Способы для двигателя (варианты)

Способы для двигателя (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели могут увеличивать отдаваемую мощность посредством использования устройств наддува, которые сжимают всасываемый воздух. Поскольку сжатие заряда повышает температуру воздуха, охладители наддувочного воздуха могут использоваться ниже по потоку от компрессора для охлаждения сжатого воздуха, дополнительно повышая потенциальную выходную мощность двигателя. По мере того как всасываемый воздух проходит через охладитель наддувочного воздуха и охлаждается ниже точки росы, происходит конденсация. Конденсат может накапливаться в уловителе и подаваться в двигатель впоследствии, например, во время установившихся условий или условий крейсерского хода, с регулируемой скоростью засасывания. Однако, так как засасываемая вода замедляет скорость сгорания, даже небольшие ошибки при вводе воды в двигатель могут повышать вероятность событий пропусков зажигания. Системы управления двигателем могут применять различные подходы борьбы с пропусками зажигания для сокращения пропусков зажигания, вызванных засасыванием воды.

Один из примерных подходов для принятия мер в ответ на вызванные влагой пропуски зажигания показан Тонетти и другими в ЕР 1607606. В нем, расход всасываемого воздуха настраивается на основании концентрации кислорода рециркулированных отработавших газов, чтобы компенсировать конденсат в EGR. Еще один примерный подход показан Уонгом и другими в US 6748475. В нем временные характеристики впрыска топлива и искрового зажигания настраиваются на основании параметра, служащего показателем концентрации кислорода или концентрации воды рециркулированных отработавших газов. Это предоставляет возможность сокращаться событиям пропусков зажигания, возникающих во время установившихся условий вследствие внезапного засасывания слишком большого количества воды или конденсата. Даже когда засасываемое количество воды невелико, во время переходного нажатия педали акселератора из установившихся условий, такого как при переходе с низких до умеренных массовых расходов воздуха на высокие массовые расходы воздуха, засасываемая вода может вызывать проблемы медленного сгорания. В частности, высокий массовый расход может нарушать поверхностное натяжение конденсата и высвобождать из охладителя наддувочного воздуха в тех случаях, когда двигатель засасывает его в больших количествах.

Однако, изобретатели в материалах настоящей заявки идентифицировали потенциальные проблемы у такого подхода. В качестве примера, даже с помощью настроек в отношении расхода всасываемого воздуха, момента впрыска топлива и/или зажигания, пропуски зажигания, вызванные вследствие засасывания конденсата во время установившихся условий, могут не подвергаться принятию ответных мер в достаточной степени. Более точно, стабильность сгорания в двигателе во время установившихся условий может быть очень чувствительной к количеству конденсата. Следовательно, даже небольшие ошибки дозирования конденсата могут приводить к пропускам зажигания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров, некоторые из вышеприведенных проблем могут быть решены способом для двигателя с наддувом, содержащему: увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха в ответ на событие замедления. Таким образом, конденсат может продуваться, не навлекая события пропусков зажигания.

В качестве одного из примеров, контроллер двигателя может подавать конденсат, накопленный в охладителе наддувочного воздуха, в двигатель во время события замедления. Например, в ответ на отпускание педали акселератора, когда двигатель вращается без снабжения топливом (например, во время события отключения подачи топлива при замедлении DFSO), клапан, присоединенный к охладителю наддувочного воздуха (или присоединенный между охладителем наддувочного воздуха и впускным коллектором), может открываться, так чтобы конденсат мог вводиться во впускной коллектор двигателя. Дополнительно или по выбору, впускной дроссель может открываться для увеличения потока воздуха в двигатель. Посредством открывания клапана и/или дросселя во время замедления, разрежение во впускном коллекторе, образованное от вращающегося двигателя, может преимущественно использоваться для втягивания конденсата. Дополнительно, двигатель мог бы переключаться с понижением на более низкую передачу, дополнительно увеличивая число оборотов двигателя (и массовый расход воздуха), тем самым, создавая дополнительное усилие разрежения для откачки конденсата.

