具有增压空气冷却器的内燃发动机的操作方法技术

本发明专利技术涉及具有增压空气冷却器的内燃发动机的操作方法。一种用于操作内燃发动机的示例方法，所述内燃发动机具有至少一个气缸、将增压空气供应至所述至少一个气缸的至少一个进气管道以及用于控制由增压空气冷却器和围绕所述增压空气冷却器的旁通管道引导的增压空气流的装置，所述方法包含使用所述装置控制增压空气流，该装置包括两级可转换关闭元件和持续可调整关闭元件，其中在至少一个进气管道内平行于旁通管道布置的两级可转换关闭元件在打开位置和闭合位置之间转换，并且通过在打开位置和闭合位置之间持续可调整的所述关闭元件，所述旁通管道被打开或关闭至较大或较小程度。按此方式，可防止发动机停机过程中的抖动。

【技术实现步骤摘要】
具有增压空气冷却器的内燃发动机的操作方法相关申请本申请要求于2011年6月30日提交的德国专利申请号102011078457.8的优先权，该申请的全部内容包含在此以供参考。
本专利技术涉及内燃发动机的操作方法。
技术介绍
内燃发动机正越来越普遍地被配有增压，其中增压是用于增加动力的主要方法，其中发动机燃烧过程中所需的增压空气被压缩，结果，更多的增压空气质量能够在每工作循环被供应至每个气缸。以这种方式，能够增加燃料质量并因此增加平均有效压力。优选地是在进气管道中提供增压空气冷却器，通过增压空气冷却器，增压空气冷却器的增压空气在进入至少一个气缸之前被冷却。冷却器降低了温度，并且因此增加增压空气的密度，以便冷却器还有助于改善至少一个气缸充气，也就是说到更大的空气质量。结果，通过冷却产生压缩。如果内燃发动机配备了排气再循环（EGR）系统，通过EGR方式再循环至入口侧的排气与新鲜的进气空气混合，按此方法产生的新鲜空气和再循环排气的混合物形成增压空气，如果适合则将其供应至增压空气冷却器用于冷却。再循环排气可基本被引入增压空气冷却器上游或下游的进气系统的至少一个进气管道。持续地通过增压空气冷却的方式，也就是说处于内燃发动机所有操作条件下，从增压空气中抽出最大可能的热量不是目的。实际上，例如在内燃发动机的预热阶段或在颗粒过滤器再生过程中，其中，在排气系统的出口侧提供颗粒过滤器，寻求增压空气冷却的需求依赖型控制，这允许内燃发动机的不同操作模式，并且考虑到将无冷却增压空气供应至内燃发动机将是有利的。在此假设增压空气的温度提高，并因此气缸新鲜充气的温度提高，同样地提高了排气的温度。为了能够绕开增压空气冷却器，也就是说能够引导增压空气越过增压空气冷却器，提供旁通管道，该旁通管道从增压空气冷却器上游的至少一个进气管道处分叉，然后再通向增压空气冷却器下游的至少一个进气管道内。需要用于控制通过增压空气冷却器和旁通管道引导的增压空气流的装置。根据上述系统，能够在旁通管道内布置优选地持续可调整的关闭元件，通过该关闭元件，旁通管道被打开或关闭至较大或较小程度，由此，通过旁通管道引起的到增压空气流的流阻被改变和设置。当旁通管道被闭合时，也就是关闭，所有增压空气流经增压空气冷却器。相反，如果旁通管道打开至较大或较小程度，增压空气流被分开，同时只有部分增压空气流通过增压空气冷却器，而残留的增压空气流被引导通过经过旁通管道越过增压空气冷却器。在此，两个部分流的大小取决于在旁通管道中提供的关闭元件的位置。控制增压空气冷却的上述构思能够使得旁通管道在关闭元件打开时被打开，并且通过将关闭元件移至闭合位置而被关闭。相反，通往增压冷却器的进气管道总是打开的，也就是说持续打开，并且就其流体横截面而言也是不能被改变的。因此，增压空气冷却器无法完全停用，从而使得总是有部分增压空气流流经增压空气冷却器。该事实具有两个不利影响。第一，部分增压空气流一直被冷却，即使应该只有无冷却增压空气被供应至内燃发动机。第二，即使在内燃发动机停机后，由于至少一个停转活塞的吸气作用，增压空气经过进气管道或进气系统被供应到至少一个气缸。后一种情况引起内燃发动机由于停转的过程的震动或抖动，这将持续若干工作循环。
技术实现思路
