用于将水分从发动机部件移除的方法和系统技术方案

本公开提供了“用于将水分从发动机部件移除的方法和系统”。提供了用于将水分从发动机进气歧管和排气歧管移除的方法和系统。在一个示例中，方法可包括在发动机无燃烧状态期间，当环境湿度高于阈值湿度时，操作进气电动升压器来通过进气歧管和排气歧管中的每一个传送加压的空气，从而将累积的水分从所述发动机部件移除。所述电动升压器还可紧接在预期的车辆钥匙接通事件之前操作以在实际的发动机起动之前将冷凝液从发动机部件移除。

Method and system for removing moisture from engine components

The present disclosure provides \methods and systems for removing moisture from engine components\. A method and system for removing moisture from the engine intake manifold and exhaust manifold are provided. In one example, the method may include operating an intake electric booster to transfer pressurized air through each of the intake manifold and exhaust manifold during the engine non-combustion state, when ambient humidity is higher than the threshold humidity, thereby removing accumulated moisture from the engine components. The electric booster can also be operated immediately before the anticipated vehicle key connection event to remove the condensate from the engine components before the actual engine starts.

【技术实现步骤摘要】
用于将水分从发动机部件移除的方法和系统
本说明书总体涉及用于将水分从发动机进气歧管、排气歧管和气缸移除的方法和系统。
技术介绍
/
技术实现思路
在发动机进气中累积的冷凝液可在发动机燃烧的同时被摄入发动机中，从而引起失火。例如，来自湿润空气的水分可冷凝在发动机部件(诸如进气歧管和增压空气冷却器)上并且局部地形成水坑。累积在进气歧管中或耦接到进气歧管的增压空气冷却器(CAC)中的冷凝液可与进气空气一起在发动机操作期间被吸入发动机气缸中，从而引起燃烧不稳定性。各种方法被提供用于减少由于冷凝液的摄入而引起发动机失火的发生。在US20140100074中示出的一个示例性方法中，Glugla等人公开了增加通过增压空气冷却器(CAC)的气流以便将冷凝液从CAC清除的方法。在发动机无燃烧状态期间，变速器系统降挡到更低挡位以通过CAC增加发动机速度和气流以便清除储存到发动机气缸的冷凝液。通过在发动机无燃烧状态期间清除冷凝液，由水的摄入产生的失火事件可减少。然而，本文的专利技术人已经意识到利用上述方法的潜在缺点。作为一个示例，所述方法可能不能解决在发动机操作之前累积在一个或多个发动机部件处的冷凝液。Glugla的方法清除通常在升压发动机操作期间累积的CAC冷凝液。专利技术人已经意识到冷凝液也可在发动机未运转时累积在发动机中。例如，在当发动机停机时的状态期间(诸如在车辆钥匙关断状态期间，或在使用来自系统电池的马达转矩进行混合动力车辆推进期间)，来自环境空气的水分可冷凝并累积在发动机进气歧管和排气歧管中。所累积的水分的量可以是环境状态(诸如环境湿度和环境温度)的函数。特别地，如果截留在停机发动机内侧的空气的温度低于露点温度，那么水分可开始累积在发动机中。在一个示例中，如果车辆停车在具有升高的环境湿度的区域中，那么当进气空气温度低于露点温度时，湿润空气可通过进气节流阀和/或排气尾管进入进气歧管、发动机气缸和排气歧管，并且冷凝液可收集在其中。在钥匙接通时，当发动机起动并且燃料在发动机气缸中燃烧时，由于收集在发动机部件中的冷凝液，摇动事件的持续时间可能延长。此外，在排气歧管中的水分可增加排气氧传感器起作用所需的时间，从而致使发动机在开环控制下操作更长的持续时间并且排放质量受到不利影响。另外，溅射在进气和/或排气氧传感器上的水可导致由传感器产生不准确测量，这可不利地影响确定空燃比和所期望的发动机稀释的t水平。另外，可将来自进气歧管的水分以及进气空气一起吸入气缸中。然后将水分摄入气缸中，从而致使发动机失火并且降低燃烧稳定性。