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相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月21日提交的德国专利申请号 102012216971.7的优先权，为了所有的目的其整个内容通过引用结合于 此。

技术领域

本发明涉及用于从涡轮增压器装置的进气道排出液体的方法，其具 有能够用至少一个涡轮增压器增压的内燃发动机，并且具有设置在该涡 轮增压器和该内燃发动机之间的进气道中的增压空气冷却器。

背景技术

近来的实验已经显示，在内燃发动机中，特别是在汽油或奥托循环 发动机中，由于进气中含有的油，例如以油滴或油蒸气的形式，这种发 动机产生并排除大量的排气颗粒。包含在进气中的油量由来自设置在该 内燃发动机的进气道中或连接于该内燃发动机的进气道的部件——例 如，涡轮增压器或曲轴箱通风或进口阀装置——的泄漏损失引起的。进 气中的油可以容易达到接近将来的排气标准的极限值的颗粒物排放水 平。为了遵守所述排气标准，因此希望尽可能减少进气中的油含量以便 在内燃发动机的排气管中无需使用昂贵的颗粒物过滤单元。

业已知道，在增压空气冷却器中的空气或空气混合物的冷却期间， 在湿气（例如，水）能够从进气中凝结出来。此外，在被凝结出来之后 湿气能够从增压空气冷却器排出。

例如，US 8,061,135公开了一种用于从内燃发动机的涡轮增压器装 置的增压空气冷却器的内部排放冷凝物的排放装置。软管元件的第一端 以流体引导的方式连接于增压空气冷却器的下游端，这个软管元件的第 二端以流体引导的方式直接连接于内燃发动机的进气歧管，绕过节气门 挡板。当内燃发动机处于激活状态时，响应于由该节气门挡板产生的压 力梯度，该软管元件连续地除去来自增压空气冷却器的冷凝物。

本发明人已经认识到上面的问题以及用诸如US 8,061,135中所描 述的途径有关的问题。例如，在增压空气冷却器中不存在用于和收集冷 凝物的容器，具体说用于收集油滴的容器。而且，为了除去冷凝物使用 软管元件占用发动机的空间。

发明内容

在一个例子中，一些上述问题可以通过用于从涡轮增压器装置的进 气道排出液体的方法来解决，包括，将液体收集在包括液体出口的液体 收集器中。因此，液体出口可以由增压空气冷却器下游的可转换阀关闭。 根据该液体收集器的温度和该液体收集器的压力，按照确定的打开频率 和打开持续时间，可以调节该可转换阀。以这种方式，可以可靠地实现 油从涡轮增压器装置的进气道排出的技术效果，因而减少来自车辆的排 放物。

应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思， 这种构思在详细描述中进一步描述。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指出的任何缺点的 实施方式。

