缺点。作为一个示例，方法可能不能够解决在发动机未运行的状况期间积聚在一个或多个发动机部件处的冷凝物。专利技术人已经认识到，在选定状况期间，诸如在使用来自系统电池的马达扭矩的混合动力车辆推进期间、在发动机减速燃料关断状况期间、或在发动机怠速-停止状况期间，湿气可能积聚在发动机中。特别地，在此类发动机不燃烧状况期间，发动机进气温度可以下降到低于露点温度。如果在进气温度下降到低于露点温度时，车辆正在行驶通过环境湿度升高的区域，即使发动机未运行，潮湿空气也可能进入进气歧管(诸如经过基本闭合的进气节气门和汽缸阀)。因为在不燃烧状况期间，汽缸阀可以基于发动机停止时的相关凸轮凸角的位置而保持打开，所以进入发动机的潮湿空气可能在进气歧管中冷凝。湿气甚至可能进入汽缸并且在汽缸内冷凝。当重新起动发动机并且随后在发动机汽缸中燃烧燃料时，在进气歧管中收集的冷凝物可能被摄入在汽缸中，从而导致发动机失火和燃烧不稳定性。
技术实现思路
本文的专利技术人已经认识到，可以控制选择性可停用汽缸的阀机构以便在需要时将其保持在闭合位置。在发动机不燃烧并且车辆正在行驶通过进气歧管中可能存在来自环境空气的冷凝的状况的状况期间，通过将所述阀机构保持为启用地(actively)闭合，可以减小在至少那些可停用汽缸中的湿气摄入。因此，在一个示例中，上述问题可以通过一种发动机方法来解决，所述方法包括：响应于高于阈值环境湿度，在发动机不燃烧状况期间，保持可停用汽缸阀闭合；以及在紧接随后发动机燃烧状况期间，启用所述可停用汽缸阀，并且在不可停用汽缸中开始燃烧之前，在可停用汽缸中开始燃烧。以此方式，在环境湿度高同时车辆在发动机不燃烧燃料的情况下操作时，耦接到可停用汽缸的阀可以有意地保持闭合以减小进入汽缸的湿气摄入。作为一个示例，在发动机不燃烧状况(诸如使用马达扭矩的车辆推进、减速燃料关断状况和发动机怠速-停止状况)期间，发动机进气歧管温度可以下降到低于阈值温度(诸如露点温度)。如果车辆同时行驶通过具有高于阈值环境湿度的区域，如基于来自发动机系统传感器和/或来自通信地耦接到车辆的外部网络的输入所估计的，则充满湿气的空气可能进入进气歧管并且在进气歧管中冷凝。为了减小这种湿气从进气歧管到发动机汽缸的摄入，当发动机不燃烧燃料时，发动机可以使用马达扭矩来旋转以便接合发动机的选择性可停用汽缸的阀致动机构。调整所施加的马达扭矩的量以使得阀可以保持闭合，由此密封相应的汽缸。由于发动机排气歧管可以在发动机不燃烧状况期间继续保持热量，因此响应于高于阈值排气温度，也可以通过排气再循环(EGR)通道将未燃烧的燃料和热排气从排气歧管引导到进气歧管以便进一步减小进气歧管冷凝。在发动机不燃烧时，阀可以保持闭合，直到满足发动机重新起动状况。在重新起动的紧接随后发动机燃烧事件期间，可以通过致动对应的阀机构来重新启用可停用汽缸，并且可以首先在可停用汽缸中恢复燃烧，同时使不可停用汽缸保持在不燃烧状况。在可停用汽缸中恢复燃烧后已经经过阈值数量的发动机循环之后，可以在不可停用汽缸中恢复燃烧，同时保持可停用汽缸中的燃烧。以此方式，通过在发动机不燃烧状况期间选择性地关闭可停用发动机汽缸的阀，响应于高于阈值环境湿度，可以减小到可停用汽缸中的湿气摄入以及汽缸内的湿气积聚。因此，在随后发动机操作期间，也减小了那些汽缸中的失火发生。通过同时使热的残余排气再循环通过进气歧管，也可以减小进气歧管中的湿气冷凝。在紧接随后发动机重新起动期间重新启用可停用汽缸并且在可停用汽缸中开始恢复燃烧(在不可停用汽缸中恢复燃烧之前)的技术效果是：可以增加进气歧管温度，可以使积聚的湿气蒸发。通过在不可停用汽缸(其阀不能启用地保持闭合)中开始燃烧之前允许至少一些积聚的湿气蒸发，在汽缸燃烧期间到不可停用汽缸的冷凝物摄入减小，由此在不可停用汽缸中增加燃烧稳定性和减少失火发生。通过在高于阈值环境湿度状况期间，在发动机不燃烧时使热的残余排气再循环到进气歧管，残余排气热可以有效地用于增加发动机进气温度，由此减小进气歧管水坑形成的可能性。总的来说，通过在发动机不燃烧状况期间减小进气歧管中以及发动机汽缸内的水积聚，在紧接随后发动机燃烧状况期间，可以增加燃烧稳定性并且可以降低失火倾向。应当理解的是，提供以上
技术实现思路
