用于加熱壓縮機前管道以減少冷凝物形成的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于加熱壓縮機前管道以減少冷凝物形成的系統(tǒng)和方法。提供用于向壓縮機前管道壁提供輔助熱量以減少冷凝物形成的方法和系統(tǒng)。冷卻劑閥可控制加熱后的發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁的輸送?？苫趬嚎s機前管道壁處的冷凝物形成，調節(jié)所述冷卻劑閥。
【專利說明】用于加熱壓縮機前管道以減少冷凝物形成的系統(tǒng)和方法
[0001]背景/概沭
[0002]發(fā)動機可利用渦輪增壓器或機械增壓器壓縮進入發(fā)動機的環(huán)境空氣，從而增加動力。進一步，發(fā)動機可使部分來自排氣道的排氣再循環(huán)至渦輪增壓器的壓縮機上游的進氣道。排氣再循環(huán)可被稱為低壓排氣再循環(huán)(LP EGR)。LP EGR可由于排氣具有高水蒸氣含量而導致在壓縮機之前水冷凝。當壓縮機前管道壁的溫度和/或EGR和進氣混合物的溫度降至露點溫度以下時，冷凝物可在壓縮機的壓縮機前管道中形成。在壓縮機前管道壁處的冷凝可由于水滴沖擊而增加壓縮機輪損壞的風險。這可進而導致噪音、振動、和不舒適性(NVH)退化、壓縮機性能退化、和發(fā)動機由于壓縮機輪侵蝕而損壞。
[0003]解決來自冷凝物的壓縮機輪損壞的其他嘗試包括從LP EGR流分離冷凝物，以避免在壓縮機輪上的水滴。Joergl等在U.S.8，056，338中展示了一個實例方法。其中，利用分散設備從EGR流動流(EGR flow stream)分離冷凝物，然后在壓縮機輪的軸處重新引入冷凝物，以減少壓縮機輪侵蝕。
[0004]但是，本發(fā)明人已經(jīng)認識到這種系統(tǒng)的潛在問題。作為一個實例，在壓縮機輪軸處重新引入冷凝物可仍導致壓縮機輪腐蝕。具體地，雖然從EGR流分離冷凝物可減少壓縮機輪上的冷凝物形成，但非全部冷凝物可通過這種方法而去除。進一步，當環(huán)境溫度減少和/或濕度增加時，冷凝物仍可在壓縮機之前形成，從而導致進入壓縮機的空氣溫度降低至露點溫度以下和冷凝物形成。
[0005]在一個實例中，上述問題可通過響應于壓縮機前管道中冷凝物形成來調節(jié)對壓縮機前管道加熱的方法而解決。對壓縮機前管道的加熱可響應于壓縮機前管道壁溫度降低至露點溫度以下而增加。壓縮機前管道壁的溫度可基于下列一種或多種來估測:壓縮機前管道中進氣和再循環(huán)空氣(例如，來自排氣再循環(huán)的空氣)混合物的溫度、排氣再循環(huán)系統(tǒng)中的氣體溫度、空氣流動速率、排氣再循環(huán)流速、環(huán)境空氣溫度和車輛速度。在一個實例中，增加對壓縮機前管道的加熱可包括啟用嵌入壓縮機前管道壁的電加熱元件。在另一實例中，增加對壓縮機前管道的加熱可包括增加發(fā)動機冷卻劑向壓縮機前管道壁的輸送速率。在一些實例中，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可先經(jīng)過整合到壓縮機前管道中的EGR閥，從而冷卻較高溫的EGR閥。加熱后的發(fā)動機冷卻劑然后可經(jīng)過壓縮機前管道壁，從而增加壓縮機前管道壁的溫度。以這種方式，壓縮機前管道壁可被加熱至露點溫度以上，從而減少冷凝物，隨后減少壓縮機輪的退化。
[0006]應理解，提供上文概述是為了以簡化形式引入將在詳細描述中進一步描述的思路的選擇。這不意為確定主張主題的關鍵或必要特征，其范圍僅由所附權利要求限定。另外，主張的主題不限于解決上文或本公開任意部分描述的任何缺陷的實施方式。
[0007]附圖簡沭
[0008]圖1A-B是包括壓縮機前管道和冷卻系統(tǒng)的實例發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖。
[0009]圖2是經(jīng)過壓縮機前管道和EGR閥的發(fā)動機冷卻劑路徑的示意圖。
[0010]圖3是調節(jié)對壓縮機前管道壁加熱的方法的流程圖。
[0011]圖4顯示基于壓縮機前管道處冷凝物形成調節(jié)冷卻劑閥的圖形實例。
[0012]發(fā)明詳沭
[0013]下文描述涉及向壓縮機前管道提供熱量以減少冷凝物形成的系統(tǒng)和方法。對發(fā)動機系統(tǒng)-如圖1A-B的發(fā)動機系統(tǒng)-中壓縮機前管道壁的加熱可響應于壓縮機前管道壁處冷凝物形成來進行調節(jié)。在一個實例中，調節(jié)加熱可包括調節(jié)加熱后的發(fā)動機冷卻劑向壓縮機前管道壁的輸送速率。還可將加熱后的發(fā)動機冷卻劑輸送至整合到壓縮機前管道中的排氣再循環(huán)(EGR)閥門。經(jīng)過EGR閥和壓縮機前管道的發(fā)動機冷卻劑路徑顯示在圖2。在另一實例中，調節(jié)加熱可包括啟用嵌入壓縮機前管道壁中的電加熱元件?；诶淠镄纬烧{節(jié)加熱后的發(fā)動機冷卻劑向壓縮機前管道壁的輸送的方法顯示在圖3?？身憫诠罍y的壓縮機前管道壁溫度來調節(jié)冷卻劑閥。圖4示例響應于壓縮機前管道處冷凝物形成對冷卻劑閥的調節(jié)實例。
[0014]圖1A-B顯示示意性示例的機動車中的發(fā)動機系統(tǒng)100的實例實施方式。發(fā)動機系統(tǒng)100可被包括在車輛中，如公路車輛等其他車輛類型。雖然將參考車輛描述發(fā)動機系統(tǒng)100的實例應用，但應理解，可采用不同類型的發(fā)動機和車輛推進系統(tǒng)，包括客車、卡車等。
[0015]在所示實施方式中，發(fā)動機10是連接于渦輪增壓器13的增壓發(fā)動機，該渦輪增壓器13包括被渦輪16驅動的壓縮機14。具體地，新鮮空氣沿進氣道42經(jīng)由空氣清潔裝置11被引入發(fā)動機10，并流動至壓縮機14。壓縮機可以是適當?shù)倪M氣壓縮機，如馬達驅動型或驅動桿驅動型機械增壓器壓縮機。壓縮機14可包括壓縮機前管道60，其促進空氣/氣體流入壓縮機14。壓縮機前管道60可具有限定在壓縮機前管道60內徑和外徑之間的壁58 (例如，壓縮機前管道壁)。在發(fā)動機系統(tǒng)100中，壓縮機顯示為渦輪增壓器壓縮機，其通過桿19機械地連接于渦輪16，渦輪16通過膨脹發(fā)動機排氣而被驅動。在一個實施方式中，壓縮機和渦輪可被連接在雙渦形渦輪增壓器中。在另一實施方式中，渦輪增壓器可以是變幾何截面渦輪增壓器(VGT)，其中渦輪幾何根據(jù)發(fā)動機速度和其他工況而主動地改變。