附图说明

图1示出包括液体收集器的内燃发动机系统的示意图。

图2A示出用于操作液体收集器阀的示范性方法。

图2B示出液体收集器阀的打开持续时间的曲线图例子。

图3示出包括液体收集器的增压空气冷却器的示意图。

图4示出包括液体收集器的增压空气冷却器的侧视图。

图5示出包括液体收集器和空气引导板的增压空气冷却器的俯视 图和侧视图。

图6示出包括旋风式分离器液体收集器的增压空气冷却器的俯视 图和侧视图。

图7示出包括结合在进气歧管中的液体收集器的内燃发动机系统 的示意图。

图8示出包括结合在进气歧管中的液体收集器的增压空气冷却器 的两个不同的侧视图和一个俯视图。

图9示出形成包括结合在进气歧管中的液体收集器的增压空气冷 却器的U形形状的两个不同的侧视图和一个俯视图。

图10示出包括结合在V型结构发动机的进气歧管中的液体收集器 的增压空气冷却器的前视图和俯视图。

具体实施方式

通过根据本发明的方法从涡轮增压器装置的进气道排出的液体不仅 可以包括水，而且特别是还可以包括油。在本发明的上下文中，该进气 道可以包括设置在内燃发动机的燃烧室或燃烧空间的上游的内燃发动 机的任何进入空气引导部件和燃烧空气引导部件。根据本发明，在进气 道中形成的液体，能够在增压空气冷却器的下游，被收集在液体收集器 中。因此液体收集器能够截获例如在增压空气冷却器中凝结出的油蒸 气，并且同样也能够截获在增压空气冷却器中凝结出的水。因此收集在 液体收集器中的液体可以是水和油的混合物。为了进一步在增压空气冷 却器中、从进入空气或增压空气中分离尚未以油蒸气的形式凝结出的 油，具体说，例如，包含在进气中的油滴，液体收集器可以构造成使得 油滴可以从进气中被分离。增压空气冷却器下游的液体的收集具有优 点，即，诸如水和油的液体可以在增压空气冷却器中凝结出。而且，油 可通过油分离装置油可以从增压空气中分离并且可以收集在该液体收 集器中。

图1示意地示出包括液体收集器的内燃发动机系统的示意图。涡轮 增压器装置1包括可以用涡轮增压器2增压的内燃发动机3，和可以在 该涡轮增压器2和内燃发动机3之间设置在该内燃发动机3的进气道中 的增压空气冷却器4。在图1所示的一个示范性的涡轮增压器装置1中， 该内燃发动机3是奥托循环发动机。

该内燃发动机3包括连接至形成内燃发动机3的进气道的燃烧空气 引导部件的进气管或进气歧管5，和连接至形成内燃发动机3的排气道 的排气引导部件的排气歧管6。该涡轮增压器装置1可以具有进气歧管 5，其包括用于检测该进气歧管5中的进入空气的空气压力的压力传感 器7。节气门挡板单元8可以设置在该进气歧管5的上游的进气道中。 用于检测该进气道中的进气压力的进气压力传感器9可以设置在节气门 挡板单元8的上游。

在进气道的更上游，液体收集器10可以与增压空气冷却器4结合。 该液体收集器10可以收集液体，具体说水和油，其可以从进气道中的 燃烧空气中分离。液体收集器10具有液体出口11，其可以用由控制装 置23控制的电可转换阀12关闭。因此，至少在增压空气冷却器4中凝 结的水和在其中凝结的油蒸气被收集在液体收集器10中。在一个例子 中，阀12可以是仅仅具有打开操作位置和关闭操作位置的阀，它可以 在打开操作位置和关闭操作位置之间转换（例如，电转换）。

在该示范性的涡轮增压器装置1中，液体收集器10可以直接连接 于增压空气冷却器4，以便形成结构单元。具体说，增压空气冷却器4 可以包括在进入侧的进入空气进口和在离开侧的进入空气出口，其中液 体收集器10形成该增压空气冷却器4的进入空气出口。因此，液体收 集器10可以是增压空气冷却器4的一体的部件，使得增压空气冷却器4 和液体收集器10可以是特别紧凑的结构。

在另一个例子中，液体收集器10也可以与增压空气冷却器4分开设 置在进气道中。因此，节气门挡板单元8和进气歧管5，其中在后一种情 况下，在增压空气冷却器4中产生的冷凝物（水和油）可以相应地被引 导到液体收集器10中并且收集在那里。

而且，液体收集器10的液体出口11可以经由排放管13以流体引导 的方式连接于内燃发动机3的曲轴箱或油底壳。当阀12打开时，液体（例 如，水和油的混合物）可以经由所述排放管13从液体收集器10中被排 放到内燃发动机3的曲轴箱或油底壳中，如图1中用排放管13上的相应 的箭头方向所示。如图1所示，阀12可以设置在排放管13中并且打开 和关闭液体出口11。在另一个例子中，阀12可以直接设置在液体收集器 10的液体出口11。

而且，涡轮增压器2可以设置在增压空气冷却器4的上游，在进气 道中被压缩的进入空气经由设置在涡轮增压器2的上游的空气滤清器14 被涡轮增压器2吸入。在一个例子中，涡轮增压器2的下游出口可以经 由进气压力排放阀15以流体引导的方式连接于该涡轮增压器2的上游进 口。该进气压力排放阀15可以根据节气门挡板单元8的突然关闭排放涡 轮增压器2的下游的进气道中的过量的增压压力，从进气道的所述部分 中到涡轮增压器2的进入侧。

