力、CAC出口空氣的溫度和壓力等)、冷卻劑栗的速度以及其它?？刂破饕部蓪⒍鄠€(gè)控制信號(hào)發(fā)送到各種發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器32，以便基于從傳感器30接收的信號(hào)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。例如，致動(dòng)器32可包括用于調(diào)整廢氣門142的位置的致動(dòng)器144和用于調(diào)整節(jié)流閥20的位置、調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇92的操作等的各種其它致動(dòng)器。
[0038]圖2示出圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的一部分的另一示例實(shí)施例，其包括渦輪增壓器13和增壓空氣冷卻回路130，所述增壓空氣冷卻回路130包括冷卻劑栗140、CAC 18、低溫散熱器118、恒溫器閥212以及設(shè)置在恒溫器閥214處或附近以用于測(cè)量穿過其中的冷卻劑的一個(gè)或更多個(gè)溫度的至少一個(gè)溫度傳感器214。例如，溫度傳感器214可以被包括作為恒溫器閥214的一部分。
[0039]在一種實(shí)施例中，冷卻劑栗140包括葉輪204，其中葉輪204可操作地聯(lián)接到在渦輪16方向的對(duì)向上從壓縮機(jī)14軸向延伸的轉(zhuǎn)軸19的延伸部分202。換言之，轉(zhuǎn)軸19的延伸部分202從壓縮機(jī)14向外延伸且在軸向方向上遠(yuǎn)離渦輪16延伸。在該示例中，一個(gè)或更多個(gè)附加軸承可以在遠(yuǎn)離壓縮機(jī)206的距離處被安裝在轉(zhuǎn)軸的延伸部分202的遠(yuǎn)端，其中葉輪204被設(shè)置在其間。附加軸承降低了在栗和軸之間的摩擦應(yīng)力，并且為冷卻劑栗140提供支撐和安全。
[0040]在另一示例中，葉輪204可以被可操作地聯(lián)接在渦輪16的第一組軸承和壓縮機(jī)14的第二組軸承之間的轉(zhuǎn)軸19上，以使得冷卻劑栗140大體位于靠近轉(zhuǎn)軸19的中心、在壓縮機(jī)14和渦輪16之間。渦輪的軸承殼可以包括適于使得旋轉(zhuǎn)葉片能夠栗送冷卻劑的通道。在另一示例中，沒有安裝葉輪。而是，多個(gè)齒輪(未示出)可以被構(gòu)造成將轉(zhuǎn)軸的功率傳遞到外部冷卻劑栗。在一種實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)軸19和冷卻劑栗140上的一對(duì)或更多對(duì)齒輪的互鎖和互補(bǔ)齒被構(gòu)造成隨渦輪16從排氣流轉(zhuǎn)動(dòng)而在相反方向上一起轉(zhuǎn)動(dòng)。用這種方式，一對(duì)或更多對(duì)齒輪可提供力以驅(qū)動(dòng)冷卻劑通過增壓空氣冷卻回路130。在替代性實(shí)施例中，包括鏈條、皮帶和齒輪驅(qū)動(dòng)軸的多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成提供力以驅(qū)動(dòng)冷卻劑通過增壓空氣冷卻回路130。
[0041]在另一實(shí)施例中，冷卻劑栗140的葉輪204基本上被栗殼208包封。栗殼208在圍繞葉輪204的外圓周一定距離處形成栗送室206。冷卻劑栗140也可包括用于不局限于栗送室206中的冷卻劑的儲(chǔ)存室(未示出)以及連接栗送室206和儲(chǔ)存室的導(dǎo)管(未示出)。在葉輪204的外圓周上的多個(gè)葉片隨軸19轉(zhuǎn)動(dòng)在栗送室內(nèi)產(chǎn)生離心力和多個(gè)渦流而將冷卻劑從栗殼208推出到增壓空氣冷卻回路130中。
[0042]如上所述，隨渦輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，為經(jīng)由葉輪204聯(lián)接到渦輪的轉(zhuǎn)軸19的冷卻劑栗140供以動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)在增壓空氣冷卻回路130中冷卻劑的流動(dòng)。冷卻回路130包含多個(gè)冷卻劑管120，其中冷卻劑從冷卻劑栗140行進(jìn)到第一冷卻劑環(huán)路250和/或第二冷卻劑環(huán)路260中。
[0043]第一冷卻劑環(huán)路250包括冷卻劑從冷卻劑栗140到CAC 18并且然后到低溫散熱器118的順序運(yùn)動(dòng)。然后冷卻劑可以或可以不被引導(dǎo)通過恒溫器閥212回到冷卻劑栗140。具體地，在CAC 18中，熱被從增壓空氣210傳遞到冷卻劑，諸如水或另一種適當(dāng)?shù)娜軇?。冷卻劑然后向下游行進(jìn)到低溫散熱器118，其中在冷卻劑中的熱從冷卻劑傳遞到環(huán)境空氣。在一種示例中，低溫散熱器118可以額外具有通過風(fēng)扇(未示出)朝其引導(dǎo)的環(huán)境空氣以獲得增加的熱傳遞速率。
