本發(fā)明大體涉及用于冷卻進(jìn)入發(fā)動機汽缸的進(jìn)氣的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

渦輪增壓發(fā)動機和機械增壓發(fā)動機可以經(jīng)配置以壓縮進(jìn)入發(fā)動機的環(huán)境空氣以便增加功率。因為空氣的壓縮可造成空氣溫度的增加，所以可將增壓空氣冷卻器用于發(fā)動機空氣入口的上游以在經(jīng)加熱空氣進(jìn)入發(fā)動機之前冷卻經(jīng)加熱空氣，由此增加空氣密度并且改進(jìn)發(fā)動機汽缸的燃料燃燒，從而產(chǎn)生更多的功率和改進(jìn)的燃料經(jīng)濟性。然而，離開發(fā)動機上游的增壓空氣冷卻器的經(jīng)冷卻空氣可通過發(fā)動機重新加熱，尤其是在高發(fā)動機負(fù)載和/或高發(fā)動機溫度條件期間，因此使增壓空氣冷卻器的許多益處無用。

用于解決冷卻進(jìn)氣的其它嘗試包含包圍進(jìn)氣線路的冷卻管道。一種示例方法由約翰遜(Johnson)在U.S.7658183中示出。其中，來自進(jìn)氣的潛熱經(jīng)由位于發(fā)動機上游的冷卻的進(jìn)氣組合管道去除。

然而，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到此類系統(tǒng)的潛在問題。作為一個示例，通過將冷卻進(jìn)氣組合管道放置成相對較遠(yuǎn)離發(fā)動機，進(jìn)氣可仍在進(jìn)入汽缸之前被重新加熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個示例中，上文描述的問題可通過一種系統(tǒng)來解決，所述系統(tǒng)包括：汽缸蓋，其限定多個汽缸，所述汽缸蓋包含各自流體地耦合到相應(yīng)汽缸的多個入口端口；制冷劑供應(yīng)裝置；以及制冷劑通道，其包圍每個入口端口并且流體地耦合到制冷劑供應(yīng)裝置，所述制冷劑通道經(jīng)成形以對應(yīng)于每個入口端口的外輪廓。以此方式，進(jìn)氣可在進(jìn)入汽缸以供燃燒之前在入口端口處被重新冷卻，因此增加可獲得的發(fā)動機功率并減少排放。

應(yīng)理解，提供以上發(fā)明內(nèi)容是為了以簡化形式引入一系列概念，在具體實施方式中進(jìn)一步描述這些概念。以上發(fā)明內(nèi)容并不意圖確立所主張的主題的關(guān)鍵或必要特征，所述主題的范圍通過所附權(quán)利要求唯一地限定。此外，所主張的主題并不限于解決本公開上文提到的任何缺點或在本公開的任何部分中的實施方式。

附圖說明

圖1示出具有發(fā)動機的示例車輛。

圖2示出包含圖1的發(fā)動機的示例發(fā)動機系統(tǒng)。

圖3-5示出用于在進(jìn)氣進(jìn)入圖1-2的發(fā)動機之前冷卻進(jìn)氣的制冷劑冷卻系統(tǒng)的第一實施例。

圖6-10示出用于在進(jìn)氣進(jìn)入圖1-2的發(fā)動機之前冷卻進(jìn)氣的制冷劑冷卻系統(tǒng)的第二實施例。

圖11-12示出用于在進(jìn)氣進(jìn)入圖1-2的發(fā)動機之前冷卻進(jìn)氣的制冷劑冷卻系統(tǒng)的第三實施例。

圖13是說明用于使用圖3-12的制冷劑冷卻系統(tǒng)中的一個來重新冷卻進(jìn)氣的示例方法的流程圖。

具體實施方式

以下描述涉及用于重新冷卻(re-cooling)增壓空氣冷卻器下游的進(jìn)氣的系統(tǒng)和方法。增壓空氣冷卻器可冷卻壓縮機下游的經(jīng)壓縮進(jìn)氣，因此增加發(fā)動機功率并減少排放。然而，進(jìn)氣可經(jīng)由增壓空氣冷卻器來冷卻的程度通常受到限制，因為增壓空氣冷卻器往往經(jīng)由環(huán)境空氣或經(jīng)由發(fā)動機冷卻劑來冷卻，所述環(huán)境空氣和發(fā)動機冷卻劑都不是充分冷于經(jīng)壓縮的進(jìn)氣，尤其是在高環(huán)境溫度或高負(fù)載條件期間。另外，進(jìn)氣可在進(jìn)入發(fā)動機之前通過來自發(fā)動機的熱排放而被重新加熱。因此，為了重新冷卻進(jìn)氣，制冷劑通道可存在于汽缸蓋的入口端口周圍和/或進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣流道周圍。通道可供應(yīng)有制冷劑，因此允許高度的冷卻。圖1是包含發(fā)動機和制冷劑供應(yīng)裝置(在本文中為空調(diào)系統(tǒng))的車輛。圖2是包含圖1的發(fā)動機且可以安裝在圖1的車輛中的發(fā)動機系統(tǒng)。圖3-12說明可以用于重新冷卻緊挨在汽缸的上游的進(jìn)氣的制冷劑冷卻系統(tǒng)的各種示例。圖13說明可通過圖1-2的控制器來執(zhí)行以便重新冷卻進(jìn)氣的方法。

圖1-12示出具有各種組件的相對定位的示例配置。如果示出為彼此直接接觸或直接耦合，那么至少在一個示例中，此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接耦合。類似地，示出為彼此鄰近或相鄰的元件至少在一個示例中可分別為彼此鄰近或相鄰的。作為一個示例，放置成彼此共面接觸的組件可以被稱為共面接觸。作為另一示例，定位成僅以其間的某間距彼此分開且其間沒有其它組件的元件在至少一個示例中可以按此稱呼。圖3-12按比例繪制，但也可使用其它相對尺寸。

再次參考圖1，車輛1包含車輪102。扭矩經(jīng)由發(fā)動機10和傳動裝置104而供應(yīng)到車輪102。在一些示例中，電動馬達(dá)或液壓馬達(dá)還可將扭矩提供到車輪102。前端附件驅(qū)動器(FEAD)包含交流發(fā)電機111和空調(diào)(A/C)系統(tǒng)108。交流發(fā)電機111和A/C系統(tǒng)108可各自經(jīng)由軸或皮帶輪45、47而機械地耦合到發(fā)動機10，或可經(jīng)由公共軸或皮帶輪而機械地耦合到發(fā)動機10。另外，交流發(fā)電機111可向電池106提供電力和/或從所述電池接收電力。AC系統(tǒng)可響應(yīng)于針對車艙冷卻、艙室空氣的除濕和/或針對除霜的操作人員請求來接合或操作。關(guān)于AC系統(tǒng)的另外細(xì)節(jié)將在下文參考圖3提供。電池106和交流發(fā)電機111可向圖1中未示出的各種發(fā)動機附件組件提供電功率?？刂破?2包含用于控制并接收來自交流發(fā)電機111、A/C系統(tǒng)108、發(fā)動機10以及傳動裝置104的輸入的指令。

圖2示意性地示出包含發(fā)動機10的示例發(fā)動機系統(tǒng)100的方面。在所描繪的實施例中，發(fā)動機10是耦合到渦輪增壓器13的增壓發(fā)動機，所述渦輪增壓器包含由渦輪116驅(qū)動的壓縮機114。具體地說，新鮮空氣經(jīng)由空氣濾清器112沿著進(jìn)氣通道42引入到發(fā)動機10中，并且流動到壓縮機114。壓縮機可以是任何合適的進(jìn)氣壓縮機，例如馬達(dá)驅(qū)動的或傳動軸驅(qū)動的機械增壓器壓縮機。然而，在發(fā)動機系統(tǒng)100中，壓縮機是經(jīng)由軸19機械地耦合到渦輪116的渦輪增壓器壓縮機，所述渦輪116由膨脹的發(fā)動機排氣驅(qū)動。在一個實施例中，壓縮機和渦輪可耦合在雙渦流渦輪增壓器內(nèi)。在另一實施例中，渦輪增壓器可以是可變幾何渦輪增壓器(VGT)，其中渦輪幾何結(jié)構(gòu)依據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速而主動改變。

