增压空气冷却器控制系统和方法

摘要

本发明公开了一种增压空气冷却器布置、增压空气冷却器箱及方法。所述增压空气冷却器布置包含具有可运行的热传递区域的增压空气冷却器，可运行的热传递区域被配置为从所述增压空气冷却器内侧到所述增压空气冷却器外侧传递热量。所述增压空气冷却器布置还包含被配置为将所述可运行的热传递区域从相对大的区域改变为相对小的区域的阀门。

权利要求

1.一种增压空气冷却器布置，其包括：

增压空气冷却器，其具有被配置为从所述增压空气冷却器的内侧向所述增压空气冷却器的外侧传递热量的可运行的热传递区域；和阀门，其被配置为使所述可运行的热传递区域从相对大的区域改变为相对小的区域。

2.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，进一步包括：

位于所述增压空气冷却器中的多个冷却管道，基本上全部所述多个冷却管道限定了所述相对大的区域，所述多个冷却管道的一部分限定了所述相对小的区域；

进口箱，其布置在进气通道和所述增压空气冷却器之间，向所述多个冷却管道提供进气的流体通路；和所述阀门位于所述进口箱中。

3.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，其中所述阀门是一种板，所述板与增压空气冷却器进口箱枢转地耦合，以便选择性地阻挡流进入所述增压空气冷却器的一部分，从而使所述可运行的热传递区域改变为所述相对小的区域。

4.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，其中所述相对小的区域是在从第一组管道开口可进入的第一组管道中的区域；并且其中所述相对大的区域是所述第一组管道中的区域和从另外的第二组管道开口可进入的第二组管道中的区域的结合。

5.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，其中所述阀门包含：阀座构件，其包括基本平的固定构件，该固定构件具有一个或更多个穿过其的孔，和闭合构件，其被配置为从第一位置移动到第二位置，所述第一位置与所述阀座构件间隔开，从而打开所述一个或更多个孔，在该第一位置进气能够流入所述相对大的区域，所述第二位置邻近所述阀座构件，从而闭合所述一个或更多个孔，在该第二位置进气能够仅流入所述相对小的区域。

6.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，进一步包括耦合于所述增压空气冷却器的进口侧的进口箱；

将所述进口箱分成两个部分的划分件；并且

所述阀门位于所述划分件处且被配置为打开时允许进气流进入所述相对大的区域，并且被配置为闭合时允许进气流仅进入所述相对小的区域。

7.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，其中所述增压空气冷却器包含从进口侧延伸到出口侧的多个管道，基本上全部所述多个管道在所述出口侧是相互流体连通的，划分件，其将所述多个管道的所述进口侧在所述划分件的第一侧分成相互流体连通的第一组管道和在所述划分件的第二侧相互流体连通的第二组管道；

在所述划分件中的孔，以便允许进口空气通过所述划分件；和

挡板，其被配置为从所述孔移开从而允许进口空气通过所述孔，和朝向与所述孔的密封接合移动，以便阻止进口空气通过所述孔。

8.根据权利要求7所述的增压空气冷却器布置，进一步包括用于打开和闭合所述挡板的致动器，所述致动器可以是以下致动器中的一个或更多个：电子致动器、真空控制致动器、机械压力隔膜和脉冲宽度调制的电子控制器。

9.根据权利要求1所述的增压空气冷却器布置，进一步包括被密封以便与所述增压空气冷却器的一侧流体连通的增压空气冷却器箱，并且其中所述阀门包含位于所述增压空气冷却器箱和所述增压空气冷却器的所述侧之间的接合处的可铰接的板。

10.根据权利要求9所述的增压空气冷却器布置，其中所述板通过轴与所述增压空气冷却器箱枢转地耦合，并且进一步包括一个或更多个扭簧，所述扭簧与所述轴耦合以便使所述板朝向所述增压空气冷却器偏置。

说明书

增压空气冷却器控制系统和方法

[0001] 相关申请

[0002] 本申请要求在2012年4月9日提交的美国专利申请No.61∕621928的优先权，其全部内容并入此处，以供参考。

技术领域

[0003] 本申请涉及一种用于冷却由压缩机压缩以后的发动机增压空气的方法和系统，并且包含其中增压空气冷却器的运行性热传递区域在发动机和车辆运行过程中通过带有阀门布置可更改的方法和系统。

