Управление регулятором давления наддува для уменьшения конденсата в охладителе наддувочного воздуха

Управление регулятором давления наддува для уменьшения конденсата в охладителе наддувочного воздуха

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели могут использовать турбонагнетатель или нагнетатель для сжатия окружающего воздуха, поступающего в двигатель, для того чтобы повышать мощность. Сжатие воздуха может вызывать повышение температуры воздуха, таким образом, промежуточный охладитель или охладитель наддувочного воздуха (CAC) могут использоваться для охлаждения нагретого воздуха, тем самым повышая его плотность и дополнительно увеличивая потенциально возможную мощность двигателя. Конденсат может формироваться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, когда всасываемый воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Кроме того, когда наддувочный воздух, поступающий в CAC, подвергается наддуву (например, давление на впуске и давление наддува являются большими, чем атмосферное давление), конденсат может формироваться, если температура CAC падает ниже температуры конденсации воды. Как результат, конденсат может накапливаться на дне CAC или во внутренних каналах и охлаждающих турбулизаторах. Когда повышается крутящий момент, к примеру, во время разгона, повышенный массовый расход воздуха может отбирать конденсат из CAC, втягивая его в двигатель и увеличивая вероятность пропусков зажигания и нестабильности сгорания в двигателе.

Двигатели могут использовать регулятор давления наддува для отведения потока отработавших газов вокруг турбины турбонагнетателя, чтобы регулировать величину наддува, выдаваемую во впускной коллектор двигателя. Например, открывание регулятора давления наддува может понижать давление наддува и давление на впуске. Один из подходов для регулирования давления наддува и/или на впуске включает в себя активное управление регулятором давления наддува. Один из примерных подходов показан Хартманом и другими в US 6779344. В нем регулятор давления наддува настраивается, поэтому действующее давление наддува соответствует требуемому давлению наддува. Требуемое давление наддува может быть основано на требуемом давлении в коллекторе (основанном на массовом расходе воздуха) и характеристике помпажа компрессора.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Однако изобретатели в материалах настоящей заявки распознали потенциальную проблему у таких систем. В качестве одного из примеров управление регулятором давления наддува таким образом может побуждать регулятор давления наддува оставаться закрытым в условиях, когда повышенный наддув не запрашивается требованием крутящего момента. Как результат, закрытый регулятор давления наддува может наращивать давление на впуске перед дросселем, тем самым повышая потенциальную возможность для формирования конденсата в CAC.

В одном из примеров проблемы, описанные выше, могут быть препоручены способу для настройки регулятора давления наддува в двигателе, чтобы понижать давление на впуске в ответ на условия формирования конденсата в охладителе наддувочного воздуха. Более точно, регулятор давления наддува может открываться в ответ на условия формирования конденсата в охладителе наддувочного воздуха, когда давление на впуске между компрессором и дросселем (например, давление перед дросселем) является большим, чем требуется для создания давления в коллекторе, необходимого для требования крутящего момента, и двигатель находится в условиях установившегося режима. В одном из примеров условия формирования конденсата включают в себя давление на впуске, большее, чем атмосферное давление (например, степень повышения давления на впуске, большую чем 1). В еще одном примере условия формирования конденсата включают в себя влажность, большую, чем первое пороговое значение. После открывания регулятора давления наддува для понижения давления на впуске, регулятор давления наддува может закрываться в ответ на одно или более из указания снижения давления до атмосферного давления и/или повышения требования крутящего момента. Кроме того, во время некоторых условий эксплуатации двигателя, клапан рециркуляции компрессора может открываться в дополнение к открыванию регулятора давления наддува, чтобы усиливать понижение давления на впуске.

В настоящей заявке раскрыт способ для двигателя, состоящий в том, что: настраивают регулятор давления наддува в ответ на условия формирования конденсата в охладителе наддувочного воздуха, когда давление на впуске больше, чем требуется для создания давления в коллекторе, необходимого для требования крутящего момента.

В дополнительном аспекте открывают регулятор давления наддува в ответ на условия формирования конденсата в охладителе наддувочного воздуха, когда давление на впуске больше, чем требуемое, а двигатель находится в условиях установившегося режима.

В другом дополнительном аспекте давление на впуске измеряется между компрессором и дросселем, и при этом условия установившегося режима включают в себя одно или более из работы автомата постоянной скорости и постоянного положения педали.

