[發明專利]具有增壓空氣冷卻器的內燃發動機的操作方法

有效

• 申請號: 201210223637.8
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102852623B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: C·W·維吉爾德;A·庫斯克;D·羅杰
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02B29/04
• 分類號: F02B29/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

相關申請

本申請要求于2011年6月30日提交的德國專利申請號102011078457.8的優先權，該申請的全部內容包含在此以供參考。

技術領域

本發明涉及內燃發動機的操作方法。

背景技術

內燃發動機正越來越普遍地被配有增壓，其中增壓是用于增加動力的主要方法，其中發動機燃燒過程中所需的增壓空氣被壓縮，結果，更多的增壓空氣質量能夠在每工作循環被供應至每個氣缸。以這種方式，能夠增加燃料質量并因此增加平均有效壓力。

優選地是在進氣管道中提供增壓空氣冷卻器，通過增壓空氣冷卻器，增壓空氣冷卻器的增壓空氣在進入至少一個氣缸之前被冷卻。冷卻器降低了溫度，并且因此增加增壓空氣的密度，以便冷卻器還有助于改善至少一個氣缸充氣，也就是說到更大的空氣質量。結果，通過冷卻產生壓縮。

如果內燃發動機配備了排氣再循環（EGR）系統，通過EGR方式再循環至入口側的排氣與新鮮的進氣空氣混合，按此方法產生的新鮮空氣和再循環排氣的混合物形成增壓空氣，如果適合則將其供應至增壓空氣冷卻器用于冷卻。再循環排氣可基本被引入增壓空氣冷卻器上游或下游的進氣系統的至少一個進氣管道。

持續地通過增壓空氣冷卻的方式，也就是說處于內燃發動機所有操作條件下，從增壓空氣中抽出最大可能的熱量不是目的。實際上，例如在內燃發動機的預熱階段或在顆粒過濾器再生過程中，其中，在排氣系統的出口側提供顆粒過濾器，尋求增壓空氣冷卻的需求依賴型控制，這允許內燃發動機的不同操作模式，并且考慮到將無冷卻增壓空氣供應至內燃發動機將是有利的。在此假設增壓空氣的溫度提高，并因此氣缸新鮮充氣的溫度提高，同樣地提高了排氣的溫度。

為了能夠繞開增壓空氣冷卻器，也就是說能夠引導增壓空氣越過增壓空氣冷卻器，提供旁通管道，該旁通管道從增壓空氣冷卻器上游的至少一個進氣管道處分叉，然后再通向增壓空氣冷卻器下游的至少一個進氣管道內。需要用于控制通過增壓空氣冷卻器和旁通管道引導的增壓空氣流的裝置。

根據上述系統，能夠在旁通管道內布置優選地持續可調整的關閉元件，通過該關閉元件，旁通管道被打開或關閉至較大或較小程度，由此，通過旁通管道引起的到增壓空氣流的流阻被改變和設置。

當旁通管道被閉合時，也就是關閉，所有增壓空氣流經增壓空氣冷卻器。相反，如果旁通管道打開至較大或較小程度，增壓空氣流被分開，同時只有部分增壓空氣流通過增壓空氣冷卻器，而殘留的增壓空氣流被引導通過經過旁通管道越過增壓空氣冷卻器。在此，兩個部分流的大小取決于在旁通管道中提供的關閉元件的位置。

控制增壓空氣冷卻的上述構思能夠使得旁通管道在關閉元件打開時被打開，并且通過將關閉元件移至閉合位置而被關閉。

相反，通往增壓冷卻器的進氣管道總是打開的，也就是說持續打開，并且就其流體橫截面而言也是不能被改變的。因此，增壓空氣冷卻器無法完全停用，從而使得總是有部分增壓空氣流流經增壓空氣冷卻器。該事實具有兩個不利影響。第一，部分增壓空氣流一直被冷卻，即使應該只有無冷卻增壓空氣被供應至內燃發動機。第二，即使在內燃發動機停機后，由于至少一個停轉活塞的吸氣作用，增壓空氣經過進氣管道或進氣系統被供應到至少一個氣缸。后一種情況引起內燃發動機由于停轉的過程的震動或抖動，這將持續若干工作循環。

發明內容

在此，發明者已認識到上述問題，并提供了至少部分地解決上述問題的方法。在一個實施例中，提供用于操作內燃發動機的方法，其中內燃發動機具有至少一個氣缸、將增壓空氣供應到至少一個氣缸的至少一個進氣管道、以及用于控制由增壓空氣冷卻器和圍繞增壓空氣冷卻器的旁通管道引導的增壓空氣流的裝置，該方法包括使用所述裝置控制增壓空氣流，其中該裝置包括兩級可轉換關閉元件和持續可調整關閉元件，其中在至少一個進氣管道內平行于旁通管道布置的兩級可轉換關閉元件在打開位置和閉合位置之間轉換，并且通過關閉元件，旁通管道被打開或關閉至較大或較小程度，其中關閉元件在打開位置和閉合位置之間是持續可調整的。

按這種方式，依據所需的進氣空氣冷卻，進氣空氣可完全經過增壓空氣冷卻器、部分地經過增壓空氣冷卻器或不流經增壓空氣冷卻器而被傳送至發動機。進一步地，通過閉合兩個關閉元件，可防止進氣空氣到達發動機，這樣當內燃發動機停機時，可防止內燃發動機震動或抖動。

當單獨或結合附圖，通過下面的詳細說明，本發明的上述優勢和其他優勢、以及特征將是明顯的。