[0016]如圖1A-B所示，壓縮機14通過增壓空氣冷卻器(CAC) 18連接于節(jié)氣門20。CAC可以例如是空氣-與-空氣或空氣-與-水熱量交換器。節(jié)氣門20連接于發(fā)動機進氣歧管22。熱壓縮空氣充氣從壓縮機進入CAC18的充氣入口 26，在其經(jīng)過CAC時冷卻，然后離開充氣出口 27，經(jīng)過節(jié)氣門，至進氣歧管。來自車輛外部的環(huán)境空氣流可經(jīng)由車輛前端進入發(fā)動機10，并經(jīng)過CAC，以有助于冷卻充氣。
[0017]在圖1A-B所示的實施方式中，通過歧管空氣壓力(MAP)傳感器24感測進氣歧管中的空氣充氣壓力，并通過增壓壓力傳感器124感測增壓壓力。壓縮機旁通閥(未顯示)可順序連接在壓縮機14入口和出口之間。壓縮機旁通閥可以是在正常情況下關閉的閥門，其被配置以在選定工況下開啟，從而緩解過度的增壓壓力。例如，壓縮機旁通閥可在減少發(fā)動機空氣流量以防止壓縮機喘振的條件下開啟。
[0018]進氣歧管22通過一系列進氣門(未顯示)連接于一系列燃燒室31。燃燒室進一步通過一系列排氣門(未顯不)連接于排氣歧管36。在所不實施方式中，顯不單個排氣歧管36。但是，在其他實施方式中，排氣歧管可包括多個排氣歧管部分。具有多個排氣歧管部分的配置可實現(xiàn)來自不同燃燒室的流出物被引導至發(fā)動機系統(tǒng)的不同位置。通用型排氣氧(UEGO)傳感器126顯不連接于潤輪16上游的排氣歧管36。可選地,雙態(tài)排氣氧傳感器可代替UEGO傳感器126。
[0019]如圖1A-B所示，來自一個或多個排氣歧管部分的排氣被引導至渦輪16，從而驅動渦輪。當需要渦輪扭矩減少時，一些排氣可被改為引導通過廢氣門(未顯示)，繞過渦輪。來自渦輪和廢氣門的組合流然后流經(jīng)排放控制裝置70。通常，一個或多個排放控制裝置70可包括一個或多個排氣后處理催化劑，其被配置以催化地處理排氣流，從而減少排氣流中一種或多種物質的含量。
[0020]全部或部分來自排放控制裝置70的處理后排氣可通過排氣通道35被釋放到大氣中。但是，根據(jù)工況，一些排氣可被改為轉移至EGR通道51，通過EGR冷卻器50和EGR閥52，到達壓縮機14的入口。以這種方式，壓縮機被配置以允許來自渦輪16下游的排氣被捕集。在一些實例中，如圖1A-B所示，EGR閥52可被整合到壓縮機前管道60中。具體地，EGR閥52可直接連接于壓縮機前管道60的壁58。在替代型實例中，EGR閥52可被布置在壓縮機前管道60上游的EGR通道51中，使得EGR閥52不被整合到壓縮機前管道60中。
[0021]EGR閥52可開啟以允許受控量的冷卻排氣通向壓縮機前管道60 (例如，壓縮機入口)，以獲得預期燃燒和排放控制性能。以這種方式，發(fā)動機系統(tǒng)100適于提供外部低壓(LP) EGR。除了發(fā)動機系統(tǒng)100中相對長的LP EGR流動路徑外，壓縮機的旋轉還提供排氣在進氣充氣中的良好均質化。進一步，EGR輸出和混合點的布置提供排氣有效冷卻，以增加可用的EGR質量和提高性能。
[0022]但是，LP EGR可導致水在壓縮機之前冷凝。具體地，經(jīng)過LP EGR系統(tǒng)的排氣可具有高水蒸氣含量。當壓縮機前管道壁58的溫度(例如，Twall)和/或EGR和進氣混合物的溫度(例如下降到露點溫度以下時，可在壓縮機14的壓縮機前管道60中形成冷凝物。露點溫度可基于壓縮機14前的壓力和EGR和進氣混合物的水蒸氣含量(例如，濕度)來確定。冷凝可隨著環(huán)境溫度減少和濕度增加而增加。壓縮機前管道60中的冷凝物形成可進一步基于測量的EGR流速、預期EGR流速、EGR溫度、進氣溫度和濕度、Tgfe、和/或壓縮機之前的壓力。
[0023]在壓縮機之前和/或壓縮機前管道60中的冷凝可由于水滴沖擊而增加壓縮機輪損壞風險。這可進而導致噪音、振動、和不舒適性(NVH)退化、壓縮機性能退化、和發(fā)動機由于壓縮機輪侵蝕而損壞。因此，由于液滴尺寸較大和在較冷壁表面發(fā)生冷凝的趨勢，可主要顧慮在壓縮機前管道壁58處發(fā)生的冷凝。由此，發(fā)動機控制器可通過比較T11與露點溫度來確定壓縮機前管道中冷凝物形成的可能性?？苫谙铝幸粋€或多個估測壓縮機前管道壁溫度(T11):壓縮機前管道中的空氣溫度、離開EGR系統(tǒng)和進入壓縮機前管道的排氣溫度、壓縮機前管道中的空氣流速、經(jīng)過EGR系統(tǒng)的氣體流速、環(huán)境空氣溫度、和車輛速度。在一個實例中，可收集實驗數(shù)據(jù)和建立傳遞函數(shù)，以基于上述因素提供壓縮機前管道壁溫度的準確估測。如下文進一步討論，增加壓縮機前管道壁溫度可減少冷凝物形成和壓縮機輪損壞。在一個實例中，加熱壓縮機前管道壁可使T11增加至露點溫度以上，從而減少冷凝物形成。響應于冷凝物形成條件而輸送熱量和調節(jié)對壓縮機前壁加熱的方法在下文中、圖2-4中得到進一步討論。
[0024]發(fā)動機系統(tǒng)100進一步包括冷卻系統(tǒng)104 (例如，發(fā)動機冷卻劑回路)，其使冷卻劑循環(huán)經(jīng)過內燃發(fā)動機10以吸收廢熱，和將加熱后的冷卻劑分送至散熱器80、加熱器核心90,EGR閥52和/或壓縮機前管道壁58——分別通過冷卻劑線路82、84、48、和49。具體地，圖1A-B顯示連接于發(fā)動機10的冷卻系統(tǒng)104，和使發(fā)動機冷卻劑從發(fā)動機10通過發(fā)動機驅動的水泵86循環(huán)至散熱器80和通過冷卻劑線路82返回發(fā)動機10。發(fā)動機驅動的水泵86可通過前端附件驅動機構(FEAD)SS連接于發(fā)動機，和通過帶、鏈等與發(fā)動機速度成比例地旋轉。具體地，發(fā)動機驅動的水泵86使冷卻劑循環(huán)經(jīng)過發(fā)動機汽缸體、蓋(head)等中的通道，從而吸收發(fā)動機熱量，然后其通過散熱器80被轉移至環(huán)境空氣。在發(fā)動機驅動的水泵86是離心泵的實例中，生成的壓力(和產生的流動)可與曲軸速度成比例，在圖1A-B的實例中，直接與發(fā)動機速度成比例。在另一實例中，可應用馬達控制的泵，其可獨立于發(fā)動機旋轉來進行調節(jié)?？赏ㄟ^位于冷卻劑線路82中的恒溫閥38調節(jié)冷卻劑溫度，該恒溫閥38可保持關閉，直到冷卻劑達到閾值溫度。冷卻劑可流經(jīng)冷卻劑線路82，如上所述，和/或經(jīng)過冷卻劑線路84流至加熱器核心90，在此可使熱量轉移至客廂，并且冷卻劑流回發(fā)動機