如圖2中所示，壓縮機114通過增壓空氣冷卻器(CAC)18(在本文中還稱為中間冷卻器)耦合到節(jié)氣門閥20。節(jié)氣門閥20耦合到發(fā)動機進(jìn)氣歧管22。經(jīng)壓縮的空氣充氣從壓縮機流經(jīng)增壓空氣冷卻器18和節(jié)氣門閥到達(dá)進(jìn)氣歧管。增壓空氣冷卻器可以是例如空氣到液體熱交換器，或可以是空氣到空氣熱交換器。因為通過壓縮機的流可加熱經(jīng)壓縮的空氣，所以提供下游CAC18，使得經(jīng)增壓的進(jìn)氣空氣充氣可在輸送到發(fā)動機進(jìn)氣道之前被冷卻。

一個或多個傳感器可耦合到壓縮機114的入口。例如，溫度傳感器55可耦合到入口以用于估計壓縮機入口溫度，且壓力傳感器56可耦合到入口以用于估計壓縮機入口壓力。作為另一示例，濕度傳感器57可耦合到入口以用于估計進(jìn)入壓縮機的空氣充氣的濕度。其它傳感器可以包含例如用于檢測排氣氧濃度的排氣傳感器、NOx傳感器等。在其它示例中，可以基于發(fā)動機工況來推斷壓縮機入口條件中的一個或多個(例如濕度、溫度、壓力等)。另外，當(dāng)啟用EGR時，所述傳感器可估計空氣充氣混合物的溫度、壓力、濕度以及空燃比，所述空氣充氣混合物包含在壓縮機入口處接收到的新鮮空氣、再循環(huán)的經(jīng)壓縮的空氣以及排氣殘余物。

在選擇的工況期間，例如在松加速器踏板期間，當(dāng)從具有增壓的發(fā)動機操作轉(zhuǎn)至沒有增壓的發(fā)動機操作時，壓縮機喘振可以出現(xiàn)。這是由于在節(jié)氣門在松加速器踏板的情況下閉合時產(chǎn)生跨壓縮機的增大的壓差導(dǎo)致的。增大的壓差減少了通過壓縮機的前向流動，從而造成喘振和劣化的渦輪增壓器性能。另外，喘振可產(chǎn)生NVH問題，例如來自發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的不希望的噪聲。為了緩解增壓壓力并減少壓縮機喘振，通過壓縮機114壓縮的空氣充氣的至少一部分可以被再循環(huán)至壓縮機入口。這允許基本立即緩解過量的增壓壓力。壓縮機再循環(huán)系統(tǒng)可以包含壓縮機再循環(huán)通道70，其用于將經(jīng)冷卻的壓縮空氣從在增壓空氣冷卻器18下游的壓縮機出口再循環(huán)至壓縮機入口。在一些實施例中，可以提供另外的壓縮機再循環(huán)通道(未示出)，其用于將未冷卻的(或暖的)經(jīng)壓縮的空氣從增壓空氣冷卻器18上游的壓縮機出口再循環(huán)至壓縮機入口。

壓縮機再循環(huán)閥(CRV)72可耦合到壓縮機再循環(huán)通道70(還稱為壓縮機旁路)，以控制再循環(huán)至壓縮機入口的經(jīng)冷卻的壓縮機流量。在所描繪的示例中，CRV 72可以被配置為可連續(xù)變化的閥，其中閥的位置可從完全閉合位置連續(xù)變化至完全打開位置以及其間的任何位置。CRV 72可定位在通道70中的CAC 18的下游和壓縮機114的入口的上游。CRV 72的位置可在增壓發(fā)動機操作期間被調(diào)整以改進(jìn)峰值性能并提供喘振的裕度。在一個示例中，在增壓發(fā)動機操作期間，CRV可以保持閉合，以改進(jìn)增壓響應(yīng)和峰值性能。在另一示例中，在增壓發(fā)動機操作期間，CRV可以保持部分打開，以便提供一定的喘振裕度，尤其是為軟喘振提供改進(jìn)的裕度。在任一情況下，響應(yīng)于喘振的指示(例如，硬喘振)，可以增加閥的開度。CRV的開度可以基于喘振的指示(例如，壓縮機比、壓縮機流動速率、跨壓縮機的壓差等)。作為一個示例，響應(yīng)于喘振的指示，CRV的開度可以增大(例如，閥可以從完全閉合位置或部分打開位置轉(zhuǎn)變成完全打開位置)。

喘振還可以通過減小渦輪116處的排氣壓力來緩解。例如，廢氣門致動器92可以經(jīng)致動打開以經(jīng)由廢氣門90將至少一些排氣壓力從渦輪的上游傾瀉至在渦輪的下游的位置。通過減小渦輪上游的排氣壓力，可以減小渦輪速度，這進(jìn)而有助于減少壓縮機喘振。然而，由于廢氣門的增壓動力，壓縮機再循環(huán)閥調(diào)整對減少喘振的作用可快于廢氣門調(diào)整的作用。

進(jìn)氣歧管22通過一系列進(jìn)氣門(未示出)耦合到一系列燃燒室30。燃燒室經(jīng)由一系列排氣門(未示出)進(jìn)一步耦合到排氣歧管36。在所描繪的實施例中，示出單個排氣歧管36。然而，在其它實施例中，排氣歧管可以包含多個排氣歧管區(qū)段。具有多個排氣歧管區(qū)段的配置可使得來自不同燃燒室的排出物能夠被引導(dǎo)至發(fā)動機系統(tǒng)中的不同位置。

在一個實施例中，排氣門和進(jìn)氣門中的每一個可以是電子致動或控制的。在另一實施例中，排氣門和進(jìn)氣門中的每一個可以是凸輪致動或控制的。無論是電子致動還是凸輪致動的，都可以按期望的燃燒和排放控制性能所需要的來調(diào)整排氣門和進(jìn)氣門打開和閉合的正時。

燃燒室30可經(jīng)由噴射器66而提供一種或多種燃料，例如汽油、酒精燃料摻混物、柴油、生物柴油、壓縮天然氣等。燃料可經(jīng)由直接噴射、進(jìn)氣道噴射、節(jié)氣門閥體噴射或其任何組合而提供到燃燒室。在燃燒室中，燃燒可經(jīng)由火花點火和/或壓縮點火而啟動。

如圖2所示，來自一個或多個排氣歧管區(qū)段的排氣被引導(dǎo)至渦輪116以驅(qū)動渦輪。當(dāng)期望減小的渦輪扭矩時，可以將一些排氣引導(dǎo)至繞過渦輪，改為通過廢氣門通道90。來自渦輪和廢氣門的組合流隨后流經(jīng)排放控制裝置170。一般來說，一個或多個排放控制裝置170可以包含一種或多種排氣后處理催化劑，其經(jīng)配置以催化處理排氣流，并且由此減少排氣流中的一種或多種物質(zhì)的量。例如，一種排氣后處理催化劑可以經(jīng)配置以在排氣流為稀時從排氣流捕集NOx，并且在排氣流為富時減少所捕集的NOx。在其它示例中，排氣后處理催化劑可以經(jīng)配置以使NOx不均衡(disproportionate)，或在還原劑的幫助下選擇性地還原NOx。在其它示例中，排氣后處理催化劑可以經(jīng)配置以氧化排氣流中的剩余烴類和/或一氧化碳。具有任何此類功能的不同的排氣后處理催化劑可以單獨地或一起布置在中間層(wash coat)中或布置在排氣后處理級中的任何位置。在一些實施例中，排氣后處理級可以包含可再生碳煙過濾器，其經(jīng)配置以捕集并氧化排氣流中的碳煙微粒。