以便以简单形式引入在具体实施方式中进一步描述的构思选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求来唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出了配置有单独汽缸停用机构的发动机的示例性实施例。图2示出了耦接到混合动力车辆的示例性可变排量发动机(VDE)系统。图3示出了说明一种可以在发动机不燃烧状况期间实施以减小发动机进气口中水积聚的示例性方法的流程图。图4示出了说明一种可以在高湿度状况期间实施以关闭发动机的示例性方法的流程图。图5示出了根据本公开的发动机进气口中水积聚的示例性减小。具体实施方式以下描述涉用于在高于阈值环境湿度状况期间，在发动机处于不燃烧状况时减小进入发动机汽缸的水摄入的系统和方法。如参考耦接到混合动力车辆系统的示例性发动机系统描述的，如图1-图2所示的，DE中的选择性汽缸停用允许选择性地密封一个或多个发动机汽缸。发动机控制器可以被配置成执行控制例程(诸如图3的示例性例程)，以便在发动机不燃烧状况期间通过保持选择性可停用汽缸的阀闭合来减小积聚在发动机进气口中的汽缸水摄入。控制器还可以在高于阈值环境湿度状况期间调整发动机关闭位置(诸如经由图4的控制例程)，以便关闭发动机并使其处于至少选择性可停用汽缸的阀被闭合的位置。图5中示出了一种能够减少发动机进气水积聚和汽缸内水摄入的发动机调整的示例。图1示出了耦接到车辆系统102的发动机10的示例性实施例100。发动机10可以具有第一排15a和第二排15b。在所描绘的示例中，发动机10是具有第一排和第二排的V8发动机，每排具有四个汽缸。发动机10具有进气歧管16、节气门20和耦接到排放控制系统30的排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机方法，其包括：响应于高于阈值环境湿度，在发动机不燃烧状况期间，保持可停用汽缸阀闭合；以及在紧接随后发动机燃烧状况期间，启用所述可停用汽缸阀，并且在不可停用汽缸中开始燃烧之前，在可停用汽缸中开始燃烧。

【技术特征摘要】
2017.08.09 US 15/673,3291.一种发动机方法，其包括：响应于高于阈值环境湿度，在发动机不燃烧状况期间，保持可停用汽缸阀闭合；以及在紧接随后发动机燃烧状况期间，启用所述可停用汽缸阀，并且在不可停用汽缸中开始燃烧之前，在可停用汽缸中开始燃烧。2.根据权利要求1所述的方法，其中保持所述可停用汽缸阀闭合包括通过电动马达使所述发动机旋转以接合耦接到所述可停用汽缸阀的一个或多个凸轮轴，以用于停用所述可停用汽缸阀，同时使不可停用汽缸阀保持在启用状态。3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述可停用汽缸中开始燃烧包括，针对紧接所述可停用汽缸阀的启用的阈值数量的发动机循环，向所述可停用汽缸喷射燃料并且提供火花，同时保持在所述不可停用汽缸中加注燃料和点火花被禁用。4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述不可停用汽缸中开始燃烧包括，在所述阈值数量的发动机循环之后，向所述不可停用汽缸喷射燃料并且提供火花，同时保持在所述可停用汽缸中能够加注燃料和点火花，其中所述发动机循环的阈值数量基于进气歧管温度，所述阈值数量随着所述发动机进气温度的增加而减少。5.根据权利要求4所述的方法，其还包括在所述发动机不燃烧状况期间，响应于所述发动机中的残余排气的高于阈值温度，调整耦接到排气再循环通道即EGR通道的EGR阀以便使所述残余排气通过所述EGR通道从发动机排气歧管再循环到进气歧管。6.根据权利要求5所述的方法，其中调整所述EGR阀包括随着所述残余排气的温度增加、所述环境湿度增加、或所述进气歧管温度减少，增加所述EGR阀的开度。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机耦接在车辆中，并且其中通过进气湿度传感器、挡风玻璃湿度传感器和天气数据中的一个或多个来测量所述环境湿度，所述天气数据包括通过无线通信从通信地耦接到所述车辆的外部网络检索的环境湿度状况。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述车辆是还包括耦接到电池的电机的混合动力车辆，并且其中所述紧接随后发动机燃烧状况响应于低于所述电池的阈值荷电状态或高于阈值操作者扭矩需求。9.根据权利要求8所述的方法，其还包括：在所述高于阈值环境湿度期间，响应于发动机关闭请求，禁用向所述可停用汽缸和所述不可停用汽缸中的每个加注燃料；以及调整发动机关闭转速分布以便使所述发动机停止在其中所述可停用汽缸阀被闭合的发动机停止位置。10.根据权利要求9所述的方法，其中调整所述发动机转速分布包括通过所述混合动力车辆的起动机马达或所述电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·杜达尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US