Способ управления работой двигателя (варианты)



Способ управления работой двигателя (варианты)
Способ управления работой двигателя (варианты)
Способ управления работой двигателя (варианты)
Способ управления работой двигателя (варианты)
Способ управления работой двигателя (варианты)

Владельцы патента RU 2666697:

ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи (US)

Способ управления работы двигателя (10) заключается в том, что регулируют посредством электронного контроллера (12) нагрев на сторону (44) впуска наддувочного воздуха охладителя (18) наддувочного воздуха (САС) типа «из воздуха в воздух». Регулировка нагрева заключается в регулировании клапана (40), соединенного с двигателем (10), в ответ на рабочее состояние для нагрева наддувочного воздуха, протекающего через сторону впуска наддувочного воздуха САС (18) с жидким хладагентом, при протекании окружающего воздуха через САС (18) для охлаждения наддувочного воздуха. Регулировка нагрева включает в себя этап, на котором увеличивают температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону (44) впуска наддувочного воздуха САС (18) в ответ на повышенное образование конденсата в САС (18). Раскрыты варианты способа управления работы двигателя. Технический результат заключается в уменьшении образования конденсата в охладителе наддувочного воздуха. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системам и способам обеспечения тепла на стороне впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха, чтобы уменьшать образование конденсата.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели с турбонаддувом используют охладитель наддувочного воздуха (САС) для охлаждения сжатого воздуха из турбокомпрессора до того, как он поступает в двигатель. Окружающий воздух извне транспортного средства или хладагент проходит через САС, чтобы охлаждать всасываемый воздух, проходящий через внутреннюю часть САС. Конденсат может образовываться в САС, когда понижается температура окружающего воздуха, или во влажных или дождливых погодных условиях, при которых наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда всасываемый воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус САС. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно хладагентом в случае водно-воздушных охладителей. Конденсат может накапливаться на дне САС, а затем втягиваться в двигатель за раз при разгоне (или нажатии педали акселератора), увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе.

Другие попытки принять меры в ответ на образование конденсата включают в себя ограничение потока окружающего воздуха в САС для снижения эффективности охлаждения. Однако уменьшение охлаждения САС также может уменьшать охлаждение других компонентов двигателя. Еще один способ уменьшения пропусков зажигания двигателя вследствие засасывания конденсата включает в себя улавливание и/или отведение конденсата из САС. Несмотря на то, что это может снижать уровни конденсата в САС, конденсат перемещается в альтернативное местоположение или резервуар, которые могут быть подвержены другим проблемам, таким как замерзание и коррозия.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров проблемы, описанные выше, могут быть преодолены способом управления работой двигателя, включающим в себя этап, на котором:

регулируют посредством электронного контроллера нагрев на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха (САС) типа «из воздуха в воздух» посредством того, что регулируют клапан, соединенный с двигателем, в ответ на рабочее состояние для нагрева наддувочного воздуха, протекающего через сторону впуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух» с жидким хладагентом, при протекании окружающего воздуха через САС типа «из воздуха в воздух» для охлаждения наддувочного воздуха, протекающего через САС типа «из воздуха в воздух», причем регулировка нагрева включает в себя этап, на котором увеличивают температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух» в ответ на повышенное образование конденсата в САС типа «из воздуха в воздух».

В одном из вариантов предложен способ, в котором рабочее состояние включает в себя одно или более условий образования конденсата в САС типа «из воздуха в воздух», при этом способ дополнительно включает в себя этап, на котором регулируют нагрев в ответ на температуру наддувочного воздуха на стороне выпуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух».

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют нагрев на основании одного или более из влажности окружающей среды, температуры окружающей среды и давления в САС типа «из воздуха в воздух», указывающих на условия образования конденсата.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка нагрева на сторону впуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух» включает в себя этап, на котором увеличивают температуру наддувочного воздуха, протекающего через САС типа «из воздуха в воздух» при охлаждении окружающим воздухом наддувочного воздуха, протекающего через и покидающего САС типа «из воздуха в воздух».

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка нагрева включает в себя этап, на котором уменьшают нагрев в ответ на температуру наддувочного воздуха на стороне выпуска наддувочного воздуха САС, достигающую пороговой температуры.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором уменьшают нагрев в ответ на пониженное образование конденсата.

В одном из вариантов предложен способ, в котором пороговая температура основана на стуке двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка нагрева включает в себя этап, на котором регулируют скорость подачи нагретого хладагента двигателя, протекающего от двигателя выше по потоку от радиатора, на сторону впуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух».

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка скорости подачи нагретого хладагента двигателя включает в себя этап, на котором регулируют положение клапана хладагента, расположенного в первой магистрали хладагента, которая присоединена ко второй магистрали хладагента в местоположении выше по потоку от радиатора и ниже по потоку от двигателя, причем первая магистраль хладагента переносит тепло к поступающему наддувочному воздуху, увеличивая температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» САС, а вторая магистраль хладагента обеспечивает протекание нагретого хладагента двигателя от двигателя к радиатору.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка положения клапана хладагента включает в себя этапы, на которых увеличивают открывание клапана хладагента при увеличении образования конденсата и уменьшают открывание клапана хладагента при уменьшении образования конденсата и повышении температуры на стороне выпуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух».

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулировка нагрева включает в себя этап, на котором регулируют работу электрического источника тепла.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ управления работой двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

увеличивают посредством электронного контроллера поток нагретого хладагента двигателя, протекающего от двигателя выше по потоку от радиатора на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», расположенного во впускном канале двигателя ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя, посредством того, что регулируют исполнительный механизм, соединенный с двигателем для нагрева наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», при протекании окружающего воздуха через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» для охлаждения наддувочного воздуха, протекающего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», в ответ на повышенную потенциальную возможность для образования конденсата при температуре хладагента двигателя выше пороговой температуры хладагента; и

не увеличивают посредством электронного контроллера поток нагретого хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» посредством того, что регулируют исполнительный механизм при температуре хладагента двигателя ниже пороговой температуры хладагента.

В одном из вариантов предложен способ, в котором при увеличении и неувеличении потока нагретого хладагента двигателя обеспечивают протекание наддувочного воздуха через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» посредством окружающего воздуха, проходящего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», и пороговая температура хладагента основана на температуре наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух».

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение потока хладагента двигателя дополнительно происходит в ответ на температуру на выпуске охладителя наддувочного воздуха.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых регулируют клапан хладагента на полностью открытый для увеличения потока и поддерживают клапан хладагента полностью закрытым, чтобы не увеличивать поток, при этом когда клапан хладагента открыт, нагретый хладагент двигателя подают на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», увеличивая температуру наддувочного воздуха, поступающего на впускную сторону охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», а когда клапан хладагента закрыт, нагретый хладагент двигателя не подают на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», причем клапан хладагента расположен в первой магистрали хладагента, которая соединена по текучей среде между второй магистралью хладагента и стороной впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», причем вторая магистраль хладагента обеспечивает протекание нагретого хладагента двигателя от двигателя к радиатору.

В одном из вариантов предложен способ, при котором клапан хладагента открывают, когда образование конденсата больше, чем пороговое значение, и температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха меньше, чем пороговая температура.

В одном из вариантов предложен способ, при котором клапан хладагента закрывают при одном или более из того, что образование конденсата меньше, чем пороговое значение, и температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха больше, чем пороговая температура.

В одном из вариантов предложен способ, при котором клапан хладагента закрывают, когда массовый расход воздуха через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» выше, чем пороговый расход.

