[發(fā)明專利]估算增壓空氣冷卻器的冷凝物存儲和/或釋放的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410403674.6
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104373199B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設計）人: G·蘇尼拉;D·A·馬克德;R·E·索蒂斯
• 申請（專利權）人: 福特環(huán)球技術公司
• 主分類號: F02B29/04
• 分類號: F02B29/04;F02P5/145;F02D41/00;F01P7/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

本發(fā)明涉及估算增壓空氣冷卻器的冷凝物存儲和/或釋放的方法，提供了用于估算在增壓空氣冷卻器(CAC)中的水存儲的方法和系統(tǒng)。在一個示例中，排出CAC的增壓空氣中的水量可基于設置在CAC下游的氧傳感器的輸出。進一步地，基于排出CAC的水量，發(fā)動機致動器可被調(diào)節(jié)以增加燃燒穩(wěn)定性和/或減少冷凝物形成。

技術領域

本發(fā)明涉及估算增壓空氣冷卻器的冷凝物存儲和/或釋放的方法。

背景技術

渦輪增壓發(fā)動機和機械增壓發(fā)動機可經(jīng)配置壓縮進入發(fā)動機的環(huán)境空氣，以增加功率。空氣的壓縮可導致空氣溫度的增加，因此，中間冷卻器或增壓空氣冷卻器(CAC)可用于冷卻加熱的空氣，從而增加其密度，并進一步增加發(fā)動機的潛在功率。當環(huán)境空氣溫度降低時，或在潮濕或多雨天氣條件期間，其中進氣被冷卻到低于水的露點，冷凝物可在CAC中形成。冷凝物可在CAC底部或在內(nèi)部通道和冷卻湍流器中聚集。在一定的空氣流量條件下，冷凝物可排出CAC并且作為水滴進入發(fā)動機的進氣歧管。如果太多的冷凝物由發(fā)動機攝取，則可發(fā)生發(fā)動機失火和/或燃燒不穩(wěn)定。

解決由于冷凝物攝取造成的發(fā)動機失火的其他嘗試包括避免冷凝物積聚。在一個示例中，CAC的冷卻效率可降低以減少冷凝物的形成。然而，本發(fā)明人在此已經(jīng)認識到這種方法的潛在問題。具體地，雖然一些方法可減少或減緩CAC中冷凝物的形成，但冷凝物仍可隨著時間積聚。如果不能停止這種積聚，在加速過程中的冷凝物攝取可導致發(fā)動機失火。此外，在另一個示例中，發(fā)動機致動器可被調(diào)節(jié)以在冷凝物攝取過程中增加燃燒穩(wěn)定性。在一個示例中，冷凝物攝取可基于質量空氣流率和CAC中的冷凝物的量；然而，這些參數(shù)可能不會準確地反映排出CAC并進入進氣歧管的增壓空氣中的水量。結果，發(fā)動機失火和/或不穩(wěn)定的燃燒仍可發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

在一個示例中，通過基于排出增壓空氣冷卻器的增壓空氣中的水量調(diào)節(jié)發(fā)動機致動器的方法，可解決上述問題，水量基于設置在增壓空氣冷卻器(CAC)下游的氧傳感器的輸出。具體地，氧傳感器可設置在CAC的出口。基于排氣再循環(huán)(EGR)流量，氧傳感器可以可變電壓模式或基本模式操作。例如，如果EGR流量大于閾值，則氧傳感器可以可變電壓模式操作，以測量在CAC出口處的增壓空氣的氧含量。排出CAC的增壓空氣中的水量然后可基于氧傳感器的泵電流(pumping current)確定。例如，可從由氧傳感器測量的總水量中減去在CAC的出口溫度條件下的飽和水的值，從而確定增壓空氣中液滴形式的水量。響應于排出CAC的增壓空氣中的水量，發(fā)動機控制器可調(diào)節(jié)發(fā)動機致動器以增加燃燒穩(wěn)定性。例如，控制器可調(diào)節(jié)點火正時以在確定量的水的攝取過程中增加燃燒穩(wěn)定性。以這種方式，可降低由于水攝取導致的發(fā)動機失火以及燃燒不穩(wěn)定性。

應當理解，提供上述發(fā)明內(nèi)容以便以簡化的形式介紹在具體實施方式中進一步描述的所選概念。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或必要特征，其范圍由隨附權利要求書唯一地限定。此外，所要求保護的主題并不限于解決上述或本公開任何部分提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1是包括增壓空氣冷卻器的示例發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖。

圖2是用于操作氧傳感器以確定在增壓空氣冷卻器處的水存儲的方法的流程圖。

圖3是用于操作氧傳感器以確定在增壓空氣冷卻器處的水存儲的方法的流程圖。

圖4是用于基于在增壓空氣冷卻器處的水存儲調(diào)節(jié)發(fā)動機操作的方法的流程圖。

圖5是用于基于發(fā)動機工況指示設置在CAC出口的第一氧傳感器以及設置在CAC入口的第二氧傳感器的衰退的方法的流程圖。

圖6示出說明用于推斷在增壓空氣冷卻器處的冷凝物水平的方法的流程圖。

圖7示出了說明基于在增壓空氣冷卻器處的水存儲對發(fā)動機操作進行示例調(diào)節(jié)的曲線圖。

具體實施方式