В еще одном дополнительном аспекте условия формирования конденсата включают в себя одно или более из давления на впуске, большего чем атмосферное давление, и влажности, большей чем первое пороговое значение.

В еще одном дополнительном аспекте открывают клапан рециркуляции компрессора в дополнение к открыванию регулятора давления наддува в ответ на одно или более из давления на впуске, являющегося большим, чем пороговое давление, пороговое давление на пороговую величину больше, чем атмосферное давление, влажности, являющейся большей, чем второе пороговое значение, второе пороговое значение больше, чем первое пороговое значение, и условия помпажа компрессора.

В еще одном дополнительном аспекте закрывают регулятор давления наддува в ответ на одно или более из давления на впуске, снижающегося до или ниже атмосферного давления, и повышения требования крутящего момента.

В еще одном дополнительном аспекте поддерживают регулятор давления наддува закрытым и открывают клапан рециркуляции компрессора в ответ на условия формирования конденсата в охладителе наддувочного воздуха, когда давление на впуске больше, чем требуется для создания давления в коллекторе, необходимого для требования крутящего момента, и двигатель не находится в условиях установившегося режима.

В еще одном дополнительном аспекте поддерживают регулятор давления наддува закрытым в ответ на условия формирования конденсата в охладителе наддувочного воздуха, когда давление на впуске не больше, чем необходимо для требования крутящего момента.

Также раскрыт способ для двигателя, состоящий в том, что: в ответ на давление на впуске, большее, чем первое пороговое давление, во время условий вождения, когда давление на впуске больше, чем требуется для создания давления в коллекторе, необходимого для требования крутящего момента, и двигатель находится в установившемся режиме, открывают регулятор давления наддува для понижения давления на впуске.

В дополнительном аспекте открывают регулятор давления наддува в ответ на влажность, большую, чем первое пороговое значение, во время условий вождения, когда давление на впуске больше, чем требуется для создания давления в коллекторе, необходимого для требования крутящего момента, а двигатель находится в установившемся режиме.

В другом дополнительном аспекте открывают клапан рециркуляции компрессора в ответ на одно или более из давления на впуске, являющегося большим, чем второе пороговое давление, второе пороговое давление является большим, чем первое пороговое давление, влажности, являющейся большей, чем второе пороговое значение, второе пороговое значение является большим, чем первое пороговое значение, и условия помпажа компрессора.

В еще одном дополнительном аспекте закрывают регулятор давления наддува в ответ на одно или более из повышения требования крутящего момента и снижения давления на впуске до или ниже порогового давления, а затем закрывают клапан рециркуляции компрессора в ответ на одно или более из требуемого давления на впуске для требования крутящего момента, являющегося большим, чем давление на впуске, и снижения давления на впуске до или ниже порогового давления.

В еще одном дополнительном аспекте после того, как открывают регулятор давления наддува для понижения давления на впуске, закрывают регулятор давления наддува в ответ на одно или более из давления на впуске, снижающегося до или ниже порогового давления, и повышения требования крутящего момента.

В еще одном дополнительном аспекте открывают клапан рециркуляции компрессора и поддерживают регулятор давления наддува закрытым, когда двигатель не находится в установившемся режиме.

В еще одном дополнительном аспекте первое пороговое давление основано на давлении, при котором конденсат формируется в охладителе наддувочного воздуха.

В еще одном дополнительном аспекте первое пороговое давление является атмосферным давлением.

Кроме того, раскрыт способ для двигателя, состоящий в том, что: во время первого состояния, открывают регулятор давления наддува в ответ на одно или более из давления на впуске, являющегося большим, чем первое пороговое давление, и влажности, большей, чем пороговое значение; и во время второго состояния, открывают клапан рециркуляции компрессора в ответ на одно или более из давления на впуске, являющегося большим, чем первое пороговое давление, и влажности, большей, чем пороговое значение.

В дополнительном аспекте первое состояние включает в себя те случаи, когда давление на впуске больше, чем требуется на основании требования крутящего момента, а двигатель находится в установившемся режиме.

В другом дополнительном аспекте открывают клапан рециркуляции компрессора в ответ на одно или более из условия помпажа компрессора и давления на впуске, являющегося большим, чем второе пороговое давление, второе пороговое давление является большим, чем первое пороговое давление.

В еще одном дополнительном аспекте второе состояние включает в себя те случаи, когда давление на впуске является большим, чем необходимо на основании требования крутящего момента, а двигатель не находится в установившемся режиме.