В одном из еще дополнительных аспектов предложен способ управления работой двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

при протекании окружающего воздуха через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», расположенного во впускном канале двигателя ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя, для охлаждения наддувочного воздуха, протекающего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух»:

при первом состоянии, включающем в себя образование конденсата, большее чем пороговое значение, и температуру на выпуске охладителя наддувочного воздуха, меньшую чем пороговая температура, регулируют посредством электронного контроллера клапан хладагента, чтобы подавать нагретый хладагент двигателя от магистрали хладагента, расположенной между и обеспечивающей протекание хладагента от двигателя к радиатору, на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», увеличивая температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», при охлаждении окружающим воздухом наддувочного воздуха, протекающего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух»; и

при втором состоянии, отличном от первого, закрывают посредством электронного контроллера клапан хладагента, чтобы прекратить подачу нагретого хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», при продолжении охлаждения окружающим воздухом наддувочного воздуха, протекающего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух».

В одном из вариантов предложен способ, в котором второе состояние включает в себя одно или более из того, что образование конденсата меньше, чем пороговое значение, температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха больше, чем пороговая температура, и массовый расход воздуха через охладитель наддувочного воздуха выше типа «из воздуха в воздух», чем пороговый расход.

Таким образом, температура наддувочного воздуха, проходящего через САС, может повышаться, уменьшая образование конденсата.

В качестве одного из примеров клапан хладагента может регулироваться для подачи нагретого хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха САС в ответ на условия образования конденсата в САС и/или температуру на выпуске САС. Например, когда клапан хладагента открыт, нагретый хладагент двигателя может подаваться на сторону впуска САС, повышая температуру наддувочного воздуха, поступающего в САС. В качестве альтернативы, когда клапан хладагента закрыт, нагретый хладагент двигателя может не подаваться на сторону впуска САС. В одном из примеров клапан хладагента может открываться, когда температура на выпуске САС меньше, чем пороговая температура. В еще одном примере клапан хладагента может закрываться, когда образование конденсата находится ниже порогового значения, и/или температура на выпуске САС больше, чем пороговая температура. Пороговая температура может быть основана на пороговом значении для работы двигателя с детонацией, чтобы уменьшать потенциальную возможность для увеличения детонации в двигателе охлаждением всасываемого воздуха в меньшей степени и/или нагреванием всасываемого воздуха. Таким образом, образование конденсата может уменьшаться наряду с поддержанием относительно эффективной работы двигателя.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схематичное изображение примерной системы двигателя, включающей в себя охладитель наддувочного воздуха и систему охлаждения.

Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа регулировки подачи хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха CAC.

Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа определения количества конденсата внутри CAC согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 показывает графический пример регулировок для клапана хладагента на основании образования конденсата в CAC и температуры на выпуске CAC.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание относится к системам и способам обеспечения тепла на стороне впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха (CAC), чтобы уменьшать образование конденсата. Нагрев в отношении стороны впуска наддувочного воздуха CAC в системе двигателя, такой как система двигателя по фиг. 1, может регулироваться в ответ на образование конденсата в CAC. В одном из примеров регулировка нагрева может включать регулировку скорости подачи нагретого хладагента двигателя на сторону впуска CAC. Способ регулировки подачи нагретого хладагента двигателя в CAC на основании образования конденсата и температуры на выпуске CAC показан на фиг. 2. Клапан хладагента может регулироваться в ответ на повышенное или пониженное образование конденсата. Образование конденсата может включать в себя величину образования конденсата в качестве определяемой посредством способа, представленного на фиг. 3. Фиг. 4 иллюстрирует примерные регулировки для клапана хладагента в ответ на образование конденсата и температуру на выпуске CAC.

Фиг. 1 показывает примерный вариант осуществления системы 100 двигателя в моторном транспортном средстве, проиллюстрированном схематично. Система 100 двигателя может быть включена в транспортное средство, такое как дорожное транспортное средство, в числе других транспортных средств. Несмотря на то, что примерное использование системы 100 двигателя будет описано со ссылкой на транспортное средство, следует понимать, что могут использоваться различные типы двигателей и силовых установок транспортного средства, включая легковые автомобили, грузовики и т.д.

В изображенном варианте осуществления двигатель является двигателем с наддувом, присоединенным к турбонагнетателю 13, включающему в себя компрессор, приводимый в движение турбиной 16. Более точно, свежий воздух вводится по впускному каналу 42 в двигатель 10 через воздушный фильтр 11 и втекает в компрессор 14. Компрессор может быть пригодным компрессором всасываемого воздуха, таким как компрессор нагнетателя с приводом от электродвигателя или с приводом от ведущего вала. В системе 100 двигателя компрессор показан в качестве компрессора турбонагнетателя, механически присоединенного к турбине 16 через вал 19, турбина 16 приводится в движение расширяющимися выхлопными газами двигателя. В одном из вариантов осуществления компрессор и турбина могут быть соединены в пределах двухспирального турбонагнетателя. В еще одном варианте осуществления турбонагнетатель может быть турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT), где геометрия турбины активно меняется в зависимости от скорости вращения двигателя и других условий работы.

Как показано на фиг. 1, компрессор 14 присоединен через охладитель 18 наддувочного воздуха (CAC) к дроссельному клапану 20. CAC, например, может быть теплообменником из воздуха в воздух или из воздуха в воду. Дроссельный клапан 20 присоединен к впускному коллектору 22 двигателя. Из компрессора горячий сжатый воздух поступает на впуск 26 наддувочного воздуха CAC 18, остывает по мере того, как он проходит через CAC, а затем выходит из выпуска 27 наддувочного воздуха, чтобы проходить через дроссельный клапан во впускной коллектор. Поток окружающего воздуха извне транспортного средства может поступать в двигатель 10 через переднюю часть транспортного средства и проходить через CAC, чтобы помогать охлаждению наддувочного воздуха. Конденсат может образовываться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во влажных или дождливых погодных условиях, при которых наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и, возможно, хладагентом в случае водно-воздушных охладителей. Дополнительно, конденсат может накапливаться на дне CAC, а затем втягиваться в двигатель за раз при разгоне (или нажатии педали акселератора), увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе. Таким образом, как конкретизировано в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 2-4, температура на впуске CAC может регулироваться, чтобы уменьшались образование конденсата и события пропусков зажигания в двигателе.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, давление воздушного заряда внутри впускного коллектора считывается датчиком 24 давления воздуха в коллекторе (MAP), а давление наддува считывается датчиком 124 давления наддува. Перепускной клапан компрессора (не показан) может быть присоединен последовательно между впуском и выпуском компрессора 14. Перепускной клапан компрессора может быть нормально закрытым клапаном, выполненным с возможностью открываться в выбранных условиях работы, чтобы сбрасывать избыточное давление наддува. Например, перепускной клапан компрессора может открываться во время условий замедления скорости вращения двигателя для предотвращения помпажа компрессора.

Впускной коллектор 22 присоединен к ряду камер 31 сгорания через ряд впускных клапанов (не показаны). Камеры сгорания, кроме того, присоединены к выпускному коллектору 36 через ряд выпускных клапанов (не показаны). В изображенном варианте осуществления показан одиночный выпускной коллектор 36. Однако в других вариантах осуществления выпускной коллектор может включать в себя множество секций выпускного коллектора. Конфигурации, имеющие множество секций выпускного коллектора, могут давать выходящему потоку из разных камер сгорания возможность направляться в разные местоположения в системе двигателя. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 36 выше по потоку от турбины 16. В качестве альтернативы двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Как показано на фиг. 1, выхлопные газы из одной или более секций выпускного коллектора направляются в турбину 16, чтобы приводить в движение турбину. Когда требуется уменьшенный крутящий момент турбины, некоторое количество выхлопных газов взамен может направляться через регулятор давления наддува (не показан), обходя турбину. Объединенный поток из турбины и регулятора давления наддува затем протекает через устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов. Вообще, одно или более устройств 70 снижения токсичности выхлопных газов могут включать в себя один или более каталитических нейтрализаторов последующей очистки выхлопных газов, выполненных с возможностью каталитически очищать поток выхлопных газов, тем самым снижать количество одного или более веществ в потоке выхлопных газов.