背景技术

[0004] 许多内燃发动机包含涡轮增压器或机械增压器，涡轮增压器或机械增压器被配置为通过被设置为从发动机的排气流中捕获能量的涡轮所驱动的压缩机压缩进气来迫使更大空气质量进入发动机的进气歧管和燃烧室。然而，压缩倾向于加热进气，从而导致增压空气的密度的降低。使用增压空气冷却器来补偿由增压作用所引起的加热是已知的。

[0005] 为了在增压应用中和在热环境工况下实现增压空气冷却器（CAC）的高效性，增压空气冷却器应当是大型的并且接收“第一空气”，（例如在散热器和所有其他冷却装置的前方）。在潮湿和较冷的气候条件下的运行过程中，CAC的尺寸可以是这样以致空气中的水蒸汽将会凝结并且储存在CAC中。当进气流达到足够高的速率时，冷凝水可以从CAC中除去并且吸入发动机。然而，如果太多的水太迅速地吸入发动机，发动机可能失火。这种失火可能是极端的状况。相反地，在低空气流量需求的过程中空气流速率保持较高并且可能不允许CAC中的冷凝物积聚。

发明内容

[0006] 实施例可能提供可以在增压发动机应用中致动的阀门。阀门可以是机械的或者电力的，并且在一些示例中可以位于增压空气冷却器（CAC）、进口箱或出口箱中，以便利用预定的发动机工况所需要的CAC的要求容量空间。

[0007] 实施例可以利用一个或更多阀门，它们被配置为在低发动机空气流量要求过程中闭合CAC的部分并且在高发动机空气流量要求过程中打开整个CAC。这样，在低空气流量运行和高空气流量运行的过程中可以更好地满足效率要求。

[0008] 本申请公开了增压空气冷却器布置、增压空气冷却器箱及其方法。增压空气冷却器布置包含具有可运行的热传递区域的增压空气冷却器，可运行的热传递区域被配置为从增压空气冷却器内侧到增压空气冷却器外侧传递热量。增压空气冷却器布置也可以包含阀门，其被配置为使可运行的热传递区域从相对大的区域改变为相对小的区域并且再变回。这样热传递区域的量和CAC的容量空间可以根据发动机运行而调整。例如，在更倾向于冷凝物形成的工况下（例如较低流量的发动机工况），阀门能够经调整以便减少增压空气冷却器中的打开通道的数量，从而增加空气流速率。然而，在较不倾向于冷凝物形成的工况下(例如与较低流量的发动机工况相比的较高流量的发动机工况），阀门能够经调整以便增加增压空气冷却器中的打开通道的数量，从而减少空气流阻力和增加空气流冷却。

[0009] 在另一实施例中，增压空气冷却器布置进一步包括经密封用于与增压空气冷却器的一侧流体连通的增压空气冷却器箱，并且其中阀门包含在增压空气冷却器箱和增压空气冷却器的一侧之间的接合处铰接定位的板。

[0010] 在另一实施例中，板在近端枢转地耦合增压空气冷却器箱，并且在板的远端进一步包括偏置件，其被配置为偏置板的移动。

[0011] 在另一实施例中，增压空气冷却器箱包括：流体地耦合流体管路的第一侧；流体地耦合增压空气冷却器的第二侧；以及阀门元件，其具有：被配置为允许流体穿过增压空气冷却器的第一部分的第一位置；以及被配置为允许流体穿过增压空气冷却器的第二部分的第二位置，其中第一部分比第二部分大。

[0012] 在另一实施例中，流体是进气，并且其中阀门元件包含：固定在增压空气冷却器箱内侧从而使增压空气冷却器箱分成第一部分和第二部分的划分件，流体管路被配置为使进气流进第一部分；划分件中的孔；与划分件铰接的挡板，并且其中：当挡板大部分没有与划分件接触时阀门元件处在第一位置，以致孔是打开的，并且当挡板大部分与划分件接触时阀门元件处在第二位置，以致孔是闭合的；孔的尺寸被设置为暴露挡板的第一侧的第一区域，以致第一区域和当孔由挡板闭合时施加在第一区域上的第一流体压力的数学乘积在挡板上产生打开的力量，挡板的第二侧具有第二区域，以致第二区域和施加在第二区域上的第二流体压力的数学乘积在挡板上产生闭合的力量，其中闭合力量比打开力量大；以及被配置为使挡板从第一位置移动到第二位置的致动器。

