式热交换器具有减小的尺寸。将收集的冷凝物引导至发动机系统内的多个位置显现出额外的分配挑战，使用蓄压器在所有发动机工况下辅助冷凝物的分配来解决该挑战。为此，第三实施例包括位置移至进气系统中收集冷凝物的最低点的储存器(即进气歧管气室(plenum))。还包括蓄压器902以强制储存器收集的冷凝物通过多个通道。
[0083]图15显示了冷凝物管理系统的第三实施例的侧视图。第三实施例涉及可以安装在发动机舱内任何动力传动系位置的直列发动机配置。例如，在一些实施例中由流道的直线方向定义的直列发动机的方位可以平行于车辆的纵向轴线，而在其它实施例中发动机的方位可以垂直于车辆的纵向轴线。此外，根据第三实施例的系统允许以任何配置来设置涡轮增压器。这样，可以实现发动机更高的设计柔性。图15中，直列发动机设置成垂直于车辆的纵向轴线使得显示的视图表现为发动机的侧视图。
[0084]在根据第三实施例的直列发动机中，收集区域位于进气歧管47内。所以，在位置重新布置至进气歧管47的内最低点的冷凝物储存器中收集冷凝物。这样进入CAC入口罐42的空气可以随着它流动通过CAC1566而冷却，该CAC显示为水-空气式充气空气冷却器。随后，随着气流继续通过进气歧管47，可以在储存器1502处收集冷凝物。如上文描述的，储存器1502可以配置用于包括用于以已经描述的方式引导收集的冷凝物通过发动机10的开口罐总成202。此外，可以基于发动机和进气系统的结构重新配置蓄压器902。例如，图15显示了蓄压器入口 910与CAC1566的出口罐45连通。所以，系统内的气流可以引导至辅助罐以上文描述的相同方式增加蓄压器902内存储的增压压力。蓄压器902经由开口罐总成202进一步连接至引导阀210。如下文关于图16描述的，直列发动机进一步包括连接至用于将气流引导至发动机内燃烧室的发动机流道1510的进气歧管。从而，进气歧管47连接至通往发动机10内燃烧室的多个进气流道1510。此外，第一通道220显示为多个通道，其中每个通道连接至多个进气流道中的一者，每个流道与对应的一个燃烧室连通，并且其中储存器与每个通道连通，并且其中蓄压器与储存器连通。
[0085]为了更详细地说明这些连接，图16显示了第三实施例的冷凝物管理系统的前视图。如上文简要描述的，冷凝物储存器1502位于进气歧管47的最低点。示例直列发动机进一步包括多个燃烧室、进气歧管和将进气歧管连接至燃烧室的进气流道以及连接至起燃催化剂(未显示)的排气；具有连接至排气的涡轮以及通过涡轮驱动的压缩器的涡轮增压器(未显示)；具有连接至压缩器的输入以及通过进气歧管和进气流道连接至燃烧室的输出的热交换器；以及连接至热交换器和多个通道的储存器，每个通道连接在储存器和每个进气流道之间用于将冷凝物引导至燃烧室；具有连接至压缩器的输入以及连接至每个通道的输出的蓄压器；以及控制从蓄压器通过通道的气流的控制器。图16中，作为将开口罐总成202连接至进气系统的通道的第一通道220包括用于将冷凝物储存器连接至发动机的独立流道的多个分支管路932。从而，可以单独或共同控制冷凝物至发动机每个燃烧室的引导以控制至进气系统的冷凝物的分配。
[0086]这样，根据本发明的系统和方法可以用于在车辆运转期间去除从空气冷却器收集的冷凝物。此外，基于冷凝物中的污染类型和发动机或催化剂的运转参数两者将冷凝物引导至进气系统或者发动机排气中的位置提供了在高发动机负荷期间冷却催化剂的额外优点。例如，当发动机以高负荷运转且没有发动机机油(例如因为不存在发动机机油的污染)时，可以将冷凝物引导进催化剂上游的发动机排气以冷却催化剂。在另一个示例中，当发动机以高负荷运转且发动机污染中存在机油时，可以将冷凝物引导进发动机进气以燃烧机油而不污染催化剂。在又一个方面中，当冷凝物中有冷却剂时可以减小发动机功率以允许驾驶员驾驶到安全的地方而不损坏发动机。
[0087]在一个实施例中，用于具有连接至起燃催化剂的排气的发动机的示例方法，该方法可包括:引导空气从空气压缩器通过热交换器到发动机的燃烧室；收集形成在所述热交换器中的冷凝物；在蓄压器中仅积聚一部分所述压缩空气；仅当所述冷凝物中包含污染物时，将所述冷凝物仅通过通道连接至所述燃烧室；以及仅当发动机输出低于预定量时，连通一部分所述积聚的空气仅通过通道进入所述燃烧室以将所述冷凝物推入所述燃烧室。
[0088]注意本说明书中包括的示例控制和估算程序可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本说明书公开的控制方法和程序可以是存储在非瞬态存储器中的可执行指令。本说明书中描述的具体程序代表任意数量处理策略中的一者或多者，比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，所描述的多个动作、操作和/或功能可以描述的序列、并行执行，或在某些情况下有所省略。同样，由于便于说明和描述，处理顺序并非达到本发明中示例实施例所描述的特征和优点所必需的，而提供用于说明和描述的方便。取决于使用的特定策略可以反复执行一个或多个描述的步骤动作、操作和/或功能。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以形象地代表编程进发动机控制系统中计算机可读存储器媒介的非瞬态存储器中的代码。
[0089]应理解本说明书公开的配置和程序实际是示例性的，并且那些具体的实施例不应当认为是限制，因为可以有多种变型。例如，上述技术可以应用到V6、直4、直6、V12、对置4缸或其它类型的发动机。本公开的主题包括本说明书中公开的多种系统和配置以及其它特征、功能和/或属性的新颖的和非显而易见的所有组合和子组合。
[0090]权利要求特别指出了某些认为是新颖的非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可提及“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这样的权利要求应该理解为包括一个或多个这样的要素的合并，既不要求也不排除两个或更多这样的要素。公开的特征、功能、要素和/或属性的其它组合和子组合可通过修改当前的权利要求或在本申请或相关申请里通过正式提交的新权利要求来要求保护。这样的权利要求，不管在保护范围上和原始权利要求相比是宽、窄、同样的或不同的，也认为包括在本发明所公开的主题中。