本文的专利技术人已经意识到上文描述的问题可通过包括如下的发动机方法来解决：响应于高于阈值环境湿度，旋转未被供给燃料的发动机并且操作进气电动升压器来通过发动机的进气歧管和排气歧管传送压缩空气。以此方式，当环境湿度是高的，而发动机并不燃烧燃料时，电动升压器可操作来使压缩空气流动通过发动机部件并且移除任何累积的水分。作为一个示例，当发动机诸如在车辆钥匙关断状态期间、在使用马达转矩进行车辆推进期间或在减速燃料关闭状态期间并不燃烧燃料时，环境状态可基于来自发动机系统传感器和/或来自可通信地耦接到车辆的外部网络的输入来监测。例如，环境湿度可被测量并且发动机进气歧管温度可相对于阈值温度(诸如露点温度)被监测。如果车辆处于具有高于阈值环境湿度的区域中，而进气空气温度低于阈值温度，那么水分饱和的空气可进入发动机部件并且在所述发动机部件中冷凝，从而降低发动机稳定性。发动机可以是升压发动机，所述升压发动机包括涡轮驱动的进气空气压缩机和电驱动的进气空气压缩机(在本文也称为电池操作的电动升压器)，所述电驱动的进气空气压缩机选择性地被操作用于在增加的转矩需求期间提供另外的升压。如果冷凝液累积在车辆钥匙关断事件期间被确定，那么在预测即将到来的发动机点火事件中，发动机的进气节流阀可被完全地打开，并且发动机可通过马达而未被供给燃料进行旋转。另外，电动升压器可操作来使压缩空气流动通过包括进气歧管、发动机气缸和排气通道的发动机部件。压缩空气通过发动机增加的流动使累积的水分能够被清除。特别地，由于压缩，进气空气的温度增加，从而促进了累积水分的蒸发，并且从而使发动机部件干燥。任选地，排气再循环(EGR)阀可打开，使得压缩空气可除通过发动机气缸之外通过EGR通道从进气歧管传送至排气歧管，从而使发动机气缸和排气歧管干燥。类似地，在DFSO事件或使用机器转矩进行车辆推进期间，电动升压器可适当地操作以用于使发动机部件干燥。电动升压器操作的速度和持续时间可基于确定量的水分收集来调整。一旦水分已经被充分地移除，发动机就可在提高的燃烧稳定性下起动并且减少失火发生率。以此方式，通过选择性地操作电动升压器，当发动机不燃烧时累积在发动机部件中的水分可被有效地移除，从而减少在后续发动机操作期间发动机气缸中水摄入的可能性。因此，失火发生率可减小。通过使用用于使发动机进气歧管、排气歧管和发动机气缸干燥的现有电动升压器，移除了对用于冷凝液移除的另外的部件的需要。在车辆起动之前操作电动升压器以用于水分移除的技术效应在于更干燥的发动机可摇动更短的持续时间，从而提高发动机起动时间。通过在发动机起动之前将水分从排气歧管移除，加热氧传感器可被促进并且对发动机加燃料的闭环控制可被更早地启动，从而提高燃料经济和排放质量。总之，通过在发动机无燃烧状态期间适时地清除累积在进气歧管、排气歧管中和发动机气缸内的水，燃烧不稳定性和失火发生率可在发动机重新开始燃烧时降低。应当理解，提供以上概述来引入在详述中进一步描述的概念选择的简单形式。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或本质特征，所述要求保护的主题的范围由详述之后的权利要求书独特限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所记录的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出包括耦接到混合动力车辆的电动升压器的示例性发动机系统。图2示出说明可被实现来在发动机无燃烧状态期间移除累积在发动机部件中的水分的示例性方法的流程图。图3示出说明可被实现来在车辆钥匙接通之前移除累积在发动机部件中的水分的示例性方法的流程图。图4示出根据本公开的用于从发动机部件进行水分移除的电动升压器的示例性操作。具体实施方式下列描述涉及用于将水分从发动机部件(诸如发动机进气歧管、排气歧管和气缸)移除的系统和方法。如参考耦接到混合动力车辆系统的示例性发动机系统所描述，如图1中所示，电动升压器可操作来移除累积在发动机部件中的水分。发动机控制器可被配置为执行控制例程(诸如图2的示例性例程)以在发动机无燃烧状态期间移除累积在发动机部件中的水分。控制器可选择性地操作电动升压器来在发动机诸如通过图3的控制例程起动之前将水分从发动机部件移除。能够移除累积的水的示例性电动升压器操作在图4中示出。图1示出车辆系统102的示意图101，所述车辆系统102具有包括发动机10的示例性发动机系统100。在一个示例中，发动机系统100可以是柴油发动机系统。在另一个示例中，发动机系统100可以是汽油发动机系统。在描绘的实施例中，发动机10是耦接到涡轮增压器15的升压发动机，所述涡轮增压器15包括由涡轮116驱动的压缩机114。特别地，新鲜空气通过空气净化器112沿进气通道42引入发动机10中并且流动至压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合动力车辆的发动机的方法，其包括：响应于高于阈值环境湿度，旋转未被供给燃料的发动机并且操作进气电动升压器来通过所述发动机的进气歧管和排气歧管传送压缩的空气。