[0013] 在另一实施例中，第一部分实质上是整个增压空气冷却器，并且第二部分是小于整个增压空气冷却器。

[0014] 在另一实施例中，增压空气冷却器箱是增压空气冷却器进口箱，其具有带有相对小的进口侧和相对大的出口侧的基本上梯形的形状，出口侧具有基本上直线的周边边缘，其被配置为与增压空气冷却器的基本上线性的侧面的边缘密封接合，阀门元件包含板，板在出口侧耦合到进口箱，以便从第一位置向第二位置铰接移动，在第一位置中板成角度以进入由增压空气冷却器箱的外侧壁限定的容量空间中，在第二位置中板与增压空气冷却器的侧面抵靠。

[0015] 在另一实施例中，阀门元件包含与增压空气冷却器箱的第二侧铰接耦合的板；并且其中当在第一位置时，板形成与增压空气冷却器的侧面大于0deg的角度，从而允许空气流进增压空气冷却器的传热管道的末端，并且当在第二位置时，板与增压空气冷却器的传热管道的末端齐平，从而显著地阻止空气流进传热管道的末端。

[0016] 在另一实施例中，板包含被配置为紧密匹配/紧贴传热管道的末端的表面形貌。

[0017] 在另一实施例中，增压空气冷却器箱进一步包括偏置件，其被配置为朝向第一位置或者第二位置铰接偏置板。

[0018] 在另一实施例中，用于发动机增压空气冷却器的方法包含可调整的板和容量空间，容量空间包含非零的子容量空间和非零的剩余容量空间，该方法包括：通过移动板使气流流进容量空间，以便提供使气流流进增压空气冷却器的全部管道的进口；并且通过移动板使气流仅流进子容量空间，以便闭合使流体进入所剩余的容量空间的进口。

[0019] 在另一实施例中，运行发动机的增压空气冷却器的方法包括：当发动机是在热环境条件下运行时使流体流进增压空气冷却器的第一容量空间；并且当发动机是在潮湿或较冷的条件下运行时使流体流进增压空气冷却器的第二容量空间，第二容量空间是第一容量空间的一部分。

[0020] 应当明白的是提供上述发明内容以便以简化的形式介绍选择的概念，它在具体描述中有进一步的描述。这并不意味着要确定所要求主题的关键或根本特征，所要求主题的范围由权利要求而唯一限定。而且，所要求主题不限于解决以上或本公开任一部分中所提到的任一缺点的实施方式。

附图说明

[0021] 图1示出示例性车辆系统布局，其包含根据本公开的进气系统和增压空气冷却器布置。

[0022] 图2示出增压空气冷却器布置的正视透视图，其去掉了一部分以便示出其一些内部细节。

[0023] 图3A和3B示出根据不同实施例的阀门横截面图，其示出了阀门的分别的打开位置和闭合位置。

[0024] 图4示出根据不同实施例的增压空气冷却器箱的透视图。

[0025] 图5示出可能包含在增压空气冷却器箱（比如图4所示的增压空气冷却器箱）中的示例性挡板的一侧视图。

[0026] 图6示出图4所示的示例性增压空气冷却器箱在不同状态的透视图。

[0027] 图7示出根据不同实施例的示例性增压空气冷却器箱的另一侧视图。

[0028] 图8示出根据不同实施例的示例性增压空气冷却器箱的透视后视图。

[0029] 图9示出根据不同实施例的示例性增压空气冷却器箱的正视图。

[0030] 图10示出运行根据本公开的发动机的增压空气冷却器的示例性方法的流程图。

[0031] 图11示出图10所示的方法的示例性修改的流程图。

[0032] 图12示出运行根据本公开的发动机的增压空气冷却器的另一示例性方法的流程图。

[0033] 图2-9大致按比例绘制，但如果需要的话也可以使用其他相关尺寸和定位。

具体实施方式

[0034] 图1示出了发动机系统例如总体以10标识的发动机系统的示例。发动机系统10可以是柴油发动机或汽油发动机或可以利用根据本公开的不同组件的其他类型的发动机。具体地，内燃发动机10包括多个汽缸11。发动机10由电子发动机控制器12所控制。发动机10包含燃烧室和汽缸壁，并带有定位在其中且连接到曲轴20的活塞。燃烧室经由分别的进气门和排气门与进气歧管22和排气歧管24相连通。