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. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ для настройки регулятора давления наддува и/или клапана рециркуляции компрессора, чтобы уменьшать формирование конденсата в охладителе наддувочного воздуха, на основании условий эксплуатации двигателя.

Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ для настройки регулятора давления наддува, чтобы понижать давление на впуске и, впоследствии, уменьшать формирование конденсата в охладителе наддувочного воздуха.

Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ для настройки клапана рециркуляции компрессора, чтобы понижать давление на впуске и, впоследствии, уменьшать формирование конденсата в охладителе наддувочного воздуха.

Фиг. 5 показывает график, иллюстрирующий примерные настройки регулятора давления наддува и клапана рециркуляции компрессора на основании условий эксплуатации двигателя.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее описание относится к системам и способам для настройки регулятора давления наддува и/или клапана рециркуляции компрессора в ответ на условия формирования конденсата в охладителе наддувочного воздуха (CAC). Система двигателя, такая как система двигателя, показанная на фиг. 1, может включать в себя турбонагнетатель с потоком отработавших газов через турбину, приводящим в действие компрессор. Двигатель может включать в себя регулятор давления наддува и клапан рециркуляции компрессора (CRV), работоспособные для отведения потока воздуха вокруг турбины и компрессора, соответственно. По существу, открывание регулятора давления наддува и/или CRV может уменьшать наддув, тем самым понижая давление на впуске, измеренное выше по потоку от впускного дросселя и ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха (CAC), и уменьшая потенциальную возможность для формирования конденсата в CAC. Во время выбранных условий вождения, таких как когда давление на впуске является большим, чем требуется для создания давления во впускном коллекторе (MAP), необходимого для требования крутящего момента, контроллер двигателя может открывать регулятор давления наддува и/или CRV для понижения давления на впуске и, впоследствии, уменьшения формирования конденсата в CAC. Таким образом, контроллер может открывать регулятор давления наддува и/или CRV, чтобы понижать давление на впуске, когда MAP, необходимое для требования крутящего момента может создаваться без наддува. Способы для настройки регулятора давления наддува и/или CRV, чтобы понижать давление на впуске на основании условий эксплуатации двигателя, представлены на фиг. 2-4. Фиг. 5 иллюстрирует примерные настройки регулятора давления наддува и CRV на основании условий формирования конденсата в CAC и дополнительные условия эксплуатации двигателя.

Фиг. 1 - принципиальная схема, показывающая примерный двигатель 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 показан с четырьмя цилиндрами или камерами 30 сгорания. 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 PP 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 и использовать крутящий момент на выходном валу двигателя, чтобы приводить в движение автомобиль. Коленчатый вал 40 также может использоваться для привода генератора 152 переменного тока.

Камеры 30 сгорания могут принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 и могут выпускать отработавшие газы через выпускной коллектор 56 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.

В процессе, указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 52 зажигания, приводя к сгоранию. Установка момента искрового зажигания может управляться, из условия чтобы искра возникала до (с опережением) или после (с запаздыванием) предписанного производителем момента времени. Например, установка момента зажигания может подвергаться запаздыванию от установки момента максимального тормозного момента (MBT) для борьбы с детонацией в двигателе или подвергаться опережению в условиях высокой влажности. В частности, MBT может подвергаться опережению, чтобы учитывать низкую скорость горения. В одном из примеров искровое зажигание может подвергаться запаздыванию во время нажатия педали акселератора.

Впускной канал 44 может принимать всасываемый воздух из впускного канала 42. Впускной канал 42 включает в себя дроссель 21, имеющий дроссельную заслонку 22, чтобы регулировать поток во впускной коллектор 44. 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 изменения всасываемого воздуха, выдаваемого в камеры 30 сгорания. Например, контроллер 12 может настраивать дроссельную заслонку 22 для увеличения открывания дросселя 21. Увеличение открывания дросселя 21 может увеличивать количество воздуха, подаваемого во впускной коллектор 44. В альтернативном примере, открывание дросселя 21 может уменьшаться или полностью закрываться, чтобы перекрывать поток воздуха во впускной коллектор 44. В некоторых вариантах осуществления дополнительные дроссели могут присутствовать во впускном канале 42, такие как дроссель выше по потоку от компрессора 60 (не показан).

