增压空气冷却器控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种增压空气冷却器布置、增压空气冷却器箱及方法。所述增压空气冷却器布置包含具有可运行的热传递区域的增压空气冷却器，可运行的热传递区域被配置为从所述增压空气冷却器内侧到所述增压空气冷却器外侧传递热量。所述增压空气冷却器布置还包含被配置为将所述可运行的热传递区域从相对大的区域改变为相对小的区域的阀门。

【技术实现步骤摘要】
增压空气冷却器控制系统和方法相关申请本申请要求在2012年4月9日提交的美国专利申请No.61∕621928的优先权，其全部内容并入此处，以供参考。
本申请涉及一种用于冷却由压缩机压缩以后的发动机增压空气的方法和系统，并且包含其中增压空气冷却器的运行性热传递区域在发动机和车辆运行过程中通过带有阀门布置可更改的方法和系统。
技术介绍
许多内燃发动机包含涡轮增压器或机械增压器，涡轮增压器或机械增压器被配置为通过被设置为从发动机的排气流中捕获能量的涡轮所驱动的压缩机压缩进气来迫使更大空气质量进入发动机的进气歧管和燃烧室。然而，压缩倾向于加热进气，从而导致增压空气的密度的降低。使用增压空气冷却器来补偿由增压作用所引起的加热是已知的。为了在增压应用中和在热环境工况下实现增压空气冷却器（CAC）的高效性，增压空气冷却器应当是大型的并且接收“第一空气”，（例如在散热器和所有其他冷却装置的前方）。在潮湿和较冷的气候条件下的运行过程中，CAC的尺寸可以是这样以致空气中的水蒸汽将会凝结并且储存在CAC中。当进气流达到足够高的速率时，冷凝水可以从CAC中除去并且吸入发动机。然而，如果太多的水太迅速地吸入发动机，发动机可能失火。这种失火可能是极端的状况。相反地，在低空气流量需求的过程中空气流速率保持较高并且可能不允许CAC中的冷凝物积聚。
技术实现思路
实施例可能提供可以在增压发动机应用中致动的阀门。阀门可以是机械的或者电力的，并且在一些示例中可以位于增压空气冷却器（CAC）、进口箱或出口箱中，以便利用预定的发动机工况所需要的CAC的要求容量空间。实施例可以利用一个或更多阀门，它们被配置为在低发动机空气流量要求过程中闭合CAC的部分并且在高发动机空气流量要求过程中打开整个CAC。这样，在低空气流量运行和高空气流量运行的过程中可以更好地满足效率要求。本申请公开了增压空气冷却器布置、增压空气冷却器箱及其方法。增压空气冷却器布置包含具有可运行的热传递区域的增压空气冷却器，可运行的热传递区域被配置为从增压空气冷却器内侧到增压空气冷却器外侧传递热量。增压空气冷却器布置也可以包含阀门，其被配置为使可运行的热传递区域从相对大的区域改变为相对小的区域并且再变回。这样热传递区域的量和CAC的容量空间可以根据发动机运行而调整。例如，在更倾向于冷凝物形成的工况下（例如较低流量的发动机工况），阀门能够经调整以便减少增压空气冷却器中的打开通道的数量，从而增加空气流速率。然而，在较不倾向于冷凝物形成的工况下(例如与较低流量的发动机工况相比的较高流量的发动机工况），阀门能够经调整以便增加增压空气冷却器中的打开通道的数量，从而减少空气流阻力和增加空气流冷却。在另一实施例中，增压空气冷却器布置进一步包括经密封用于与增压空气冷却器的一侧流体连通的增压空气冷却器箱，并且其中阀门包含在增压空气冷却器箱和增压空气冷却器的一侧之间的接合处铰接定位的板。在另一实施例中，板在近端枢转地耦合增压空气冷却器箱，并且在板的远端进一步包括偏置件，其被配置为偏置板的移动。在另一实施例中，增压空气冷却器箱包括：流体地耦合流体管路的第一侧；流体地耦合增压空气冷却器的第二侧；以及阀门元件，其具有：被配置为允许流体穿过增压空气冷却器的第一部分的第一位置；以及被配置为允许流体穿过增压空气冷却器的第二部分的第二位置，其中第一部分比第二部分大。在另一实施例中，流体是进气，并且其中阀门元件包含：固定在增压空气冷却器箱内侧从而使增压空气冷却器箱分成第一部分和第二部分的划分件，流体管路被配置为使进气流进第一部分；划分件中的孔；与划分件铰接的挡板，并且其中：当挡板大部分没有与划分件接触时阀门元件处在第一位置，以致孔是打开的，并且当挡板大部分与划分件接触时阀门元件处在第二位置，以致孔是闭合的；孔的尺寸被设置为暴露挡板的第一侧的第一区域，以致第一区域和当孔由挡板闭合时施加在第一区域上的第一流体压力的数学乘积在挡板上产生打开的力量，挡板的第二侧具有第二区域，以致第二区域和施加在第二区域上的第二流体压力的数学乘积在挡板上产生闭合的力量，其中闭合力量比打开力量大；以及被配置为使挡板从第一位置移动到第二位置的致动器。在另一实施例中，第一部分实质上是整个增压空气冷却器，并且第二部分是小于整个增压空气冷却器。在另一实施例中，增压空气冷却器箱是增压空气冷却器进口箱，其具有带有相对小的进口侧和相对大的出口侧的基本上梯形的形状，出口侧具有基本上直线的周边边缘，其被配置为与增压空气冷却器的基本上线性的侧面的边缘密封接合，阀门元件包含板，板在出口侧耦合到进口箱，以便从第一位置向第二位置铰接移动，在第一位置中板成角度以进入由增压空气冷却器箱的外侧壁限定的容量空间中，在第二位置中板与增压空气冷却器的侧面抵靠。