[0035] 进气歧管22经由节流板32与节气门体30相连通。在一个实施例中，能够使用电子控制的节气门。在一些实施例中，节气门是电子控制且可调整的，以便在进气歧管22中周期性地或连续地保持特定的真空水平。虽然节气门体30被描述为在压缩机装置90b的下游，但是应当明白的是节气门体可以设置在压缩机的上游或下游。这种选择可以部分地依赖特定的EGR系统或所使用的系统。替代地或额外地，节气门体可以设置在排气管路中以便提升排气压力。这对于帮助驱动EGR可能是有效的，但是对于减少通过发动机的总质量流量可能不是有效的。

[0036] 燃烧室还被示出具有与其耦合的燃料喷射器34，以便传送与来自控制器12的信号脉冲宽度（fpw）成比例的燃料。燃料由包含燃料箱、燃料泵和燃料轨（未示出）的传统的燃料系统（未示出）输送到燃料喷射器34。在直接喷射式发动机的情况下，如图1所示，使用高压燃料系统比如普通轨系统。然而，也存在着可能使用的若干其他燃料系统，其包含但不限于EUI、HEUI等。

[0037] 在示出的实施例中，控制器12是传统的微型计算机，并且包含微处理器单元40、输入∕输出端口42、电子存储器44，其在本特定示例中可以是电子可编程的存储器，随机存取存储器46、保活存储器48和传统的数据总线。

[0038] 控制器12可以被配置为接收来自耦合到发动机10的传感器的不同信号，其可以包含但不限于：来自空气质量流量传感器50的感应空气质量流量（MAF）的测量；来自温度传感器52的发动机冷却剂温度（ECT）；来自耦合到进气歧管22的歧管压力传感器56的歧管压力（MAP）；来自耦合到节流板32的节气门位置传感器（未示出）的节气门位置（TP）的测量；以及表面点火感测（PIP），其来自指示发动机转速的耦合到曲轴20的霍耳效应传感器60。

[0039] 发动机10可以包含排气再循环（EGR）系统以便帮助降低NOx和其他排放物。例如，发动机10可以包含高压EGR系统，其中排气通过高压EGR通道70输送到进气歧管22，高压EGR通道70在压缩装置90的排气涡轮90a的上游的位置与排气歧管24相连通，并且在压缩装置90的进气压缩机90b的下游的位置与进气歧管22相连通。高压EGR阀门组合件（未示出）可以位于高压EGR通道70中。排气可以然后从排气歧管24行进，首先穿过高压EGR通道70，并接着到进气歧管22。EGR冷却器（未示出）可以包含在高压EGR管道70中，以便在进入进气歧管以前冷却再循环的排气。可以通过使用发动机水冷却，但是也可以使用空气对空气的热交换器。替代地或额外地，低压EGR系统可以包含在发动机10中。

[0040] 进一步，驱动踏板94连同驾驶员的脚部95一起示出。踏板位置传感器（pps）96测量驾驶员促动踏板的角度位置。进一步，发动机10也包含排气空/燃比传感器（未示出）。例如，能够使用双态EGO传感器或线性UEGO传感器两者中的任一个。这两者中的任一个可以设置在排气歧管24中，或者在压缩装置90的下游。

[0041] 压缩装置90可以是涡轮增压器或任一其他这种装置。所示出的压缩装置90可以具有与排气歧管24耦合的涡轮90a和经由中间冷却器200与进气歧管22耦合的压缩机90b，中间冷却器200可以是空气对空气的热交换器，但也可能是水冷却的。涡轮90a通常经由驱动轴92耦合到压缩机90b。可使用连续涡轮增压器布置、单VGT、双VGT或涡轮增压器的任一其他布置，并且可能在压缩装置系统内部比如在双级压缩之间包含冷却器。