涡轮增压器装置1的涡轮16可以在排气歧管的下游设置在内燃发动 机3的排气管中。涡轮16由从排气歧管6中流出的排气流驱动。反过来， 涡轮16又驱动涡轮增压器2。涡轮16和涡轮增压器2可以经由轴17机 械地连接。

在涡轮增压器装置1中，排气流可以经由废气门或旁通阀18被引导 绕过涡轮16，以便能够控制涡轮旋转速度并且因此控制该内燃发动机3 的进气道中的涡轮增压器2的进气压力。最后，涡轮16下游的排气管可 以包括用于排气后处理的三元催化转换器19。

涡轮增压器装置1可以包括具有一个关断阀或单向阀22的第一曲轴 箱通风管20和第二曲轴箱通风管21。该关断阀或单向阀22可以构造成 排放内燃发动机3的曲轴箱中的过量的压力或者到进气歧管5（第一曲轴 箱通风管20）或到涡轮增压器2的上游进入侧中（第二曲轴箱通风管21）。

现在参考图2A，图2A示出示范性的方法200，该方法包括操作液 体收集器阀。根据本发明，只有液体收集器中的温度高于预定的温度阈 值时可以进行从涡轮增压器装置的进气道中排放液体。而且，当液体收 集器中的压力高于预定的压力阈值时可以发生从液体收集器排放液体。

在202，该方法包括估测和/或推知发动机工况。发动机工况可以包 括，例如，发动机速度、发动机温度、催化剂温度、增压水平、歧管空 气压力（MAP）、质量空气流量（MAF）、环境条件（温度、压力、湿 度等）。在204，该方法包括判断发动机负荷是否低于阈值。例如，在发 动机冷起动期间，液体收集器的温度可以低于阈值。因此，在210，液体 收集器阀可以关闭，以便保持包含在液体收集器中的液体。但是，如果 发动机负荷不低于阈值，则在206，该方法包括判断液体收集器温度（T_coll） 是否高于预定的温度阈值（T_thres）。由于液体可以包含水和油，该温度 阈值确保液体收集器的温度可以高于该液体的凝固温度。在一个例子中， 该温度阈值可以确定成使得涡轮增压器装置外面的温度或环境温度高于 液体的凝固温度。因此，在从液体收集器排放液体期间温度阈值可以防 止液体的冻结。在另一个例子中，该温度阈值可以设置在高于收集在液 体收集器中的液体的凝固温度的值。如果液体收集器的温度处在低于该 液体的凝固温度，关闭液体出口的阀可能冻结在其打开位置。如果T_coll不高于T_thres，则方法在210继续，在210该方法包括根据发动机工况（例 如发动机增压）调节液体收集器阀。例如，液体收集器阀可以调节到关 闭位置。

返回到206，如果在206T_coll高于T_thres，则方法包括判断液体收集 器的压力（P_coll）是否高于预定的压力阈值（P_thres）。例如，相对于内燃 发动机的曲轴箱或油底壳中的油填充水平的液体收集器的实际空间设置 可以不包括将液体从该液体收集器排出到曲轴箱或油底壳中的自然重力 引起的排出力。因此，压力阈值可以确定成使得液体收集器中的压力可 以高于曲轴箱或油底壳中的压力。在208，如果P_coll不高于预定的压力阈 值P_thres，则在210，根据发动机工况调节液体收集器阀。例如，在低发 动机增压条件下，液体收集器中的压力可以低于压力阈值。因此，液体 收集器阀可以调节到关闭位置，以便保持包含在液体收集器中的液体。

返回到208，如果P_coll高于P_thres，则在212，该方法包括确定液体收 集器阀的打开频率（Freq）。在打开频率被确定之后，在214确定打开 持续时间。在一个例子中，该值可以根据预先确定的打开频率（Freq） 的特性曲线图（F_map）和预先确定的打开持续时间（Dur）的特性曲线图 （D_map）来确定。在另一个例子中，打开频率（Freq）可以根据液体收集 器的压力（P_coll）和油底壳的压力（P_eng）之间的压力差来确定。在另一 个例子中，打开持续时间（Dur）可以根据液体收集器的压力（P_coll）以 及液体收集器的温度（T_coll）来确定。因此，相应的特性曲线图F_map和 D_map可以储存在执行根据本发明的方法的控制装置中。