Все или часть очищенных выхлопных газов из устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов могут выбрасываться в атмосферу через выхлопную трубу 35. В зависимости от условий работы, однако, некоторая часть выхлопных газов может взамен отводиться в канал 51 EGR через охладитель 50 EGR и клапан 52 EGR на впуск компрессора 14. Таким образом, компрессор выполнен с возможностью допускать выхлопные газы, отведенные ниже по потоку от турбины 16. Клапан EGR может открываться, чтобы допускать регулируемое количество охлажденных выхлопных газов на впуск компрессора для требуемых рабочих характеристик сгорания и снижения токсичности выхлопных газов. Таким образом, система 100 двигателя выполнена с возможностью выдачи внешнего EGR низкого давления (LP). Вращение компрессора в дополнение к относительно длинному протоку EGR LP в системе 100 двигателя обеспечивает превосходную гомогенизацию выхлопных газов в заряде всасываемого воздуха. Кроме того, расположение точек отбора и смешивания EGR обеспечивает эффективное охлаждение выхлопных газов для повышенной имеющейся в распоряжении массы EGR и улучшенных рабочих характеристик.

Система 100 двигателя дополнительно включает в себя систему 104 охлаждения, которая осуществляет циркуляцию хладагента через двигатель 10 внутреннего сгорания, чтобы поглощать потерянное тепло, и распределяет нагретый хладагент по радиатору 80, активной области 90 отопителя и/или CAC 18 через магистрали 82, 84 и 48 хладагента соответственно. В частности, фиг. 1 показывает систему 104 охлаждения, присоединенную к двигателю 10 и осуществляющую циркуляцию хладагента двигателя из двигателя 10 в радиатор 80 через водяной насос 86 с приводом от двигателя и обратно в двигатель 10 через магистраль 82 хладагента. Водяной насос 86 с приводом от двигателя может быть присоединен к двигателю через привод 88 вспомогательных устройств передней части (FEAD) и вращаться пропорционально скорости вращения двигателя посредством ремня, цепи и т.д. Более точно, водяной насос 86 с приводом от двигателя осуществляет циркуляцию хладагента через каналы в блоке цилиндров, головке блока цилиндров двигателя, и т.д., для поглощения тепла двигателя, которое затем переносится через радиатор 80 в окружающий воздух. В примере, где водяной насос 86 с приводом от двигателя является центробежным насосом, создаваемое давление (и результирующий поток) может быть пропорциональным скорости вращения коленчатого вала, которая, в примере по фиг. 1, прямо пропорциональна скорости вращения двигателя. В еще одном примере может использоваться насос с приводом от электродвигателя, который может регулироваться независимо от вращения двигателя. Температура хладагента может стабилизироваться управляемым термостатом клапаном 38, расположенным в магистрали 82 охлаждения, который может удерживаться закрытым до тех пор, пока хладагент не достигнет пороговой температуры. Хладагент может протекать через магистраль 84 хладагента, как описано выше, и/или через магистраль 84 хладагента в активную область 90 отопителя, где тепло может передаваться в пассажирское отделение, и хладагент протекает назад в двигатель 10. В некоторых примерах водяной насос 86 с приводом от двигателя может действовать для осуществления циркуляции хладагента через магистрали 82, 84 и 48 хладагента.

Нагретый хладагент двигателя дополнительно может подаваться из двигателя на сторону 44 впуска наддувочного воздуха CAC 18 через магистраль 48 хладагента. Клапан 40 хладагента может регулировать поток нагретого хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха (например, сторону впуска) CAC. Например, когда клапан 40 хладагента открыт, нагретый хладагент двигателя может протекать через магистраль 48 хладагента и подаваться на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха через впускное отверстие 54 хладагента. Нагретый хладагент затем может протекать через сегмент 58 магистрали хладагента CAC, проходя через сторону впуска наддувочного воздуха CAC. Тепло может обмениваться между сегментом 58 магистрали хладагента CAC и наддувочным воздухом, поступающим в CAC на стороне 44 впуска наддувочного воздуха. Хладагент двигателя затем может выходить со стороны впуска наддувочного воздуха CAC через выпускное отверстие 56 хладагента, а затем возвращаться через магистраль 48 хладагента в поток хладагента системы 104 охлаждения.

Таким образом, тепло может переноситься из нагретого хладагента двигателя во входящий наддувочный воздух, повышая температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха CAC. Посредством повышения температуры наддувочного воздуха, поступающего в CAC, наддувочный воздух, проходящий через CAC, может оставаться выше температуры точки росы. По существу, образование конденсата может уменьшаться. Например, посредством повышения температуры наддувочного воздуха на стороне впуска CAC (например, температуры на впуске CAC) температура наддувочного воздуха на стороне 46 выпуска наддувочного воздуха CAC (например, температура на выпуске CAC) может повышаться. Если температура на выпуске CAC поддерживается выше температуры точки росы, образование конденсата в CAC может уменьшаться. Температура на впуске и температура на выпуске CAC могут контролироваться датчиком 92 температуры на впуске и датчиком 94 температуры на выпуске соответственно.

Фиг. 1 дополнительно показывает систему 28 управления. Система 28 управления может быть с возможностью взаимодействия присоединена к различным компонентам системы 100 двигателя, чтобы выполнять управляющие процедуры и действия, описанные в материалах настоящего описания. Например, как показано на фиг. 1, система 28 управления может включать в себя электронный цифровой контроллер 12. Контроллер 12 может быть микрокомпьютером, включающем в себя микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для хранения выполняемых программ и калибровочных значений, оперативное запоминающее устройство, энергонезависимую память и шину данных. Как изображено, контроллер 12 может принимать входные данные с множества датчиков 30, которые могут включать в себя пользовательские устройства ввода и/или датчики (такие как положение передачи трансмиссии, входной сигнал педали газа, входной сигнал тормоза, положение рычага управления трансмиссией, скорость транспортного средства, скорость вращения двигателя, массовый расход воздуха через двигатель, давление наддува, температура окружающей среды, влажность окружающей среды, температура всасываемого воздуха и т.д.), датчики системы охлаждения (такие как температура хладагента, скорость работы вентилятора, температура в пассажирском отделении, влажность окружающей среды, и т.д.), датчики 18 CAC (такие как температура воздуха на выпуске CAC, температура и давление воздуха на выпуске CAC и т.д.) и другие.

В некоторых вариантах осуществления контроллер 12 может принимать данные из GPS и/или устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы транспортного средства (не показана). Устанавливаемая на транспортном средстве коммуникационная и развлекательная система может поддерживать связь с устройством беспроводной связи посредством различных протоколов беспроводной связи, таким как беспроводные сети, вышка сотовой связи и/или их комбинации. Данные, полученные из устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы, могут включать в себя погодные условия реального времени и спрогнозированные погодные условия. Погодные условия, такие как температура, осадки (например, дождь, снег, град и т.д.) и влажность, могут быть получены через различные приложения устройства беспроводной связи и веб-сайты с прогнозом погоды. Данные, полученные из устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системе, могут включать в себя текущие и спрогнозированные погодные условия для текущего местоположения, а также будущих местоположений вдоль запланированного маршрута передвижения. В одном из примеров устройство беспроводной связи может транслировать данные влажности в реальном времени в устанавливаемую на транспортном средстве коммуникационную и развлекательную систему и/или GPS, которые затем передаются в контроллер 12. Контроллер 12 может использовать влажность и дату выпадения осадков для прогнозирования и/или расчета образования конденсата в CAC. По существу, контроллер затем может использовать спрогнозированное образование конденсата для регулирования нагрева в отношении впуска CAC для уменьшения образования конденсата. Например, контроллер может использовать вышеприведенные данные для регулирования подачи нагретого хладагента двигателя на сторону впуска CAC.