【主权项】
1.一种用于发动机的方法，所述方法包含: 引导空气从压缩器通过热交换器至所述发动机的燃烧室； 连通所述热交换器中形成的冷凝物通过连接至所述燃烧室的通道； 在蓄压器中积聚一部分所述压缩空气；以及 当发动机输出低于预定量时，连通一部分所述积聚的空气通过所述通道进入所述燃烧室。
2.根据权利要求1所述的方法，其中仅当所述冷凝物存在且所述发动机输出低于所述预定量时，连通所述积聚的空气通过所述通道。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机输出的所述预定量对应于高负荷发动机状况。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述热交换器包含空气对空气式热交换器并且包括用于收集所述冷凝物的储存器。
5.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述通道连接至多个进气流道中的一者，每个所述进气流道与对应的一个所述燃烧室连通。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述储存器与每个所述通道连通。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述蓄压器与所述储存器连通。
8.一种用于具有连接至起燃催化剂的排气的发动机的方法，所述方法包括: 引导空气从空气压缩器通过热交换器至所述发动机的燃烧室； 收集所述热交换器中形成的冷凝物； 在蓄压器中积聚一部分所述压缩空气； 当所述冷凝物包含污染物时，连通所述冷凝物通过通道至所述燃烧室；以及 当发动机输出低于预定量时，连通一部分所述积聚的空气通过通道进入所述燃烧室以将所述冷凝物推入所述燃烧室。
9.根据权利要求8所述的方法，其中仅当冷凝物出现在所述通道中时，连通所述积聚的空气通过所述通道。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括:当所述发动机输出高于预定量并且所述冷凝物基本无所述污染物并且催化剂的起燃高于预定温度时，连通所述冷凝物至所述起燃催化剂。
11.根据权利要求8所述的方法，其中当在所述冷凝物中检测到发动机冷却剂时，减小所述发动机的功率输出。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述压缩器由设置在所述发动机排气中的涡轮驱动。
13.根据权利要求8所述的方法，其中由到所述发动机的曲轴或凸轮轴的机械连接驱动所述压缩器。
14.一种系统，所述系统包含: 发动机，所述发动机具有多个燃烧室、进气歧管和将所述歧管连接至进气流道的进气流道，以及连接至起燃催化剂的排气装置； 涡轮增压器，所述涡轮增压器具有连接至所述排气装置的涡轮和通过所述涡轮驱动的压缩器； 热交换器，所述热交换器具有连接至所述压缩器的输入以及通过所述进气歧管和所述进气流道连接至所述燃烧室的输出； 存储器，所述存储器连接至所述热交换器和多个通道，每个所述通道连接在所述储存器和每个所述进气流道之间以将冷凝物引导至所述燃烧室； 蓄压器，所述蓄压器具有连接至所述压缩器的输入以及连接至每个所述通道的输出；以及 控制器，当所述发动机输出低于预定量时，所述控制器控制从所述蓄压器通过所述通道的气流以强制所述冷凝物进入每个所述进气流道。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述控制器在所述发动机输出高于所述预定量时停止从所述蓄压器通过所述通道的气流。
16.根据权利要求14所述的系统，还包含连接至一个或更多个所述燃烧室的排气的发动机排气装置以及在所述储存器和所述催化剂下游的所述排气中的位置之间的连接。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述控制器在特定工况下在所述发动机输出低于所述预定量时连通所述冷凝物至所述催化剂下游的所述位置，并且停止从所述蓄压器通过所述通道的所述气流。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述特定工况包括所述蓄压器中的压力低于阈值。
19.根据权利要求14所述的系统，还包含连接至一个或多个所述燃烧室的排气的发动机排气装置和在所述储存器和所述催化剂上游的所述排气中的位置之间的连接。
20.根据权利要求19所述的系统，其中当所述发动机输出高于所述预定量并且所述催化剂的温度高于预定量时，所述控制器连通所述冷凝物至所述催化剂上游的所述位置并且停止从所述蓄压器通过所述通道的所述气流。
【专利摘要】本发明公开了一种用于发动机气道冷凝物管理的系统和方法。该系统和方法基于冷凝物中的污染类型和发动机的运转参数或催化剂将热交换器储存器中收集的冷凝物引导至发动机燃烧室或发动机排气中的位置。在一个特定示例中，该方法包括在蓄压器中积聚一部分压缩空气；以及当发动机输出低于预定量时，连通一部分积聚的空气与冷凝物通过通道进入燃烧室。因此，所描述的方法可以被用于甚至在低发动机负荷时分配在热交换器中形成的冷凝物。
【IPC分类】F02D41-00, F02D21-00, F02B29-04
【公开号】CN104727928
【申请号】CN201410775572
【发明人】K·E·马切罗尼, M·M·马丁, C·D·威克斯
【申请人】福特环球技术公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月15日
【公告号】DE102014118712A1, US20150176480