而且，液体收集器的温度和压力两者可以根据涡轮增压器装置的发 动机工况（例如发动机增压水平）来确定，该涡轮增压器装置包括进气 道中的当前进气压力、曲轴箱中或油底壳中的当前压力、以及曲轴箱中 或油底壳中的油的温度。

在另一个例子中，确定打开频率包括根据液体收集器中的压力和内 燃发动机的曲轴箱或油底壳中的压力之间的压力差和内燃发动机的温度 至少一个确定打开频率。以这种方式，根据液体收集器中的压力和内燃 发动机的曲轴箱或油底壳中的压力之间的压力差确定打开频率首先确保 曲轴箱或油底壳中的压力不会由于从液体收集器中排出液体的过分频繁 而增加超过阈值。例如，基于进气道中的非常高的进气压力，如果压力 差比较高，则可以发生频繁的排放。相反，在低压力差的情况下，排放 过程可以更频繁地进行。

而且，打开频率可以根据预先确定的数学函数进行计算，其中上面 所述的压力差和内燃发动机的温度的参数可以用作输入变量。但是，打 开频率可以通过预先确定的并储存的相应的压力差值和温度值的特性曲 线的帮助来确定。

在已经确定打开频率和打开持续时间之后，在216，该方法包括根 据打开频率和打开持续时间调节液体收集器阀。因此，液体可以经由排 放管从液体收集器排放到内燃发动机的曲轴箱或油底壳中。在一个例子 中，确定阀打开的频率和持续时间确保收集在液体收集器的液体从进气 道可靠地排放到内燃发动机的曲轴箱或油底壳。此外，通过确定阀打开 的频率和持续时间，从液体收集器排出液体以及曲轴箱或油底壳中的压 力和/或太多的水收集可以不增加超过预定的阈值。结果，阀12可以打开 该打开持续时间（Dur），并且在218，可以随后再一次关闭。可以重复 上述的方法，使得根据预定的打开频率可以进行后来的确定、打开、排 放以及关闭的步骤。

在一个例子中，包含在液体中的和进气道的进气中分离的油可以返 回供给内燃发动机的油路。以这种方式被排放的油或者通过内燃发动机 中的燃烧过程或者被直接排放到涡轮增压器装置的环境中因此不能以非 控制的方式进入环境中。因此根据本发明的方法，首先以环境兼容的方 式从内燃发动机的进气道中可靠地排放液体，并且其次有助于大大减少 内燃发动机的微粒排放物。

在另一个实施例中，确定打开频率作为内燃发动机温度的函数确保 没有过量的水收集在内燃发动机的油路中。例如，当内燃发动机的温度 仍然比较低时，可以不从液体收集器中排放液体。此外，内燃发动机的 温度越高并且因此内燃发动机的油路中的油温度越高，在液体已经被排 放到曲轴箱或油底壳之后，包含在液体中的水蒸发越快，并且液体排放 到曲轴箱或油底壳越频繁。

在另一个实施例中，确定打开持续时间包括作为至少液体收集器中 的压力或和液体收集器的温度的函数确定打开持续时间。在这种情况下， 确定打开持续时间可以根据预定的数学函数来计算，其中至少液体收集 器的压力和液体收集器的温度的参数可以用输入变量。该打开持续时间 可以根据预定的并且储存的相应的压力值和温度值的特性曲线图来确 定。

在另一个实施例中，液体收集器的温度可以通过检测包括环境温度 传感器的环境温度来确定。例如，液体收集器的温度可以通过对该液体 收集器的液体温度建模来确定。液体收集器的液体温度可以根据环境温 度和/或包括进气道中的进气压力和/或流过增压空气冷却器之后的进入 空气的温度的涡轮增压器装置的当前运行状态建模。可选地，液体收集 器中的液体温度也可以根据液体收集器中的单独的温度传感器来确定。 液体收集器的温度的确定可以用来防止，如果温度接近于液体的凝固温 度，从液体收集器中排放液体。