[0042] 如上，进气通道190可以包含增压空气冷却器200（CAC）（例如中间冷却器），以便降低涡轮增压的或机械增压的进气的温度。由输入流202和输出流204所示出的冷却剂流以箭头表示；例如增压空气冷却器200可以包含被配置为接收冷却剂的冷却剂进口202和被配置为排出冷却剂的冷却剂出口204。输入流202的来源和输出流204的目的地从图中省去了。作为输入流202和输出流204流动的冷却剂流体可以是空气或另一流体比如水、适当的化学冷却剂或其混合物。在一种情况下增压空气冷却器200可以被认为是水冷却的，且在另一情况下它可以被认为是空气冷却的。在增压空气冷却器200中的冷却剂可以在冷却剂通道206中循环。应当明白的是冷却剂通道206可以具有几何特征，其被配置为辅助在进气通道190和冷却剂通道206之间的热传递。这样，热量可以经由增压空气冷却器200从进气通道190汲取。因此，可以降低输送到燃烧室的进气的温度，从而增加了空气压力并且增加了燃烧效率。

[0043] 根据本公开的实施例可以通过使用单个增压空气冷却器200提供两个或更多热传递配置，以致以第一配置使第一量的热传递成为可能并且以第二配置使第二量的热传递成为可能。这样在多于一个进气流量需求的运行过程中可以更好地满足发动机效率的要求。额外地或替代地，可以避免过量的冷凝物积聚。在图1中并且也在以下图中示出了示例性细节。也示出了一些改变。

[0044] 图2示出带根据一个示例性实施例的增压空气冷却器布置220的正视透视图，去掉了一部分以便示出其一些内部细节。增压空气冷却器布置220可以包含增压空气冷却器200，其具有被配置为从增压空气冷却器200的内侧到增压空气冷却器200的外侧传递热量的可运行的热传递区域222。增压空气冷却器布置220也可以包含阀门224，其被配置为从相对大的区域226到相对小的区域228改变可运行的热传递区域。

[0045] 增压空气冷却器布置220也可以包含位于增压空气冷却器200中的多个冷却管道230。基本上全部的多个冷却管道可以限定相对大的区域226。多个冷却管道230的一部分可以限定相对小的区域228。进口箱232可以位于进气通道190（例如图1）和增压空气冷却器200之间，从而向多个冷却管道230提供了流体的通路。阀门224可以位于进口箱
232中。

[0046] 不同实施例可以包含具有不同数量的冷却管道的增压空气冷却器200，并且用于相对小区域228的冷却管道的数量也可以改变。在一个示例中，基本上全部的多个冷却管道可以包括二十一根管道，并且可以包括相对小的区域228的多个冷却管道的一部分可以包括九根管道。

[0047] 增压空气冷却器进口箱232可以经密封用于与增压空气冷却器200的进口侧流体地相连通。板234可以布置在增压空气冷却器进口箱232中，以便经由其中的铰链236铰接地移动，以便从相对大的区域226和相对小的区域228的一个到另一个选择性地改变可运行的热传递区域。板234可以与增压空气冷却器进口箱232枢转地耦合，以便选择性地阻隔进入增压空气冷却器的一部分的流，从而使可运行的热传递区域222改变为相对小的区域228。相对小的区域228可以是在从第一组管道开口240可进入的第一组管道238中的区域；并且其中相对大的区域226可以是在第一组管道238中的区域和从另外的第二组管道开口244可进入的第二组管道242中的区域的结合。

[0048] 阀门224可以是挡板阀或与其类似的阀门。阀门224可以包含阀座构件246，其包含基本平的固定构件，一个或更多孔248从其穿过。闭合构件234例如挡板或板可以被配置为从与阀座构件246间隔开来的第一位置以箭头250所指示的方向移动，从而打开一个或更多孔248，这样进气能够于其中流进相对大的区域226，直到邻近阀座构件246的第二位置，从而闭合一个或更多孔248，这样进气能够仅流进相对小的区域228。