В других вариантах осуществления присутствие дождя и/или высокой влажности может подразумеваться по другим сигналам или датчикам (например, датчикам дождя). В одном из примеров дождь может логически выводиться из сигнала включения/выключения переднего стеклоочистителя транспортного средства. Более точно, в одном из примеров, когда передние стеклоочистители включаются, сигнал может отправляться в контроллер 12, чтобы указывать на дождь. Контроллер может использовать эту информацию для прогнозирования вероятности образования конденсата в CAC и регулировки исполнительных механизмов транспортного средства, таких как нагрев на стороне впуска CAC. Регулировки в отношении нагрева CAC подробнее описаны ниже со ссылкой на фиг. 2-4.

Более того, контроллер 12 может поддерживать связь с различными исполнительными механизмами 32, которые могут включать в себя исполнительные механизмы двигателя (такие как топливные форсунки, электрически управляемую воздушную дроссельную заслонку, свечи зажигания, и т.д.), исполнительные механизмы системы охлаждения (такие как вентиляционные отверстия направления воздуха и/или клапаны дозирования воздуха в системе кондиционирования воздуха пассажирского отделения, и т.д.), и другие. В некоторых примерах запоминающий носитель может быть запрограммирован машинно-читаемыми данными, представляющими команды, приводимые в исполнение процессором для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предвидятся, но не перечислены прямо.

Как отмечено в материалах настоящего описания, количество потерянного тепла, переносимого в хладагент из двигателя, может меняться в зависимости от условий работы, тем самым оказывая влияние на количество тепла, передаваемого в наддувочный воздух, поступающий в CAC. Например, по мере того, как уменьшается крутящий момент на выходном валу двигателя или поток топлива вырабатываемое количество потерянного тепла может пропорционально уменьшаться. По существу, температура хладагента, отходящего из двигателя, может быть более низкой. Как результат, если эта в меньшей степени нагретый хладагент двигателя поступает в магистраль 48 хладагента в CAC, меньший нагрев может обеспечиваться для стороны впуска наддувочного воздуха CAC. Таким образом, в одном из примеров образование конденсата может снижаться с более низкой скоростью. В одном из примеров, если температура хладагента двигателя меньше, чем пороговая температура хладагента, клапан хладагента может оставаться закрытым, даже если удовлетворены условия для открывания клапана. Например, пороговая температура хладагента может быть температурой на или ниже температуры наддувочного воздуха, выходящего из компрессора, и поступающего в CAC. В этом примере тепло может переноситься в хладагент из наддувочного воздуха, снижая температуру наддувочного воздуха. Таким образом, поток хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха CAC может увеличиваться, когда температура хладагента находится выше пороговой температуры хладагента, и может не увеличиваться, когда температура хладагента двигателя находится ниже пороговой температуры хладагента.

Как описано выше, образование конденсата в CAC может уменьшаться посредством повышения температуры наддувочного воздуха на стороне впуска наддувочного воздуха CAC. Температура наддувочного воздуха может снижаться посредством выдачи добавочного тепла на впускной конец наддувочного воздуха (например, сторону впуска) CAC. Нагрев стороны впуска наддувочного воздуха CAC может регулироваться в ответ на рабочее состояние, в том числе одно или более условий образования конденсата. Условия образования конденсата могут включать в себя количество конденсата в CAC и/или скорость образования конденсата. Условия образования конденсата также могут включать в себя повышенную влажность окружающей среды, пониженную температуру окружающей среды, повышенное давление в CAC и повышенную потенциальную возможность для образования конденсата в качестве определяемой условиями окружающей среды, датчиками дождя и/или данными из GPS, и/или устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы. Дополнительные подробности об определении образования конденсата описаны ниже со ссылкой на фиг. 2-3.

В одном из примеров нагрев стороны впуска наддувочного воздуха CAC может увеличиваться в ответ на повышенное образование конденсата. Нагрев дополнительно может регулироваться в ответ на температуру и давление на стороне выпуска наддувочного воздуха CAC (например, температуру и давление на выпуске CAC). Например, нагрев стороны впуска наддувочного воздуха CAC может уменьшаться в ответ на температуру на стороне выпуска наддувочного воздуха CAC, достигающую пороговой температуры. В одном из примеров достижение пороговой температуры включает в себя повышение вплоть до или сверх пороговой температуры. Назначение CAC состоит в том, чтобы охлаждать наддувочный воздух перед тем, как он поступает в цилиндры двигателя для сгорания. Если наддувочный воздух не охлаждается в достаточной мере, может происходить работа двигателя с детонацией. Таким образом, пороговая температура может быть основана на стуке двигателя. Например, если температура наддувочного воздуха на выпуске CAC находится выше, чем пороговая температура, может происходить работа двигателя с детонацией. Пороговая температура может устанавливаться, чтобы нагрев был ограничен для избегания потенциальной возможности для стука двигателя при текущих регулировках установки момента зажигания. Пороговая температура, основанная на стуке двигателя, кроме того, может быть основана на температуре наддувочного воздуха, влажности и температуре коллектора. Таким образом, контроллер может регулировать тепло, подводимое к стороне впуска наддувочного воздуха CAC в ответ на температуру на выпуске CAC и образование конденсата в CAC.

В одном из примеров контроллер может регулировать нагрев в отношении стороны впуска CAC исключительно в ответ на температуру на выпуске CAC. Например, тепло может подводиться к стороне впуска наддувочного воздуха CAC, когда температура на выпуске CAC находится в пределах диапазона пороговых значений. Нижнее пороговое значение в диапазоне пороговых значений может быть температурой точки росы. По существу, нагрев может увеличиваться, когда температура наддувочного воздуха на выпуске CAC меньше, чем температура точки росы. Верхнее пороговое значение в диапазоне пороговых значений может быть пороговой температурой для работы двигателя с детонацией. По существу, нагрев может уменьшаться, когда температура наддувочного воздуха на выпуске CAC больше, чем пороговая температура. Таким образом, температура на выпуске CAC может поддерживаться выше температуры точки росы, чтобы уменьшать образование конденсата, и ниже пороговой температуры, чтобы снижать детонацию в двигателе.

В одном из примеров тепло на сторону впуска наддувочного воздуха CAC может поставляться нагретым хладагентом двигателя. Как описано выше, нагретый хладагент двигателя может подаваться на сторону впуска CAC, где тепло может переноситься из хладагента во входящий наддувочный воздух. В одном из примеров скорость подачи хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха CAC может регулироваться посредством регулировки положения клапана хладагента. По существу, увеличение открывания клапана хладагента может повышать скорость подачи хладагента двигателя на сторону впуска CAC, а уменьшение открывания клапана хладагента может снижать подачу хладагента двигателя на сторону впуска CAC. В еще одном примере контроллер может регулировать клапан хладагента, чтобы подавать нагретый хладагент двигателя в CAC. Тот же самый клапан хладагента может закрываться, чтобы прекращать подачу нагретого хладагента двигателя в CAC. Продолжительность времени, когда открыт или закрыт клапан хладагента, может зависеть от температуры нагретого хладагента двигателя, температуры входящего наддувочного воздуха, образования конденсата и температуры на выпуске CAC. Например, клапан хладагента может быть открытым дольше, когда температура хладагента двигателя находится ниже, или является более низкой температура входящего наддувочного воздуха. В еще одном примере клапан хладагента может открываться на более короткое время, когда температура входящего наддувочного воздуха является более высокой, а следовательно, является более высокой температура на выпуске CAC.