10。在一些實例中，發(fā)動機驅動的水泵86可運轉以使冷卻劑循環(huán)經(jīng)過冷卻劑線路82、84、和48。
[0025]發(fā)動機冷卻劑還可從發(fā)動機循環(huán)至EGR閥52。具體地，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可通過冷卻劑線路48流經(jīng)部分EGR閥52。加熱后的發(fā)動機冷卻劑和EGR閥組件(例如，電力馬達和/或位置傳感器)之間可交換熱量。EGR閥的溫度可高于進入閥門的加熱后的發(fā)動機冷卻劑。由此，離開EGR閥52的加熱后的發(fā)動機冷卻劑的溫度可高于進入EGR閥52的加熱后的發(fā)動機冷卻劑的溫度。任選的EGR冷卻劑閥41可控制加熱后的發(fā)動機冷卻劑至EGR閥52的流量。例如，如果EGR閥52無需冷卻(例如，EGR閥溫度在閾值以下)，則控制器12可關閉EGR冷卻劑閥41。但是，如果EGR閥52需要冷卻，則控制器12可開啟EGR冷卻劑閥41或保持EGR冷卻劑閥41開啟。在另一實例中，發(fā)動機系統(tǒng)可不包括EGR冷卻劑閥41，并且發(fā)動機冷卻劑可始終流經(jīng)冷卻劑線路48和EGR閥52，以冷卻該閥門。
[0026]可將加熱后的發(fā)動機冷卻劑通過冷卻劑線路48進一步輸送至嵌入壓縮機前管道壁58的冷卻劑環(huán)(coolant annulus)54。具體地，冷卻劑環(huán)可圍繞壓縮機前管道60的圓周延伸。冷卻劑閥40可控制加熱后的發(fā)動機冷卻劑至冷卻劑環(huán)54的流量。例如，當冷卻劑閥40開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可流經(jīng)冷卻劑線路49，并被輸送至冷卻劑環(huán)54。加熱后的冷卻劑可流經(jīng)冷卻劑環(huán)54，在此加熱后的發(fā)動機冷卻劑和壓縮機前管道壁58之間可交換熱量。由此，可增加壓縮機前管道壁溫度，從而減少壓縮機前管道壁處的冷凝物形成。流經(jīng)壓縮機前管道60的空氣溫度還可隨壓縮機前管道壁溫度增加而增加。在流經(jīng)冷卻劑環(huán)54后，發(fā)動機冷卻劑返回冷卻系統(tǒng)104的冷卻劑流。
[0027]在第一實施方式中，如圖1A所示，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可從冷卻系統(tǒng)104流動經(jīng)過冷卻劑線路48和經(jīng)過EGR閥52。然后，加熱后的冷卻劑(可在經(jīng)過EGR閥52后被進一步加熱)可從EGR閥52流經(jīng)EGR閥52和冷卻劑環(huán)54之間的冷卻劑線路49。在此實施方式中，冷卻劑閥40位于EGR閥52和冷卻劑環(huán)54之間的冷卻劑線路49中。當冷卻劑閥40向冷卻劑環(huán)54開啟(在本文中被稱為開啟位置)時，加熱后的冷卻劑可從EGR閥52流動并經(jīng)過冷卻劑環(huán)54。在流經(jīng)冷卻劑環(huán)54后，發(fā)動機冷卻劑通過冷卻劑線路49返回冷卻系統(tǒng)104。可選地，當冷卻劑閥40向冷卻劑環(huán)54關閉(在本文中被稱為關閉位置)時，力口熱后的冷卻劑通過旁路冷卻劑線路47繞過冷卻劑環(huán)54。發(fā)動機冷卻劑從旁路冷卻劑線路47進入冷卻劑線路49，并返回冷卻系統(tǒng)104的冷卻劑流。在一些實例中，冷卻劑閥40可以是可調節(jié)到完全開啟和完全關閉之間的多個位置的，使得不同量的加熱后的發(fā)動機冷卻劑可流經(jīng)冷卻劑環(huán)54。在替代型實施方式中，通向冷卻劑環(huán)54的加熱后的冷卻劑流量可不被主動地控制。在此實施方式中，發(fā)動機系統(tǒng)100可不包括冷卻劑閥40。如此，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可始終流經(jīng)EGR閥52和冷卻劑環(huán)54。以這種方式，可被動地控制加熱后的發(fā)動機冷卻劑通向EGR閥52和冷卻劑環(huán)54的流量。
[0028]在第二實施方式中，如圖1B所示，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可通過冷卻劑線路48從冷卻系統(tǒng)104流動，經(jīng)過冷卻劑線路48，經(jīng)過EGR閥52，并返回冷卻系統(tǒng)104。加熱后的發(fā)動機冷卻劑還可從冷卻系統(tǒng)104和EGR閥52的上游的冷卻劑線路48流動，并且流至冷卻劑線路49。冷卻劑閥40可位于冷卻劑環(huán)54上游的冷卻劑線路49中。當冷卻劑閥40開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑還可流動經(jīng)過冷卻劑線路49和經(jīng)過冷卻劑環(huán)54。在流經(jīng)冷卻劑環(huán)54后，發(fā)動機冷卻劑與從EGR閥52返回的冷卻劑在冷卻劑線路48中匯合，并返回冷卻系統(tǒng)104。如圖1B所示，經(jīng)過EGR閥52的冷卻劑流和經(jīng)過冷卻劑環(huán)54的冷卻劑流保持彼此分離。在一個實例中，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可始終流經(jīng)EGR閥52，此時通向至冷卻劑環(huán)54的加熱后的發(fā)動機冷卻劑流量可用冷卻劑閥40控制。