[0049] 进口箱232可以耦合到增压空气冷却器200的进口侧252。划分件254可以使进口箱232分隔成两部分，第一部分256和第二部分258。阀门224可以位于划分件254处，并且可以被配置为打开从而允许进气气流进入相对大的区域226，并且可以被配置为闭合从而允许进气气流仅进入相对小的区域228。划分件254可以是阀门224的部分。例如划分件254可以是阀座。划分件254也可以是功能性地使增压空气冷却器200分成两个部分的划分线或基准等等。一些实施例可以包含两个或更多划分件，它们使进口分成三个或更多部分。在一些示例中，本发明所描述的关于进口箱232的一种或更多配置可以替代或另外地包含在图2所示的出口箱260中。增压空气冷却器200可以包含多个管道230，其从进口侧252延伸到出口侧264，基本全部的多个管道在出口侧264可以是处在相互流体连通中。

[0050] 划分件254可以使多个管道230的进口侧252分成在划分件的第一侧268上相互流体连通的第一组管道266和在划分件的第二侧272上相互流体连通的第二组管道270。在划分件254上可能存在着孔248以便允许进气经过划分件254。挡板234可以被配置为从孔248移开从而允许进气经过孔248，并且相反地朝向与孔的密封接合移动，以便阻止进气经过孔248。

[0051] 应当明白的是全部管道在进口侧反而可以流体连通中并且在出口侧分成两个或更多管道部分。类似配置的挡板也可以包含在出口箱中，并且起到控制流体是否允许经过类似配置的孔还是阻止其经过的作用。

[0052] 图3A和3B示出在打开位置（图3A）和闭合位置（图3B）的阀门224的横截面图。挡板234可以具有第一侧275和第二侧277。当挡板234处在与孔248密封接合的状态时，在第一侧275上的第一区域279可以暴露在第一压力下，并且在第二侧277上的第二区域
281可以暴露在第二压力下。在第二侧277上的第二合力285（其可以由第二压力和第二区域的乘积所决定）与在第一侧275上的第一合力283（其可以由第一压力和第一区域的乘积所决定）相比，倾向于使挡板234保持在朝向密封接合的状态。具体地，在进气穿过增压空气冷却器以后例如当穿过第一组管道238时，随着挡板的闭合进气的压力将会降低。第二压力可以是静态压力，其基本上是由在增压空气冷却器的出口侧和挡板的第二侧之间经由第二组管道流体连通而产生的。第一压力可以基本上由进口空气压力所产生。在进口侧
252在闭合的挡板上方打开并且在出口侧264向出口箱260打开的管道于是可以基本上起到能够与更低的静态压力相连通的连续的容量空间（volume）的作用。

[0053] 不同实施例可以包含致动器（未示出），以便打开和闭合挡板234。致动器可以是如下中的一个或更多：电子致动器、真空控制的致动器、机械压力膜和脉冲宽度调制的电子控制器。当进口空气经允许经过增压空气冷却器的全部管道时例如当挡板打开时，进口空气也将会经历压力的降低，并且挡板将会在两侧都暴露在引入的进气的压力中。这样，致动器可能仅需要提供原动力来打开和闭合挡板，以便使挡板从打开状态改变为闭合状态，但可以不需要提供力量而使挡板保持打开或使挡板保持闭合。这种运行在发动机向车辆提供电力的车辆应用中是特别有利的，因为它能够减少电力消耗并因此增加整体车辆燃料经济性。

[0054] 图4和6-9示出增压空气冷却器箱的不同示例，例如进口箱232或出口箱。图4示出带有处在闭合状态的阀门元件424的示例性增压空气冷却器箱，而图6示出图4所示的示例性增压空气冷却器箱，其中阀门元件424处在打开状态。图7-9示出示例性增压空气冷却器箱的额外的视图。图5示出示例性挡板234的一侧视图，其可能包含在进口箱和/或出口箱中。进口和出口箱（例如图2中的232、260）可以经密封以便与增压空气冷却器的一侧流体连通，并且阀门可以包含铰接地定位在增压空气冷却器箱和增压空气冷却器的一侧之间的接合点处的板。