【技术特征摘要】
2017.11.16 US 15/814,6661.一种用于混合动力车辆的发动机的方法，其包括：响应于高于阈值环境湿度，旋转未被供给燃料的发动机并且操作进气电动升压器来通过所述发动机的进气歧管和排气歧管传送压缩的空气。2.如权利要求1所述的方法，其中旋转未被供给燃料的所述发动机包括在发动机无燃烧状态期间在向前或默认方向上旋转所述发动机。3.如权利要求2所述的方法，其中所述发动机耦接在车辆中并且其中所述发动机无燃烧状态包括减速燃料关闭状态、车辆钥匙关断状态和仅通过机器转矩的车辆推进中的一个，并且其中所述环境湿度通过进气湿度传感器、挡风玻璃湿度传感器或基于气候数据的推断中的一者或多者测量，所述气候数据包括从通过无线通信可通信地耦接到所述车辆的外部网络检索的环境湿度状态。4.如权利要求1所述的方法，其还包括基于从车载数据库检索的驾驶历史预测发动机起动，并且其中所述旋转未被供给燃料的所述发动机响应于所述预测的发动机起动并且在实际的发动机起动之前进行。5.如权利要求3所述的方法，其还包括基于从在所述车辆外部的源接收的信号调度发动机起动，并且其中所述旋转未被供给燃料的所述发动机响应于所述调度的发动机起动。6.如权利要求1所述的方法，其中所述电动升压器平行于进气通道耦接到导管，所述导管在进气压缩机下游和增压空气冷却器上游耦接到所述进气通道，所述方法还包括通过电动升压器旁通阀调节通过所述电动升压器的空气流，所述电动升压器旁通阀在所述进气压缩机下游耦接到所述进气通道。7.如权利要求6所述的方法，其中操作所述电动升压器包括关闭所述旁通阀来将空气充气引导到所述导管中，同时基于测量的环境湿度与所述阈值环境湿度之间的差来调整所述电动升压器的速度和操作持续时间，所述阈值环境湿度基于估算的露点温度来校准。8.如权利要求7所述的方法，其中所述调整所述电动升压器的所述速度和所述操作持续时间还基于发动机温度和所述增压空气冷却器的冷凝液液位，所述电动升压器的所述速度和所述电动升压器的所述操作持续时间中的每一者随所述差和所述增压空气冷却器冷凝液液位中的一者或多者的增加而增加，所述电动升压器的所述速度和所述电动升压器的所述操作持续时间中的每一者随所述发动机温度的增加而降低。9.如权利要求7所述的方法，其中所述电动升压器包括由电动马达驱动的压缩机，并且调整所述电动升压器的所述速度包括调整所述电动马达的操作速度，所述电动马达通过车载能量存储装置操作。10.如权利要求6所述的方法，其还包括在关闭所述电动升压器旁通阀的同时，将耦接在所述增压空气冷却器下游的进气节流...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾德·M·杜道尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US