[0029]以這種方式，熱量可從加熱后的發(fā)動機冷卻劑轉移至壓縮機前管道壁58，從而增加壓縮機前管道壁58的溫度。通過增加壓縮機前管道壁58的溫度，壓縮機前管道壁的溫度和/或經(jīng)過壓縮機前管道壁的空氣溫度可保持在露點溫度以上。由此，可減少壓縮機前管道壁58處的冷凝物形成。發(fā)動機系統(tǒng)100可包括多個溫度、壓力、和濕度傳感器，以確定冷凝物形成條件。
[0030]在替代型實例中，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可不被輸送至EGR閥52。在此實例中，冷卻劑線路48可僅連接于冷卻劑環(huán)54，因此加熱后的發(fā)動機冷卻劑僅流經(jīng)冷卻劑環(huán)54，然后返回冷卻系統(tǒng)104的冷卻劑回路。因此，冷卻劑閥40可控制加熱后的發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁58的冷卻劑環(huán)54的流量。
[0031 ] 圖2顯示壓縮機14的壓縮機前管道60和整合到壓縮機前管道60中的EGR閥52的橫截面的示意圖200。另外，示意圖200包括經(jīng)過EGR閥52和壓縮機前管道壁58的發(fā)動機冷卻劑路徑。如圖2所示，EGR閥52連接于壓縮機前管道側的壓縮機前管道60。具體地，EGR閥52包括處于共同安裝面224上的發(fā)動機冷卻劑接頭220和排氣再循環(huán)(EGR)接頭222。然后共同安裝面224安裝(例如，連接)于壓縮機前管道60的壓縮機前管道壁58。
[0032]EGR閥52包括閥體218和閥板204。閥體218可包括溫敏組件，該溫敏組件包括電力馬達和位置傳感器。來自EGR系統(tǒng)的排氣212流經(jīng)EGR通道51并流至EGR閥52。當EGR閥52的閥板204開啟時，排氣212從EGR通道51到達EGR出氣道202。EGR出氣道202經(jīng)過壓縮機前管道壁58。如此，排氣212流入壓縮機前管道60，該壓縮機前管道60是壓縮機14的入口。然后EGR排氣在壓縮機前管道60中與進氣混合。組合的空氣混合物然后流入壓縮機14。壓縮機14然后壓縮進氣，并且壓縮空氣226在壓縮機出口處離開壓縮機。
[0033]冷卻劑線路48 (例如，發(fā)動機冷卻劑路徑)連接于EGR閥52并經(jīng)過EGR閥52外殼，以冷卻EGR閥52的內部組件。在經(jīng)過EGR閥外殼和閥體218后，冷卻劑線路(例如，圖1A所示的冷卻劑線路49)經(jīng)過壓縮機前管道壁58，并在冷卻劑環(huán)入口 214處接合冷卻劑環(huán)54。如上所述，冷卻劑環(huán)54嵌入壓縮機前管道60的外徑206和內徑208之間的壓縮機前管道壁58。冷卻劑環(huán)54進一步在冷卻劑環(huán)出口 216處連接于輸出冷卻劑線路49 (例如，返回冷卻系統(tǒng)104)，冷卻劑環(huán)出口 216處于壓縮機前管道60中冷卻劑環(huán)入口 214的相反側。因此，加熱后的發(fā)動機冷卻劑210可先經(jīng)過EGR閥52的EGR閥體218，然后進入并經(jīng)過冷卻劑環(huán)54。在冷卻劑環(huán)54內，加熱后的發(fā)動機冷卻劑圍繞壓縮機前管道圓周地流動，通向冷卻劑環(huán)出口 216。最后，加熱后的發(fā)動機冷卻劑流出冷卻劑環(huán)出口 216，并回到冷卻劑線路48，以返回冷卻系統(tǒng)104。
[0034]經(jīng)過壓縮機前管道壁58的冷卻劑線路還可包括處于EGR閥52和冷卻劑環(huán)54 (圖2中未顯示)之間的冷卻劑閥(如圖1A所示的冷卻劑閥40)。如上所述，冷卻劑閥可控制加熱后的發(fā)動機冷卻劑離開EGR閥外殼和到達冷卻劑環(huán)54的流量。在一些實例中，當冷卻劑閥向冷卻劑環(huán)關閉，加熱后的冷卻劑可從EGR閥52流動并流回發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，而無需經(jīng)過冷卻劑環(huán)54。以這種方式，可在不加熱壓縮機前管道壁58的情況下冷卻EGR閥52。
[0035]如圖2所示，發(fā)動機的壓縮機前管道包括壓縮機前管道壁，其包括位于壓縮機前管道壁其中和外周的冷卻劑環(huán)。壓縮機前管道進一步包括排氣再循環(huán)閥，其包括處于共同安裝面上的發(fā)動機冷卻劑接頭和排氣再循環(huán)接頭，該共同安裝面連接于壓縮機前管道壁。最后，發(fā)動機冷卻劑路徑經(jīng)過排氣再循環(huán)閥體和冷卻劑環(huán)。發(fā)動機冷卻劑路徑連接于發(fā)動機冷卻劑回路，并且其中發(fā)動機冷卻劑路徑包括位于排氣再循環(huán)閥下游和冷卻劑環(huán)上游的發(fā)動機冷卻劑閥。當冷卻劑閥開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑從發(fā)動機冷卻劑回路，經(jīng)過排氣再循環(huán)閥，經(jīng)過冷卻劑環(huán)，然后流回發(fā)動機冷卻劑回路。
[0036]回到圖1A-B，發(fā)動機系統(tǒng)100進一步包括控制系統(tǒng)28。控制系統(tǒng)28可通信地連接于發(fā)動機系統(tǒng)100的不同組件，以實施本文描述的控制程序和動作。例如，如圖1A-B所示，控制系統(tǒng)28可包括電子數(shù)字控制器12。控制器12可以是微型計算機，包括微處理器單元、輸入/輸出端口、可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質、隨機存取存儲器、?；畲鎯ζ?、和數(shù)據(jù)總線。如示，控制器12可接收來自多個傳感器30的輸入，其可包括用戶輸入和/或傳感器(如傳動齒輪位置、氣體踏板輸入、制動器輸入、傳動選擇器位置、車輛速度、發(fā)動機速度、通過發(fā)動機的質量空氣流量、增壓壓力、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、進氣溫度、風扇速度等)、冷卻系統(tǒng)傳感器(如冷卻劑溫度、客廂溫度、環(huán)境濕度等)、CAC18傳感器(如CAC入口空氣溫度和壓力、CAC出口空氣溫度和壓力等)等。