Кроме того, в раскрытых вариантах осуществления система рециркуляции отработавших газов (EGR) может направлять требуемую часть отработавших газов из выпускного канала 48 во впускной канал 42 через канал EGR, такой как канал 140 EGR высокого давления. Величина EGR, выдаваемая во впускной канал 42, может меняться контроллером 12 посредством клапана EGR, такого как клапан 142 EGR высокого давления. 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 положения выше по потоку от турбины турбонагнетателя в положение ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя через канал 140 EGR. Фиг. 1 также показывают систему EGR низкого давления, где EGR направляется из положения ниже по потоку от турбины турбонагнетателя в положение выше по потоку от компрессора турбонагнетателя через канал 156 EGR низкого давления. Клапан 154 EGR низкого давления может регулировать величину EGR, подаваемой во впускной канал 42. В некоторых вариантах осуществления двигатель может включать в себя обе системы, EGR высокого давления и EGR низкого давления, как показано на фиг. 1. В других вариантах осуществления двигатель может включать в себя любую из системы EGR высокого давления или системы EGR низкого давления. Когда работоспособна, система EGR может вызывать формирование 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 канала 42. 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 осуществления привода компрессора. Что касается нагнетателя, компрессор 60 может по меньшей мере частично приводиться в действие двигателем и/или электрической машиной и может не включать в себя турбину. Таким образом, величина сжатия, обеспечиваемого для одного или более цилиндров двигателя с помощью турбонагнетателя или нагнетателя, может регулироваться контроллером 12.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, компрессор 60 может приводиться в действие главным образом турбиной 62. Турбина 62 может приводиться в действие отработавшими газами, протекающими через выпускной канал 48. Таким образом, движение от механического привода турбины 62 может осуществлять привод компрессора 60. По существу, частота вращения компрессора 60 может быть основана на частоте вращения турбины 62. По мере того как частота вращения компрессора 60 возрастает, больший наддув может выдаваться через впускной канал 42 во впускной коллектор 44.

Кроме того, выпускной канал 48 может включать в себя регулятор 26 давления наддува для отведения отработавших газов от турбины 62. Дополнительно, впускной канал 42 может включать в себя перепускной клапан или 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. Например, в ответ на помпаж компрессора или потенциально возможное событие помпажа компрессора, контроллер 12 может открывать CRV 27 для понижения давления на выходе компрессора 60. Это может ослаблять или прекращать помпаж компрессора. В некоторых вариантах осуществления CRV 27 может быть двухпозиционным клапаном, настраиваемым между закрытым и открытым положениями. В других вариантах осуществления CRV 27 может быть многопозиционным клапаном, настраиваемым на множество положений между полностью открытым и полностью закрытым. По существу, CRV 27 может настраиваться для изменения потока вокруг компрессора 60 и регулирования давления на впуске, как дополнительно обсуждено ниже.

Впускной канал 42 может дополнительно включать в себя охладитель 80 наддувочного воздуха (CAC) (например, промежуточный охладитель) для понижения температуры нагнетаемых турбонагнетателем или нагнетателем всасываемых газов. В некоторых вариантах осуществления CAC 80 может быть воздушно-воздушным теплообменником. В других вариантах осуществления CAC 80 может быть воздушно-жидкостным теплообменником. CAC 80 также может быть CAC переменного объема. Горячий наддувочный воздух (подвергнутый наддуву воздух) из компрессора 60 поступает на вход CAC 80, остывает, по мере того как он проходит через CAC, а затем выходит, чтобы проходить через дроссель 21, а затем поступать во впускной коллектор 44 двигателя. 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 формироваться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Кроме того, когда наддувочный воздух, поступающий в CAC, подвергается наддуву (например, давление наддува и/или давление в CAC являются большими, чем атмосферное давление), конденсат может формироваться, если температура CAC падает ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя рециркулированные отработавшие газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно охлаждающей жидкостью в случае охладителей водяным охлаждением наддувочного воздуха. Кроме того, если конденсат накапливается в CAC, он может засасываться двигателем в течение периодов времени повышенного потока воздуха. Как результат, могут происходить нестабильное сгорание и/или пропуски зажигания в двигателе.