[0055] 也参考图5，板434可以以轴492与进口箱枢转地耦合，并且它可以进一步包括一个或更多扭簧494，扭簧494与轴492耦合以便使板434朝向增压空气冷却器偏置。图4示出了不同示例，其中板434可以在近端496与进口箱232枢转地耦合，并且它进一步包括在板的远端498的被配置为偏置使板434的移动偏置件497。在一些情况下，板或挡板可能在两端都被偏置、以不同方式偏置或者可能一点也不偏置。在一些情况下带有原动力的致动器可能使板偏置。

[0056] 返回到图2，不同实施例可以提供增压空气冷却器箱232、260，它可以包含流体地耦合流体管路190（例如图1）的第一侧、流体地耦合增压空气冷却器的第二侧以及阀门元件224。阀门元件可以具有被配置为允许流体穿过增压空气冷却器的第一部分的第一位置；以及被配置为允许流体穿过增压空气冷却器的第二部分的第二位置，其中第一部分比第二部分更大。

[0057] 流体可以是进气。阀门224（或者例如图4中的424）可以包含固定在增压空气冷却器箱232、260内部的划分件254，其使增压空气冷却器箱232、260分成第一部分256和第二部分258。流体管路190（例如图1）可以被配置为使进气进入第一部分256。在划分件254中可能存在着孔248。挡板234与划分件254可以是铰接地连接的。阀门224可以具有第一位置，在第一位置中挡板大部分没有与划分件接触，以致孔248是打开的。阀门224可以具有第二位置，在第二位置中挡板大部分与划分件接触，以致孔是闭合的。

[0058] 转移到图3A和3B，孔248的尺寸可以设置为暴露挡板的第一侧275的第一区域279，以致第一区域279和当孔由挡板闭合时施加在第一区域上的第一流体压力的数学乘积在挡板234上产生打开力234。挡板277的第二侧可以具有第二区域281，以致第二区域281和施加在第二区域上的第二流体压力的数学乘积在挡板上产生闭合力，其中闭合力
285可以比打开力283大。致动器可以被配置为使挡板从第一位置移动到第二位置。

[0059] 增压空气冷却器箱的第一部分可以实质上是整个增压空气冷却器，并且第二部分可以是小于整个增压空气冷却器。增压空气冷却器箱的第一部分可以是第二部分的超集。因此第二部分可以是第一部分的子集。

[0060] 增压空气冷却器箱可以是增压空气冷却器进口箱232，其具有带有相对小的进口侧252和相对大的出口侧253的基本上梯形的形状。出口侧253可以具有基本直线周边边缘，其被配置为与增压空气冷却器200的基本直线侧面的边缘密封接合。阀门元件224可以包含在出口侧253耦合到进口箱的板234，以便从第一位置向第二位置铰接地运动，在第一位置中板形成角度进入由增压空气冷却器箱232的外侧壁255限定到空间中，在第二位置中板抵靠增压空气冷却器的侧面。

[0061] 返回到图4，阀门元件424可以包含与增压空气冷却器箱的第二侧铰接耦合的板。当在第一位置时，板434可以形成与增压空气冷却器的侧面成大于0deg的角度，从而允许空气流进增压空气冷却器的传热管道的末端。当在第二位置时，板可以与增压空气冷却器的传热管道的末端齐平，从而显著地阻止空气流进传热管道的末端。在一些示例中，角度可以是大约7deg。

[0062] 如图5所示，在一些示例中板434可以包含表面形貌502，其可以被配置为紧密匹配传热管道的末端。一些示例可以包含偏置件494，其被配置为朝向第一位置或者第二位置铰接地偏置板。

[0063] 不同实施例可以为发动机提供增压空气冷却器布置。增压空气冷却器布置可以包含第一工作剩余容量空间、第二非零工作子容量空间以及阀门元件，阀门元件被配置为使增压空气冷却器能够选择性地使用第一工作容量空间或第二工作容量空间来冷却增压空气。