Кроме того, клапан хладагента может управляться в ответ на массовый расход воздуха через CAC (например, расход наддувочного воздуха, проходящего через CAC). Например, клапан хладагента может закрываться, когда массовый расход воздуха через CAC находится выше, чем пороговый расход. Когда массовый расход воздуха через CAC находится выше, чем пороговый расход, конденсат может не приставать к внутренним каналам CAC и не собираться в CAC. По существу, конденсат может продуваться из CAC в течение этого времени, и уменьшение образования конденсата может не быть нужным. Кроме того, регулирование подачи нагретого хладагента двигателя таким образом может уменьшать стук двигателя. Более высокие массовые расходы могут возникать в условиях высоких требований крутящего момента и мощности, когда температуры наддувочного воздуха на впуске охладителя могут помогать в снижении стука двигателя. Например, при нажатии педали акселератора массовый расход воздуха может повышаться выше порогового расхода, удаляя конденсат из CAC. В этом примере клапан хладагента может закрываться, чтобы повышать температуру наддувочного воздуха и уменьшать детонацию в двигателе. Таким образом, клапан хладагента может закрываться, когда массовый расход воздуха через CAC находится выше, чем пороговый расход. По существу, пороговый расход может быть основан на массовом расходе воздуха, который преодолевает внутреннее поверхностное натяжение конденсата и отбирает конденсат из внутренних каналов CAC.

В альтернативном варианте осуществления тепло на сторону впуска CAC может выдаваться электрическим источником тепла. Электрический источник тепла, такой как электронагреватель, может управляться в ответ на образование конденсата и температуру на выпуске CAC. Например, контроллер может включать электрический источник тепла для увеличения нагрева в отношении стороны впуска CAC для уменьшения образования конденсата. В еще одном примере контроллер может выключать электрический источник тепла, чтобы уменьшать нагрев в отношении стороны выпуска CAC. Хотя электрический источник тепла может не увеличивать коэффициент полезного действия двигателя, он может использоваться для подогрева других компонентов двигателя. Например, электрический источник тепла может использоваться для снижения потерь на дросселирование и обледенения компонентов двигателя. Таким образом, нагрев для стороны впуска наддувочного воздуха CAC может регулироваться посредством регулировки работы электрического источника тепла.

Таким образом, нагрев для стороны впуска наддувочного воздуха CAC может регулироваться в ответ на образование конденсата в CAC. Нагрев, кроме того, может регулироваться в ответ на температуру наддувочного воздуха на стороне выпуска наддувочного воздуха CAC. Регулировка нагрева может включать в себя увеличение нагрева в ответ на повышенное образование конденсата и уменьшение нагрева в ответ на температуру на стороне выпуска наддувочного воздуха выпуска охладителя наддувочного воздуха, достигающую пороговой температуры. В одном из примеров регулировка нагрева может включать в себя регулировку скорости подачи хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха CAC.

Далее, с обращением к фиг. 2, показан примерный способ 200 регулировки подачи хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха (сторону впуска) CAC. Клапан хладагента вдоль магистрали хладагента, несущей нагретый хладагент двигателя, может управляться в ответ на условия CAC. Образование конденсата в CAC и температура наддувочного воздуха на выпуске CAC могут определять положение клапана хладагента, и подвергается или нет хладагент двигателя циркуляции в CAC.

На этапе 202 способ 200 включает в себя этап, на котором оценивают и/или измеряют условия работы двигателя. Таковые могут включать в себя скорость вращения и нагрузку двигателя, температуру хладагента двигателя, уровень наддува, условия CAC (например, температуру на впуске и выпуске, давление на впуске и выпуске), температуру и давление окружающей среды, и MAP. Количество или уровень конденсата в CAC могут определяться на основании этих данных на этапе 204. В одном из примеров, на этапе 206, и как дополнительно конкретизировано в модели на фиг. 3, скорость образования конденсата внутри CAC может быть основана на температуре окружающей среды, температуре и давлении на выпуске CAC, массовом расходе воздуха, EGR и влажности. Это затем может использоваться для расчета количества или уровня конденсата в CAC. В еще одном примере, на этапе 208, значение образования конденсата может отображаться в температуру на выпуске CAC и отношение давления в CAC к давлению окружающей среды. В альтернативном примере значение образования конденсата может отображаться в температуру на выпуске CAC и нагрузку двигателя. Нагрузка двигателя может быть функцией массы воздуха, крутящего момента, положения педали акселератора и положения дросселя, и таким образом, может давать показание скорости потока воздуха через CAC. Например, умеренная нагрузка двигателя, объединенная с относительно холодной температурой на выпуске CAC, может служить признаком высокого значения образования конденсата вследствие поверхностей охлаждения CAC и относительно низкой скорости потока всасываемого воздуха. Отображение, кроме того, может включать в себя модификатор для температуры окружающей среды.

Возвращаясь к фиг. 2, на этапе 210, процедура определяет, является ли образование конденсата в CAC большим, чем пороговое значение. В одном из примеров пороговое значение может быть пороговым количеством конденсата. В еще одном примере пороговое значение может быть пороговой скоростью образования конденсата. В одном из примеров пороговая скорость образования конденсата может устанавливаться в ноль или относительно малое значение, так, образование конденсата может дополнительно уменьшаться. В еще одном другом примере пороговое значение может быть основано на спрогнозированном образовании конденсата. Например, если датчики дождя или влажности указывают высокую влажность, повышенное образование конденсата может предсказываться и использоваться для управления клапаном хладагента. Дополнительно, потенциальная возможность для образования конденсата может определяться на этапе 204. Повышенная потенциальная возможность для образования конденсата может определяться посредством условий окружающей среды (например, температуры и влажности), датчиков дождя и/или данных из GPS и/или устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы. Если образование конденсата не больше, чем пороговое значение, хладагент двигателя не подвергается циркуляции на сторону впуска CAC. Если клапан хладагента открыт, процедура закрывает клапан хладагента на этапе 212, иначе, клапан хладагента остается закрытым. Однако, если образование конденсата больше, чем пороговое значение на этапе 210, процедура переходит на этап 214, чтобы определять, является ли температура на выпуске CAC меньшей, чем пороговая температура. Как обсуждено выше, пороговая температура может быть основана на пороговом значении для работы двигателя с детонацией. Таким образом, пороговая температура может быть максимальной температурой для стабильного сгорания при текущих регулировках установки момента зажигания. Если температура наддувочного воздуха на стороне выпуска CAC больше, чем пороговая температура, хладагент двигателя не подвергается циркуляции на сторону впуска наддувочного воздуха CAC. Если клапан хладагента открыт, процедура закрывает клапан хладагента на этапе 212, иначе, клапан хладагента может оставаться закрытым. Однако, если температура на выпуске CAC меньше, чем пороговая температура, процедура продолжается, чтобы определять температуру хладагента относительно пороговой температуры хладагента.

На этапе 215 процедура определяет, является ли температура хладагента двигателя, выходящего из двигателя, большей, чем пороговая температура хладагента. Пороговая температура хладагента может быть основана на температуре наддувочного воздуха, поступающего на впуск наддувочного воздуха CAC. Например, пороговая температура хладагента может быть температурой на или выше температуры наддувочного воздуха, поступающего в CAC. По существу пороговая температура хладагента может быть минимальной температурой хладагента, которая все еще может переносить тепло в наддувочный воздух и повышать температуру наддувочного воздуха. Если температура хладагента двигателя не больше, чем пороговая температура хладагента, хладагент двигателя не подвергается циркуляции на сторону впуска наддувочного воздуха CAC. Если клапан хладагента открыт, процедура закрывает клапан хладагента на этапе 212, иначе, клапан хладагента может оставаться закрытым. Однако, если температура хладагента двигателя больше, чем пороговая температура хладагента, контроллер может осуществлять циркуляцию нагретого хладагента в CAC, открывая клапан хладагента на этапе 216.

На этапе 218 процедура определяет, является ли образование конденсата в CAC меньшим, чем пороговое значение, или является ли температура на выпуске CAC большей, чем пороговая температура. Если ни одно из этих условий не удовлетворено, клапан хладагента поддерживается открытым на этапе 220, чтобы продолжать циркуляцию нагретого хладагента двигателя в CAC. Когда удовлетворены одно или оба из условий на этапе 218, контроллер может закрывать клапан хладагента на этапе 222, чтобы прекращать циркуляцию нагретого хладагента на сторону впуска CAC.