Давление на впуске может измеряться на выходе CAC, перед дросселем 21. По существу давление на впуске может указываться ссылкой как давление перед дросселем. В одном из примеров давление на впуске может определяться датчиком, таким как датчик 124. Отношение между давлением на впуске и атмосферным давлением может указываться ссылкой как степень повышения давления на впуске. Отношение между давлением в CAC (может быть давлением на впуске или средним давлением в CAC) может указываться ссылкой как степень повышения давления в CAC. Когда степень повышения давления в CAC и/или степень повышения давления на впуске являются большими чем 1, давление на впуске является большим, чем атмосферное давление, и двигатель работает в условиях с наддувом. Таким образом, когда степень повышения давления на впуске является большей чем 1, конденсат может формироваться в CAC. Однако, если степень повышения давления на впуске поддерживается на или ниже 1, конденсат может не формироваться. Таким образом, уменьшение степени повышения давления на впуске с выше 1 до 1 или ниже может уменьшать формирование конденсата в CAC.

Степень повышения давления на впуске может уменьшаться посредством понижения наддува. В одном из примеров открывание регулятора 26 давления наддува может снижать наддув. Например, контроллер 12 может открывать регулятора 26 давления наддува, тем самым побуждая отработавшие газы обходить турбину 62. Это, в свою очередь, понижает частоту вращения турбины и, следовательно, скорость работы компрессора 60. Замедление скорости работы компрессора 60 дает в результате меньший наддув, тем самым снижая давление наддува, давление в CAC и давление на впуске. В еще одном примере открывание CRV 27 может ослаблять наддув. Например, контроллер 12 может открывать CRV 27, тем самым побуждая всасываемый воздух рециркулировать вокруг компрессора. Это может побуждать давление наддува снижаться до атмосферного давления. Как результат, давление в CAC и давление на впуске могут снижаться, и получающаяся в результате степень повышения давления на впуске может быть по существу равной 1.

Несмотря на то что открывание любого из CRV 27 или регулятора 26 давления наддува может ослаблять наддув, в некоторых условиях, открывание регулятора 26 давления наддува может приводить к запаздыванию турбонагнетателя. Например, контроллер может открывать регулятор 26 давления наддува, чтобы понижать давление наддува, тем самым снижая частоту вращения турбины и скорость работы компрессора. Если контроллер принимает повышенное требование крутящего момента во время открывания регулятора 26 давления наддува, компрессор может быть вращающимся слишком медленно, чтобы незамедлительно подавать необходимое давление наддува для требования крутящего момента. Время, которое требуется для закрывания регулятора 26 давления наддува и увеличения скорости работы компрессора, чтобы выдавать требуемый наддув, может указываться ссылкой как запаздывание турбонагнетателя. В результате запаздывания турбонагнетателя, может быть задержка в выходном крутящем моменте двигателя. Таким образом, контроллер может открывать только регулятора 26 давления наддува, чтобы понижать давление на впуске, когда двигатель находится в условиях установившегося режима. В одном из примеров условия установившегося режима могут включать в себя работу двигателя на автомате постоянной скорости и/или с относительно постоянным положением педали. По существу, требование крутящего момента может не быть возрастающим. Если двигатель не является работающим в установившемся режиме, CRV 27 может открываться наряду с поддержанием регулятора 26 давления наддува закрытым. Таким образом, давление на впуске может понижаться, чтобы уменьшать формирование конденсата CAC, к тому же, наряду с уменьшением потенциальной возможности для запаздывания турбонагнетателя.

Кроме того, открывание CRV 27 может не только понижать давление на впуске, но также повышать температуру всасываемого или наддувочного воздуха, поступающего в CAC. Например, когда CRV открыт, всасываемый воздух может рециркулировать вокруг компрессора и повторно сжиматься компрессором. Повторное сжатие всасываемого воздуха может повышать температуру всасываемого воздуха, тем самым повышая температуру наддувочного воздуха, поступающего в CAC. Это может помогать поддерживать температуру воздуха в пределах CAC выше температуры конденсации воды, тем самым уменьшая формирование конденсата в CAC. В альтернативном примере, перепускной канал может быть, в качестве альтернативы или дополнительно, расположен после CAC, из условия чтобы охлажденный наддувочный воздух рециркулировал вокруг CAC и компрессора. В некоторых примерах величина открывания CRV 27 может настраивается, чтобы менять поток через CRV 27 и компрессор. Например, контроллер может настраивать положение CRV 27, чтобы добиваться целевых давления на впуске и/или температуры воздуха в CAC.