Временные характеристики открывания клапана и/или дросселя могут координироваться с временными характеристиками события замедления, из условия, чтобы клапан открывался одновременно с тем, когда отключается топливоснабжение цилиндра. Клапан и/или дроссель в таком случае могут закрываться, когда достаточное количество конденсата было продуто, и когда возобновлено топливоснабжение цилиндра (например, во время нажатия педали акселератора вслед за отпусканием педали акселератора). Таким образом, посредством подачи конденсата из охладителя наддувочного воздуха в двигатель во время события замедления, большая величина разрежения во впускном коллекторе, образованная от торможения двигателем, может преимущественно использоваться для втягивания конденсата в двигатель. Посредством подачи конденсата в двигатель во время условий, когда сгорание в цилиндре не происходит, конденсат может проходить через систему двигателя, не ухудшая стабильность сгорания. Кроме того, поскольку конденсат вводится, в то время как не происходит никакого сгорания, сопутствующие настройки исполнительных механизмов двигателя для борьбы с пропусками зажигания могут не требоваться. В общем и целом, большее количество конденсата может продуваться в двигатель, не увеличивая пропуски зажигания в двигателе.

Более конкретно, в настоящей заявке раскрыт способ для двигателя с наддувом, состоящий в том, что увеличивают поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха в ответ на событие замедления.

В дополнительном аспекте увеличение потока воздуха в ответ на событие замедления заключается в том, что увеличивают поток воздуха, в то время как впрыск топлива в цилиндр двигателя деактивирован наряду с тем, что двигатель вращается, и наряду с тем, что клапаны цилиндра по-прежнему активны.

В другом дополнительном аспекте увеличение потока воздуха заключается в том, что увеличивают открывание впускного дросселя.

В еще одном дополнительном аспекте открывание впускного дросселя настраивают на основании числа оборотов двигателя, чтобы поддерживать пороговую величину разрежения во впускном коллекторе.

В еще одном дополнительном аспекте увеличение потока воздуха заключается в том, что открывают один из клапана, присоединенного к охладителю наддувочного воздуха, и клапана, присоединенного между выходом или входом охладителя наддувочного воздуха и впускным коллектором двигателя.

В еще одном дополнительном аспекте увеличение потока воздуха дополнительно происходит в ответ на количество конденсата, накопленного в охладителе наддувочного воздуха.

В еще одном дополнительном аспекте увеличение потока воздуха продолжается в течение периода времени до тех пор, пока количество конденсата в охладителе наддувочного воздуха не будет ниже порогового значения.

В еще одном дополнительном аспекте увеличение потока воздуха заключается в том, что увеличивают открывание впускного дросселя в течение периода времени наряду с тем, что закрывают клапан, присоединенный к охладителю наддувочного воздуха, чтобы уменьшать объем охладителя наддувочного воздуха, а после упомянутого периода времени, поддерживают впускной дроссель открытым наряду с тем, что открывают клапан, присоединенный к охладителю наддувочного воздуха.

В еще одном дополнительном аспекте событие замедления включает в себя отпускание педали акселератора.

Также в настоящей заявке раскрыт способ для двигателя с наддувом, состоящий в том, что во время замедления двигателя с деактивированным впрыском топлива в цилиндр двигателя, увеличивают поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха на основании количества конденсата, накопленного в охладителе наддувочного воздуха.

В дополнительном аспекте увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха заключается в том, что увеличивают открывание впускного дросселя, причем открывание впускного дросселя увеличивается, когда количество конденсата в охладителе наддувочного воздуха превышает пороговое количество.

В другом дополнительном аспекте открывание впускного дросселя дополнительно настраивают на основании числа оборотов двигателя, чтобы поддерживать пороговую величину разрежения во впускном коллекторе.

В еще одном дополнительном аспекте увеличение потока воздуха продолжается в течение периода времени замедления двигателя до тех пор, пока образованное ранее количество конденсата в охладителе наддувочного воздуха не будет ниже порогового количества, и впрыск топлива в деактивированный цилиндр двигателя будет возобновлен.

В еще одном дополнительном аспекте повышение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха дополнительно заключается в том, что открывают клапан, присоединенный к входу охладителя наддувочного воздуха, или клапан, присоединенный между выходом или входом охладителя наддувочного воздуха и впускным коллектором двигателя.

В еще одном дополнительном аспекте увеличение потока воздуха через охладитель наддувочного воздуха дополнительно заключается в том, что, наряду с тем, что увеличивают открывание впускного дросселя, поддерживают клапан, присоединенный к охладителю наддувочного воздуха, закрытым для уменьшения объема продувки охладителя наддувочного воздуха; и после того, как продувают уменьшенный объем продувки охладителя наддувочного воздуха, открывают клапан.