Таким образом, клапан хладагента может регулироваться, чтобы управлять подачей нагретого хладагента двигателя на сторону впуска CAC, в ответ на образование конденсата в CAC и температуру на выпуске CAC. В одном из примеров поток хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха CAC может увеличиваться в ответ на повышенную потенциальную возможность для образования конденсата при температуре хладагента двигателя выше пороговой температуры хладагента. В еще одном примере поток хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха CAC может не увеличиваться при температуре хладагента двигателя ниже пороговой температуры хладагента. Клапан хладагента может регулироваться, чтобы полностью открываться для увеличения потока, и поддерживаться полностью закрытым, чтобы не увеличивать поток.

В одном из примеров клапан хладагента открывается, когда образование конденсата больше, чем пороговое значение, и температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха меньше, чем пороговое значение. В еще одном примере клапан хладагента закрывается при одном или более из того, что образование конденсата меньше, чем пороговое значение, и температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха больше, чем пороговая температура. По существу, регулировка клапана хладагента для подачи нагретого хладагента в CAC может уменьшать образование конденсата CAC и пропуски зажигания в двигателе.

Фиг. 3 иллюстрирует способ 300 оценки количества конденсата, накопленного внутри CAC. На основании количества конденсата в CAC относительно порогового значения клапан хладагента может регулироваться, чтобы осуществлять циркуляцию нагретого хладагента двигателя на сторону впуска CAC.

Способ начинается на этапе 302 посредством определения условий работы двигателя. Таковые могут включать в себя, как конкретизировано ранее на этапе 202, условия окружающей среды, условия CAC (температуры и давления на впуске и выпуске, расход через CAC и т.д.), массовый расход воздуха, MAP, поток EGR, скорость вращения и нагрузка двигателя, температура двигателя, наддув, давление окружающей среды и т.д. Затем, на этапе 304, процедура определяет, известна ли влажность (влажность окружающей среды). В одном из примеров влажность окружающей среды может определяться на основании выходного сигнала датчика влажности, присоединенного к двигателю. В еще одном примере влажность может логически выводиться по расположенному ниже по потоку датчику UEGO или получаться из информационных источников (например, соединений сети Интернет, навигационной системы транспортного средства, и т.д.) или сигнала датчика дождя/стеклоочистителей. Если влажность не известна (например, если двигатель не включает в себя датчика влажности), влажность может устанавливаться на этапе 306 в 100%. В альтернативном варианте осуществления влажность может оцениваться на основании логически выведенных условий, таких как эффективность CAC и скорость работы переднего стеклоочистителя. Однако, если влажность известна, известное значение влажности в качестве выдаваемого датчиком влажности, может использоваться в качестве установки влажности на этапе 308.

Температура, давление и влажность окружающей среды могут использоваться для определения точки росы всасываемого воздуха, которая дополнительно может находиться под влиянием количества EGR во всасываемом воздухе (например, EGR может иметь иные влажность и температуру, чем воздух из атмосферы) и отношения давления в CAC к давлению окружающей среды. Разница между точкой росы, степенью повышения давления CAC относительно давления окружающей среды и температурой на выпуске CAC указывает, будет ли конденсат образовываться внутри охладителя, и массовый расход воздуха может оказывать влияние на то, сколько конденсата фактически накапливается внутри охладителя. Дополнительно, внутренняя конструкция CAC может характеризовать и определять количество конденсата, которое остается вовлеченным в поток воздуха, и количество, которое конденсируется в CAC. Значения вовлечения и удерживания могут определяться опытным путем или моделироваться по внутренним характеристикам внутренней конструкции CAC.

На этапе 310 алгоритм может рассчитывать давление насыщенного пара на выпуске CAC в зависимости от температуры и давления на выпуске CAC. Алгоритм затем рассчитывает массу воды при этом давлении насыщенного пара на этапе 312. В заключение, скорость образования конденсата на выпуске CAC определяется на этапе 314 посредством вычитания массы воды в условиях давления насыщенного пара на выпуске CAC и значения удержания в качестве определенного справочной функцией эмпирического определения или моделированного по внутренней конструкции CAC из массы воды в окружающем воздухе. Посредством определения времени между измерениями конденсата на этапе 316 способ 300 может определять количество конденсата внутри CAC после последнего измерения на этапе 318. Текущее количество конденсата в CAC рассчитывается на этапе 322 посредством прибавления значения конденсата, оцененного на этапе 318, к предыдущему значению конденсата, а затем, вычитания всех потерь конденсата после последней процедуры (то есть количество удаленного конденсата, например, посредством процедур продувки) на этапе 320. Потери конденсата могут предполагаться нулевыми, если температура на выпуске CAC находилась выше точки росы. В качестве альтернативы, на этапе 320 количество удаленного конденсата может моделироваться или определяться опытным путем в зависимости от массы воздуха, или скорость испарения может моделироваться, если существуют условия для испарения, и интегрироваться по каждому циклу задачи программного обеспечения (то есть по каждому выполнению процедуры 300).

С обращением к фиг. 4, график 400 показывает примерные регулировки для клапана хладагента на основании образования конденсата в CAC и температуры на выпуске CAC. Более точно, график 400 показывает изменения образования конденсата на графике 402, изменения температуры наддувочного воздуха на стороне выпуска наддувочного воздуха CAC (например, температуры на выпуске CAC) на графике 404, изменения температуры наддувочного воздуха на стороне впуска наддувочного воздуха CAC (например, температуры на впуске CAC) на графике 406, изменения положения клапана хладагента на графике 408 и изменения температуры хладагента двигателя на графике 410. В этом примере клапан хладагента является подвижным между открытым и закрытым положением, открытое положение предоставляет возможность протекания нагретого хладагента двигателя из системы охлаждения на сторону впуска CAC. В альтернативном варианте осуществления клапан хладагента может быть регулируемым между множеством положений, чтобы получать разные скорости потока хладагента через сегмент магистрали хладагента CAC.

До момента t1 времени образование конденсата в CAC может быть ниже порогового значения, T1, (график 402), а температура на выпуске CAC может быть ниже пороговой температуры, T2 (график 404). Как результат, клапан хладагента может закрываться (график 408), и температура на впуске CAC может быть относительно низкой (график 406). В момент t1 времени образование конденсата может достигать порогового значения T1 наряду с тем, что температура на выпуске CAC остается ниже пороговой температуры T2. Температура хладагента двигателя может находиться выше пороговой температуры T3 хладагента (график 410). В ответ на повышенное образование конденсата контроллер может открывать клапан хладагента в момент t1 времени, позволяя циркулировать нагретому хладагенту на сторону впуска CAC. Температура на впуске CAC неуклонно повышается после момента t1 времени (график 406) в результате переноса тепла нагретого хладагента в поступающий наддувочный воздух. Температура на выпуске CAC повышается (график 404) с повышением температуры наддувочного воздуха на стороне впуска CAC. По существу, образование конденсата уменьшается (график 402) по мере того, как повышается температура на выпуске CAC.

В момент t2 времени образование конденсата уменьшается ниже порогового значения T1. В ответ контроллер может закрывать клапан хладагента, чтобы прекращать циркуляцию нагретого хладагента в CAC. После того, как клапан хладагента закрывается, температура на впуске CAC может снижаться (график 406). Температура на выпуске CAC повышается выше пороговой температуры T2 непосредственно после момента t2 времени (график 404); однако она начинает медленно снижаться по мере того, как снижается температура на впуске CAC. В момент t3 времени образование конденсата может увеличиваться выше порогового значения T1 (график 402). Однако температура на выпуске CAC может быть большей, чем пороговая температура T2 в момент t3 времени (график 404). Таким образом, клапан хладагента остается закрытым, несмотря на повышенное образование конденсата. В момент t4 времени температура на выпуске CAC снижается ниже пороговой температуры T2 наряду с тем, что образование конденсата остается выше порогового значения T1. К тому же в этот момент времени температура хладагента двигателя остается выше пороговой температуры T3 хладагента. Как результат клапан хладагента может открываться, чтобы осуществлять циркуляцию нагретого хладагента двигателя на сторону впуска CAC. После момента t4 времени температура на впуске CAC возрастает (график 406), а образование конденсата уменьшается (график 402). Температура на выпуске CAC начинает повышаться в какой-то момент после момента t4 времени до тех пор, пока она не достигает пороговой температуры T2 в момент t5 времени (график 404). В ответ на температуру на выпуске CAC, достигающую пороговой температуры T2, клапан хладагента закрывается, перекрывая поток нагретого хладагента двигателя на сторону впуска CAC.