在另一实施例中，阀门元件包含与增压空气冷却器箱的第二侧铰接耦合的板；并且其中当在第一位置时，板形成与增压空气冷却器的侧面大于0deg的角度，从而允许空气流进增压空气冷却器的传热管道的末端，并且当在第二位置时，板与增压空气冷却器的传热管道的末端齐平，从而显著地阻止空气流进传热管道的末端。在另一实施例中，板包含被配置为紧密匹配/紧贴传热管道的末端的表面形貌。在另一实施例中，增压空气冷却器箱进一步包括偏置件，其被配置为朝向第一位置或者第二位置铰接偏置板。在另一实施例中，用于发动机增压空气冷却器的方法包含可调整的板和容量空间，容量空间包含非零的子容量空间和非零的剩余容量空间，该方法包括：通过移动板使气流流进容量空间，以便提供使气流流进增压空气冷却器的全部管道的进口；并且通过移动板使气流仅流进子容量空间，以便闭合使流体进入所剩余的容量空间的进口。在另一实施例中，运行发动机的增压空气冷却器的方法包括：当发动机是在热环境条件下运行时使流体流进增压空气冷却器的第一容量空间；并且当发动机是在潮湿或较冷的条件下运行时使流体流进增压空气冷却器的第二容量空间，第二容量空间是第一容量空间的一部分。应当明白的是提供上述
技术实现思路
以便以简化的形式介绍选择的概念，它在具体描述中有进一步的描述。这并不意味着要确定所要求主题的关键或根本特征，所要求主题的范围由权利要求而唯一限定。而且，所要求主题不限于解决以上或本公开任一部分中所提到的任一缺点的实施方式。附图说明图1示出示例性车辆系统布局，其包含根据本公开的进气系统和增压空气冷却器布置。图2示出增压空气冷却器布置的正视透视图，其去掉了一部分以便示出其一些内部细节。图3A和3B示出根据不同实施例的阀门横截面图，其示出了阀门的分别的打开位置和闭合位置。图4示出根据不同实施例的增压空气冷却器箱的透视图。图5示出可能包含在增压空气冷却器箱（比如图4所示的增压空气冷却器箱）中的示例性挡板的一侧视图。图6示出图4所示的示例性增压空气冷却器箱在不同状态的透视图。图7示出根据不同实施例的示例性增压空气冷却器箱的另一侧视图。图8示出根据不同实施例的示例性增压空气冷却器箱的透视后视图。图9示出根据不同实施例的示例性增压空气冷却器箱的正视图。图10示出运行根据本公开的发动机的增压空气冷却器的示例性方法的流程图。图11示出图10所示的方法的示例性修改的流程图。图12示出运行根据本公开的发动机的增压空气冷却器的另一示例性方法的流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增压空气冷却器布置，其包括：增压空气冷却器，其具有被配置为从所述增压空气冷却器的内侧向所述增压空气冷却器的外侧传递热量的可运行的热传递区域；和阀门，其被配置为使所述可运行的热传递区域从相对大的区域改变为相对小的区域。

【技术特征摘要】
2012.04.09 US 61/621,928;2012.08.06 US 13/567,9791.一种增压空气冷却器布置，其包括：增压空气冷却器，其具有被配置为从所述增压空气冷却器的内侧向所述增压空气冷却器的外侧传递热量的可运行的热传递区域；和阀门，其被配置为使所述可运行的热传递区域从相对大的区域改变为相对小的区域，其中所述阀门包括可调整的板，所述板包括在所述板的第一侧上的第一暴露区域和在所述板的第二侧上的第二暴露区域，所述第二侧与所述第一侧相反且所述第二暴露区域大于所述第一暴露区域。2.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，进一步包括：位于所述增压空气冷却器中的多个冷却管道，基本上全部所述多个冷却管道限定了所述相对大的区域，所述多个冷却管道的一部分限定了所述相对小的区域；进口箱，其布置在进气通道和所述增压空气冷却器之间，向所述多个冷却管道提供进气的流体通路；和所述阀门位于所述进口箱中。3.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，其中所述可调整的板与增压空气冷却器进口箱枢转地耦合，以便选择性地阻挡流进入所述增压空气冷却器的一部分，从而使所述可运行的热传递区域改变为所述相对小的区域。4.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，其中所述相对小的区域是在从第一组管道开口可进入的第一组管道中的区域；并且其中所述相对大的区域是所述第一组管道中的区域和从另外的第二组管道开口可进入的第二组管道中的区域的结合。5.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，其中所述阀门包含：阀座构件，其包括基本平的固定构件，该固定构件具有一个或更多个穿过其的孔，和闭合构件，其被配置为从第一位置移动到第二位置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·科克里尔，S·S·亚马达，C·P·格卢格拉，P·A·法比安，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：