[0064] 阀门元件可以位于进口箱和出口箱的其中之一或两者中。阀门元件可以包含偏置件以便使板偏置到第一位置，在第一位置中第一工作容量空间可以由增压空气冷却器所使用。在增压空气冷却器布置范围内的预定压力条件可以倾向于使板保持在第二位置，在第二位置中第二工作容量空间可以由增压空气冷却器所使用。

[0065] 进口箱可以与增压空气冷却器耦合，并且预定压力条件可以是在第一压力和第二压力之间的压差，其中第一压力在板的第一侧上由进口空气所引起，并且第二压力在板的第二侧上由静态压力所引起，该静态压力是由与增压空气冷却器的出口侧流体连通所产生的。预定的压差可以是例如4kPA或可以是在近似2kPA和6kP之间。

[0066] 当满足了从一系列条件中选择的一个或更多预定条件时可以致动阀门元件，其中一系列条件可以包含环境空气温度、发动机温度、增压空气压力、增压空气密度/浓度、环境空气湿度以及发动机转速。

[0067] 在一些实施例中，工作容量空间的其中之一可以是旁路，在旁路中进气可以从进口侧流到出口侧，在那里几乎没有发生来自进口空气的热传递，例如因为旁路没有与冷却流体（比如冷却空气和/或冷却剂）相互作用，并且与其热力地分隔和间隔开来。一些实施例可以包含具有多个管道的增压空气冷却器，以便使进口空气从进口侧流到出口侧。多个管道的至少一个可以是旁路管道，旁路管道中基本上没有发生热传递。阀门元件可以被配置为使进口空气选择性地流过旁路管道。旁路管道或管道可以是第一或第二工作容量空间的其中之一，或者可以是增压空气冷却器布置的第三部分。

[0068] 在一些实施例中，第一工作容量空间可以包含与第二工作容量空间不同的热传递效率。热传递效率可以以一种或更多方式而不同，例如它们可以在散热片密度、包含湍流器、湍流器数量、流率、散热片尺寸、散热片长度、散热片数量、流体路径长度等等方面而有所不同。

[0069] 图10示出运行根据本公开的发动机的增压空气冷却器的示例性方法的流程图。方法600可以包含：在610提供一种阀门布置，该阀门布置选择620和630中的一个或另一个，在620使流体流进增压空气冷却器的第一容量空间；并且在630使流体流进增压空气冷却器的第二容量空间，第二容量空间是第一容量空间的一部分。

[0070] 图11示出图6所示的方法610的修改的流程图。提供阀门布置610可以包含在740在进口箱中定位板。修改的方法700可以包含在750移动板，以便提供使流体进入增压空气冷却器的基本上全部管道的进口，从而允许流体仅流进第一容量空间；并且在760移动板以便闭合使流体进入管道的子集的进口，从而允许流体仅流进第二容量空间。

[0071] 图12示出运行根据本公开的增压空气冷却器发动机的另一示例性方法的流程图。方法800可以包含在810当发动机是在热环境条件下运行时使流体流进增压空气冷却器的第一容量空间；并且在820当发动机是在潮湿的或较冷的条件下运行时使流体流进增压空气冷却器的第二容量空间，第二容量空间可以是第一容量空间的一部分。

[0072] 应当明白的是图1所示的发动机10仅以示例为目的示出，并且本发明所描述的系统和方法可以实施或应用于在具有任一合适的组件和/或组件布置的任一其他合适的发动机中。

[0073] 本发明中描述的特定的例行程序可以代表任一数量的处理策略（比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等）中的一个或更多。同样，所示出的不同行为、操作或功能可以以示出的顺序、并行地或在一些情况下省略地执行。同样，处理的顺序不是实现本发明所描述的示例性实施例的特征和有利条件必须要求的，而是为了示出和描述的简洁的目的而提供。一种或更多示出的行为、功能或操作可以依据所使用的特别的策略重复地执行。进一步，所描述的操作、功能和/或行为可以图示地表示将要被编程到控制系统中计算机可读的存储介质中的代码。

[0074] 仍然进一步，应当明白的是本发明所公开的系统和方法基本上是示范性的，并且这些特别的实施例或示例不认为是限定的含义，因为预期到无数的改变。于是，本公开包含本发明所公开的不同系统和方法的所有新颖且非显而易见的组合及其任一和全部等同物。