[0044]冷卻劑可前進(jìn)到恒溫器閥212 (如果提供的話)，借此如果滿足閾值冷卻劑溫度，那么恒溫器閥212可以被打開以允許冷卻劑流過。在本文中，為了允許冷卻劑流過第一冷卻劑環(huán)路250的恒溫器閥212的打開位置是指第一閥位置。如果冷卻劑溫度處于或高于閾值冷卻劑溫度，那么冷卻劑可返回到冷卻劑栗140。值得注意的是，如果恒溫器閥212在第一閥位置中，那么恒溫器閥212可以被構(gòu)造成能夠向饋送到恒溫器閥212中的其它冷卻劑管線閉合，諸如下面描述的旁路管線230。
[0045]而且，因?yàn)榈谝焕鋮s劑環(huán)路250包括多個(gè)部件，即CAC 18包括多個(gè)內(nèi)部冷卻管和低溫散熱器118，所以流過其中的冷卻劑經(jīng)受較高水平的阻力。因此，隨冷卻劑回到在第一冷卻劑環(huán)路250中的冷卻劑栗140，由于較高的冷卻劑流動(dòng)阻力的原因，冷卻劑栗140經(jīng)受較大的背壓。結(jié)果，與穿過具有較少電阻部件的第二冷卻劑環(huán)路260的冷卻劑相比，當(dāng)冷卻劑穿過第一冷卻劑環(huán)路250時(shí)，在冷卻劑栗上存在較高的冷卻劑載荷。用這種方式，較高的冷卻劑載荷可需求更多轉(zhuǎn)動(dòng)功率以驅(qū)動(dòng)冷卻劑栗，并且因而，可以期望較大的渦輪扭矩。
[0046]在第一冷卻劑環(huán)路250中的增壓空氣210的冷卻允許被冷卻的高密度增壓空氣被引導(dǎo)到發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣歧管22，使得燃燒效率被有效地增加。由于增加的渦輪速度，在冷卻回路130中的冷卻劑的增加的流量允許較高流入量的增壓空氣210更迅速和有效地被冷卻。
[0047]類似于第一冷卻劑環(huán)路250，第二冷卻劑環(huán)路260可包括來自冷卻劑栗140的冷卻劑的順序運(yùn)動(dòng)。然而，代替進(jìn)入CAC 18的入口，冷卻劑進(jìn)入繞過CAC 18和低溫散熱器118的旁路管線230。旁路管線230將冷卻劑饋送到恒溫器閥212，借此如果冷卻劑溫度低于閾值冷卻劑溫度，那么恒溫器閥212可以被構(gòu)造成允許冷卻劑流過旁路管線230并流向冷卻劑栗140。在本文中，為了允許冷卻劑流過第二冷卻劑環(huán)路260的恒溫器閥212的打開位置是指第二閥位置。如果恒溫器閥212在第二閥位置，那么恒溫器閥212可以被構(gòu)造成向饋送到恒溫器閥212中的其它冷卻劑管線閉合，諸如從低溫散熱器118聯(lián)接到在第一冷卻劑環(huán)路250中的恒溫器閥212的冷卻劑管120。因此，如果冷卻劑溫度低于閾值冷卻劑溫度，那么冷卻劑從旁路管線230流回到冷卻劑栗140。
[0048]此外，因?yàn)榕c第一冷卻劑環(huán)路250相比第二冷卻劑環(huán)路260包括較少的部件(即，冷卻劑不穿過CAC或低溫散熱器)，那么由此流過的冷卻劑經(jīng)受較低的流動(dòng)阻力。隨冷卻劑回到在第二冷卻劑環(huán)路260中的冷卻劑栗140，在冷卻劑栗140上存在較小的背壓和阻力，從而導(dǎo)致與當(dāng)恒溫器閥212在第一位置并且冷卻劑流過第一冷卻劑環(huán)路250時(shí)相比在冷卻劑栗上具有較低的冷卻劑載荷。低冷卻劑載荷可需求較少轉(zhuǎn)動(dòng)功率以驅(qū)動(dòng)冷卻劑栗，并且因而，可以期望較小的渦輪扭矩。
[0049]換言之，與當(dāng)冷卻劑流過第二冷卻劑環(huán)路260時(shí)相比，冷卻劑流過第一冷卻劑環(huán)路250可導(dǎo)致在冷卻劑栗140上增加的冷卻劑載荷。因此，當(dāng)冷卻劑溫度大于閾值冷卻劑溫度時(shí)，則恒溫器閥212可以是在第一閥位置。在該具體示例中，冷卻劑栗140可需要來自渦輪的附加功率以驅(qū)動(dòng)冷卻劑栗140從而遞送必要的冷卻劑流至CAC 18。另一方面，當(dāng)冷卻劑溫度小于閾值冷卻劑溫度時(shí)，恒溫器閥212在第二閥位置，并且冷卻劑栗140可需要來自渦輪的較少功率以遞送必要的冷卻劑流至CAC 18。具體地，在恒溫器閥212的第一位置和第二位置之間的轉(zhuǎn)換(并且因而在冷卻劑流過第一冷卻劑環(huán)路250和第二冷卻劑環(huán)路260之間的轉(zhuǎn)換)可導(dǎo)致在冷卻劑栗上冷卻劑載荷方面的改變。在該轉(zhuǎn)換期間，由于改變冷卻劑載荷可存在通過冷卻劑栗140輸出的栗送功率上的滯后，從而導(dǎo)致冷卻劑流量方面的改變。因而，在一種示例中，控制器可調(diào)整廢氣門以調(diào)整渦輪增壓器速度，以便給冷卻劑栗140提供更多或更少的轉(zhuǎn)動(dòng)功率，并且補(bǔ)償改變冷卻劑載荷，如下面參考圖4的進(jìn)一步描述。