[0037]在一些實施方式中，控制器12可接收來自GPS和/或車輛中的車輛內置通信和娛樂系統(tǒng)(未顯示)的數(shù)據(jù)。車輛內置通信和娛樂系統(tǒng)可與無線通信裝置進行通信——通過不同的無線協(xié)議，如無線網(wǎng)絡、基站傳輸(cell tower transmiss1ns)、和/或其組合。從車輛內置通信和娛樂系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)可包括實時和預報天氣情況。天氣情況，如溫度、降水(例如，雨、雪、雹等)和濕度，可通過不同的無線通信裝置應用和天氣預報網(wǎng)站獲得。從車輛內置通信和娛樂系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)可包括當前位置以及沿計劃行駛路線的未來位置的當前和預測天氣情況。在一個實例中，無線通信裝置可將實時濕度數(shù)據(jù)轉送至車輛內置通信和娛樂系統(tǒng)和/或GPS，然后該實時濕度數(shù)據(jù)被轉送至控制器12?？刂破?2可利用濕度和降水數(shù)據(jù)預測和/或計算壓縮機前管道60處的冷凝物形成。如此，控制器然后可利用預測的冷凝物形成控制對壓縮機前管道60的加熱，以減少冷凝物形成。例如，控制器可利用上述數(shù)據(jù)控制加熱后的發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁58中冷卻劑環(huán)54的輸送。
[0038]在其他實施方式中，由其他信號或傳感器(例如，降雨傳感器)可推斷降雨和/或高濕的存在。在一個實例中，可由車輛風窗玻璃刮水器開/關信號推斷降雨。特別地，在一個實例中，當風窗玻璃刮水器開啟時，信號可發(fā)送至控制器12以指示降雨。控制器可利用該信息預測壓縮機前管道60處冷凝物形成的可能性和調節(jié)車輛致動器，如對壓縮機前管道壁58的加熱。對壓縮機前管道壁加熱的調節(jié)在下文中參考圖3-4得到更詳細描述。
[0039]此外，控制器12可與不同致動器32通信，該致動器32可包括發(fā)動機致動器(如燃料噴射器、電子控制進氣節(jié)流板、火花塞等)、冷卻系統(tǒng)致動器(如客廂氣候控制系統(tǒng)中的空氣處理通風孔和/或分流閥等)等。在一些實例中，存儲介質可用計算機可讀數(shù)據(jù)編程，該計算機可讀數(shù)據(jù)代表用于實施下文描述的方法以及預料之中但未具體列舉的其他變型的處理器可執(zhí)行指令。
[0040]如上所述，可通過增加壓縮機前管道壁溫來減少壓縮機前管道中的冷凝物形成。向壓縮機前管道供熱可增加壓縮機前管道壁溫，從而減少壁表面的冷凝。在一個實例中，如上所述，可通過向圍繞壓縮機前管道60和嵌入壓縮機前管道壁58的冷卻劑環(huán)54輸送加熱后的發(fā)動機冷卻劑，向壓縮機前管道壁58供應熱量。在另一實例中，可向具有電加熱元件56的壓縮機前管道壁58供應熱量。如圖1A-B所示，電加熱元件56可被嵌入壓縮機前管道壁58。電加熱元件56可由電源來提供動力和被控制器12控制。例如，控制器12可啟用或開啟電加熱元件56，以增加對壓縮機前管道壁58的加熱。在另一實例中，控制器12可停用或關閉電加熱元件，以停止和/或減少對壓縮機前管道壁58的加熱。
[0041]在一些實施方式中，壓縮機前管道壁58可包括冷卻劑環(huán)54和電加熱元件56。在此實例中，控制器可調節(jié)這些加熱元件中的一者或兩者，以保持壓縮機前管道壁溫度在露點溫度以上。在一個實例中，如果EGR閥52無需被冷卻，控制器可僅通過電加熱元件56向壓縮機前管道壁提供熱量。在另一實例中，如果冷凝物形成在閾值以上，則控制器可通過電加熱兀件56和冷卻劑環(huán)54向壓縮機前管道壁提供熱量。在其他實施方式中，壓縮機前管道壁58可包括冷卻劑環(huán)54或加熱元件56中僅一種，作為加熱方式。
[0042]圖1-2的系統(tǒng)提供發(fā)動機系統(tǒng)，其包括渦輪增壓器，該渦輪增壓器包括壓縮機，并且該壓縮機包括壓縮機前管道。發(fā)動機系統(tǒng)可進一步包括排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其連接在渦輪增壓器的渦輪下游的排氣道和壓縮機前管道之間，排氣再循環(huán)系統(tǒng)包括排氣再循環(huán)閥，排氣再循環(huán)閥整合到壓縮機前管道中并且可配置以調節(jié)排氣至壓縮機前管道的流量。發(fā)動機系統(tǒng)進一步包括冷卻劑回路，其連接在壓縮機前管道和排氣再循環(huán)閥之間，冷卻劑回路包括冷卻劑閥。冷卻劑回路可連接于發(fā)動機冷卻劑回路。進一步，當冷卻劑閥開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑從發(fā)動機冷卻劑回路開始，經(jīng)過排氣再循環(huán)閥，經(jīng)過位于壓縮機前管道壁中的冷卻劑環(huán)，然后流回發(fā)動機冷卻劑回路。最后，發(fā)動機系統(tǒng)可包括具有計算機可讀指令的控制器，用于響應于壓縮機前管道中冷凝物形成，開啟冷卻劑閥，以使加熱后的發(fā)動機冷卻劑流經(jīng)排氣再循環(huán)閥，然后流經(jīng)壓縮機前管道壁。壓縮機前管道中的冷凝物形成可基于下列一個或多個:排氣至壓縮機前管道的流速、排氣再循環(huán)系統(tǒng)中的排氣溫度、進氣流速、進氣溫度、濕度、車輛速度、和環(huán)境溫度。
[0043]現(xiàn)轉至圖3，顯示方法300，用于調節(jié)對壓縮機前管道壁的加熱。在一個實例中，方法300可由圖1A-B所示的控制器12執(zhí)行。具體地，控制器可調節(jié)冷卻劑閥和/或電加熱元件的運轉，以調節(jié)壓縮機前管道壁溫。冷卻劑閥的基本條件可以是關閉，并且電加熱元件的基本條件可以是關閉。另外，如方法300下文描述，控制器可完全開啟和完全關閉冷卻劑閥。在替代型實施方式中，控制器可將冷卻劑閥調節(jié)至完全開啟和完全關閉之間的多個位置。
[0044]方法開始于302，估測和/或測量發(fā)動機工況。發(fā)動機工況可包括發(fā)動機速度和負荷、增壓壓力、進氣壓力、踏板位置、質量空氣流量、MAP、測量EGR流速、預期EGR流速、EGR溫度、濕度、發(fā)動機溫度、發(fā)動機冷卻劑溫度、扭矩要求、壓縮機前管道條件(例如，壓力、溫度、濕度等)、環(huán)境溫度、車輛速度等。在304，方法包括基于確定的發(fā)動機工況，確定壓縮機前管道中的露點溫度。例如，控制器可基于壓縮機前管道中的壓力、溫度、和濕度以及EGR溫度和流速，估測露點溫度。如上所述，露點溫度可指示在什么條件下冷凝物可在壓縮機前管道中形成。
[0045]在306，控制器確定壓縮機前管道中是否形成或可能形成冷凝物。如上所述，可基于下列一個或多個指示壓縮機前管道中的冷凝物形成:排氣至壓縮機前管道的流速(例如，EGR流速)、EGR系統(tǒng)中的排氣溫度(例如，EGR溫度)、進氣溫度、進氣流速、濕度、和環(huán)境溫度。在一個實例中，控制器可估測壓縮機前管道壁的溫度?？苫谙铝幸粋€或多個估測壓縮機前管道壁的溫度:壓縮機前管道中進氣和再循環(huán)空氣(來自EGR系統(tǒng))混合物的溫度、EGR溫度、EGR流速、空氣流速、車輛速度、和環(huán)境空氣溫度。如果壓縮機前管道壁溫度小于露點溫度，則冷凝物可在壓縮機前管道中形成。在另一實例中，控制器可將壓縮機前管道空氣混合物溫度與露點溫度進行比較。如果壓縮機前管道空氣混合物溫度處于露點溫度以下，則可指示冷凝物形成。在又一實例中，可在306利用替代的或另外的條件推斷和/或確定壓縮機前管道中的冷凝物形成。例如，如果濕度大于閾值，則可指示冷凝物形成。在又一實例中，如果壓縮機前管道空氣混合物溫度和/或壓縮機前管道壁溫度減少并且接近露點溫度，則控制器可確定冷凝物可能形成，從而在溫度降低至露點溫度以下前調節(jié)對壓縮機前管道壁的加熱。
[0046]如果在306控制器確定壓縮機前管道中(例如，壓縮機前管道壁處)不形成或不可能形成冷凝物，則方法繼續(xù)至308，不增加壓縮機前管道壁的加熱。這可包括關閉壓縮機前管道壁電加熱元件，如果其處于開啟狀態(tài)，和/或停止循環(huán)加熱后的發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁。如果冷卻劑閥已經(jīng)關閉，則控制器可保持冷卻劑閥關閉，因此加熱后的冷卻劑不循環(huán)至EGR閥和/或壓縮機前管道壁。
[0047]可選地，如果控制器確定壓縮機前管道中一具體地在壓縮機前管道壁處一形成或可能形成冷凝物，則方法繼續(xù)至310。在310，控制器增加對壓縮機前管道的加熱。在一個實例中，控制器可通過在312使加熱后的發(fā)動機冷卻劑循環(huán)至壓縮機前管道壁，增加加熱。如此，增加加熱可包括增加加熱后的發(fā)動機冷卻劑的輸送速率。進一步，循環(huán)加熱后的發(fā)動機冷卻劑和增加加熱后的發(fā)動機冷卻劑的輸送速率可包括完全開啟冷卻劑閥(例如，圖1A-B所示的冷卻劑閥40)。在另一實例中，循環(huán)加熱后的發(fā)動機冷卻劑可包括增大冷卻劑閥的開啟。冷卻劑閥的開啟量可基于下列一個或多個:壓縮機前管道壁溫度、進入壓縮機的EGR/進氣混合物的溫度、EGR流速、和/或其他系統(tǒng)溫度。例如，如果壓縮機前管道壁溫度的量處于露點溫度以下較大，則控制器可使發(fā)動機冷卻劑閥開啟較大量，從而增加加熱后的發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁的輸送速率。
[0048]在另一實例中，控制器可通過在314啟用電加熱元件(例如，圖1A-B所示的電加熱元件56)，增加對壓縮機前管道的加熱。啟用電加熱元件可包括開啟加熱元件。在另一實例中，控制器可調節(jié)通過電加熱元件輸出的溫度，輸出溫度隨露點溫度和壓縮機前管道壁溫度之間的差異增加而增加。
[0049]在316，方法包括確定冷凝物形成是否小于閾值。在一個實例中，這可包括確定壓縮機前管道壁溫度是否大于露點溫度，從而減少冷凝物形成。在另一實例中，這可包括確定進入壓縮機前管道的進氣/排氣混合物的溫度是否大于露點溫度。如果冷凝物形成不小于閾值一從而指示冷凝物仍在壓縮機前管道中形成，則方法繼續(xù)至318，繼續(xù)加熱壓縮機前管道。方法在318可包括保持冷卻劑閥開啟和/或電加熱元件運轉。但是，如果冷凝物形成小于閾值(例如，壓縮機前管道壁溫度大于露點溫度)，則方法繼續(xù)至320，停止加熱壓縮機前管道。在一個實例中，停止加熱壓縮機前管道包括關閉電加熱元件。在另一實例中，停止加熱壓縮機前管道包括停止循環(huán)加熱后的發(fā)動機冷卻劑。因此，方法在320可包括關閉冷卻劑閥。
[0050]以這種方式，發(fā)動機控制器可響應于壓縮機前管道中的冷凝物形成，調節(jié)對壓縮機前管道的加熱。在一個實例中，控制器可響應于壓縮機前管道壁溫度小于露點溫度，增加加熱。壓縮機前管道壁溫度可基于下列一個或多個:壓縮機前管道中進氣和再循環(huán)空氣混合物的溫度、排氣再循環(huán)系統(tǒng)中的氣體溫度、排氣再循環(huán)流速、空氣流速、車輛速度和環(huán)境空氣溫度。
[0051]在一個實例中，增加對壓縮機前管道的加熱可包括啟用(例如，開啟)嵌入壓縮機前管道壁的電加熱元件。在另一實例中，增加加熱可包括增加發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁的輸送速率。增加發(fā)動機冷卻劑的輸送速率可包括增加冷卻劑閥的開啟。在一個實例中，冷卻劑閥可位于在排氣再循環(huán)閥和壓縮機前管道壁之間流通的冷卻劑線路中。在另一實例中，冷卻劑閥可位于壓縮機前管道上游的冷卻劑線路中。進一步，增加發(fā)動機冷卻劑的輸送速率可包括先使發(fā)動機冷卻劑經(jīng)過排氣再循環(huán)閥一排氣再循環(huán)閥整合在壓縮機前管道中，然后使發(fā)動機冷卻劑經(jīng)過壓縮機前管道壁。如此，熱量可從排氣再循環(huán)閥轉移至加熱后的發(fā)動機冷卻劑，從而使加熱后的發(fā)動機冷卻劑更熱。然后，更熱的加熱后的發(fā)動機冷卻劑可在返回發(fā)動機冷卻劑回路前使熱量轉移至壓縮機前管道壁。
[0052]控制器還可響應于壓縮機前管道壁溫度大于露點溫度，減少對壓縮機前管道的加熱。在一個實例中，減少加熱可包括減少冷卻劑閥的開啟，以減少發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁的輸送。在另一實例中，減少加熱可包括停用(例如，關閉)嵌入壓縮機前管道壁的電加熱元件。
[0053]轉至圖4，圖400顯示基于自由流中或壓縮機前管道壁處的冷凝物形成的冷卻劑閥的調節(jié)實例。具體地，圖400在圖線402顯示壓縮機前管道壁處溫度T11的變化，在圖線404顯示EGR和進氣混合物溫度1^纟_的變化，和在圖線408顯示冷卻劑閥的位置變化。在圖4所示的實例中，當壓縮機前管道壁溫度低于露點溫度Tl時，可指示壓縮機前管道壁處的冷凝物形成。然后，控制器可響應于壓縮機前管道壁溫度低于露點溫度Tl，調節(jié)冷卻劑閥。但是，在替代型實例中，冷卻劑閥調節(jié)可在壓縮機前管道壁溫度降低至露點溫度以下前進行。以這種方式，冷卻劑閥控制可保持較穩(wěn)定的壓縮機前管道壁溫度。另外，在本文所示實例中，露點溫度Tl保持穩(wěn)定水平；但是，在替代型實例中，露點溫度Tl可基于壓縮機前管道的濕度、溫度、和壓力而變化。如圖4所示，可在開啟和關閉位置之間調節(jié)冷卻劑閥。但是，在替代型實例中，可將冷卻劑閥調節(jié)至完全開啟和完全關閉之間的多個位置。
[0054]在時間tl前，冷卻劑閥關閉，因此，加熱后的發(fā)動機冷卻劑不被輸送至壓縮機前管道(圖線408)。在時間tl和時間t2之間，Tffi合物和T11減少(圖線404和402)。然后，在時間UJ11降低至露點溫度Tl以下(圖線402)。響應于此，控制器開啟冷卻劑閥，以使加熱后的發(fā)動機冷卻劑流動至壓縮機前管道。在一個實例中，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可從EGR閥流動，然后經(jīng)過壓縮機前管道壁。在另一實例中，加熱后的發(fā)動機冷卻劑可從發(fā)動機冷卻劑路徑流動并且進入壓縮機前管道壁，而不先經(jīng)過EGR閥。隨著加熱后的發(fā)動機冷卻劑流至壓縮機前管道壁，T11增加。在時間t2，T11增加至露點溫度以上，從而指示冷凝物形成小于閾值(圖線402)。由此，控制器關閉冷卻劑閥，以使冷卻劑至壓縮機前管道的流動停止，從而減少壓縮機前管道壁的加熱(圖線408)。
[0055]如圖4中的時間tl所示，發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁的流量可響應于壓縮機前管道壁溫度降低至露點溫度以下而增加。在另一實例中，發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁的流量可響應于壓縮機前管道溫度處于露點溫度以上而不增加。
[0056]如圖4中的時間tl所示，增加發(fā)動機冷卻劑的流量包括將冷卻劑閥調節(jié)至完全開啟。在一個實施方式中，排氣再循環(huán)閥外殼被整合到壓縮機前管道壁中，并且冷卻劑閥位于連接在EGR閥外殼和壓縮機前管道之間的冷卻劑路徑中。在此實施方式中，當冷卻劑閥開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑流經(jīng)冷卻劑路徑，流經(jīng)壓縮機前管道壁，然后返回發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。在另一實施方式中，冷卻劑閥可位于冷卻劑路徑中，冷卻劑路徑連接于發(fā)動機冷卻回路并且經(jīng)過壓縮機前管道壁。在此實施方式中，當冷卻劑閥開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑流經(jīng)冷卻劑路徑，然后返回發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。
[0057]進一步，如時間t2所示，發(fā)動機冷卻劑的流量可響應于壓縮機前管道壁溫度增加至露點溫度以上而減少。在一個實例中，減少發(fā)動機冷卻劑的流量包括將冷卻劑閥調節(jié)至完全關閉，和停止輸送加熱后的發(fā)動機冷卻劑至排氣再循環(huán)閥和壓縮機前管道壁。如上所述，可基于下列一個或多個估測壓縮機前管道壁的溫度:壓縮機前管道中的空氣溫度、離開排氣再循環(huán)系統(tǒng)和進入壓縮機前管道的氣體溫度、經(jīng)過排氣再循環(huán)系統(tǒng)的氣體流速、空氣流速、車輛速度、和環(huán)境空氣溫度。
[0058]以這種方式，輔助熱量可被供應至壓縮機前管道，以減少壓縮機前管道壁處的冷凝物形成和隨后壓縮機輪的退化。在一個實例中，可通過加熱后的發(fā)動機冷卻劑流經(jīng)經(jīng)過壓縮機前管道壁的冷卻劑線路部分來提供熱量?？赏ㄟ^調節(jié)位于加熱后的冷卻劑線路中的冷卻劑閥，控制加熱后的發(fā)動機冷卻劑至壓縮機前管道壁的輸送。可響應于壓縮機前管道壁溫度降低至露點溫度以下，開啟冷卻劑閥，以增加對壓縮機前管道壁的加熱。另外，加熱后的冷卻劑線路可經(jīng)過整合到壓縮機前管道中的EGR閥。如此，EGR閥可被發(fā)動機冷卻劑冷卻，然后壓縮機前管道壁可被加熱后的發(fā)動機冷卻劑加熱。以這種方式，加熱壓縮機前管道可減少壓縮機前管道壁處的冷凝物形成，從而減少壓縮機輪由于大水滴獲取而退化。
[0059]注意，本文包括的實例控制和估測程序可用于不同發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置。本文所述的具體程序可表示任意數(shù)量的諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等的處理策略中的一種或多種。因此，示例的不同動作、操作和/或功能可以示例順序進行，平行進行，或在一些情況下被省略。同樣，該處理順序不一定被要求以實現(xiàn)本文所述實例實施方式的特征和優(yōu)勢，而是為了便于示例和描述而提供。示例動作、操作和/或功能中的一種或多種可根據(jù)所用具體策略反復進行。進一步，所述動作操作和/或功能可圖形地表現(xiàn)要編入發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質的非臨時存儲器中的代碼。
[0060]要理解，本文公開的配置和程序實質上是示例性的，這些【具體實施方式】不被認為具有限制意義，因為可以有多種變型。例如，上述技術可適用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸及其他發(fā)動機類型。本公開的主題包括本文公開的不同系統(tǒng)和配置以及其他特征、功能和/或性質的全部新穎且非顯而易見的組合和子組合。
[0061]所附權利要求具體地指出被認為新穎且非顯而易見的某些組合和子組合。這些權利要求可涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同形式。這些權利要求應被理解為包括合并一個或多個這種元件，既不要求也不排除兩個或更多個這種元件。公開特征、功能、元件和/或性質的其他組合和子組合可通過本申請權利要求的修改或通過本申請或相關申請中新權利要求的提出而被主張。這些權利要求，無論相對于原始權利要求的范圍更寬、更窄、相同或不同，也被認為包括在本公開的主題中。
【權利要求】
1.發(fā)動機方法，包括: 響應于壓縮機前管道中的冷凝物形成，調節(jié)對所述壓縮機前管道的加熱。
2.權利要求1所述的方法，進一步包括，響應于壓縮機前管道壁溫度小于露點溫度，增加加熱。
3.權利要求2所述的方法，其中所述壓縮機前管道壁溫度基于下列一個或多個:所述壓縮機前管道中進氣和再循環(huán)空氣混合物的溫度、排氣再循環(huán)系統(tǒng)中的氣體溫度、排氣再循環(huán)流速、空氣流速、車輛速度和環(huán)境空氣溫度。
4.權利要求2所述的方法，其中增加加熱包括啟用嵌入所述壓縮機前管道壁的電加熱元件。
5.權利要求2所述的方法，其中增加加熱包括增加發(fā)動機冷卻劑至所述壓縮機前管道壁的輸送速率。
6.權利要求5所述的方法，其中增加所述發(fā)動機冷卻劑的輸送速率包括增加冷卻劑閥的開啟。
7.權利要求6所述的方法，其中所述冷卻劑閥位于在排氣再循環(huán)閥和所述壓縮機前管道壁之間流通的冷卻劑線路中。
8.權利要求1所述的方法，進一步包括，響應于壓縮機前管道壁溫度大于露點溫度，減少加熱。
9.權利要求8所述的方法，其中減少加熱包括減少冷卻劑閥的開啟以減少發(fā)動機冷卻劑至所述壓縮機前管道壁的輸送。
10.權利要求8所述的方法，其中減少加熱包括，停用嵌入所述壓縮機前管道壁的電加熱元件。
11.發(fā)動機的壓縮機前管道，包括: 壓縮機前管道壁，其包括冷卻劑環(huán)，所述冷卻劑環(huán)位于所述壓縮機前管道壁中和圍繞所述壓縮機前管道壁外周； 排氣再循環(huán)閥，其包括處于共同安裝面上的發(fā)動機冷卻劑接頭和排氣再循環(huán)接頭，所述共同安裝面連接于所述壓縮機前管道壁；和 發(fā)動機冷卻劑路徑，其經(jīng)過所述排氣再循環(huán)閥的閥體和所述冷卻劑環(huán)。
12.權利要求11所述的壓縮機前管道，其中所述發(fā)動機冷卻劑路徑連接于發(fā)動機冷卻劑回路，并且其中加熱后的發(fā)動機冷卻劑被動地從所述發(fā)動機冷卻劑回路流動，經(jīng)過所述排氣再循環(huán)閥，經(jīng)過所述冷卻劑環(huán)，然后回到所述發(fā)動機冷卻劑回路。
13.權利要求11所述的壓縮機前管道，其中所述發(fā)動機冷卻劑路徑連接于發(fā)動機冷卻劑回路，其中所述發(fā)動機冷卻劑路徑包括發(fā)動機冷卻劑閥，所述發(fā)動機冷卻劑閥位于所述排氣再循環(huán)閥下游和所述冷卻劑環(huán)上游，并且其中當所述冷卻劑閥開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑從發(fā)動機冷卻劑回路流動，經(jīng)過所述排氣再循環(huán)閥，經(jīng)過所述冷卻劑環(huán)，然后回到所述發(fā)動機冷卻劑回路。
14.發(fā)動機方法,包括: 響應于壓縮機前管道壁的溫度降低至露點溫度以下，增加發(fā)動機冷卻劑至所述壓縮機前管道壁的流量；和 響應于所述壓縮機前管道壁的溫度處于露點溫度以上，不增加發(fā)動機冷卻劑至所述壓縮機前管道壁的流量。
15.權利要求14所述的方法，其中增加發(fā)動機冷卻劑的流量包括，將冷卻劑閥調節(jié)至完全開啟。
16.權利要求15所述的方法，其中當所述冷卻劑閥開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑流經(jīng)冷卻劑路徑，流經(jīng)所述壓縮機前管道壁，然后返回發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，并且其中所述冷卻劑路徑連接在排氣再循環(huán)閥外殼和所述壓縮機前管道之間，所述排氣再循環(huán)閥外殼整合到所述壓縮機前管道壁中。
17.權利要求15所述的方法，其中當所述冷卻劑閥開啟時，加熱后的發(fā)動機冷卻劑流經(jīng)冷卻劑路徑，所述冷卻劑路徑連接于發(fā)動機冷卻劑回路并經(jīng)過所述壓縮機前管道壁，和然后返回發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。
18.權利要求14所述的方法，進一步包括，響應于所述壓縮機前管道壁的溫度增加至露點溫度以上，減少發(fā)動機冷卻劑的流量。
19.權利要求18所述的方法，其中減少發(fā)動機冷卻劑的流量包括，將冷卻劑閥調節(jié)至完全關閉，和停止輸送加熱后的發(fā)動機冷卻劑至排氣再循環(huán)閥和所述壓縮機前管道壁。
20.權利要求14所述的方法，其中基于下列一個或多個估測所述壓縮機前管道壁的溫度:壓縮機前管道中的空氣溫度、離開排氣再循環(huán)系統(tǒng)和進入所述壓縮機前管道的氣體溫度、經(jīng)過所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)的氣體流速、空氣流速、車輛速度和環(huán)境空氣溫度。
【文檔編號】F02B37/12GK104214015SQ201410242343
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權日:2013年6月3日
【發(fā)明者】D·J·斯黛奧茲, J·A·希爾迪奇, L·A·切斯尼, K·E·馬切羅尼, K·M·普拉格斯 申請人:福特環(huán)球技術公司