來自排放控制裝置170的經(jīng)處理的排氣的全部或部分可以經(jīng)由排氣導(dǎo)管35釋放到大氣中。然而，取決于工況，排氣剩余物的一部分可改為轉(zhuǎn)向至EGR通道50，通過EGR冷卻器51和EGR閥52，到達(dá)壓縮機114的入口。由此，EGR通道50將渦輪116下游的發(fā)動機排氣歧管與壓縮機114上游的發(fā)動機進(jìn)氣歧管耦合。在所描繪的示例中，EGR通道50示出為與壓縮機入口上游的壓縮機再循環(huán)通道70合并。應(yīng)了解，在替代示例中，通道可不合并，并且EGR通道可獨立于壓縮機再循環(huán)通道而耦合到壓縮機入口。

EGR閥52可被打開以準(zhǔn)許受控量的經(jīng)冷卻排氣到達(dá)壓縮機入口以用于期望的燃燒和排放控制性能。以此方式，發(fā)動機系統(tǒng)100經(jīng)調(diào)適以通過利用來自渦輪116的下游的排氣來提供外部的低壓(LP)EGR。EGR閥52還可配置為可連續(xù)變化的閥。然而，在替代示例中，EGR閥52可配置為開關(guān)閥。除發(fā)動機系統(tǒng)10中的相對較長的LP-EGR流動路徑外，壓縮機的旋轉(zhuǎn)也提供進(jìn)入到進(jìn)氣空氣充氣中的排氣的優(yōu)異的均質(zhì)化。另外，EGR起始和混合點的安置提供了非常有效的排氣冷卻，以實現(xiàn)增加的可用EGR質(zhì)量和改進(jìn)的性能。在另外的實施例中，發(fā)動機系統(tǒng)可另外包含高壓EGR流動路徑，其中排氣從渦輪116的上游抽出并再循環(huán)至壓縮機114下游的發(fā)動機進(jìn)氣歧管。

EGR冷卻器51可耦合到EGR通道50以用于冷卻輸送到壓縮機的EGR。另外，一個或多個傳感器可耦合到EGR通道50以用于提供關(guān)于EGR的組成和條件的細(xì)節(jié)。例如，溫度傳感器可被提供以用于確定EGR的溫度，壓力傳感器可被提供以用于確定EGR的溫度、濕度傳感器可被提供以用于確定EGR的濕度或含水量，并且空燃比傳感器54可被提供以用于估計EGR的空燃比?？商娲?，EGR條件可通過耦合到壓縮機入口的一個或多個溫度、壓力、濕度以及空燃比傳感器55-57來推斷。EGR閥的開度可基于發(fā)動機工況和EGR條件而被調(diào)整，以提供期望量的發(fā)動機稀釋。

發(fā)動機系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包含控制系統(tǒng)14?？刂葡到y(tǒng)14示出為從多個傳感器16(其各種示例在本文中描述)接收信息，并將控制信號發(fā)送到多個致動器81(其各種示例在本文中描述)。作為一個示例，傳感器16可以包含位于排放控制裝置上游的排氣傳感器126、MAP傳感器124、排氣溫度傳感器128、排氣壓力傳感器129、壓縮機入口溫度傳感器55、壓縮機入口壓力傳感器56、壓縮機入口濕度傳感器57以及EGR傳感器54。例如另外的壓力傳感器、溫度傳感器、空燃比傳感器以及成分傳感器等其它傳感器可以耦合到發(fā)動機系統(tǒng)100中的各個位置。致動器81可以包含例如，節(jié)氣門20、EGR閥52、壓縮機再循環(huán)閥72、廢氣門92以及燃料噴射器66?？刂葡到y(tǒng)14可以包含控制器12?？刂破骺蓮母鞣N傳感器接收輸入數(shù)據(jù)、處理輸入數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于經(jīng)處理的輸入數(shù)據(jù)基于在其中編程的對應(yīng)于一個或多個例程的指令或代碼來觸發(fā)各種致動器。在本文中參考圖2描述了示例性控制例程。

控制器12從圖2的各種傳感器接收信號，并采用圖2的各種致動器以基于接收到的信號和存儲在控制器的存儲器上的指令來調(diào)整發(fā)動機操作。例如，調(diào)整通過增壓空氣冷卻器18的空氣流可包含調(diào)整節(jié)氣門20的致動器以調(diào)整空氣流。

如上所述，增壓空氣冷卻器(CAC)18可在熱壓縮空氣被準(zhǔn)入到發(fā)動機之前冷卻所述熱壓縮空氣。來自壓縮機114的熱增壓空氣進(jìn)入CAC 18的入口，在其行進(jìn)通過CAC 18時冷卻，并且隨后離開以經(jīng)過節(jié)氣門20并且進(jìn)入發(fā)動機進(jìn)氣歧管22中。來自車輛外側(cè)的環(huán)境空氣流可通過車輛前端進(jìn)入發(fā)動機10并穿過CAC 18，以輔助冷卻增壓空氣。當(dāng)環(huán)境空氣溫度降低時，或在潮濕或多雨的天氣條件(其中增壓空氣被冷卻至水露點之下)期間，冷凝物可形成并積聚在CAC 18中。當(dāng)增壓空氣包含再循環(huán)排氣(例如，來自圖2中示出的排氣再循環(huán)系統(tǒng))時，冷凝物可變成酸性的并腐蝕CAC外殼。腐蝕可引起空氣充氣、大氣以及可能在水到空氣冷卻器的情況下的冷卻劑之間的泄漏。為了減少冷凝物的積聚和腐蝕的風(fēng)險，可將冷凝物收集在CAC 18的底部，并且隨后在選擇的發(fā)動機工況期間，例如在加速事件期間，將冷凝物抽取到發(fā)動機中。在其它示例中，冷凝物可另外或可替代地被抽取到催化劑上游或下游的排氣系統(tǒng)中。然而，如果在加速事件期間立刻將冷凝物引入到發(fā)動機入口空氣路徑中，那么由于水的吸收，發(fā)動機失火或燃燒不穩(wěn)定性(具有延遲/緩慢燃燒的形式)的機率可增加。因此，如本文中參考圖9詳述，在受控條件下，可將冷凝物從CAC 18或進(jìn)氣歧管22抽取至發(fā)動機。這種受控抽取可有助于減小發(fā)動機失火事件的可能性。

另外，雖然CAC 18在大部分工況下可充分冷卻進(jìn)氣，但在高環(huán)境溫度條件期間和/或在高發(fā)動機負(fù)載條件期間，來自發(fā)動機和/或其它組件的熱排放可在進(jìn)氣被準(zhǔn)入到汽缸之前引起進(jìn)氣重新加熱。因此，至少在一些條件期間，可能失去經(jīng)冷卻進(jìn)氣的益處(增加的功率和/或減少的排放)。根據(jù)本文中公開的實施例，進(jìn)氣可經(jīng)由圍繞汽缸入口端口和/或進(jìn)氣歧管流道鑄造的一個或多個制冷劑通道而在CAC 18下游被重新冷卻。制冷劑可來源于AC系統(tǒng)或來源于車載容器，并且由此可維持與發(fā)動機冷卻劑系統(tǒng)分離。這樣做，進(jìn)氣可冷卻至低于例如在以發(fā)動機冷卻劑或環(huán)境空氣冷卻時可能達(dá)到的溫度。關(guān)于制冷劑通道和制冷劑來源的另外細(xì)節(jié)將在下文參考圖3至圖8提供。另外，類似于上文說明的CAC 18，在進(jìn)氣歧管/入口端口處的進(jìn)氣的重新冷卻可例如導(dǎo)致另外的冷凝物在進(jìn)氣歧管中積聚。因此，響應(yīng)于冷凝物在進(jìn)氣歧管中積聚的指示，可采取各種動作，如下文將參考圖9說明的。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3至圖5，其說明了經(jīng)配置以冷卻發(fā)動機系統(tǒng)100的組件的制冷劑冷卻系統(tǒng)300。制冷劑冷卻系統(tǒng)300可用于冷卻進(jìn)入發(fā)動機的進(jìn)氣，例如圖1和圖2中的發(fā)動機10。因此，圖1和圖2中的說明的組件在圖3至圖5中被給予相同的標(biāo)號且其詳細(xì)描述將被省略。圖3示出制冷劑冷卻系統(tǒng)300的側(cè)透視圖，而圖5示出相同視圖，其中為了清晰將進(jìn)氣歧管移除。圖4示出圖5的入口端口和制冷劑通道的放大視圖。