Кроме того раскрыт способ для двигателя, состоящий в том, что во время первого состояния, когда поток всасываемого воздуха больше, чем пороговый поток, подают конденсат из охладителя наддувочного воздуха в двигатель во время события разгона двигателя; и во время второго состояния, когда разрежение на впуске больше, чем пороговое разрежение, подают конденсат из охладителя наддувочного воздуха в двигатель во время события замедления двигателя; и

В дополнительном аспекте, во время первого состояния, подают первое, меньшее количество конденсата, а во время второго состояния, подают второе, большее количество конденсата.

В другом дополнительном аспекте, во время первого состояния, топливо впрыскивают в цилиндры двигателя во время подачи, и, во время второго состояния, топливо не впрыскивают в цилиндры двигателя во время подачи.

В еще одном дополнительном аспекте, во время первого состояния, открывание впускного дросселя увеличивают на основании положения педали, чтобы увеличить поток воздуха, и, во время второго состояния, открывание впускного дросселя увеличивают на основании уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха и числа оборотов двигателя для увеличения разрежения во впускном коллекторе.

В еще одном дополнительном аспекте, во время первого состояния, момент искрового зажигания подвергается опережению, а во время второго состояния, момент искрового зажигания сохраняется.

Должно быть понятно, что сущность изобретения, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного объекта патентования, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный объект патентования не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - принципиальная схема примерной системы двигателя, включающей в себя охладитель наддувочного воздуха.

Фиг. 2А-В и 3А-В показывают примерные варианты осуществления клапана, присоединенного к охладителю наддувочного воздуха, для подачи конденсата из охладителя наддувочного воздуха на впуск двигателя.

Фиг. 4 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа для продувки конденсата охладителя наддувочного воздуха на впуск двигателя во время события замедления двигателя.

Фиг. 5 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ для логического вывода уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха.

Фиг. 6 показывает примерные операции продувки конденсата.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее описание относится к системам и способам для продувки конденсата из охладителя наддувочного воздуха (САС), присоединенного к системе двигателя, такой как система по фиг. 1. Продувка конденсата может выполняться в нужное время и в нужном месте во время событий замедления двигателя, когда снабжение топливом цилиндра двигателя временно прекращено, к примеру, во время состояния отпускания педали акселератора. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнять управляющую процедуру, такую как процедура по фиг. 4, чтобы открывать клапан, присоединенный к охладителю наддувочного воздуха (фиг. 2А-В и 3А-В) во время события выключения подачи топлива при замедлении, чтобы продувать конденсат на впуск двигателя во время условий, когда не происходит никакого сгорания в цилиндрах. Регулировки продувки могут быть основаны на количестве конденсата, накопленного в САС, которое логически выводится из модели, описанной на фиг. 5. Во время замедления двигателя, открывание впускного дросселя может временно увеличиваться для увеличения потока всасываемого воздуха в двигатель, дополнительно содействуя втягиванию конденсата в двигатель. Примерная операция продувки показана на фиг. 6. Таким образом, конденсат может продуваться из охладителя наддувочного воздуха во время условий, когда события пропусков зажигания, обусловленные засасыванием воды, маловероятны.

Фиг. 1 - принципиальная схема, показывающая примерный двигатель 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 показан с четырьмя цилиндрами 30. Однако, другие количества цилиндров могут использоваться в соответствии с данным раскрытием. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала РР положения педали. Каждая камера 30 сгорания (например, цилиндр) двигателя 10 может включать в себя стенки камеры сгорания с поршнем (не показан), расположенными в них. Поршни могут быть присоединены к коленчатому валу 40, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии (не показана). Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.

Камеры 30 сгорания могут принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42 и могут выпускать газообразные продукты сгорания отработавших газов через выпускной коллектор 46 в выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 и выпускной коллектор 46 могут избирательно сообщаться с камерой 30 сгорания через соответственные впускные клапаны и выпускные клапаны (не показаны). В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания может включать в себя два или более впускных клапанов и/или два или более выпускных клапанов.