[0050]在一種實(shí)施例中，在恒溫器閥212的上游且與其相鄰或在其下游且與其相鄰處還提供至少一個(gè)溫度傳感器214。在另一些示例中，溫度傳感器214可以被設(shè)置在冷卻劑栗140的上游且與其相鄰。溫度傳感器214可以是熱電偶、熱敏電阻或任何其它溫度感測(cè)裝置。在另一實(shí)施例中，溫度傳感器214可以被整合在恒溫器閥212內(nèi)。同樣地，恒溫器閥212可基于相對(duì)于恒溫器閥212的溫度設(shè)定點(diǎn)(例如，閾值冷卻劑溫度)的測(cè)量的冷卻劑溫度而自動(dòng)調(diào)整，無需來自控制器的輸入。在一種實(shí)施例中，溫度傳感器214測(cè)量來自低溫散熱器118的冷卻劑溫度。替代性地，傳感器214可測(cè)量在旁路管線230中的冷卻劑溫度。溫度傳感器214被構(gòu)造成發(fā)送要被控制器12 (在圖1中所示的)存儲(chǔ)且檢索的溫度測(cè)量。因此，控制器12可使用來自溫度傳感器214的數(shù)據(jù)以控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各種元件，諸如廢氣門142(在圖1中所示的)的打開和閉合。當(dāng)溫度傳感器214從第二位置轉(zhuǎn)換到第一位置時(shí)，基于來自溫度傳感器214的一個(gè)或更多個(gè)溫度測(cè)量對(duì)廢氣門142的調(diào)整可補(bǔ)償在冷卻劑栗效率上的滯后，或者反之亦然。
[0051]在替代性實(shí)施例中，沒有提供溫度傳感器。而是，一個(gè)或更多個(gè)壓力傳感器和/或流量傳感器可以被設(shè)置在恒溫器閥212的下游且與其相鄰的位置處，以便感測(cè)冷卻劑的流動(dòng)。類似于溫度傳感器214，這些附加和/或替代性傳感器可以與控制器12通信，以便來自壓力傳感器和/或流量傳感器的測(cè)量可以提供預(yù)測(cè)性信息來調(diào)整一個(gè)或更多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，諸如廢氣門142(在圖1中所示的)的打開或閉合。
[0052]用這種方式，在圖2中示出的系統(tǒng)允許通過CAC冷卻回路130的冷卻劑流量由渦輪驅(qū)動(dòng)的冷卻劑栗140進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。例如，渦輪驅(qū)動(dòng)的冷卻劑栗140可以由渦輪增壓器轉(zhuǎn)軸19的轉(zhuǎn)動(dòng)功率進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在一種示例中，冷卻劑栗140可以由被定位在壓縮機(jī)14和渦輪16之間的轉(zhuǎn)軸19直接驅(qū)動(dòng)。在另一示例中，冷卻劑栗140可以由從壓縮機(jī)軸向向外并遠(yuǎn)離渦輪延伸的轉(zhuǎn)軸19的延伸部分202進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因而，冷卻劑栗140的葉輪204或替代性機(jī)械部件(諸如一對(duì)或更多對(duì)互補(bǔ)齒輪)可以被直接聯(lián)接到轉(zhuǎn)軸19或轉(zhuǎn)軸19的延伸部分202，以便將來自轉(zhuǎn)軸19的轉(zhuǎn)動(dòng)功率傳遞到冷卻劑栗140。這樣，冷卻劑栗的速度直接相關(guān)于渦輪增壓器13的轉(zhuǎn)軸19的速度，并且因而直接相關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的速度(例如，RPM)。因而，如下面的進(jìn)一步所述，隨發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加，冷卻劑栗速度增加(無需通過控制器致動(dòng))，從而給流過CAC 18的增壓空氣提供增加的冷卻。
[0053]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，公開了驅(qū)動(dòng)在增壓空氣冷卻回路(諸如在圖1-圖2中示出的增壓空氣冷卻回路)中的冷卻劑的示例方法。在一種示例中，圖3的方法可以自動(dòng)地被執(zhí)行，而無需通過在圖1-圖2中呈現(xiàn)的系統(tǒng)部件的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(諸如圖1中示出的控制器12)的介入。因而，圖3的方法可以下面繼續(xù)參考圖2進(jìn)行描述。在程序300中開始時(shí)，恒溫器閥212可以在第一