在此，专利技术者已认识到上述问题，并提供了至少部分地解决上述问题的方法。在一个实施例中，提供用于操作内燃发动机的方法，其中内燃发动机具有至少一个气缸、将增压空气供应到至少一个气缸的至少一个进气管道、以及用于控制由增压空气冷却器和围绕增压空气冷却器的旁通管道引导的增压空气流的装置，该方法包括使用所述装置控制增压空气流，其中该装置包括两级可转换关闭元件和持续可调整关闭元件，其中在至少一个进气管道内平行于旁通管道布置的两级可转换关闭元件在打开位置和闭合位置之间转换，并且通过关闭元件，旁通管道被打开或关闭至较大或较小程度，其中关闭元件在打开位置和闭合位置之间是持续可调整的。按这种方式，依据所需的进气空气冷却，进气空气可完全经过增压空气冷却器、部分地经过增压空气冷却器或不流经增压空气冷却器而被传送至发动机。进一步地，通过闭合两个关闭元件，可防止进气空气到达发动机，这样当内燃发动机停机时，可防止内燃发动机震动或抖动。当单独或结合附图，通过下面的详细说明，本专利技术的上述优势和其他优势、以及特征将是明显的。应理解，提供上述概要说明是为了以简化的形式介绍选择的概念，其将在详细说明中进一步说明。这并不意味着要确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所述主题的范围仅由权利要求限定。另外，所要求保护的主题不受限于解决上述或在本公开的任何部分中所指的任何缺点的实施方式。附图说明图1示例性示出内燃发动机第一实施例的进气系统的一部分，其中该内燃发动机包含用于在第一开关状态中控制增压空气流的装置。图2以放大的比例示意性示出图1中指示的细节Y，其中装置处于第二开关状态。图3以放大的比例示意性示出图1中指示的细节Y，其中装置处于第三开关状态。图4以放大的比例示意性示出图1中指示的细节Y，其中装置处于第四开关状态。图5以放大的比例示意性示出图1中指示的细节Y，其中装置处于第五开关状态。图6示例性示出包括图1进气系统的发动机。图7是示出根据本专利技术实施例的用于控制增压空气流的装置的方法的流程图。具体实施方式根据本公开，提供两种用于控制增压空气流的关闭元件。与之前的方法相比，内燃发动机被提供有附加的关闭元件，该关闭元件在两级中是可转换的并且被布置在至少一个进气管道内。通过打开和关闭进气管道，所述关闭元件用于启用和停用增压空气冷却器。为了旁通管道或由增压空气流的旁通管道提供的流体横截面保持不受所述关闭元件的开关状态影响，关闭元件被布置在与旁通管道平行延伸的进气管道部分中。当无冷却增压空气被供应至内燃发动机，例如，冷启动后，内燃发动机应该尽可能快地预热以减少摩擦损失和排放时，两级可转换关闭元件能够被移至闭合位置。如果提供用于排气后处理的颗粒过滤器是待被再生的，通过旁绕冷却提高增压空气温度从而提高排气温度同样是有利的方法。在提及的两种情况中，旁通管道然后被用于将未冷却增压空气供应到至少一个气缸。除了两级可转换关闭元件之外，根据本专利技术的内燃发动机或用于控制增压空气流的装置具有在打开位置和闭合位置之间是持续可调整的关闭元件，并通过该关闭元件，旁通管道的流体横截面以持续变化的方式被改变和设置。虽然两级可转换关闭元件或者关闭或者打开通往增压空气冷却器的进气管道，但是经过旁通管道引导的增压空气流可根据需要，使用持续可调整关闭元件改变和控制。当可转换关闭元件处于打开位置时，增压空气流能够被分开形成流经增压空气冷却器的部分空气流和被引导经过旁通管道越过增压空气冷却器的部分空气流。在此，两个部分流的大小取决于持续可调整关闭元件的位置。因为通过两个闭合关闭元件，能够防止增压空气供应至根据本专利技术的内燃发动机的至少一个气缸，所以在内燃发动机停机过程中，通过将两个关闭元件移至闭合位置，能够防止由于缓慢的停转过程引起的内燃发动机的震动或抖动。本方法的示例是有利的，其中两级可转换关闭元件和/或持续可调整关闭元件是被电气地、液压地、气动地、机械地或磁性地控制，并且在一些示例中通过发动机控制器控制。