Топливные форсунки 50 показаны присоединенными непосредственно к камере 30 сгорания для впрыска топлива непосредственно в нее пропорционально длительности импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12. Таким образом, топливная форсунка 50 обеспечивает то, что известно в качестве непосредственного впрыска топлива в камеру 30 сгорания; однако, будет принято во внимание, что оконный впрыск также возможен. Топливо может подаваться в топливную форсунку 50 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива.

Впускной канал 42 может включать в себя дроссель 21, имеющий дроссельную заслонку 22 для регулирования потока воздуха во впускной коллектор. В этом конкретном примере, положение (TP) дроссельной заслонки 22 может меняться контроллером 12, чтобы давать возможность электронного управления дросселем (ETC). Таким образом, дроссель 21 может приводиться в действие для варьирования всасываемого воздуха, подаваемого в камеру 30 сгорания, среди других цилиндров двигателя. В некоторых вариантах осуществления, дополнительные дроссели могут присутствовать во впускном канале 42, такие как дроссель выше по потоку от компрессора (не показан).

Кроме того, в раскрытых вариантах осуществления, система рециркуляции отработавших газов (EGR) может направлять требуемую порцию отработавших газов из выпускного канала 48 во впускной канал 42 через канал 140 EGR. Количество EGR, выдаваемой во впускной канал 42, может регулироваться контроллером 12 посредством клапана 142 EGR. В некоторых условиях, система EGR может использоваться для регулирования температуры смеси воздуха и топлива в пределах камеры сгорания. Фиг. 1 показывает систему EGR высокого давления, где EGR направляется из выше по потоку от турбины турбонагнетателя в ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя. В других вариантах осуществления, двигатель, дополнительно или в качестве альтернативы, может включать в себя систему EGR низкого давления, где EGR направляется из ниже по потоку от турбины турбонагнетателя в выше по потоку от компрессора турбонагнетателя. Когда работоспособна, система EGR может вызывать образование конденсата из сжатого воздуха, особенно когда сжатый воздух охлаждается охладителем наддувочного воздуха, как подробнее описано ниже.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель или нагнетатель, включающий в себя по меньшей мере компрессор 60, скомпонованный вдоль впускного коллектора 44. Что касается турбонагнетателя, компрессор 60 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 62, например, через вал или другое соединительное устройство. Турбина 62 может быть скомпонована вдоль выпускного канала 48. Различные компоновки могут быть предусмотрены для приведения в движение компрессора. Что касается нагнетателя, компрессор 60 может по меньшей мере частично приводиться в движение двигателем и/или электрической машиной и может не включать в себя турбину. Таким образом, величина компрессии, подаваемой в один или более цилиндров двигателя через турбонагнетатель или нагнетатель, может регулироваться контроллером 12.

Кроме того, выпускной канал 48 может включать в себя регулятор 26 давления наддува для отведения отработавших газов из турбины 62. Дополнительно, впускной канал 42 может включать в себя клапан 27 рециркуляции компрессора (CRV), выполненный с возможностью отводить всасываемый воздух вокруг компрессора 60. Регулятор 26 давления наддува и/или CRV 27 может управляться контроллером 12, чтобы открываться, например, когда требуется более низкое давление наддува.

Впускной канал 42 может дополнительно включать в себя охладитель 80 наддувочного воздуха (САС) (например, промежуточный охладитель) для понижения температуры нагнетаемых турбонагнетателем или нагнетателем всасываемых газов. В некоторых вариантах осуществления, охладитель 80 наддувочного воздуха может быть воздушно-воздушным теплообменником. В других вариантах осуществления охладитель 80 наддувочного воздуха может быть воздушно-жидкостным теплообменником. САС 80 может быть САС переменного объема, таким как показанный в вариантах осуществления по фиг. 2А-В и 3А-В. В таких вариантах осуществления, как подробнее описано ниже, охладитель 80 наддувочного воздуха может включать в себя клапан для избирательной модуляции количества и скорости потока всасываемого воздуха, проходящего через охладитель 80 наддувочного воздуха, в ответ на образование конденсата внутри охладителя наддувочного воздуха, а также условия нагрузки двигателя.