制冷劑冷卻系統(tǒng)300包含制冷劑通道302，其耦合在汽缸蓋309的多個入口端口(圖4和圖5中說明)周圍。制冷劑通道302從制冷劑供應(yīng)線路304接收制冷劑，并將制冷劑返回到制冷劑回流線路306。制冷劑供應(yīng)線路304耦合到AC系統(tǒng)108的壓縮機308。制冷劑回流線路306耦合到AC系統(tǒng)108的冷凝器(未示出)。雖然未在圖3至圖5中示出，但應(yīng)理解，AC系統(tǒng)108包含另外的各種組件，包含但不限于蒸發(fā)器、風(fēng)扇、氣候控制器、溫度傳感器等。在一個示例中，制冷劑在被泵送到冷凝器中之后經(jīng)由蒸發(fā)器閥供應(yīng)到蒸發(fā)器。壓縮機308從蒸發(fā)器接收制冷劑氣體并對制冷劑加壓。從加壓制冷劑提取熱量，使得制冷劑在冷凝器處被液化。液化的制冷劑在經(jīng)過蒸發(fā)器閥后膨脹，使得蒸發(fā)器的溫度降低。

壓縮機308可以包含離合器、可變排量控制閥、活塞以及旋轉(zhuǎn)斜盤?；钊蓪C系統(tǒng)中的制冷劑加壓，所述制冷劑從空氣壓縮機308流動到冷凝器?？蛇x擇性地接合和松開離合器以將來自發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)能量供應(yīng)給壓縮機308?？砂粋€或多個輔助制冷劑線路以將制冷劑轉(zhuǎn)移到其它系統(tǒng)組件，所述其它系統(tǒng)組件經(jīng)引導(dǎo)以接收循環(huán)制冷劑(例如，制冷劑供應(yīng)線路304)。閥可經(jīng)配置以經(jīng)由來自控制器12的命令來控制經(jīng)過制冷劑供應(yīng)線路304的制冷劑流。所述閥可配置為三通閥，使得制冷劑可在閥處于第一位置時繞過制冷劑供應(yīng)線路304，并且在閥處于第二位置時可循環(huán)經(jīng)過制冷劑供應(yīng)線路304。在其它示例中，閥可耦合在位于AC壓縮機與汽缸蓋制冷劑通道之間的區(qū)域中的制冷劑供應(yīng)線路304內(nèi)，并且經(jīng)配置以基于來自控制器12的命令而打開或閉合。制冷劑可以是用于AC系統(tǒng)中的合適的制冷劑，例如氟利昂。在一些示例中，可使用液氮來替代氟利昂；在此類示例中，壓力釋放閥可存在于制冷劑回流線路中。

如上所述，制冷劑通道302經(jīng)配置以使制冷劑圍繞汽缸蓋的多個入口端口流動。如圖3-5中所說明的，發(fā)動機10是四缸發(fā)動機且因此具有四個入口端口，即第一入口端口312、第二入口端口313、第三入口端口315以及第四入口端口317。每個入口端口耦合到相應(yīng)的進(jìn)氣歧管流道310。在經(jīng)過CAC 18和上游壓縮機后，來自進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣分開并流經(jīng)進(jìn)氣歧管流道310。來自相應(yīng)流道310的進(jìn)氣經(jīng)過對應(yīng)的入口端口到達(dá)相應(yīng)汽缸以參與燃燒。

每個入口端口具有外部加工的密封表面314，其經(jīng)配置以耦合到相應(yīng)的進(jìn)氣歧管流道310。如圖4中示出，每個入口端口的外密封表面是連續(xù)的，因此產(chǎn)生所有入口端口的單一連續(xù)外密封表面。然而，在一些示例中，每個入口端口可具有分立的外密封表面。入口端口布置在沿著入口端口/外側(cè)表面的中心縱向軸線401的線路中。同樣在圖4中示出的是坐標(biāo)系402，其包含豎直軸404，水平軸406以及橫軸408。中心縱向軸401平行于水平軸406。

每個入口端口具有外輪廓，其界定為入口端口的位于汽缸蓋外側(cè)的部分。例如，參考第一入口端口312，外輪廓可通過外密封表面、入口端口的頂側(cè)316以及與入口端口的頂側(cè)相對的底側(cè)318來界定。頂側(cè)316豎直地處于底側(cè)318上方，使得當(dāng)發(fā)動機10安裝在車輛中時，頂側(cè)316比底側(cè)318距車輛所安放的地面更高。每個入口端口的頂側(cè)可與相應(yīng)的底側(cè)連續(xù)，因此產(chǎn)生圓形的、矩形的或橢圓形的通路。每個入口端口的中心可以是中空的，以使得進(jìn)氣流能夠進(jìn)入到相應(yīng)汽缸中。

制冷劑通道302圍繞每個入口端口的頂部和底部延伸。如所說明的，制冷劑通道302是單一連續(xù)通道，其平行于水平軸406在入口端口中的每一個的頂部之上延伸，圍繞最外側(cè)的第四入口端口彎曲(例如，平行于豎直軸404延伸)，并且沿著入口端口中的每一個的底部平行于水平軸406而延伸。因此，制冷劑通道302沿著第一入口端口312的頂側(cè)延伸至第二入口端口313的頂側(cè)，并沿著第二入口端口的頂側(cè)延伸到第三入口端口315的頂側(cè)，并沿著第三入口端口的頂側(cè)延伸至第四入口端口317的頂側(cè)，并沿著第四入口端口的頂側(cè)延伸。制冷劑通道302隨后圍繞第四入口端口的側(cè)面延伸(例如，圍繞第四入口端口的頂側(cè)與底側(cè)合并的位置)并沿著第四入口端口317的底側(cè)延伸至第三入口端口315的底側(cè)，并沿著第三入口端口的底側(cè)延伸至第二入口端口313的底側(cè)，并沿著第二入口端口的底側(cè)延伸至第一入口端口312的底側(cè)，并沿著第一入口端口的底側(cè)延伸。

制冷劑通道302沿著入口端口的頂側(cè)和底側(cè)延伸，并且成形為對應(yīng)于每個入口端口的外輪廓。制冷劑通道302具有從汽缸蓋朝外延伸的寬度(例如，平行于橫軸408)。制冷劑通道的寬度可以是合適的寬度，例如，所述寬度可從外密封表面314延伸至入口端口到達(dá)汽缸蓋309的側(cè)表面的點。例如，汽缸蓋309可以包含經(jīng)配置以耦合到例如凸輪軸蓋的頂部機械加工表面，且制冷劑通道可延伸至汽缸蓋309的與頂部機械加工表面相鄰的側(cè)表面320。在一個示例中，制冷劑通道302可與外密封表面314齊平。在其它示例中，制冷劑通道302可不與外密封表面314齊平，例如，制冷劑通道302可在外密封表面314前終止。制冷劑通道302可具有基于例如發(fā)動機的制冷劑流動需求而選擇的合適的高度或厚度。在一個示例中，制冷劑通道302的高度可小于入口端口的壁的厚度的一半。制冷劑通道302可具有沿著整個制冷劑通道302的恒定厚度。