在又一个实施例中，液体收集器中的液体水平（液位）可以根据液 位传感器来检测。因此，打开频率可以作为检测的液位的函数附加地计 算。为此，液位传感器可以设置在液体收集器中。通过使打开频率适应 于液体收集器中的实际的液位，用于从涡轮增压器装置的进气道中排出 液体的方法可以大大优化，例如，依靠仅仅在一定量的液体已经实际收 集在液体收集器中时打开阀，和/或依靠只在涡轮增压器装置的其中比较 大量的液体从进气道的进入空气中分离的运行状态中较频繁地打开阀。

为了能够实施根据本发明的方法而没有环境温度接近液体的凝固温 度的危险，本发明的另一个实施例提供如果液体收集器的温度低于预定 的温度阈值，则液体收集器和/或阀和/或排放管被加热。例如，还提供该 加热用电进行或可选地通过用于冷却内燃发动机的在冷却剂装置中循环 冷却剂进行加热。

在液体收集器与重力有关设置在到内燃发动机的曲轴箱或油底壳的 排放管的进口位置之上的情况下，根据本发明的再一个有益的改进，提 供即使在内燃发动机关闭之后阀打开预定的打开持续时间，使得液体收 集器中的液体能够仅仅在重力的作用下从液体收集器中排放。因此，在 内燃发动机关闭之后液体收集器能够完全排空。

根据本发明的另一个实施例，用于执行本文中所描述的用于从涡轮 增压器装置的进气道中排放液体的根据本发明的方法的涡轮增压器装置 具有内燃发动机，该内燃发动机利用至少一个涡轮增压器经由进入空气 引导进气道能够被增压并且具有曲轴箱和/或油底壳，并且所述涡轮增压 器装置在该涡轮增压器和内燃发动机之间具有设置在该进气道中的增压 空气冷却器。还有，用于收集存在于该进气道中和/或进入空气中的液体 的液体收集器设置在该增压空气冷却器的下游的进气道中。该液体收集 器具有液体出口，该液体出口能够利用可转换的，具体说电转换的阀关 闭，并且所述液体出口能够以流体引导的方式连接于内燃发动机的曲轴 箱和/或油底壳。

正如在上面关于图2所描述的，用于从涡轮增压器装置的进气道中 排放液体的方法包括，进气道包括设置在该内燃发动机的燃烧室或燃烧 空间的上游的内燃发动机的任何进气引导部件或燃烧空气引导部件。借 助于根据本发明的在增压空气冷却器下游的液体收集器，形成在该液体 收集器的上游的进气道中的液体能够被收集在该液体收集器中。因此， 该液体收集器能够截获，例如，可以在增压空气冷却器中冷凝出的油蒸 气和/或水。因此，收集在液体收集器中的液体通常是水和油的混合物。 在液体收集器的液体出口和内燃发动机的曲轴箱和/或油底壳之间能够由 可转换阀产生的流体引导的连接允许包含在进入空气中并且从进气道中 分离并返回到内燃发动机的油路中的油的可靠的和环境兼容的供给。以 这种方式排出的油因此不能通过直接排放到涡轮增压器装置的周围环境 中或经由内燃发动机中的燃烧过程以非控制的方式进入到环境中。除了 其他因素之外，根据本发明的涡轮增压器装置因此也有助于大大减少内 燃发动机的颗粒排放物。

现在参考图2B，图2B示出液体收集器出口阀的打开持续时间的示 范性曲线图300。因此，该液体收集器的液体收集器出口阀可以根据来自 液体收集器和油底壳的压力的压力差进行调节。而且，正如上面关于图 2A所示描述的，收集器可以根据该液体收集器的压力和液体收集器的温 度进行调节。以这种方式，只有温度和压力条件两者同时满足，该液体 收集器的出口阀打开频率和持续时间才可以确定。