В обоих, переменном и непеременном, вариантах осуществления САС 80, продувке накопленного конденсата может даваться возможность во время события замедления. В частности, во время замедления двигателя, когда впрыск топлива в цилиндры двигателя перекрыт, воздушный впускной дроссель может временно открываться с сопутствующим временным переключением с понижением передачи трансмиссии (таким как переключение с понижением передачи, используемое в режимах буксировки для увеличения торможения двигателем). Например, передача трансмиссии может переключаться с понижением передачи с третьей передачи трансмиссии на первую передачу трансмиссии. Посредством открывания впускного дросселя, массовый расход воздуха через двигатель может увеличиваться, тем самым, увеличивая разрежение в коллекторе и давая возможность втягиваться большему количеству конденсата. Посредством переключения с понижением передачи трансмиссии наряду с открыванием впускного дросселя, число оборотов двигателя во время замедления может дополнительно повышаться, давая массовому расходу всасываемого воздуха возможность дополнительно увеличиваться и увеличивая количество конденсата, который может продуваться во время события замедления.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 106 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, дежурную память 110 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, для выполнения различных функций для эксплуатации двигателя 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 120 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ЕСТ) с датчика 112 температуры, схематически показанного в одном месте в пределах двигателя 10; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 118 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 40; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя, как обсуждено; и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, с датчика 122, как обсуждено. Сигнал числа оборотов двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе 44. Отметим, что могут использоваться различные комбинации вышеприведенных датчиков, такие как датчик MAF без датчика MAP, или наоборот. Во время стехиометрической работы, датчик MAP может давать показание крутящего момента двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с выявленным числом оборотов двигателя, может давать оценку заряда (включающего в себя воздух), введенного в цилиндр. В одном из примеров, датчик 118, который также используется в качестве датчика числа оборотов двигателя, может вырабатывать предопределенное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала 40.

Другие датчики, которые могут отправлять сигналы в контроллер 12, включают в себя датчик 124 температуры на выходе охладителя 80 наддувочного воздуха и датчик 126 давления наддува. Другие не изображенные датчики также могут присутствовать, такие как датчик для определения скорости всасываемого воздуха на входе охладителя наддувочного воздуха, и другие датчики. В некоторых примерах, постоянное запоминающее устройство 106 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 102 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены. Примерные процедуры описаны в материалах настоящей заявки на фиг. 4-5.

Далее, с обращением к фиг. 2А и 2В, изображена входная сторона охладителя 80 наддувочного воздуха. Как изображено на обеих фиг. 2А и 2В, охладитель 80 наддувочного воздуха включает в себя рабочую зону 202 теплопереноса, выполненную с возможностью переносить тепло изнутри охладителя 80 наддувочного воздуха за пределы охладителя наддувочного воздуха. Охладитель 80 наддувочного воздуха включает в себя множество охлаждающих трубок 204, расположенных в зоне 202 теплопереноса охладителя 80 наддувочного воздуха. Множество охлаждающих трубок 204 находятся в сообщении по текучей среде с входным резервуаром 206. Входной резервуар 206 выполнен с возможностью принимать всасываемый воздух через один или более входных каналов 208, присоединенных к расположенному выше по потоку участку впускного канала (не показанному на фиг. 2А и 2В). Всасываемый воздух втекает из входного резервуара 206 в множество охлаждающих трубок 204. После прохождения через охлаждающие трубки 204, всасываемый воздух направляется через выходной резервуар (не показан), присоединенный к расположенному ниже по потоку участку впускного канала.

Охладитель 80 наддувочного воздуха также может включать в себя клапан 210 охладителя наддувочного воздуха (клапан САС), выполненный с возможностью переключать рабочую зону теплопереноса с первого объема 214 (показанного на фиг. 2А), содержащего относительно большую площадь, на второй объем 216 (показанный на фиг. 2В), содержащий относительно небольшую площадь. Клапан 210 САС может быть сконфигурирован в качестве створки, как показано. Входной резервуар 206 может включать в себя перегородку 212, которая разделяет входной резервуар 206 на первую часть и вторую часть. Перегородка 212 может включать в себя одно или более отверстий. Фиг. 2А изображает клапан 210 в открытом положении. Когда клапан 210 открыт, всасываемый воздух может проходить через одно или более отверстий перегородки 212, из условия чтобы всасываемый воздух протекал через обе, первую и вторую, части входного резервуара 206 и через первый объем 214 охладителя 80 наддувочного воздуха. По существу все из множества охлаждающих трубок 204 могут определять первый объем 214. В одном из примеров, охладитель 80 наддувочного воздуха может включать в себя 21 охлаждающую трубку, и первый объем 214 может включать в себя все 21 охлаждающих трубок. Фиг. 2В изображает клапан 210 в закрытом положении. Когда закрыт, клапан 210 перекрывает одно или более отверстий перегородки 212. Таким образом, всасываемый воздух протекает только через первую часть входного резервуара 206 и через второй объем 216 охладителя 80 наддувочного воздуха. Часть множества охлаждающих трубок 204 могут определять второй объем 216. Второй объем 216 целиком размещен внутри первого объема 214. То есть, охлаждающие трубки, которые содержат второй объем 216, также содержат часть первого объема 214. Поэтому, когда клапан 210 закрыт, всасываемый воздух течет только через второй объем 216, а когда клапан 210 открыт, всасываемый воздух течет через первый объем 214, который содержит в себе второй объем 216. В одном из примеров, охладитель 80 наддувочного воздуха может включать в себя 21 охлаждающую трубку, и второй объем 216 может включать в себя меньше, чем 21 охлаждающих трубок. Второй объем 216 может включать в себя меньше, чем половину охлаждающих трубок, которые содержат первый объем 214, к примеру, 9 охлаждающих трубок.