如上所述，制冷劑通道302沿著每個入口端口的頂側(cè)延伸。雖然每個入口端口包括圓形或矩形中空通道，但外密封表面314沿著所有入口端口都是連續(xù)的。制冷劑通道302遵循沿著入口端口的頂側(cè)的外側(cè)表面的形狀。也就是說，制冷劑通道302向上彎曲并沿著第一入口端口312的頂側(cè)，并且和第一入口端口312的頂側(cè)一起向下彎曲，但僅針對頂側(cè)的彎曲部分的一部分。制冷劑通道302隨后變平坦且遵循外密封表面314的形狀，直到制冷劑通道到達(dá)第二入口端口，在此處，制冷劑通道向上彎曲，沿著第二入口端口313的頂側(cè)的平坦部分延伸，并且針對第二入口端口313的頂側(cè)的彎曲部分的一部分向下彎曲。如圖4中所說明的，制冷劑通道302可針對比其它入口端口更長的部分遵循給定入口端口的頂側(cè)的彎曲部分。例如，制冷劑通道302僅針對彎曲部分的相對較小部分(例如，20％)遵循第一入口端口312的頂側(cè)的向下彎曲部分，而制冷劑通道302針對彎曲部分的較大部分(例如，50％)遵循第二入口端口313的頂側(cè)的向下彎曲部分。

類似地，制冷劑通道302沿著每個入口端口的底側(cè)延伸。制冷劑通道302遵循沿著入口端口的底側(cè)的外密封表面314的形狀。也就是說，制冷劑通道302向下彎曲并沿著第四入口端口317的頂側(cè)，并連同第四入口端口317的底側(cè)一起向上彎曲，但僅針對底側(cè)的彎曲部分的一部分。制冷劑通道302隨后變平坦且遵循外密封表面314的形狀，直到制冷劑通道到達(dá)第三入口端口315，在此處，制冷劑通道向下彎曲，沿著第三入口端口315的底側(cè)的平坦部分延伸，并且針對第三入口端口315的底側(cè)的彎曲部分的一部分向上彎曲。如圖5中所說明的，制冷劑通道302可針對比其它入口端口更長的部分遵循給定入口端口的底側(cè)的彎曲部分。例如，制冷劑通道302僅針對彎曲部分的相對較小部分(例如，20％)遵循第三入口端口315的底側(cè)的向上彎曲部分，而制冷劑通道302針對彎曲部分的較大部分(例如，50％)遵循第四入口端口317的底側(cè)的向上彎曲部分。在一些示例中，制冷劑通道可在最大程度上纏繞入口端口，例如，制冷劑通道可完全包圍每個入口端口的全部，而不僅是包圍緊固件凸臺和/或相鄰特征件所位于之處。

制冷劑通道302在制冷劑入口端口322處從供應(yīng)線路304接收制冷劑，并在制冷劑出口324處將制冷劑返回到回流線路306。如圖5中示出的，入口322和出口324位于制冷劑通道的基本相似的位置處。具體地說，入口322和出口324兩者位于第一入口端口312的同一側(cè)上，但相對于彼此豎直移動。

圖6和圖7說明了制冷劑冷卻系統(tǒng)600的替代實施例。制冷劑冷卻系統(tǒng)600經(jīng)配置以冷卻發(fā)動機系統(tǒng)100的組件。制冷劑冷卻系統(tǒng)600可用于冷卻進(jìn)入發(fā)動機的進(jìn)氣，例如圖1和圖2中的發(fā)動機10。因此，圖1和圖2中說明的組件在圖6至圖7中被給予相同的標(biāo)號且其詳細(xì)描述被省略。圖6示出制冷劑冷卻系統(tǒng)600的側(cè)透視圖，而圖7示出制冷劑冷卻系統(tǒng)600的放大的頂部透視圖。

制冷劑冷卻系統(tǒng)600包含與制冷劑冷卻系統(tǒng)300相同的所有組件，且包含圍繞進(jìn)氣歧管流道310的另外的制冷劑通道。由此，制冷劑冷卻系統(tǒng)600包含制冷劑通道602，其耦合在汽缸蓋309的多個入口端口周圍。制冷劑通道602從制冷劑供應(yīng)線路604接收制冷劑，并將制冷劑返回到制冷劑供應(yīng)線路(未示出)。制冷劑供應(yīng)線路604耦合到AC系統(tǒng)108的壓縮機308。制冷劑回流線路可耦合到AC系統(tǒng)108的冷凝器(未示出)。

另外的第二制冷劑通道608耦合在進(jìn)氣歧管22的進(jìn)氣流道310周圍，且包含在第二制冷劑通道的包圍每個流道的每個節(jié)段之間的相應(yīng)的連接通道612。進(jìn)氣歧管22包含界定每個流道310的外邊緣的耦合凸緣610。耦合凸緣610經(jīng)配置以在進(jìn)氣歧管耦合到發(fā)動機時，與每個入口端口的外側(cè)表面共面接觸。第二制冷劑通道608類似于制冷劑通道602和302，類似之處在于，所述第二制冷劑通道具有對應(yīng)于進(jìn)氣流道的輪廓的形狀(例如，沿著每個流道的頂側(cè)延伸，圍繞每個流道的底側(cè)彎曲并沿著每個流道的底側(cè)延伸)。第二制冷劑通道608具有在超過每個流道的一半長度上延伸的頂部寬度。例如，第二制冷劑通道可具有寬度，該寬度沿著每個流道的頂表面從耦合凸緣的內(nèi)邊緣延伸至超出每個流道的中點。另外，每個流道具有與頂表面相對的底表面，并且第二制冷劑通道608具有沿著每個流道的底表面從耦合凸緣的內(nèi)邊緣延伸至每個底表面并入進(jìn)氣歧管的主體的點的底部寬度。第二制冷劑通道可具有與制冷劑通道302或602相等的厚度。

第二制冷劑通道608可流體地耦合到制冷劑通道602，或其可以是并不向制冷劑通道602供應(yīng)制冷劑或從制冷劑通道602接收制冷劑的單獨的通道。在圖8-10中說明的一個示例中，制冷劑可通過制冷劑通道602接收，在每個入口端口周圍并且沿著每個入口端口傳送，經(jīng)由連接通道614傳送至第二制冷劑通道608，在每個流道310周圍并沿著每個流道310傳送，并且經(jīng)由回流線路606從第二制冷劑通道608回流。

圖11和圖12說明了制冷劑冷卻系統(tǒng)800的另一替代實施例。制冷劑冷卻系統(tǒng)800經(jīng)配置以冷卻發(fā)動機系統(tǒng)100的組件。制冷劑冷卻系統(tǒng)800可用于冷卻進(jìn)入發(fā)動機的進(jìn)氣，例如圖1和圖2中的發(fā)動機10。因此，圖1和圖2中說明的組件在圖11-12中被給予相同的標(biāo)號且其詳細(xì)描述被省略。

制冷劑冷卻系統(tǒng)800包含許多與制冷劑冷卻系統(tǒng)600相同的組件，包含圍繞汽缸蓋309的入口端口的制冷劑通道802、圍繞進(jìn)氣流道310的第二制冷劑通道808、制冷劑供應(yīng)線路804以及制冷劑回流線路806。圖12示出類似于制冷劑冷卻系統(tǒng)800的制冷劑冷卻系統(tǒng)1200。在系統(tǒng)1200中，回流線路806耦合到第二制冷劑通道808。

替代從AC系統(tǒng)接收制冷劑的是，制冷劑冷卻系統(tǒng)800和1200各自包含用于儲存制冷劑的制冷劑容器810。制冷劑容器可以是真空瓶或經(jīng)配置以防止制冷劑的泄漏的其它合適的罐。定位在制冷劑供應(yīng)線路804中的是泵812和控制閥814。壓力釋放閥816可定位在回流線路806中。控制閥814可包含合適的致動器(例如，電動的、液壓的、電磁的、等等)，其經(jīng)配置以響應(yīng)于來自控制器的命令而被啟用以控制所述控制閥的位置。壓力釋放閥816可以是壓敏閥、手動閥，或可以包含通過控制器控制的致動器。制冷劑容器810可儲存合適的制冷劑，例如液氮。在一些示例中，儲存在容器810中的制冷劑可不同于AC系統(tǒng)中使用的制冷劑。通過依賴于與AC系統(tǒng)分離的制冷劑來源，燃料消耗可通過減少AC壓縮機被發(fā)動機驅(qū)動的時間量而被減少。