本方法的示例是有利的，其中节流阀被用作两级可转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作内燃发动机的方法，所述内燃发动机具有至少一个气缸、将增压空气供应至所述至少一个气缸的至少一个进气管道以及用于控制由增压空气冷却器和围绕所述增压空气冷却器的旁通管道引导的增压空气流的装置，所述方法包含：使用所述装置控制所述增压空气流，所述装置包括两级可转换关闭元件和持续可调整关闭元件，其中在所述至少一个进气管道内平行于所述旁通管道布置的所述两级可转换关闭元件在打开位置和闭合位置之间转换，并且所述旁通管道被所述关闭元件打开或关闭至较大或较小程度，其中所述关闭元件在打开位置和闭合位置之间是持续可调整的。

【技术特征摘要】
2011.06.30 DE 102011078457.81.一种用于操作内燃发动机的方法，所述内燃发动机具有至少一个气缸、将增压空气供应至所述至少一个气缸的至少一个进气管道以及用于控制由增压空气冷却器和围绕所述增压空气冷却器的旁通管道引导的增压空气流的装置，所述方法包含：使用所述装置控制所述增压空气流，所述装置包括两级可转换关闭元件和持续可调整关闭元件，其中在所述至少一个进气管道内平行于所述旁通管道布置的所述两级可转换关闭元件在打开位置和闭合位置之间转换，并且所述旁通管道被所述持续可调整关闭元件打开或关闭至较大或较小程度，其中所述持续可调整关闭元件在打开位置和闭合位置之间被调整，随着所述持续可调整关闭元件的阀瓣从闭合位置移动到所述打开位置，所述阀瓣的自由端在所述进气管道内的流动方向沿圆弧移动，并且两个部分流的大小取决于所述持续可调整关闭元件的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中节流阀用作所述两级可转换关闭元件，并且其中围绕旋转轴线可转动的阀瓣被用作所述持续可调整关闭元件。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述装置布置于所述增压空气冷却器的入口侧。4.根据权利要求3所述的方法，其中被用作持续可调整关闭元件的所述阀瓣围绕旋转轴线可转动，其中所述旋转轴线布置于所述阀瓣的可自由转动端的下游。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述装置布置于所述增压空气冷却器的出口侧。6.根据权利要求5所述的方法，其中被用作持续可调整关闭元件的所述阀瓣围绕旋转轴线可转动，其中所述旋转轴线布置于所述阀瓣的可自由转动端的上游。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述内燃发动机包括在出口侧的至少一个排气管道，用于排放排气，其中：提供至少一个排气涡轮增压器用于增压所述内燃发动机，其中所述排气涡轮增压器包含在所述至少一个排气管道内布置的涡轮机和在所述至少一个进气管道内布置的压缩机，以及提供包含再循环管道的排气再循环装置，其中所述再循环管道从所述涡轮机下游的所述至少一个排气管道分叉，并且通向所述压缩机上游的所述至少一个进气管道。8.根据权利要求7所述的方法，其中提供附加的排气再循环装置，其包含从所述涡轮机上游的至少一个排气管道分叉并且通向所述压缩机下游的至少一个进气管道的管道。9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过处于闭合位置的所述持续可调整关闭元件，所述旁通管道被阻塞，以及通过处于所述打开位置的所述持续可调整关闭元件，所述至少一个进气管道至少缩窄。10.根据权利要求1所述的方法，还包含闭合所述持续可调整关闭元件，并且打开所述两级可转换关闭元件，以引导所述增压空气流...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·W·维吉尔德，A·库斯克，D·罗杰，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：