В момент t6 времени температура хладагента двигателя снижается ниже пороговой температуры T3 хладагента (график 410). Поскольку клапан хладагента закрыт в это время, клапан остается закрытым (график 408). В момент t7 времени образование конденсата увеличивается выше порогового значения T1 (график 402) наряду с тем, что температура на выпуске CAC находится ниже пороговой температуры T2. Однако, поскольку температура хладагента двигателя находится ниже пороговой температуры T3 хладагента, клапан хладагента остается закрытым, и хладагент двигателя не протекает на сторону впуска наддувочного воздуха CAC.

Таким образом, регулировки для клапана хладагента производятся в ответ на образование конденсата в CAC и температуру на выпуске CAC. При первом состоянии, показанном в момент t1 времени и момент t4 времени, клапан хладагента регулируется, чтобы подавать нагретый хладагент двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха CAC. Первое состояние может включать в себя те случаи, когда образование конденсата больше, чем пороговое значение, и температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха меньше, чем пороговая температура. При втором состоянии, показанном в момент t2 времени и момент t5 времени, клапан хладагента закрывается, чтобы прекращать подачу нагретого хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха CAC. Второе состояние может включать в себя одно или более из того, когда образование конденсата меньше, чем пороговое значение, и температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха больше, чем пороговая температура.

Таким образом, тепло может подводиться к стороне впуска CAC, чтобы уменьшать образование конденсата и пропуски зажигания в двигателе. В одном из примеров тепло может поставляться нагретым хладагентом двигателя, протекающим через сегмент магистрали хладагента на стороне впуска наддувочного воздуха CAC. Подача нагретого хладагента двигателя в CAC может регулироваться посредством регулировки клапана хладагента, расположенного в магистрали нагретого хладагента. Клапан хладагента может открываться, чтобы увеличивать нагрев в отношении стороны впуска CAC в ответ на повышенное образование конденсата. В качестве альтернативы, клапан хладагента может закрываться, чтобы уменьшать нагрев стороны впуска CAC в ответ на повышенную температуру наддувочного воздуха на выпуске CAC. Таким образом, нагрев стороны впуска CAC может регулироваться для уменьшения образования конденсата и пропусков зажигания в двигателе, к тому же, наряду со снижением вероятности детонации.

Отметим, что примерные процедуры управления, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Кроме того, одна или более различных конфигураций системы могут использоваться в комбинации с одной или более описанных диагностических процедур. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.

1. Способ управления работой двигателя, включающий в себя этап, на котором:

регулируют посредством электронного контроллера нагрев на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха (САС) типа «из воздуха в воздух» посредством того, что регулируют клапан, соединенный с двигателем, в ответ на рабочее состояние для нагрева наддувочного воздуха, протекающего через сторону впуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух» с жидким хладагентом, при протекании окружающего воздуха через САС типа «из воздуха в воздух» для охлаждения наддувочного воздуха, протекающего через САС типа «из воздуха в воздух», причем регулировка нагрева включает в себя этап, на котором увеличивают температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух» в ответ на повышенное образование конденсата в САС типа «из воздуха в воздух».

2. Способ по п. 1, в котором рабочее состояние включает в себя одно или более условий образования конденсата в САС типа «из воздуха в воздух», при этом способ дополнительно включает в себя этап, на котором регулируют нагрев в ответ на температуру наддувочного воздуха на стороне выпуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух».

3. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют нагрев на основании одного или более из влажности окружающей среды, температуры окружающей среды и давления в САС типа «из воздуха в воздух», указывающих на условия образования конденсата.

4. Способ по п. 1, в котором регулировка нагрева на сторону впуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух» включает в себя этап, на котором увеличивают температуру наддувочного воздуха, протекающего через САС типа «из воздуха в воздух» при охлаждении окружающим воздухом наддувочного воздуха, протекающего через и покидающего САС типа «из воздуха в воздух».

5. Способ по п. 2, в котором регулировка нагрева включает в себя этап, на котором уменьшают нагрев в ответ на температуру наддувочного воздуха на стороне выпуска наддувочного воздуха САС, достигающую пороговой температуры.

6. Способ по п. 5, дополнительно включающий в себя этап, на котором уменьшают нагрев в ответ на пониженное образование конденсата.

7. Способ по п. 5, в котором пороговая температура основана на стуке двигателя.

8. Способ по п. 1, в котором регулировка нагрева включает в себя этап, на котором регулируют скорость подачи нагретого хладагента двигателя, протекающего от двигателя выше по потоку от радиатора, на сторону впуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух».

9. Способ по п. 8, в котором регулировка скорости подачи нагретого хладагента двигателя включает в себя этап, на котором регулируют положение клапана хладагента, расположенного в первой магистрали хладагента, которая присоединена ко второй магистрали хладагента в местоположении выше по потоку от радиатора и ниже по потоку от двигателя, причем первая магистраль хладагента переносит тепло к поступающему наддувочному воздуху, увеличивая температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» САС, а вторая магистраль хладагента обеспечивает протекание нагретого хладагента двигателя от двигателя к радиатору.

10. Способ по п. 9, в котором регулировка положения клапана хладагента включает в себя этапы, на которых увеличивают открывание клапана хладагента при увеличении образования конденсата и уменьшают открывание клапана хладагента при уменьшении образования конденсата и повышении температуры на стороне выпуска наддувочного воздуха САС типа «из воздуха в воздух».

11. Способ по п. 1, в котором регулировка нагрева включает в себя этап, на котором регулируют работу электрического источника тепла.

12. Способ управления работой двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

увеличивают посредством электронного контроллера поток нагретого хладагента двигателя, протекающего от двигателя выше по потоку от радиатора на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», расположенного во впускном канале двигателя ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя, посредством того, что регулируют исполнительный механизм, соединенный с двигателем для нагрева наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», при протекании окружающего воздуха через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» для охлаждения наддувочного воздуха, протекающего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», в ответ на повышенную потенциальную возможность для образования конденсата при температуре хладагента двигателя выше пороговой температуры хладагента; и

не увеличивают посредством электронного контроллера поток нагретого хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» посредством того, что регулируют исполнительный механизм при температуре хладагента двигателя ниже пороговой температуры хладагента.

13. Способ по п. 12, в котором при увеличении и неувеличении потока нагретого хладагента двигателя обеспечивают протекание наддувочного воздуха через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» посредством окружающего воздуха, проходящего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», и пороговая температура хладагента основана на температуре наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух».

14. Способ по п. 13, в котором увеличение потока хладагента двигателя дополнительно происходит в ответ на температуру на выпуске охладителя наддувочного воздуха.

15. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя этапы, на которых регулируют клапан хладагента на полностью открытый для увеличения потока и поддерживают клапан хладагента полностью закрытым, чтобы не увеличивать поток, при этом когда клапан хладагента открыт, нагретый хладагент двигателя подают на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», увеличивая температуру наддувочного воздуха, поступающего на впускную сторону охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», а когда клапан хладагента закрыт, нагретый хладагент двигателя не подают на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», причем клапан хладагента расположен в первой магистрали хладагента, которая соединена по текучей среде между второй магистралью хладагента и стороной впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», причем вторая магистраль хладагента обеспечивает протекание нагретого хладагента двигателя от двигателя к радиатору.

16. Способ по п. 15, при котором клапан хладагента открывают, когда образование конденсата больше, чем пороговое значение, и температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха меньше, чем пороговая температура.