當(dāng)液氮或其它制冷劑與周圍被加熱的組件(例如，入口端口和/或流道)接觸時，隨著熱量被吸收，制冷劑沸騰。因為發(fā)生從液態(tài)到氣態(tài)的相變，所以所得物是壓力蒸汽，其可以受控方式經(jīng)由壓力釋放閥被釋放以控制內(nèi)部壓力并避免密閉空間內(nèi)的大量氣態(tài)蒸汽的排出。操作人員可周期性地手動重新填充儲存容器。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖13，其說明了用于在準(zhǔn)許進(jìn)氣進(jìn)入到發(fā)動機的多個汽缸之前重新冷卻進(jìn)氣的方法900。方法900經(jīng)由包圍發(fā)動機的入口端口和/或進(jìn)氣流道的一個或多個制冷劑通道來重新冷卻進(jìn)氣，所述制冷劑通道例如圖3-5、6-10以及11-12中的相應(yīng)的制冷劑通道302、602或802，和/或圖6-10和圖11-12的相應(yīng)的第二制冷劑通道608或808。為了重新冷卻進(jìn)氣，制冷劑可被引導(dǎo)通過制冷劑通道，或可來源于合適的位置，例如AC系統(tǒng)108(如圖3-10中示出)或單獨的容器810(如圖11-12中示出)。用于執(zhí)行方法900的指令可以通過控制器(例如圖1-2的控制器12)基于存儲在控制器的存儲器上的指令并結(jié)合從發(fā)動機和/或制冷劑冷卻系統(tǒng)的傳感器(例如上文參考圖1和圖2描述的傳感器)接收的信號來執(zhí)行。根據(jù)下文描述的方法，控制器可以采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器來調(diào)整發(fā)動機和/或制冷劑冷卻系統(tǒng)操作。

在902處，方法900包含確定操作參數(shù)。所確定的操作參數(shù)可包含但不限于發(fā)動機負(fù)載、發(fā)動機和/或環(huán)境溫度、增壓壓力以及其它合適的參數(shù)。在904處，方法900包含經(jīng)由發(fā)動機冷卻劑系統(tǒng)來冷卻發(fā)動機(例如發(fā)動機10)。發(fā)動機冷卻劑系統(tǒng)可以包含泵，其用于將冷卻劑泵送通過多個冷卻劑通道、通過發(fā)動機(例如，通過汽缸蓋和/或汽缸體中的一個或多個冷卻劑套)、通過散熱器(如果發(fā)動機溫度高于閾值)和/或通過其它合適的組件。

在906處，方法900包含經(jīng)由增壓空氣冷卻器(例如CAC 18)來冷卻進(jìn)氣。如上所述，增壓空氣冷卻器可冷卻壓縮機下游的進(jìn)氣，因此增加進(jìn)氣的密度。增壓空氣冷卻器可以是空氣到空氣冷卻器，且因此流經(jīng)增壓空氣冷卻器的進(jìn)氣可經(jīng)空氣冷卻，如在908處指示。在其它示例中，增壓空氣冷卻器可以是液體到液體冷卻器。流經(jīng)CAC的進(jìn)氣可經(jīng)由來自發(fā)動機冷卻劑系統(tǒng)的冷卻劑冷卻，如在910處指示的。在另外的示例中，流經(jīng)CAC的進(jìn)氣可通過來自制冷劑冷卻系統(tǒng)的制冷劑被冷卻，如在912處指示的。CAC可被包含作為與制冷劑通道形成一個連續(xù)的環(huán)，或CAC可被包含作為單獨的制冷劑環(huán)的一部分。通過CAC的制冷劑的流動可被控制以在冷起動期間為不活動的、在最大功率輸出期間為活動的、等等。在914處，方法900確定是否滿足重新冷卻進(jìn)氣的條件。如在906處描述的，在進(jìn)氣在渦輪增壓器的壓縮機處被壓縮后，增壓空氣冷卻器冷卻進(jìn)氣。然而，在一些發(fā)動機配置中，由于來自發(fā)動機的熱排放、高環(huán)境溫度或其它熱源，進(jìn)氣可在從增壓空氣冷卻器流動到發(fā)動機的同時被重新加熱。進(jìn)氣的重新加熱可減小經(jīng)由增壓空氣冷卻器來冷卻進(jìn)氣的益處，例如，進(jìn)氣的密度可減小，從而減小發(fā)動機的功率輸出。另外，較高溫度進(jìn)氣可引起增加的排放。

因此，進(jìn)氣可經(jīng)由圍繞發(fā)動機的入口端口和/或進(jìn)氣流道的制冷劑通道被重新冷卻。因為并不期望在所有條件下都重新冷卻進(jìn)氣(例如，過度冷卻進(jìn)氣可降低燃燒穩(wěn)定性、增加燃料消耗和/或增加排放)，所以可僅在高負(fù)載和/或高環(huán)境溫度條件期間執(zhí)行重新冷卻。用于重新冷卻進(jìn)氣的條件可以包含環(huán)境溫度超過閾值(例如，78°F)。用于重新冷卻進(jìn)氣的條件可替代地或另外包含發(fā)動機負(fù)載高于閾值，例如以大于最大額定負(fù)載的60％操作。在一些示例中，重新冷卻可僅在環(huán)境溫度高于閾值時執(zhí)行，而不管發(fā)動機負(fù)載。在一些示例中，一旦環(huán)境溫度高于閾值，就可在發(fā)動機負(fù)載超過閾值負(fù)載時執(zhí)行重新冷卻。

如果在914處確定不滿足用于重新冷卻發(fā)動機的條件(例如，環(huán)境溫度不高于閾值)，那么方法900前進(jìn)到916以估計在增壓空氣冷卻器處的冷凝物水平，這將在下文更詳細(xì)說明。如果已經(jīng)滿足用于重新冷卻進(jìn)氣的條件，那么方法900前進(jìn)到918以用制冷劑重新冷卻在進(jìn)氣歧管和/或入口端口處的進(jìn)氣。為了開始重新冷卻，可通過以下動作將制冷劑引導(dǎo)至包圍入口端口和/或進(jìn)氣流道的制冷劑通道：即通過打開制冷劑控制閥(例如圖11的控制閥814)、激活制冷劑泵(例如泵812)、接合AC系統(tǒng)(例如AC系統(tǒng)108)的壓縮機或其它合適的動作。制冷劑可流經(jīng)制冷劑通道，從進(jìn)氣歧管和/或入口端口吸收熱量，因此在進(jìn)氣被準(zhǔn)入到汽缸以用于燃燒之前重新冷卻進(jìn)氣。

在920處，方法900包含估計在增壓空氣冷卻器、入口端口以及進(jìn)氣歧管處的冷凝物。如上文參考圖1所說明的，在特定條件期間(例如，當(dāng)環(huán)境濕度較高時和當(dāng)CAC溫度較低時)，冷凝物可積聚在CAC中。另外，由于循環(huán)通過圍繞入口端口和/或流道的制冷劑通道的制冷劑的低溫，冷凝物還可積聚在進(jìn)氣歧管中。所積聚的冷凝物可使CAC和/或進(jìn)氣歧管劣化，因為冷凝物可結(jié)冰和/或可包含酸性化合物(例如，來自EGR的硫磺)。為了減少冷凝物的積聚和腐蝕的風(fēng)險，可將冷凝物收集在CAC的底部處，并且隨后在選擇的發(fā)動機工況期間，例如在加速事件期間，將冷凝物抽取到發(fā)動機中。然而，如果在加速事件期間立刻將冷凝物引入到發(fā)動機中，那么由于水的吸收，發(fā)動機熄火或燃燒不穩(wěn)定性(具有延遲/緩慢燃燒的形式)的機率可增加。發(fā)動機點火正時還可提前以補償由于稀釋的燃料空氣充氣導(dǎo)致的較緩慢燃燒速率。