В некоторых примерах открывание обоих, CRV 27 и регулятора 26 давления наддува, может понижать давление на впуске быстрее, тем самым скорее уменьшая формирование конденсата. Таким образом, в некоторых условиях контроллер может одновременно открывать CRV 27 и регулятор 26 давления наддува, чтобы быстро понижать давление на впуске и уменьшать формирование конденсата в CAC. Открывание обоих, CRV 27 и регулятора 26 давления наддува, может быть основано на давлении на впуске, уровне помпажа компрессора и/или уровне влажности окружающего или всасываемого воздуха. Таким образом, CRV 27 и регулятор 26 давления наддува могут настраиваться, чтобы поддерживать давление на впуске ниже точки росы для текущих температуры и уровня влажности. Дополнительные подробности о способах для управления CRV 27 и регулятором 26 давления наддува для уменьшения формирования конденсата обсуждены ниже со ссылкой на фиг. 2-4.

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 таким сигналам, обсужденным ранее, эти сигналы могут включать в себя измерение вводимого массового расхода воздуха с датчика 120 MAF; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) 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 на эффекте Холла, 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 и/или давления 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, датчик для определения влажности всасываемого воздуха и другие датчики. В некоторых примерах микросхема 106 постоянного запоминающего устройства запоминающего носителя может быть запрограммировано машиночитаемыми данными, представляющими команды, исполняемые микропроцессорным блоком 102 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены. Примерные процедуры описаны в материалах настоящей заявки на фиг. 2-3.

Система по фиг. 1 предусматривает систему двигателя, включающую в себя двигатель с впускным коллектором, дроссель, расположенный выше по потоку от впускного коллектора, турбонагнетатель с турбиной, работоспособной для приведения в движение компрессора, клапан рециркуляции компрессора, работоспособный для отведения всасываемого воздуха вокруг компрессора, охладитель наддувочного воздуха, расположенный выше по потоку от дросселя и ниже по потоку от компрессора, регулятор давления наддува, работоспособный для отведения отработавших газов вокруг турбины, и контроллер с машиночитаемыми командами для открывания регулятора давления наддува в ответ на давление на впуске, измеряемое ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха и выше по потоку от дросселя, большее, чем первое пороговое давление, во время условий вождения, когда давление на впуске является большим, чем требуется для создания давления во впускном коллекторе (например, MAP), необходимого для требования крутящего момента, и двигатель находится в установившемся режиме. Кроме того, контроллер может открывать клапан рециркуляции компрессора, в дополнение к открыванию регулятора давления наддува, в ответ на одно или более из давления на впуске, являющегося большим, чем второе пороговое давление, второе пороговое давление является большим, чем первое пороговое давление, и/или условия помпажа компрессора. Контроллер может открывать клапан рециркуляции компрессора, наряду с поддержанием регулятора давления наддува закрытым, в ответ на давление на впуске, являющееся большим, чем первое пороговое давление, во время условий вождения, когда давление на впуске является большим, чем требуется для создания давления во впускном коллекторе (например, MAP), необходимого для требования крутящего момента, и двигатель не находится в установившемся режиме.

Далее, с обращением к фиг. 2, представлен способ 200 для настройки регулятора давления наддува и/или клапана рециркуляции компрессора (CRV), чтобы уменьшать формирование конденсата в CAC на основании условий эксплуатации двигателя. В одном из примеров способ 200 является выполняемым посредством контроллера 12, показанного на фиг. 1. Более точно, контроллер может настраивать положение регулятора давления наддува и/или CRV (таких как регулятора 26 давления наддува и CRV 27, показанные на фиг. 1) на основании условий формирования конденсата в CAC, требования крутящего момента и дополнительных условий эксплуатации двигателя. Базовое положение регулятора давления наддува и CRV может быть закрытым. Дополнительно, как описано ниже в способе 200, контроллер может полностью открывать и полностью закрывать CRV и регулятор давления наддува. В альтернативном варианте осуществления, контроллер может настраивать регулятор давления наддува и/или CRV на множество положений между полностью открытым и полностью закрытым.

Способ начинается на 202 посредством оценки и/или измерения условий эксплуатации двигателя. Условия эксплуатации двигателя могут включать в себя число оборотов и нагрузку двигателя, давление наддува, давление на впуске, положение педали, массовый расход воздуха, MAP, поток EGR, влажность, температуру двигателя, требование крутящего момента, условия в охладителе наддувочного воздуха (температуру на входе, температуру на выходе, давление на входе, давление на выходе, расход через охладитель, и т.д.) и т.д. На 204, способ включает в себя определение, присутствуют ли условия формирования конденсата в CAC. В одно