曲线图300示出液体收集器阀的示范性调节包括阀在y轴上的阀定 位（例如，打开或关闭）和在x轴上的频率。在一个例子中，该液体收 集器阀可以是电可转换阀。从液体收集器排放液体可以包括液体收集器 出口阀，使得该液体收集器出口阀可以响应于收集器的相互相关的温度 和压力。在一个例子中，排放液体包括脉冲宽度调制到发动机的曲轴箱 或油底壳的该收集器的液体出口阀。以打开持续时间和频率调节液体收 集器出口阀可以叫做脉宽调制（PWM）。因此，调节液体收集器出口阀 可以包括：液体收集器出口阀的占空比包括具有根据频率306提供的脉 冲宽度304的脉冲302。而且，调制的频率和脉冲宽度可以响应于从进气 口到曲轴箱或油底壳的压力差。例如，当压力差增加时打开频率可以增 加，因此压力差可以是液体收集器中的压力（P_coll）和曲轴箱或油底壳中 的压力（P_eng）之差。而且，当液体收集器的温度增加时液体收集器阀的 打开频率可以增加。因此，由于液体收集器中的压力和液体收集器的温 度增加脉宽打开时间可以增加。例如，基于液体收集器的压力和温度， 曲线图300中的PWM可以包括具有打开持续时间d1和频率306的脉宽 304。在这个例子中，脉宽包括25%的占空比。在另一个例子中，如果液 体收集器的压力和温度继续增加，该脉宽持续时间d1和频率也可以增加， 导致占空比增加。此外，即使在可以响应于道路坡度的发动机关闭之后 也可以继续发生脉宽调制。在另一个例子中，调节打开频率可以基于液 体收集器的液面高度。此外，如果液体收集器的温度下降低于阈值，则 增加液体的温度可以包括加热该液体收集器。

以这种方式，该方法包括，将液体收集在增压空气冷却器下游的发 动机进气道收集器中。而且，方法包括液体收集器出口阀，该阀可以对 相互有关的收集器的温度和压力起反应，脉宽调制到发动机的曲轴箱或 油底壳中的液体收集器的液体出口阀，调节的频率和脉宽调制对从进气 口到曲轴箱或油底壳的压力差起反应。

现在参考图3，图3示出关于图1的涡轮增压器装置的具有液体收 集器的增压空气冷却器的侧视图。基于增压空气冷却器29和液体收集器 30，图3所示的涡轮增压器装置不同于图1所示涡轮增压器装置。如从 图3能够看到的，增压空气冷却器29具有进入空气进口31和进入空气 出口32，其中液体收集器30设置成使得该装置可以是紧凑的。液体收集 器30形成具有增压空气冷却器29的结构单元。通过该增压空气冷却器 29和液体收集器30的进入空气的流动方向用在进入空气进口31和进入 空气出口32的相应的箭头指示。在图3所示的例子中进入空气从左向右 相应地流过增压空气冷却器29和液体收集器30。

图3还示出液体收集器30中的隔板33。该隔板可以将液体收集器 30分成主要引导进入空气流的第一容积34，和主要收集液体的第二容积 35。在一个例子中，该隔板33可以包括多个通孔，使得在增压空气冷却 器中凝结出的液体（例如，水和油）可以首先进入液体收集器30中，具 体说进入液体收集器的第一容积34中，并且随后在图3所示的重力加速 度（g）的作用下通过隔板33中通孔进入该第二容积35中。隔板33基 本上确保收集在第二容积35中的液体不被进入空气流再一次强制到液体 收集器30的外面。正如在图3能够看到的，进入和离开液体收集器30 的进入空气的进口孔和出口孔（对应于进入空气出口32）设置在液体收 集器30的第一容积34中。

为了紧凑，节省安装空间的涡轮增压器装置，本发明的一个有益的 改进提供增压空气冷却器具有进入空气进口和进入空气出口。因此，液 体收集器形成增压空气冷却器的进入空气出口并且与增压空气冷却器形 成结构单元。因此该液体收集器在准备运行状态是该增压空气冷却器的 一体的构成部件。该增压空气冷却器装有液体控制器，并且该液体控制 器本身因此可以具有特别紧凑的结构。