Клапан 210 САС может быть, или может быть подобным, створчатому клапану. Клапан 210 может включать в себя элемент седла (например, перегородку 212), содержащий по существу плоский неподвижный элемент, имеющий одно или более отверстий сквозь него. Элемент закрытия, например, створка или заслонка, может быть выполнен с возможностью перемещаться из первого положения, расположенного на расстоянии от элемента седла, тем самым открывая одно или более отверстий, в котором всасываемый воздух способен втекать в первый объем 214, во второе положение, прилегающее к элементу седла, тем самым закрывая одно или более отверстий, в котором всасываемый воздух способен втекать только во второй объем 216.

Перегородка 212 может быть частью клапана 210. Например, перегородка 212 может быть седлом клапана. Перегородка 212 также может быть линией или начальной отметкой раздела, или тому подобным, функционально делящим охладитель 80 наддувочного воздуха на две части. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя две или более перегородок, делящих вход на три или более частей. В некоторых примерах, одна или более конфигураций, описанных в материалах настоящей заявки касательно входного резервуара 206, взамен, или в дополнение, могут быть включены в выходной резервуар (не показан). По существу все из множества охлаждающих трубок 204 могут быть во взаимном сообщении по текучей среде с выходным резервуаром. Будет понятно, что, взамен, все трубки могут быть в сообщении по текучей среде на входной стороне и разделяться на выходной стороне на две или более частей трубок. Подобным образом сконфигурированный клапан также может быть включен в выходной резервуар и функционировать для управления тем, предоставлена ли текучей среде возможность проходить, или предотвращено ли прохождение через сконфигурированное подобным образом отверстие.

Различные варианты осуществления могут включать в себя исполнительный механизм (не проиллюстрирован) для открывания и для закрывания клапана 210 САС. Исполнительный механизм может быть одним или более из: электронного исполнительного механизма, исполнительного механизма с вакуумным управлением, механической диафрагмой давления и электронным регулятором с широтно-импульсной модуляцией. Когда поступающему воздуху предоставлена возможность проходить через все трубки охладителя наддувочного воздуха, то есть, когда клапан открыт, поступающий воздух также будет испытывать падение давления, и клапан будет подвергаться на обеих сторонах давлению входящего поступающего воздуха. Таким образом, исполнительному механизму всего лишь необходимо выдавать движущую силу для открывания и закрывания клапана, для того чтобы переключать клапан из открытого состояния в закрытое состояние, но может не требоваться выдавать силу для сохранения клапана открытым или для сохранения клапана закрытым.

Таким образом, посредством модуляции положения клапана 210 САС, объем и расход всасываемого воздуха, направленного через охладитель наддувочного воздуха, может меняться. В некоторых вариантах осуществления, клапан может модулироваться механически на основании потока всасываемого воздуха, например, створка или заслонка клапана может удерживаться закрытой натяжением пружины, которое откалибровано, чтобы соответствовать потоку воздуха, из условия чтобы створка клапана открывалась в условиях сильного потока воздуха. Таким образом, во время условий слабого потока воздуха или условий низкой нагрузки двигателя, клапан может быть закрыт, и всасываемый воздух может направляться через второй (меньший) объем охладителя наддувочного воздуха, увеличивая скорость потока всасываемого воздуха через охладитель, чтобы предотвращать накопление конденсата. В сравнении, во время условий сильного потока воздуха или условий высокой нагрузки двигателя, клапан может открываться, и всасываемый воздух может направляться через первый (больший) объем охладителя наддувочного воздуха. В других вариантах осуществления, клапан может управляться контроллером, таким как контроллер 12 по фиг. 1, на основании различных условий эксплуатации. Например, клапан может открываться во время условий низкого образования конденсата и закрываться по команде во время условий высокого образования конденсата.