因此，在一些示例中，在受控條件下，可將冷凝物從CAC和/或進(jìn)氣歧管抽取至發(fā)動機。這種受控抽取可有助于減小發(fā)動機熄火事件的可能性。為了確定是否需要受控抽取，可估計CAC、進(jìn)氣歧管和/或入口端口中的冷凝物的量?？梢允褂酶鞣N機制來估計冷凝物的量。在一個示例中，可以將冷凝模型用于CAC和進(jìn)氣歧管中的每一個。對于CAC模型，所述模型可估計冷凝物積聚的速率，并且可包含環(huán)境溫度、增壓空氣冷卻器出口溫度、質(zhì)量空氣流量、排氣再循環(huán)(EGR)流量(如果發(fā)動機包含EGR系統(tǒng))、增壓空氣冷卻器壓力以及濕度的輸入。如果濕度是未知的(例如，如果發(fā)動機不包含濕度傳感器)，那么可將濕度設(shè)定成100％。環(huán)境溫度和濕度可提供進(jìn)氣的露點的指示，所述指示可另外受進(jìn)氣中的EGR的量影響(例如，EGR可具有與來自大氣的空氣不同的濕度和溫度)。露點與增壓空氣冷卻器出口溫度之間的差異指示冷凝物是否將形成于冷卻器中，并且質(zhì)量空氣流量可影響實際在冷卻器中積聚的冷凝物的量。

進(jìn)氣歧管模型還可估計進(jìn)氣歧管中的冷凝物積聚的速率，并且可包含增壓空氣冷卻器出口溫度、通過歧管的質(zhì)量空氣流量、EGR流量、歧管壓力、濕度、CAC的冷凝物積聚速率以及入口端口下游的進(jìn)氣/增壓空氣溫度的輸入。因為不可能測量入口端口下游(且在進(jìn)入汽缸之前)的進(jìn)氣的溫度，所以此溫度可基于增壓空氣冷卻器出口溫度、制冷劑溫度和/或流動速率、發(fā)動機溫度和/或其它參數(shù)來估計。增壓空氣冷卻器出口溫度、濕度以及CAC冷凝速率可提供在歧管處的進(jìn)氣的露點的指示，所述指示可另外受進(jìn)氣中的EGR的量影響(例如，EGR可具有與來自大氣的空氣不同的濕度和溫度)。露點與入口端口下游的溫度之間的差異指示冷凝物是否將形成于所述端口和/或歧管中，并且質(zhì)量空氣流量可影響實際在歧管中積聚的冷凝物的量。

另外，方法900的916還包含估計CAC處的冷凝物。冷凝物可如上文所描述進(jìn)行估計。916和920兩者都前進(jìn)到922，其中確定在CAC、進(jìn)氣歧管以及入口端口中的任一個處的冷凝物水平是否大于閾值。在一些示例中，閾值可以是這樣的閾值，在高于該閾值時形成冷凝物而在低于該閾值時不形成冷凝物。以此方式，冷凝的任何指示都可高于閾值。然而，在其它示例中，閾值可被設(shè)置成使得允許積聚較小量的冷凝物。如果冷凝物水平不大于閾值，那么方法900返回以繼續(xù)冷卻發(fā)動機、CAC和/或進(jìn)氣歧管和入口端口，如上所述。

如果冷凝物水平高于閾值，那么方法900前進(jìn)到924以抽取冷凝物。冷凝物可根據(jù)合適的機制被抽取，例如通過增加發(fā)動機空氣流，如在926處指示。這可包含閉合廢氣門以增加增壓壓力，閉合壓縮機再循環(huán)閥，調(diào)整進(jìn)氣門和/或排氣門正時，增加EGR流量，或用于增加發(fā)動機空氣流的其它合適的機制。另外，為了在發(fā)動機空氣流增加期間維持扭矩，在928處可調(diào)整發(fā)動機致動器。所調(diào)整的致動器可取決于冷凝物已經(jīng)積聚的位置。例如，如果冷凝物已在CAC處而非進(jìn)氣歧管處積聚，那么可調(diào)整節(jié)氣門以增加通過CAC而非通過發(fā)動機本身的空氣流。另外，如果發(fā)動機系統(tǒng)包含在CAC下游的再循環(huán)閥，那么可打開所述再循環(huán)閥。如果冷凝物存在于進(jìn)氣歧管中，那么可調(diào)整火花正時以維持扭矩。另外，在一些示例中，如果冷凝物積聚在進(jìn)氣歧管中，那么去往制冷劑通道的制冷劑的流動可被切斷以防止冷凝物在進(jìn)氣歧管中的積聚，這比CAC中的冷凝物更難以控制。方法900隨后返回。

因此，上文描述的方法在準(zhǔn)許進(jìn)氣進(jìn)入到汽缸中之前重新冷卻進(jìn)氣，以進(jìn)一步增加空氣密度且因此增加發(fā)動機功率。進(jìn)氣可經(jīng)由制冷劑而非發(fā)動機冷卻劑被重新冷卻。由此，進(jìn)氣的重新冷卻可提供進(jìn)氣的充分冷卻，從而以比增壓空氣冷卻器中可能的程度更高的程度冷卻進(jìn)氣。由此，進(jìn)氣流道和/或入口端口可具有相對低的溫度，這可增加形成于流道和入口端口上的冷凝物的量。雖然冷凝物可大部分被清理至發(fā)動機(例如，入口端口上的任何冷凝物都可立刻被傳遞到汽缸)，但在一些條件下，一些冷凝物可行進(jìn)到進(jìn)氣歧管，這些冷凝物可在進(jìn)氣歧管處積聚。因此，可以執(zhí)行主動抽取以在積聚的冷凝物到達(dá)足夠高到造成燃燒穩(wěn)定性問題的水平之前去除積聚的冷凝物。由此，在一些示例中，相比于增壓空氣冷卻器，冷凝物可更頻繁地被抽取出進(jìn)氣歧管。另外，抽取冷凝物的機制可在增壓空氣冷卻器與進(jìn)氣歧管之間有所不同。

進(jìn)氣被重新冷卻的程度可受若干變量的影響，所述變量包含發(fā)動機循環(huán)策略(例如，奧托循環(huán)或米勒循環(huán))、CAC尺寸和/或放置、發(fā)動機負(fù)載、環(huán)境空氣溫度等。在一個示例中，在處于中等強度的發(fā)動機負(fù)載下的米勒循環(huán)發(fā)動機(延遲閉合進(jìn)氣口)中，在通過緊密耦合的CAC(例如，位于距汽缸蓋進(jìn)氣道入口110mm處)推回的逆轉(zhuǎn)事件的情況下，預(yù)CAC溫度可以為75℃并且入口端口處的進(jìn)氣可被冷卻至小于36℃。在另外的示例中，可提供三通閥以使得可變量的制冷劑能夠流動到制冷劑通道，從而允許可變量的進(jìn)氣的重新冷卻(例如，在環(huán)境溫度較低時較少冷卻，而在環(huán)境溫度較高時較多冷卻)。

將制冷劑流動到包圍入口端口和/或進(jìn)氣流道的制冷劑通道的技術(shù)效果可以是在準(zhǔn)許進(jìn)氣進(jìn)入到汽缸中之前選擇性地重新冷卻進(jìn)氣，因此改進(jìn)了發(fā)動機的功率輸出，減少了燃料消耗和排放。