在另一个实施例中，液体收集器可以通过隔板分成引导进入空气流 的第一容积，和通过隔板收集液体的第二容积，其中该隔板具有至少一 个，优选多个通孔。该隔板确保收集在第二容积中的液体不被进入空气 流再一次强制到液体收集器的外面。用于进入空气进入和离开该液体收 集器的进口和出口孔可以设置在第一容积中，使得在增压空气冷却器中 凝结出的液体能够流过该进口孔进入液体收集器中。因此，液体通过隔 板中的至少一个通孔可以不受阻碍地从第一容积流到第二容积中，并且 保存在那里。

图4示出包括涡轮增压器装置的液体收集器的增压空气冷却器的侧 视图。而且，根据安装位置，具有液体收集器37的增压空气冷却器36 不同于图3所示的具有液体收集器30的增压空气冷却器29。如图所示， 而图3所示的增压空气冷却器29水平地设置在涡轮增压器装置中，图4 所示的增压空气冷却器36在涡轮增压器装置中具有竖直的安装位置。 由于增压空气冷却器36的竖直的安装位置和液体收集器37具有横向设 置的进入空气出口32的布局的结果，在液体收集器37中的进入空气的 流动方向在从进入空气出口32排出之前可以转向。这使得竖直设置比 水平设置具有附加的优点，即，携带在进入空气流中并且在增压空气冷 却器36中尚未被析出的液体滴（例如，水和油滴）在隔板33附近在进 入空气流的转向期间基于作用在液体滴上的离心力可以在所述隔板上 析出。随后，除了在增压空气冷却器36中冷凝的液体蒸汽之外，液体 滴可以集中在液体收集器37的第二容积35中。还有，增压空气冷却器 36的竖直设置可以便于液体的输送，该液体在重力加速度（g）的作用 下可以在其中凝结出，进入液体收集器37。

图5A示出具有根据本发明的涡轮增压器装置的液体收集器39的增 压空气冷却器38的俯视图（上图），而图5B示出具有根据本发明的涡 轮增压器装置的液体收集器39的增压空气冷却器38的侧视图（下图）。 根据增压空气冷却器38和液体收集器39，该涡轮增压器装置不同于涡 轮增压器装置1。基于液体收集器39另外具有诸如空气引导板的空气引 导元件40，增压空气冷却器38和液体收集器39不同于图3中所示的增 压空气冷却器29和液体收集器30。在这里，空气引导元件40可以以这 样的方式设置并形成在液体收集器39中，即，流过液体收集器39的进 入空气的流动方向可以在离开进入空气出口32之前在液体收集器39内 至少转向一次。以这种方式，携带在进入空气中的液体滴（例如，水和 油滴）的分离可以被进一步改善。因此，在增压空气冷却器38中尚未 析出的液体滴可以在液体收集器39中，在液体收集器39的空气引导元 件40上，在液体收集器39的壳体内壁上，或在隔板33上析出，并且 收集在第二容积35中。

为了进一步改善液体滴的分离，特别是在增压空气冷却器中尚未析 出的携带在进入空气中的油滴的形式的油的分离，根据本发明的另一个 有益的改进，提供液体收集器具有至少一个空气引导元件。在一个例子 中，该空气引导元件可以是空气引导板的形式。在这里，空气引导元件 可以以这样的方式设置并形成在液体收集器中，即，在液体收集器的进 口孔和出口孔之间流过液体收集器的进入空气的流动方向在液体收集 器内被至少转向一次。以这种方式，携带在进入空气中的液体滴可以在 空气引导元件本身上析出，或者在液体收集器的壳体内壁上析出。而且， 由于在进入空气的流动方向的转向期间作用在所述液体滴上的离心力 或惯性力，液体滴可以收集在液体收集器中。

图6示出包括涡轮增压器装置的液体收集器42的增压空气冷却器 41的俯视图（上图）和侧视图（下图），该涡轮增压器装置不同于图1 所示的涡轮增压器装置1之处仅仅在于增压空气冷却器41和液体收集 器42。该增压空气冷却器41和液体收集器42不同于图3所示的增压空 气冷却器29和液体收集器30，因此图6所示的液体收集器42是离心力 形式的或旋风式分离器。以这种方式，携带在进入空气中的液体滴可以 在液体收集器中42甚至比图5所示的实施例的情况中更有效地被分离 出。正如在上面已经描述的图3、4和5的情况，液体收集器42被隔板 33分成可以引导进入空气的上部第一容积34，和液体收集器在其中的 第二容积35。