В дополнение, как конкретизировано в материалах настоящей заявки на фиг. 4, впускной дроссель и клапан 210 САС могут открываться во время процедуры продувки конденсата для увеличения потока воздуха через САС и, тем самым, повышения количества конденсата, продуваемого из САС на впуск двигателя. Продувка может преимущественно выполняться во время события замедления (такого как DFSO), с тем чтобы засасывать воду, во время условий, когда не происходит сгорание в цилиндре. В качестве альтернативы, для вычищения конденсата во время замедления, клапан САС может закрываться (для уменьшения объема внутри САС), а открывание впускного дросселя может увеличиваться для продувки меньшего объема. Затем, как только меньший объем был продут, клапан САС может открываться, так чтобы могли очищаться оба отделения САС. Кроме того, в то время как открыт впускной дроссель (с открытым или закрытым клапаном САС, либо в САС без клапана САС), передача трансмиссии может переключаться с понижением для увеличения числа оборотов двигателя, и кроме того, для дополнительного увеличения массового расхода воздуха через двигатель и САС. Примерные операции продувки могут использоваться для САС с переменным объемом (такого как показанный на фиг. 2А-В) или САС с постоянным объемом (такого как показанный на фиг. 1) описаны в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг. 6.

Далее со ссылкой на фиг. 3А и 3В проиллюстрирован альтернативный вариант осуществления системы охлаждения наддувочного воздуха, в котором САС включает в себя клапан, присоединенный между выходом САС и впускным коллектором, в материалах настоящей заявки также указываемый ссылкой как клапан впускного коллектора. В альтернативных вариантах осуществления, клапан может быть присоединен к входу САС. Фиг. 3А и 3В показывают вид спереди в перспективе системы 300 охладителя наддувочного воздуха, включающей в себя охладитель 80 наддувочного воздуха. Система охладителя наддувочного воздуха может использоваться для выпускания водяных капель из охладителя наддувочного воздуха, которые могут накапливаться в результате высокой влажности окружающего воздуха. Это, например, может происходить на поверхностях каналов теплообмена внутри охладителя наддувочного воздуха, когда поверхности находятся при температуре, меньшей, чем точка росы окружающего воздуха, поступающего в охладитель. Когда конденсат образуется на этих поверхностях охладителя, он может сливаться воедино, например, в нижней точке охладителя наддувочного воздуха.

Как показано, направление потока воздуха двигателя, поступающего в охладитель 80 наддувочного воздуха, в целом указано стрелкой 302, а поток воздуха двигателя, выходящий из охладителя 80 наддувочного воздуха, в целом указан стрелкой 304. Однако, будет принято во внимание, что воздух двигателя может входить и выходить из охладителя 80 наддувочного воздуха в других направлениях потока воздуха, и поток воздуха двигателя, как указанный стрелками 302 и 304, предусмотрен в качестве одного из неограничивающих примеров. Подобным образом, иные геометрии охладителя наддувочного воздуха, чем изображенные на фиг. 3А и 3В, возможны, не выходя из объема этого раскрытия.

Как представлено выше, воздух двигателя может поступать через первый воздушный канал 306 двигателя выше по потоку от охладителя 80 наддувочного воздуха. Воздух двигателя затем может охлаждаться посредством теплообмена с окружающим воздухом, в целом показанным под 308, затем может выходить через второй воздушный канал 310 двигателя ниже по потоку от охладителя 80 наддувочного воздуха. Другими словами, воздух двигателя входит на горячей стороне 312 охладителя наддувочного воздуха и выходит на холодной стороне 314 охладителя наддувочного воздуха (направленность потока наддувочного воздуха, в целом показанная стрелками 309), при этом 'горячий' и 'холодный' указывают относительную температуру воздуха двигателя по мере того, как он проходит через охладитель наддувочного воздуха. Таким образ