17. Способ по п. 15, при котором клапан хладагента закрывают при одном или более из того, что образование конденсата меньше, чем пороговое значение, и температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха больше, чем пороговая температура.

18. Способ по п. 15, при котором клапан хладагента закрывают, когда массовый расход воздуха через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух» выше, чем пороговый расход.

19. Способ управления работой двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

при протекании окружающего воздуха через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», расположенного во впускном канале двигателя ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя, для охлаждения наддувочного воздуха, протекающего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух»:

при первом состоянии, включающем в себя образование конденсата большее, чем пороговое значение, и температуру на выпуске охладителя наддувочного воздуха меньшую, чем пороговая температура, регулируют посредством электронного контроллера клапан хладагента, чтобы подавать нагретый хладагент двигателя от магистрали хладагента, расположенной между и обеспечивающей протекание хладагента от двигателя к радиатору, на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», увеличивая температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», при охлаждении окружающим воздухом наддувочного воздуха, протекающего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух»; и

при втором состоянии, отличном от первого, закрывают посредством электронного контроллера клапан хладагента, чтобы прекратить подачу нагретого хладагента двигателя на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух», при продолжении охлаждения окружающим воздухом наддувочного воздуха, протекающего через охладитель наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух».

20. Способ по п. 19, в котором второе состояние включает в себя одно или более из того, что образование конденсата меньше, чем пороговое значение, температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха больше, чем пороговая температура, и массовый расход воздуха через охладитель наддувочного воздуха выше типа «из воздуха в воздух», чем пороговый расход.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам турбонагнетателя для моторных транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Система турбонагнетателя содержит гибкий трубопровод, имеющий удлиненный эластомерный корпус, продолжающийся продольно между первым и вторым концами, выполненными с возможностью крепления к соответствующим устройствам турбонагнетателя, и множество стягивающих колец, разнесенных продольно между концами, причем каждое стягивающее кольцо прикладывает радиальное сжимающее усилие вокруг соответствующей окружности трубопровода, и каждое кольцо выполнено из формованного термопласта, удерживаемого в концентрической форме фиксатором, причем каждое стягивающее кольцо содержит первую и вторую захватные части, соединенные гибким шарниром.

Изобретение относится к двунаправленному снабженному клапаном аспиратору, обходящему компрессор системы впуска в системе двигателя. Предложены способы для двигателя.

Изобретение может быть использовано в системах транспортных средств, использующих вакуум. Способ для двигателя (12) заключается в том, что указывают посредством контроллера (50) на открытый запорный клапан (74), расположенный в канале (84), соединяющем вакуумный резервуар (38) с впускным коллектором (24), когда разрежение во впускном коллекторе (24) превышает уровень разрежения в вакуумном резервуаре (38) на величину, большую, чем пороговая.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ управления предназначен для двигателя (10), содержащего контроллер (12), который содержит исполняемые команды, хранимые на постоянном машиночитаемом носителе.

Предлагаемое изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к двигателям, включающим в себя электрические системы запуска, питаемые от аккумуляторов.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система (10) двигателя (12) содержит аспиратор (80) с отводом всасывания в горловине аспиратора (80), отводом всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора и отводом всасывания в прямой трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр и поршень, перемещающийся в цилиндре. Впускной клапан (6) выполнен с возможностью ввода или препятствования вводу газа из впускного канала (4) двигателя в камеру (8) сгорания в цилиндре.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ для двигателя (10) заключается в том, что оценивают влажность окружающей среды датчиком влажности на впуске наряду с изучением опорной точки для датчика кислорода на впуске при опорном давлении на впуске.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Впускной коллектор содержит расширительный бачок и участок впускного канала (22), сообщающийся с расширительным бачком.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Трубопроводная конструкция системы впуска двигателя (1) внутреннего сгорания содержит впускной коллектор (12) и промежуточный охладитель (11).

Изобретение относится к системам турбонагнетателя для моторных транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Система турбонагнетателя содержит гибкий трубопровод, имеющий удлиненный эластомерный корпус, продолжающийся продольно между первым и вторым концами, выполненными с возможностью крепления к соответствующим устройствам турбонагнетателя, и множество стягивающих колец, разнесенных продольно между концами, причем каждое стягивающее кольцо прикладывает радиальное сжимающее усилие вокруг соответствующей окружности трубопровода, и каждое кольцо выполнено из формованного термопласта, удерживаемого в концентрической форме фиксатором, причем каждое стягивающее кольцо содержит первую и вторую захватные части, соединенные гибким шарниром.

Изобретение относится к системам турбонагнетателя для моторных транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Система турбонагнетателя содержит гибкий трубопровод, имеющий удлиненный эластомерный корпус, продолжающийся продольно между первым и вторым концами, выполненными с возможностью крепления к соответствующим устройствам турбонагнетателя, и множество стягивающих колец, разнесенных продольно между концами, причем каждое стягивающее кольцо прикладывает радиальное сжимающее усилие вокруг соответствующей окружности трубопровода, и каждое кольцо выполнено из формованного термопласта, удерживаемого в концентрической форме фиксатором, причем каждое стягивающее кольцо содержит первую и вторую захватные части, соединенные гибким шарниром.

Изобретение относится к двунаправленному снабженному клапаном аспиратору, обходящему компрессор системы впуска в системе двигателя. Предложены способы для двигателя.

Изобретение относится к двунаправленному снабженному клапаном аспиратору, обходящему компрессор системы впуска в системе двигателя. Предложены способы для двигателя.

Изобретение относится к двунаправленному снабженному клапаном аспиратору, обходящему компрессор системы впуска в системе двигателя. Предложены способы для двигателя.

Изобретение может быть использовано в системах транспортных средств, использующих вакуум. Способ для двигателя (12) заключается в том, что указывают посредством контроллера (50) на открытый запорный клапан (74), расположенный в канале (84), соединяющем вакуумный резервуар (38) с впускным коллектором (24), когда разрежение во впускном коллекторе (24) превышает уровень разрежения в вакуумном резервуаре (38) на величину, большую, чем пороговая.

Изобретение может быть использовано в системах транспортных средств, использующих вакуум. Способ для двигателя (12) заключается в том, что указывают посредством контроллера (50) на открытый запорный клапан (74), расположенный в канале (84), соединяющем вакуумный резервуар (38) с впускным коллектором (24), когда разрежение во впускном коллекторе (24) превышает уровень разрежения в вакуумном резервуаре (38) на величину, большую, чем пороговая.

Предлагаемое изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к двигателям, включающим в себя электрические системы запуска, питаемые от аккумуляторов.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система (10) двигателя (12) содержит аспиратор (80) с отводом всасывания в горловине аспиратора (80), отводом всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора и отводом всасывания в прямой трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система (10) двигателя (12) содержит аспиратор (80) с отводом всасывания в горловине аспиратора (80), отводом всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора и отводом всасывания в прямой трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка.

Изобретение относится к области двигателестроения, конкретно касается механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение КПД, надежности и экологичности работы двигателя.

Способ управления работы двигателя заключается в том, что регулируют посредством электронного контроллера нагрев на сторону впуска наддувочного воздуха охладителя наддувочного воздуха типа «из воздуха в воздух». Регулировка нагрева заключается в регулировании клапана, соединенного с двигателем, в ответ на рабочее состояние для нагрева наддувочного воздуха, протекающего через сторону впуска наддувочного воздуха САС с жидким хладагентом, при протекании окружающего воздуха через САС для охлаждения наддувочного воздуха. Регулировка нагрева включает в себя этап, на котором увеличивают температуру наддувочного воздуха, поступающего на сторону впуска наддувочного воздуха САС в ответ на повышенное образование конденсата в САС. Раскрыты варианты способа управления работы двигателя. Технический результат заключается в уменьшении образования конденсата в охладителе наддувочного воздуха. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх