CN104074603B

CN104074603B - 用于在压缩机旁通阀事件期间清除增压空气冷却器冷凝物的方法

Info

Publication number: CN104074603B
Application number: CN201410122509.3A
Authority: CN
Inventors: R·D·珀西富尔
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2018-11-13
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: RU2636282C2; US20140290630A1; CN104074603A; RU2014111962A; US9140178B2; DE102014205187B4; DE102014205187A1

Abstract

本申请公开用于在压缩机旁通阀事件期间从增压空气冷却器排放冷凝物的方法和系统。在一个示例中，响应潜在的压缩机喘振状态，发动机控制器可以打开该增压空气冷却器中的排放阀。打开该排放阀还可以基于在压缩机旁通阀事件期间该增压空气冷却器中的冷凝物的量和在该压缩机的出口处要求的压力减小。

Description

用于在压缩机旁通阀事件期间清除增压空气冷却器冷凝物的方法

技术领域

本发明涉及用于在压缩机旁通阀事件期间清除增压空气冷却器冷凝物的方法。

背景技术

涡轮增压发动机和机械增压发动机可以构造成压缩进入发动机的环境空气以便增加功率。空气的压缩可以引起空气温度的升高，因此，中间冷却器或增压空气冷却器（CAC）可以用来冷却被加热的空气，因而增加其密度并且进一步增加发动机的潜在功率。当环境空气温度下降时，或在潮湿或阴雨的天气条件期间，可在CAC中形成冷凝物，在此进入空气被冷却到水的露点以下。冷凝物可以收集在CAC的底部，或内部通道中，和冷却湍流发生器中。当转矩增加时，例如在加速期间，增加的质量空气流可以能从CAC中除去冷凝物，将其吸入到发动机中并且增加发动机失火的可能性和燃烧的不稳定性。

一种解决在CAC中形成冷凝物的方法可以包括将冷凝物从CAC排放到发动机进气歧管中。但是，这种方法可降低对发动机的增压压力，因而降低发动机性能。

发明内容

在一个示例中，上面所述的问题可以通过一种方法来解决，即，响应压缩机旁通阀事件将冷凝物从CAC排出。具体说，定位在CAC中的排放阀可以在压缩机旁通阀事件之前和/或在压缩机旁通阀事件期间打开。在一个示例中，该排放阀可以响应打开压缩机旁通阀而被打开。在另一个示例中，该排放阀可以响应潜在的压缩机喘振事件而打开。该潜在的压缩机喘振事件可以通过节气门进口压力大于阈值压力和松加速器踏板中的一个或多个来指示。而且，在压缩机旁通阀事件之前和/或期间，可以将冷凝物从CAC排放到发动机系统的替代位置。然后，在一段持续时间之后，可以关闭CAC排放阀。在一个示例中，该一段持续时间可基于压缩机旁通阀事件期间在CAC出口所需要的压力减小。

应当明白，提供上面的发明内容是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着视为所主张主题的关键的或基本的特征，所主张主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。而且，所主张的主题不限于解决上面或本发明的任何部分的指出的任何缺点实施方式。

附图说明

图1是包括增压空气冷却器的示例发动机系统的示意图。

图2是增压空气冷却器排放阀的第一实施例的示意图。

图3是增压空气冷却器排放阀的第二实施例的示意图。

图4示出图示说明在压缩机旁通阀事件期间用于调节压缩机旁通阀和增压空气冷却器排放阀的方法的流程图。

图5示出图示说明用于推导在增压空气冷却器中的冷凝物水平的方法的流程图。

图6示出图示说明响应压缩机旁通阀事件通过打开增压空气冷却器排放阀的示例CAC冷凝物清除事件的绘图。

具体实施方式

下面的描述涉及在包括调节压缩机旁通阀（CBV）的该压缩机旁通阀事件期间用于从增压空气冷却器（CAC）排放冷凝物的系统和方法。CBV事件可以根据即将发生的NHV事件或为了避免喘振而旁通流动的需要来预测。此外，CBV的调整可响应于喘振。诸如图1的发动机系统的发动机系统中的CAC可以包括CAC排放阀（DV）。图2-图3示出该CAC DV（增压空气冷却器排放阀）的示例性实施例。通过打开CAC DV，可以从CAC排放冷凝物。但是，在排放冷凝物时，CAC中的压力可下降，因而降低提供给发动机的增压压力。结果，发动机输出转矩降低。替代地，在CBV事件期间，当打开CBV而增压压力已经下降时可以从CAC排放冷凝物。一种用于响应CBV事件从CAC排放冷凝物的方法在图4中示出。在CBV事件期间从CAC排放冷凝物的方法还可以基于CAC中的冷凝物的量。图5示出用于确定CAC中的冷凝物的量或冷凝物水平的方法。响应指示CBV事件的发动机工况的示例性CAC清除事件在图6中示出。

图1是示出包括发动机10的示例性发动机系统100的示意图，发动机10可以包括在汽车的推进系统中。该发动机10被示出包括四个汽缸30。但是，在本发明的情况下可以用其他数目的汽缸。发动机10可以由包括控制器12的控制系统和由经由输入装置130来自车辆操作者132的输入至少部分地控制。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。因此，踏板位置信号可以指示踩加速器踏板（例如，踏板位置突然增加）、松加速器踏板（例如，踏板位置突然减小或释放加速器踏板）和其他驾驶状况。

发动机10的每个燃烧室（即，汽缸）30可以包括具有设置在其中的活塞（未示出）的燃烧室壁。该活塞可以联接于曲轴40以便将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速系统联接于车辆的至少一个驱动轮156。而且，起动马达可以经由飞轮联接于曲轴40，以能够起动发动机10的运行。

燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进入空气并且经由排气歧管46将燃烧后气体排出到排气通道48。进气歧管44和排气歧管46可以通过各自的进气门和排气门（未示出）与燃烧室30选择性地联接。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多的进气门和/或两个或更多的排气门。

燃料喷射器50被示出直接联接于燃烧室30，用于与来自控制器12的信号的脉冲宽度FPW成比例地将燃料直接喷射到其中。以这种方式，燃料喷射器50提供被称为燃料直接喷射到燃烧室30中；但是应当明白，进气道喷射也是可能的。燃料由包括燃料箱、燃料泵、和燃料轨的燃料系统（未示出）提供给燃料喷射器50。

进气通道42可以包括具有节气门板22的节气门21，以调节到进气歧管的空气流。在这个具体的示例中，节气门板22的位置（TP）可以由控制器12改变，以能够实现电子节气门控制（ETC）。以这种方式，节气门21可以运行以改变提供除其他发动机汽缸之外，至燃烧室30的进入空气。在一些实施例中，附加的节气门可以设置在进气通道42中，例如压缩机上游的节气门（未示出）。

而且，在所公开的实施例中，排气再循环（EGR）系统可以将来自排气通道48的排气的希望部分经由EGR通道140引导至进气通道42。提供给进气通道42的EGR的量可以经由EGR阀142由控制器12改变。在一些条件下，该EGR系统可以用来调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。图1示出高压EGR系统，其中EGR从涡轮增压器的涡轮的上游被引导至涡轮增压器的压缩机的下游。在其他实施例中，发动机可以附加地或替代地包括低压EGR系统，其中EGR从涡轮增压器的涡轮的下游被引导至涡轮增压器的压缩机的上游。在运行时，该EGR系统可以诱发来自压缩空气的冷凝物的形成，特别是当压缩空气被增压空气冷却器冷却时，正如在下面更详细地描述的。

发动机10还可以包括压缩装置，例如包括沿着进气歧管44设置的至少一个压缩机60的涡轮增压器或机械增压器。对于涡轮增压器，压缩机60通过例如轴或其他联接装置可以至少部分地由涡轮62驱动。涡轮62可以沿着排气通道48设置。可以提供各种装置以驱动压缩机。对于机械增压器，压缩机60可以至少部分地由发动机和/或电动机驱动，而可以不包括涡轮。因此，通过涡轮增压器或机械增压器提供至发动机的一个或多个汽缸的压缩的量可以由控制器12改变。

还有，排气通道48可以包括废气门26，用于使排气从涡轮62转移。附加地，进气通道42可以包括压缩机旁通阀（CBV）27，其构造成使围绕压缩机60转移进入空气。废气门26和/或CBV27可以由控制器12控制，例如，当希望较低的增压压力时被打开。例如，响应压缩机喘振或潜在压缩机喘振事件，控制器12可以打开CBV27，以降低在压缩机60的出口处的压力。这可以减小或停止压缩机喘振。

进气通道42还可以包括增压空气冷却器（CAC）80（例如，中间冷却器）以降低涡轮增压的或机械增压的进气的温度。在一些实施例中，增压空气冷却器80可以是空气至空气的热交换器。在其他实施例中，增压空气冷却器80可以是空气至液体的热交换器。在其他实施例中，CAC80可以是可变容积CAC。来自压缩机60的热增压空气进入CAC80的进口，当它通过CAC时冷却，并且然后离开以通过节气门21并且然后进入发动机进气歧管44。来自车辆外面的环境空气流可以通过车辆前端进入发动机10并且经过CAC，以协助冷却增压空气。当环境空气温度下降时或者在潮湿或阴雨的天气条件期间，在此增压空气被冷却到水的露点以下，冷凝物可以形成并聚集在CAC中。当增压空气包括再循环排气时，该冷凝物可以变成酸性并且腐蚀CAC壳体。腐蚀可以导致进气、大气和在水至空气的冷却器情况下的可能的冷却剂之间渗漏。为了降低冷凝物的聚集和腐蚀的危险，冷凝物可以被控制在CAC的底部，并且然后在选择的发动机工况期间，例如在压缩机旁通阀事件期间，经由CAC中的排放阀（图2-3所示）清除。因此，正如参考图2-6在本文中详细描述的，通过在压缩机旁通阀事件期间打开CAC排放阀，冷凝物可以从CAC排出。

在图1中控制器12被示出为微型计算机，包括：微处理单元（CPU）102、输入/输出端口（I/O）104、在这个具体示例中示为只读存储芯片（ROM）106用于可执行的程序和校正值的电子存储介质、随机存取存储器（RAM）108、保活存储器（KAM）110和数据总线。控制器12可以接收来自联接于发动机10的传感器的各种信号，用于执行各种功能以运行发动机10，除了上面提到的那些信号之外，还包括：来自质量空气流量传感器120的质量空气流量的测量；来自示意地在发动机内的一个位置示出的温度传感器112的发动机冷却剂温度（ECT）；来自联接于曲轴40的霍尔效应传感器118（或其他类型）的表面点火感测信号（PIP）；来自节气门位置传感器的节气门位置（TP），正如所讨论的；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP，正如所讨论的。发动机速度信号RPM可以由信号PIP通过控制器12产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用来提供进气歧管44中的真空或压力的指示。应当指出，可以用上述传感器的各种组合，例如MAF传感器而没有MAP传感器，反之亦然。在化学计量运行期间，MAP传感器可以给出发动机转矩的指示。而且，这个传感器与检测的发动机速度一起，能够提供引进汽缸中的进气（包括空气）的估测。在一个示例中，也被称作发动机速度传感器的传感器118可以对于曲轴的每一圈产生预定数目的等间隔脉冲。

可以给控制器12发送信号的其他传感器包括在增压空气冷却器80的出口处的温度和/或压力传感器124，和增压压力传感器126。也可以提供其他未示出的传感器，例如，用于确定在增压空气冷却器的进口处的进入空气速度的传感器，和其他传感器。在一些示例中，存储介质只读存储器106可以用计算机可读的数据编程，计算机可读数据表示可由微处理器单元102执行用于以下描述以及其他被预期但未具体列出的其他变体的方法的指令。在本文中示例程序在图4-6被描述。

现在转向图2，图2示出发动机系统——例如图1所示的发动机系统100的一部分的示意图200。因此，图1中引进的发动机部件可以包括在该示意图200中。具体说，示意图200示出移动通过进气通道42的进气202。用于围绕压缩机60转移空气的压缩机旁通通道204被联接在该压缩机60下游和CAC80的上游的进气通道42以及该压缩机60的上游的进气通道42之间。而且，该压缩机旁通通道204包括压缩机旁通阀（CBV）27，其用于控制通过该压缩机旁通通道204的流动。例如，控制器12可以增加CBV27的打开（通过电连接216）以增加通过该压缩机旁通通道204的流动，因而减小压缩机下游的压力（例如，增压压力），并且降低压缩机喘振的可能性。在一个示例中，打开CBV27可以被称作为CBV事件。打开CBV27可以包括完全打开该CBV27（例如，打开到最大的打开量）和/或部分地打开该CBV27到在关闭和完全打开之间的位置。在另一个示例中，控制器12可以减少CBV27的打开，以减少通过该压缩机旁通通道204的流动。例如，在CBV事件之后，控制器12可以关闭该CBV27，因而停止通过该压缩机旁通通道204的流动。

如图2所示，CAC80可以包括定位在该CAC80内的排放管206（例如，排放导管）。在一个示例中，该排放管206可以相对于该车辆位于其上的表面定位在CAC80的底部。因此，CAC80内的冷凝物可以聚集在靠近该排放管206的CAC80的底部。该排放管206包括排放阀208，用于控制来自CVC并且通过该排放管206的冷凝物的流动。该排放阀208在本文中可被称作做CAC排放阀（CAC DV）。

具体说，打开或关闭排放阀可以调节从CAC80排出或清除的冷凝物的量。例如，通过增加CAC DV208的打开，冷凝物210可以通过该排放管206从CAC80排放，并且到另外的位置。该另外的位置可以包括排气的内部（例如，排气通道的内部）、在非常热的外部发动机位置上、地面和/或保持箱的一个或多个。例如，排放管206可以联接于冷凝物保持箱。然后在选择的发动机工况下，冷凝物可以从该保持箱排放到另外的位置，例如非常热的外部发动机位置。上面所列的该另外的位置能够更好地处理该冷凝物（例如，水或水蒸气），因而减少燃烧不稳定性和发动机失火的危险。

在一个示例中，CAC DV208通过电连接220可以由控制器12控制。例如，控制器12可以增加CAC DV208的打开，以增加来自CAC80的冷凝物的排放，因而减少CAC80内的冷凝物的量。打开CAC DV208可以包括完全打开CAC DV208（例如，打开到最大的打开量）和/或部分地打开CAC DV208到在关闭和完全打开之间的位置。在另一个示例中，控制器12可以减少CACDV208的打开，以减少来自CAC80的冷凝物的排放。例如，在CBV事件之后，控制器12可以关闭CAC DV208，因而停止从CAC80排放冷凝物。

在另一个示例中，CAC DV208可以通过连接218连接于CBV27。在这个示例中，一个致动器可以打开CBV27和CAC DV208二者。因此，响应CBV27的打开和关闭，CAC DV208可以打开和关闭。例如，当CBV27打开时，CAC DV208可以打开。相反，当CBV27关闭时，CAC DV208可以关闭。而且，CAC DV208的打开量可以与CBV27的打开量成比例。

压缩机旁通阀事件可以响应发动机工况而发生。在一个示例中，节气门压力，或节气门进口压力（TIP）高于阈值压力可以指示可能的或即将发生的压缩机喘振事件。因此，控制器12可以响应TIP大于阈值压力打开CBV27。压力传感器212，如图2所示，可以测量节气门21的进口处的压力并且发送TIP的信号给控制器12。在一个示例中，压力传感器212可以是图1中所示的压力传感器124。在另一个示例中，松加速器踏板可以指示可能的或即将发生的压缩机喘振事件。而且，松加速器踏板可以通过突然减小踏板位置来表示。在又一个示例中，控制器12响应压缩机喘振打开CBV27。例如，如果该喘振事件没有通过松加速器踏板、TIP、或另外的发动机工况而被预测，该压缩机可能开始喘振。在响应中，控制器可以打开CBV以减少增压压力并且阻止压缩机喘振。

如图3所示，在可选的实施例中，CAC DV可以是减压阀。具体地，图3示出示意图300，其中CAC DV是减压阀302。因此，减压阀302响应阈值压力自动打开。例如，当TIP增加高于阈值压力时，减压阀302可以打开，因而从CAC80排放冷凝物。在一个示例中，该阈值压力可以设置成使得该减压阀302在压缩机旁通阀事件（例如，当CBV27打开时）之前和压缩机旁通阀事件期间打开。

图1-图3中的系统提供一种发动机系统，其包括定位在发动机进气歧管上游的进气节气门、具有压缩机旁通通道的压缩机，该压缩机旁通通道包括压缩机旁通阀以及定位在该压缩机下游并且在该进气节气门上游的增压空气冷却器，充气空气冷却器具有可操作排出增压空气冷却器中的冷凝物的排放阀。该发动机系统还可以包括具有计算机可读的指令的控制器，用于响应压缩机旁通事件打开该排放阀以从该增压空气冷却器排放冷凝物。该压缩机旁通事件可以包括响应进气节气门的进口压力大于阈值压力、松加速器踏板和压缩机喘振中的一个或多个打开压缩机旁通阀。在一个示例中，该排放阀可以定位在增压空气冷却器的底部，并且打开该排放阀从增压空气冷却器排放冷凝物到排气通道的内部、非常热的发动机外部位置、地面、和保持箱中的一个或多个。

正如上面所讨论的，该控制器还可以控制从CAC排放冷凝物。但是，在发动机正常运行期间打开CAC DV可降低增压压力，因减少发动机的功率输出。替代地，在当增压压力已经下降时的时间段期间可以从CAC排放冷凝物。例如，在压缩机旁通阀事件期间可以从CAC排放冷凝物。在另一个示例中，在压缩机旁通阀事件之前和压缩机旁通阀事件期间，可以从CAC排放冷凝物。在又一个示例中，在压缩机旁通阀事件之前，可以从CAC排放冷凝物。

正如上面所讨论的，在一个示例中，控制器可以响应CBV打开或将要打开，致动CACDV以打开。可选地，控制器可以响应TIP增加高于阈值压力、松加速器踏板和/或压缩机喘振致动CAC DV以打开。在另一个示例中，控制器可以响应TIP增加高于阈值压力、松加速器踏板和/或压缩机喘振，致动CBV和CAC DV一起打开。

而且，在压缩机旁通阀事件之前和/或在压缩机旁通阀事件期间，打开CAC DV可以协助降低增压压力（例如，压缩机出口处的压力）。结果，该压缩机旁通阀事件可以比如果CAC DV没有被打开时短。例如，控制器可以确定增压压力必须减少第一量以阻止或避免压缩机喘振。因此，压缩机旁通阀事件的持续时间，或打开CBV的持续时间可被确定使得增压压力被减少第一量。但是，除了打开CBV之外，还打开CAC DV可以进一步减小增压压力。因此，可以减少压缩机旁通阀事件的持续时间。以这种方式，在压缩机旁通阀事件期间打开CAC DV并且排放冷凝物可以进一步减小增压压力，因而，减少压缩机旁通阀事件的持续时间。

在一些示例中，只有当CAC中的冷凝物的水平（或量）大于阈值水平时，才可以在CBV事件之前和/或在CBV事件期间打开CAC DV。一种用于确定CAC中的冷凝物的量的方法在图4中示出。在另一个示例中，即便CAC中的冷凝物的水平（或量）低于阈值水平，仍然可以在CBV事件之前和/或在CBV事件期间打开CAC DV。例如，如上所述，控制器可以确定需要的压力（例如，增压压力）减小，以便减少或避免压力喘振。如果需要的压力减少大于阈值压力下降（例如，减小），可以在CBV事件期间打开CBV和CAC DV两者。该阈值压力减小可以基于该CBV事件的允许的持续时间。例如，如果打开CBV的持续时间太长（例如，大于允许的持续时间），发动机性能可能降低。因此，当要求的压力减小大于阈值压力下降时通过打开CAC DV，该CBV和CAC DV两者可以打开较短的持续时间（例如，比允许的持续时间短）。

在CBV事件期间打开CAC DV可以包括在打开CBV之前打开CAC DV一段持续时间或时间量。因此，CAC中增加的压力可以在CAC DV打开之后协助开始从CAC排放冷凝物。于是，在开始排放冷凝物之后，控制器可以打开CBV以进一步减小增压压力并且减少压缩机喘振的危险和/或减少或避免发动机中的听得见的噪声。

以这种方式，响应压缩机旁通阀事件可以从增压空气冷却器排放冷凝物。具体说，从增压空气冷却器排放冷凝物包括打开设置在增压空气冷却器中的排放阀。在一个示例中，该排放阀可以在压缩机旁通阀事件期间打开。在另一个示例中，该排放阀可以在压缩机旁通阀事件之前打开。在一段持续时间之后，该排放阀可以关闭，该持续时间基于压缩机旁通阀事件期间要求的压力减小。压缩机旁通阀事件可以包括响应节气门进口压力大于阈值压力、松加速器踏板和压缩机喘振中的一个或多个打开压缩机旁通阀。在一个示例中，响应打开压缩机旁通阀，可以打开排放阀。在另一个示例中，响应潜在的压缩机喘振事件，可以打开排放阀，该潜在的压缩机喘振事件通过节气门进口压力大于阈值压力和松加速器踏板中的一个或多个来预示。而且，冷凝物可以从增压空气冷却器排放到排气通道的内部、非常热的外部发动机位置、地面、和保持箱中的一个或多个。

现在转向图4，图4示出在CBV事件期间用于调节压缩机旁通阀（CBV）和CAC排放阀（CAC DV）的方法400。在一个示例中，方法400由可以图1-图3所示的控制器12执行。方法400在402通过估测和/或测量发动机工况开始。发动机工况可以包括发动机速度和负荷、增压压力、节气门压力或进气门进口压力（TIP）、踏板位置、空气质量流量、MAP、EGR流、发动机温度、转矩要求、增压空气冷却器条件（进口温度、出口温度、进口压力、出口压力、通过该冷却器的流率等）等。

在404该方法包括确定CBV事件是否是预期的或将要发生的。在一个示例中，确定CBV事件是不是预期的可以包括判断TIP是否大于阈值压力。在另一个示例中，确定CBV事件是不是预期的可以包括确定是不是松加速器踏板。确定是不是松加速器踏板可以包括确定是不是突然减小踏板位置。在另一个示例中，在404，该方法可以包括确定压缩机是否喘振。在又一个示例中，确定CBV事件是不是预期的可以包括确定NVH事件是不是预期的或是否需要减小听得见的噪声。如果CBV事件不是预期的，在406控制器可以保持该CBV关闭和CAC DV关闭。但是，如果CBV事件是预期的，该方法继续到408以确定在CBV事件期间需要的压力减少。例如，需要的压力减少可以基于为了减少或避免压缩机喘振在压缩机的出口所需要的压力下降（或减少）。当压缩机出口的压力减小时在压缩机上的压力差减小。在压缩机出口处的压力可以是由增压压力传感器，例如图1中所示的增压压力传感器126估测和/或测量的增压压力。因此，在408所需要的压力减小可以是需要的增压压力的减小。

在410，可以确定在CAC中的冷凝物的水平。这可以包括检索如下的详细情况：环境空气温度、环境空气湿度、进口和出口增压空气温度、进口和出口增压空气压力以及来自多个传感器的质量空气流率，并且根据该检索的数据确定CAC中的冷凝物的量。在一个示例中，在412，并且正如在图5的模型中进一步详细描述的，在CAC内的冷凝物形成速率可以基于环境温度、CAC出口温度、质量流量、EGR和湿度。在另一个示例中，在414，冷凝形成值可以映射至CAC出口温度和CAC压力对周围压力的比。在一个可选的示例中，该冷凝形成值可以映射至CAC出口温度和发动机负荷。发动机负荷可以是空气质量、转矩、加速器踏板位置和节气门位置的函数，并且因此可以提供通过该CAC的空气流速的指示。例如，由于CAC的冷表面和比较低的进入空气流速，中等的发动机负荷与比较冷的CAC出口温度的组合可以表示高冷凝形成值。该映射还可以包括环境温度的修改器。

在416，该方法包括确定在CAC中的冷凝物水平是否高于阈值水平。因此，该阈值水平可对应于一冷凝物的量，高于该量需要排放冷凝物，以减少由于水的吸入引起的发动机中的慢燃烧速率所产生的熄火。如果CAC中的冷凝物水平高于阈值水平，在418控制器打开CBV和CAC DV以减小增压压力（例如，在压缩机出口的压力）并且同时从增压空气冷却器排放冷凝物。在418打开CBV和CAC DV可包括首先打开CAC DV以开始冷凝物排放然后打开CBV。例如，控制器可以打开CAC DV然后，在一定的时间量（持续时间）之后，在CAC DV保持打开的同时，控制器可以打开CBV。在418控制器打开CBV和CAC DV一段持续时间。该持续时间可以基于需要的增压压力减小（例如，在408确定的需要的压力减小）。例如，当需要的增压压力减小增加时该持续时间可以增加。可选地或附加地，该持续时间可以基于在CAC中的冷凝物的量。例如，当高于阈值冷凝物水平的冷凝物的量增加时，该持续时间可以增加。而且，在418的持续时间可以比如果仅仅CBV被打开的持续时间短。正如上面所讨论的，打开CAC DV进一步减小增压压力，因而，减少CAC DV和CBV必须打开以使增压压力减小所需要的量的持续时间。在CAC DV和CBV打开一段持续时间之后，控制器关闭CBV和CAC DV两者。

正如上面所讨论的，控制器可以首先打开CAC DV以排放冷凝物并且随后部分地减小增压压力。然后控制器可以打开CBV以进一步使增压压力减小需要的量。在这个示例中，在打开CBV之前可以打开CAC DV一段持续时间。该持续时间可以基于开始冷凝物排放和/或使冷凝物减少一定量所用的时间。因此，在CBV事件之前并且在打开CAC之前，可以打开CACDV，因而排放冷凝物。

在另一个实施例中，控制器可以同时打开和关闭CAC DV和CBV。在另一个实施例中，控制器可以打开和/或关闭CBV并且随后可以打开和/或关闭CAC DV。例如，在这个实施例中，一个致动器可以控制CBV和CAC DV两者。具体说，控制器可以通过一个致动器致动CBV，并且该CBV和CAC DV之间的连接可以随后致动该CAC DV。在又一个实施例中，控制器可以响应CBV的打开和/或关闭致动CAC DV。在另一个实施例中，如果CAC DV是减压阀，该CACDV可以响应TIP增加高于阈值压力而自动打开。

转向416，如果冷凝物水平不高于阈值水平，该方法进行到420。在420，控制器确定要求的压力减小是否大于阈值压力减小。正如上面所讨论的，该阈值压力减小可以基于允许的CBV事件的持续时间。例如，如果打开CBV的持续时间太长（例如，大于允许的持续时间），发动机性能可能下降。该阈值压力减小还可以基于压缩机喘振水平。例如，如果压缩机喘振并且压力需要迅速减小，则同时打开CBV和CAC DV可以更快地减小增压压力并且减少和/或停止压缩机喘振。

因此，在420如果要求的压力减小大于阈值压力减小，在422可以打开CBV和CAC DV两者。正如上面在418所讨论的，根据要求的压力减小可以打开CBV和CAC DV一段持续时间。在一些示例中，如果要求的压力减小更大，则在422的持续时间可以比在418的持续时间更长。但是，在422打开CBV和CAC DV的持续时间可以比如果在422仅打开CBV的持续时间短。正如上面所讨论的，在422打开CBV和CAC DV可以包括在打开CBV之前打开CAC DV一段持续时间。以这种方式，在打开CBV之前可以开始冷凝物排放。返回到422，在打开CBV和CAC DV一段持续时间之后，控制器关闭CBV和CAC DV两者。

返回到420，如果要求的压力减小为阈值压力减小或小于阈值压力减小，则在424保持CAC DV关闭的同时在424控制器可以打开CBV。因此，在打开CBV时增压压力可以减小。但是，没有冷凝物从CAC排放。可选地，如果CBV事件是由于即将发生的NVH事件引起的，由于在424打开CBV可以避免或减少听得见的噪声。在一段持续时间之后，控制器可以关闭CBV。正如在上面所讨论的，该持续时间可以基于要求的压力下降。而且，该持续时间可以附加地或可选地基于要求的噪声减小的量。可选地，在420，也可以打开CAC DV，除非打开CAC DV可以使发动机系统性能变差。

图5图示说明用于估测在CAC内存储的冷凝物水平的方法500。基于在CAC中的冷凝物相对于阈值的量，冷凝物排放程序，例如在图4所讨论的程序，可以在压缩机旁通阀事件期间或之前开始。

该方法在502通过确定发动机工况开始。正如前面在402详细描述的，发动机工况可以包括：环境状况、CAC状况（进口和出口温度和压力、通过该CAC的流率等）、质量空气流量、MAP、EGR流、发动机速度和负荷、发动机温度、增压等。其次，在504该程序确定环境湿度是不是已知的。在一个示例中，该环境湿度根据连接于发动机的湿度传感器的输出可以是已知的。在另一个示例中，该湿度可以从下游UEGO传感器推导或从信息电子（infotronics）（例如，互联网连接、车辆导航系统等）或雨水/刮水器传感器信号获得。如果湿度不是已知的（例如，如果发动机不包括湿度传感器），在506湿度可以设置为100%。但是，如果湿度是已知的，由湿度传感器提供的已知的湿度值可以用作在508的湿度设置。

环境温度和湿度可以用来确定进气的露点，该露点可以被进气中的EGR的量（例如，EGR具有不同于来自大气的空气的湿度和温度）所影响。该露点和CAC出口温度之间的差指示该冷却器内是否将形成冷凝物，并且质量空气流量可以影响多少冷凝物实际积累在该冷却器内。在510，算法可以计算作为CAC出口温度和压力的函数的CAC出口的饱和蒸汽压力。然后在512该算法计算在这个饱和蒸汽压力下的水的质量。最后，在514，通过从环境空气中的水的质量减去在CAC出口的饱和蒸汽压力条件下的水的质量来确定在CAC出口的冷凝物形成速率。在516通过确定冷凝物测量之间的时间量，方法500可以在518确定从上一测量以来在CAC内的冷凝物的量。通过将在518估测的冷凝物的值加到前面的冷凝物的值上，并且然后减去在520从上一程序以来的任何冷凝物损失（即，被除去的冷凝物的量，例如通过清除程序），在522计算在CAC中的当前的冷凝物的量。如果CAC出口温度高于露点，则冷凝物损失可以假设为零。可选地，在520，被除去的冷凝物的量，作为空气质量和与每个软件任务回路整合（即，与程序500的每次运行）的函数，可以被建模或根据经验确定。

因此，图5的方法可以在图4的程序期间被控制器利用，以利用用来估测在CAC的冷凝物的量的建模方法。在可替代实施例中，发动机控制系统可以利用映射方法将CAC中的冷凝物的量映射至CAC进口/出口温度、环境湿度和发动机负荷。例如，该值可以被映射并且储存在图4的程序期间（在414）由控制器检索的查找表中，并且在其后更新。

图6示出响应压缩机旁通阀事件经由CAC排放阀的示例CAC冷凝物清除事件。具体说，绘图600在曲线602示出踏板位置（PP）的变化，在绘图604示出节气门进口压力（TIP）的变化，在曲线606示出增压压力（例如，压缩机出口处的压力）的变化，在曲线608示出CAC中的冷凝物水平的变化，在曲线610示出压缩机旁通阀（CBV）的位置的变化，在曲线612示出CAC排放阀（DV）的位置的变化。时间沿着绘图600的x轴线表示。如绘图600所示，CBV和CACDV可以在打开和关闭位置之间调节。在其他实施例中，该CBV和CAC DV可以在完全打开和完全关闭之间调节到多个位置。此外，阈值增压压力T2示出在曲线606中。阈值增压压力T2可以是在CBV事件期间增压压力减小至的目标压力。因此，低于该阈值增压压力T2，喘振可以停止并且压缩机可以返回到正常运行。在另一个示例中，不同的压力或不同的发动机工况可以被控制器用来确定需要的压力减小或压缩机旁通阀事件的持续时间（例如，打开CBV的持续时间）。

在时间t1之前，CBV和CAC DV可以关闭（曲线610和612）。而且，CAC冷凝物水平可以低于阈值水平，T3（曲线608），增压可以处在稳定的水平（曲线606），TIP可以低于阈值压力，T1（曲线604），并且PP可以处在稳定的水平（曲线602）。在时间t1，PP可以突然减小，表示松加速器踏板（曲线602）。结果，TIP可以增加高于阈值压力T1（曲线604）。需要的压力614（例如，增压压力）下降可以小于阈值压力差。此外，在时间t1，CAC中的冷凝物水平可以低于阈值水平T3。响应CAC中的冷凝物水平低于阈值水平T3并且需要的压力减小小于阈值压力差，控制器可以打开CBV（曲线610）而不打开CAC DV（曲线612）。打开CBV使增压压力减小（曲线606）。在第一持续时间d1之后，在时间t2控制器关闭CBV（曲线610）。这可以对应于增压压力减小至低于阈值增压压力T3（曲线606）。

在时间t1和t2之间，CAC冷凝物水平一直增加。因此，在时间t3，CAC冷凝物水平可以增加高于阈值水平T3（曲线608）。然后，在时间t4，TIP可以增加高于阈值压力T1,（曲线604）。而且，为了避免或减少喘振所需要的压力减小616可以大于在时间t4的阈值压力减小。响应当CAC冷凝物水平高于阈值水平T3时TIP高于阈值压力T1，控制器打开CBV和CAC DV两者。控制器首先在时间t4打开CAC DV并且然后在时间t4不久之后打开CBV。在打开CBV之前，可以打开CAC DV一段持续时间以在较高的压力下开始冷凝物排放。在第二持续时间d2之后，控制器关闭CBV（曲线610）和CAC DV（曲线612）。第二持续时间d2可以对应于增压压力减小至低于阈值增压压力T3（曲线606）。从时间t4到时间t5，CAC冷凝物水平下降，最终刚刚在时间t5之前减小至低于阈值水平T3。

在时间t6，发生由松加速器踏板表示的另一个CBV事件（曲线602）。在时间t6，CAC冷凝物水平可以仍然低于阈值水平T3（曲线608）。但是，需要的压力减小618可以大于在时间t6的阈值压力减小（曲线606）。因此，响应松加速器踏板，当CAC冷凝物水平高于阈值水平T3并且需要的压力减小大于阈值压力减小时，控制器打开CBV和CAC DV两者。在CBV保持关闭时控制器再一次在时间t6首先打开CAC DV。然后，在时间t6不久之后，在CAC DV仍然打开时控制打开CBV。在CBV和CAC DV打开期间，增压压力和CAC冷凝物水平两者均下降。在第三持续时间d3之后，控制器关闭CBV和CAC DV。该第三持续时间d3可以对应于增压压力减小至低于阈值增压压力T3（曲线606）。而且，第三持续时间d3可以大于第二持续时间d2，因为在时间t6所需要的压力减小618大于在时间t4所需要的压力减小616。

正如绘图600所示，在第一状态期间，响应潜在的压缩机喘振状态压缩机旁通阀可以打开。如时间t1所示，该第一状态包括当增压空气冷却器中的冷凝物水平低于阈值水平和需要的压力减小小于阈值压力减小时。在替代示例中，响应听得见的发动机噪声或即将发生的NVH事件可以打开压缩机旁通阀。在第二状态期间，响应潜在的压缩机喘振状态可以打开压缩机旁通阀和增压空气冷却器排放阀。该第二状态包括当增压空气冷却器中的冷凝物水平高于阈值水平时（如在时间t4所示）和当增压空气冷却器中的冷凝物水平低于阈值水平并且需要的压力减小大于阈值压力减小时（如在时间t6所示）中的一个。

潜在的压缩机喘振状态可以包括节气门进口压力高于阈值压力（如在时间t4所示）和松加速器踏板（如在时间t1和时间t6所示）中的一个或多个。而且，压缩机旁通阀可以打开一段持续时间，对于较小的需要的压力减小和在压缩机旁通阀打开期间当增压空气冷却器排放阀打开时中的一个或多个，该持续时间减少。在一个示例中，需要的压力减小可以基于为了减少或避免压缩机喘振在压缩机出口所需要的压力减小。在一个实施例中，压缩机旁通阀和增压空气冷却器排放阀可以用一个致动器一起打开。在可替代实施例中，在第二状态期间，在压缩机旁通阀事件之前可以打开增压空气冷却器排放阀。

以这种方式，在压缩机旁通阀（CBV）事件期间可以从增压空气冷却器（CAC）排放冷凝物。在一个示例中，CAC排放阀（DV）可以定位在CAC中。当打开CAC DV时，可以从CAC将冷凝物排放到替代位置。在CBV事件期间，可以打开CBV以减少压缩机的出口压力（例如增压压力），因而减少或避免压缩机喘振。当CAC中的冷凝物水平高于阈值水平时，发动机控制器在CBV事件期间可以打开CAC DV。因此，CBV和CAC DV可以一起打开，以同时减少压缩机的出口压力和CAC中的冷凝物。即便CAC冷凝物水平不高于阈值水平，在CBV事件期间该CAC DV也可以与CBV一起打开。以这种方式，除了CBV之外，还打开CAC DV可以进一步减小压缩机的出口压力。因此当打开CBV和CAC DV两者时，可以减小CBV事件的持续时间。利用这种方法，当可以减小对发动机的增压压力而不进一步降低发动机性能时，在发动机运行状态期间可以从CAC清除CAC冷凝物。

注意在本文中包括的示例控制和估计程序也可以在各种发动和/或车辆系统配置中运用。本文中所描述的特别的程序代表的是任意数量的处理策略中的一个或多个，所述处理策略如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种步骤、操作或功能可以按所述的顺序执行、并行执行或在某些情况下省略。类似地，处理的顺序不是实现在此所述的本发明的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了便于演示和说明所提供的。根据所使用的特定的策略，所示的一个或多个步骤或功能可以重复的执行。此外，所述的步骤可以以图形表示要编程到发动机控制系统里的计算机可读介质中的代码。

应当理解，在此公开的配置、系统和例程在本质上是示例性的，且这些具体实施例不应该被视为具有限制意义，因为大量的变体也是可能的。例如，上述技术可以应用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4、及其他类型的发动机。此外，多种系统配置的一个或多个可与所描述诊断程序中的一个或多个组合使用。本发明的主题包括在此公开的各种系统和配置，及其它特征、功能、和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合及子组合。

Claims

1.一种发动机方法，包括：

通过控制器，响应压缩机旁通阀事件从连接至所述发动机的增压空气冷却器排放冷凝物，所述排放包括：

打开压缩机旁通阀；

响应于打开所述压缩机旁通阀而打开定位在所述增压空气冷却器处的排放阀；

关闭所述压缩机旁通阀；和

响应于关闭所述压缩机旁通阀而关闭所述排放阀。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述排放阀定位在所述增压空气冷却器的底部。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：确定所述增压空气冷却器中的冷凝物水平，和响应于确定的所述增压空气冷却器中的所述冷凝物水平而调节所述排放阀的打开。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：检测节气门进口压力，且打开所述压缩机旁通阀响应于所述节气门进口压力大于阈值压力。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括响应潜在压缩机喘振事件打开所述排放阀，所述潜在压缩机喘振事件由所述控制器基于检测的节气门进口压力大于阈值压力和基于检测的踏板位置确定的松加速器踏板中的一个或多个来确定。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括将冷凝物从所述增压空气冷却器排放到排气通道的内部、非常热的外部发动机位置、地面、和保持箱中的一个或多个。

7.一种发动机方法，包括：

确定增压空气冷却器中的冷凝物水平；

响应压缩机旁通阀事件，当确定的所述冷凝物水平低于阈值且需要的压力减小小于压力减小阈值时打开发动机的压缩机旁通阀而不打开增压空气冷却器排放阀；和

响应压缩机旁通阀事件，当确定的所述冷凝物水平大于所述阈值时打开所述压缩机旁通阀和所述增压空气冷却器排放阀。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：响应于检测的节气门进口压力而打开所述压缩机旁通阀。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括打开所述压缩机旁通阀一段持续时间，对于较小的要求的压力减小和当在所述压缩机旁通阀打开期间所述增压空气冷却器排放阀打开时中的一个或多个，所述持续时间减少。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述要求的压力减小基于为了减少或避免压缩机喘振所需要的在所述压缩机的出口压力减小。

11.一种发动机系统，包括：

定位在发动机进气歧管上游的进气节气门；

具有压缩机旁通通道的压缩机，所述压缩机旁通通道包括压缩机旁通阀；

定位在所述压缩机的下游并且在所述进气节气门的上游的增压空气冷却器，所述增压空气冷却器具有排放阀，所述排放阀可操作以从所述增压空气冷却器排放冷凝物，其中所述压缩机旁通阀和所述增压空气冷却器排放阀由一个制动器一起打开；和

控制器，其具有用于响应于检测的运转工况而调节所述排放阀和所述压缩机旁通阀的打开的计算机可读指令。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器进一步包括用于调节所述压缩机旁通阀的打开的指令，所述调节包括响应于检测的在进气节气门进口的压力大于阈值压力、和由踏板位置检测的松加速器踏板中的一个或多个打开所述压缩机旁通阀。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述排放阀被定位在所述增压空气冷却器的底部，并且打开所述排放阀使得冷凝物从所述增压空气冷却器排放到排气通道的内部、非常热的外部发动机位置、地面和保持箱中的一个或多个。