一種系統(tǒng)包含；汽缸蓋，其界定多個汽缸，所述汽缸蓋包含各自流體地耦合到相應(yīng)汽缸的多個入口端口；制冷劑供應(yīng)裝置；以及制冷劑通道，其包圍每個入口端口且流體地耦合到制冷劑供應(yīng)裝置，所述制冷劑通道經(jīng)成形以對應(yīng)于每個入口端口的外輪廓。在所述系統(tǒng)的第一示例中，制冷劑供應(yīng)裝置包括真空瓶和制冷劑泵，所述真空瓶容納制冷劑。所述系統(tǒng)的第二示例可選地包含第一示例，且進(jìn)一步包含其中制冷劑通道具有在制冷劑通道的第一側(cè)上的制冷劑入口和制冷劑出口，并且其中制冷劑通道從所述入口延伸，在每個入口端口的頂側(cè)上方并圍繞每個入口端口的頂側(cè)，并且在每個入口端口的底側(cè)上方并圍繞每個入口端口的底側(cè)并到達(dá)制冷劑出口。所述系統(tǒng)的第三示例可選地包含第一和第二示例中的一個或多個或兩者，并且進(jìn)一步包含其中，沿著每個入口端口的頂側(cè)，制冷劑通道具有從每個入口端口的外密封表面延伸至汽缸蓋的頂部機械加工表面的側(cè)邊緣的寬度。所述系統(tǒng)的第四示例可選地包含第一到第三示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含其中每個入口端口的外密封表面經(jīng)配置以耦合到進(jìn)氣歧管的相應(yīng)流道。所述系統(tǒng)的第五示例可選地包含第一到第四示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含其中進(jìn)氣歧管包括包圍每個流道的第二制冷劑通道。所述系統(tǒng)的第六示例可選地包含第一到第五示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含其中汽缸蓋的制冷劑通道和進(jìn)氣歧管的第二制冷劑通道經(jīng)配置以處于流體連通。所述系統(tǒng)的第七示例可選地包含第一到第六示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含其中進(jìn)氣歧管包含界定每個流道的外邊緣的耦合凸緣，所述耦合凸緣經(jīng)配置以與每個入口端口的外密封表面共面接觸，并且其中第二制冷劑通道具有沿著每個流道的頂表面從耦合凸緣的內(nèi)邊緣延伸至超過每個流道的中點的寬度。所述系統(tǒng)的第八示例可選地包含第一到第七示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含其中每個流道具有底表面，并且其中第二制冷劑通道具有沿著每個流道的底表面從耦合凸緣的內(nèi)邊緣延伸至每個底表面并入進(jìn)氣歧管的主體的點的寬度。所述系統(tǒng)的第九示例可選地包含第一到第八示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含其中制冷劑供應(yīng)裝置包括空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機。所述系統(tǒng)的第十示例可選地包含第一到第九示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含其中制冷劑通道的入口經(jīng)由制冷劑供應(yīng)線路流體地耦合到壓縮機，并且其中制冷劑通道的出口經(jīng)由制冷劑回流線路流體地耦合到空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器。所述系統(tǒng)的第十一示例可選地包含第一到第十示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含控制器，所述控制器包含用于響應(yīng)于環(huán)境溫度、發(fā)動機溫度以及發(fā)動機負(fù)載中的一個或多個而將制冷劑從壓縮機引導(dǎo)至制冷劑通道的入口的指令。

一種方法包括：通過將來自冷卻系統(tǒng)的冷卻劑引導(dǎo)經(jīng)過發(fā)動機來冷卻發(fā)動機；經(jīng)由增壓空氣冷卻器來冷卻發(fā)動機上游的進(jìn)氣；以及經(jīng)由來自與冷卻系統(tǒng)分離的制冷劑供應(yīng)裝置的制冷劑來選擇性地重新冷卻在進(jìn)氣歧管和發(fā)動機的多個入口端口中的一個或多個處的進(jìn)氣。在所述方法的第一示例中，經(jīng)由增壓空氣冷卻器來冷卻發(fā)動機上游的進(jìn)氣包括：通過將來自冷卻系統(tǒng)的冷卻劑引導(dǎo)經(jīng)過增壓空氣冷卻器來冷卻發(fā)動機上游的進(jìn)氣。所述方法的第二示例可選地包含第一示例，并且進(jìn)一步包含其中經(jīng)由增壓空氣冷卻器來冷卻發(fā)動機上游的進(jìn)氣包括：通過將來自制冷劑供應(yīng)裝置的制冷劑引導(dǎo)經(jīng)過增壓空氣冷卻器來冷卻發(fā)動機上游的進(jìn)氣。所述方法的第三示例可選地包含第一和第二示例中的一個或多個或兩者，并且進(jìn)一步包含其中選擇性地重新冷卻進(jìn)氣包括：響應(yīng)于環(huán)境溫度大于閾值溫度以及發(fā)動機負(fù)載大于閾值負(fù)載中的一個或多個來重新冷卻進(jìn)氣。所述方法的第四示例可選地包含第一到第三示例中的一個或多個或每一個，并且進(jìn)一步包含估計在進(jìn)氣歧管和多個入口端口中的一個或多個處的冷凝物的量，并且響應(yīng)于冷凝物的量超出閾值，將流向發(fā)動機的空氣流增加至大于其中安裝有發(fā)動機的車輛的駕駛員所要求的水平，而不必通過調(diào)整發(fā)動機的致動器來增加發(fā)動機扭矩以維持扭矩。

一種系統(tǒng)包括：汽缸蓋，其界定多個汽缸，所述汽缸蓋包含各自流體地耦合到相應(yīng)汽缸的多個入口端口；進(jìn)氣歧管，其包括多個流道，每個流道經(jīng)配置以耦合到多個入口端口中的相應(yīng)的一個入口端口；制冷劑供應(yīng)裝置；第一制冷劑通道，其包圍每個入口端口且流體地耦合到制冷劑供應(yīng)裝置；以及第二制冷劑通道，其包圍每個流道且流體地耦合到制冷劑供應(yīng)裝置。在所述系統(tǒng)的第一示例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制器，所述控制器經(jīng)配置以響應(yīng)于環(huán)境溫度高于閾值溫度，而將制冷劑從制冷劑供應(yīng)裝置引導(dǎo)至第一制冷劑通道和第二制冷劑通道。所述系統(tǒng)的第二示例可選地包含第一示例，并且進(jìn)一步包含其中制冷劑供應(yīng)裝置包括空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機。

注意，本文中包含的示例控制和估計例程可以在各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置下使用。本文中公開的控制方法和例程可以在非暫時性存儲器中存儲為可執(zhí)行指令，且可以由包含控制器的控制系統(tǒng)結(jié)合各種傳感器、致動器以及其它發(fā)動機硬件來實施。本文中描述的具體例程可以表示例如事件驅(qū)動的、中斷驅(qū)動的、多任務(wù)的、多線程的等任何數(shù)目的處理策略中的一個或多個。由此，所說明的各種動作、操作和/或功能可以所說明的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或在一些情況下省略。同樣地，處理的次序并非是實現(xiàn)本文中所描述的示例實施例的特征和優(yōu)點所必須的，而是被提供以便于說明和描述。取決于所使用的特定策略，可以重復(fù)地執(zhí)行所說明的動作、操作和/或功能中的一個或多個。另外，所描述的動作、操作和/或功能可以直觀地表示將被編程到發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的非暫時性存儲器中的代碼，其中所描述的動作通過在包含結(jié)合電子控制器的各種發(fā)動機硬件組件的系統(tǒng)中執(zhí)行指令來實施。

應(yīng)了解，本文中公開的配置和例程本質(zhì)上是示例性的，并且這些具體實施例不被認(rèn)為是限制性意義，因為眾多的變體是可能的。例如，以上技術(shù)可以被應(yīng)用到V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸以及其它發(fā)動機類型。本發(fā)明的主題包含本文中公開的各種系統(tǒng)和配置以及其它特征、功能和/或特性的所有新穎且非顯而易見的組合以及子組合。

以下權(quán)利要求書特別指出被認(rèn)為新穎且非顯而易見的特定組合和子組合。這些權(quán)利要求可以指代“一個”元件或“第一”元件或其等效物。此類權(quán)利要求應(yīng)被理解為包含一個或多個此類元件的合并，既不需要也不排除兩個或多于兩個此類元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其它組合以及子組合可以通過當(dāng)前權(quán)利要求書的修正或通過在本申請或相關(guān)申請中提出新的權(quán)利要求而要求保護(hù)。此類權(quán)利要求書，無論其范圍是比原始權(quán)利要求書的范圍更寬、更窄還是與之不同，都也被認(rèn)為包含在本發(fā)明的主題內(nèi)。