为了更进一步改进液体滴的分离，特别是在增压空气冷却器中尚未 析出的携带在进入空气中的油滴形式的油，本发明的另一个有益的改进 提供液体收集器是离心力分离器或旋风式分离器。

图7示出用于执行根据本发明的方法的根据本发明的涡轮增压器装 置43的示意图。该涡轮增压器装置43不同于图1所示的涡轮增压器装 置1基本上在于增压空气冷却器44和液体收集器45结合在进气歧管5 中或结合在节气门挡板单元8的下游的进气管中，也就是说，与进气歧 管5形成结构单元，因此能够获得结构更加紧凑的涡轮增压器装置43。 增压空气冷却器44优选是水冷却的增压空气冷却器。

在又一个实施例中，内燃发动机具有增压空气冷却器和液体收集器 结合在其中的进气管或进气歧管。因此该增压空气冷却器和液体收集器 与内燃发动机的进气管或进气歧管形成一个结构单元。以这种方式获得 结构更加紧凑的涡轮增压器装置。在这种结构变型中，增压空气冷却器 优选是水冷却的增压空气冷却器。

图8示出与根据本发明的涡轮增压器装置的第七个示范性实施例的 液体收集器47结合的增压空气冷却器46的第一侧视图（上图）、俯视 图（左下图）和第二侧视图（右下图），该涡轮增压器装置不同于图7 所示的涡轮增压器装置43之处仅仅在于增压空气冷却器46和液体收集 器47。该增压空气冷却器46和液体收集器47结合在进气歧管5中并且 与其形成结构单元。在图8所示的一个实施例中，增压空气冷却器46 可以是具有冷却剂流进48和冷却剂流出49的水冷却的增压空气冷却 器。内燃发动机3是四气缸直列式内燃发动机。类似于图4所示的液体 收集器37的情况，由图8中的对应的箭头所示的进入空气流在液体收 集器47的隔板33的附近转向，使得在它流过增压空气冷却器46之后 仍然保持在进入空气中的液体滴可以在液体收集器47中分离出。

图9示出与液体收集器51结合的水冷却的增压空气冷却器50的第 一侧视图（上图）、俯视图（左下图）和第二侧视图（右下图），该涡 轮增压器装置不同于图7所示的涡轮增压器装置仅仅在于增压空气冷却 器50和液体收集器51。该增压空气冷却器50也不同于图8所示的增压 空气冷却器46，因此该增压空气冷却器50具有U形的形状。因此流过 该增压空气冷却器的进入空气流在U形的两个直臂中被冷却，而液体收 集器51设置在将U形的两个直臂相互连接的该U形的连接区。在这种 情况下，进入空气流在液体收集器51的隔板33的附近的末尾（latter） 区域可以转向。

图10示出与涡轮增压器的液体收集器53结合的水冷却的增压空气 冷却器52的前视图（上图）和俯视图（下图），该涡轮增压器装置不 同于图7所示的涡轮增压器装置43之处仅仅在于增压空气冷却器52和 液体收集器53。该俯视图（上图）被示出没有增压空气冷却器52。图 10所示的内燃发动机是V形布局的内燃发动机，其中该增压空气冷却 器52、液体收集器53和进气歧管5设置在该内燃发动机3的气缸盖之 间的中心的、上中间空间54中。正如在图10中能够看到的，进气歧管 5可以在内燃发动机3的每个气缸形成一个环形形状的管，借助于该环 形管，增压空气冷却器52的下游的进入空气相对于该内燃发动机3的 相应的气缸进行大约360°的旋转。液体收集器53设置在环形形状的歧 管5的最下面的位置，其中进气歧管的环形形状的进气道形成该液体收 集器53的进入空气引导容积34。该液体收集器53的液体收集容积35 可以用隔板33与所述容积34分开。

在另一个实施例中，液体收集器10和/或阀12和/或排放管13可以 用电加热器加热，或者用在用于冷却内燃发动机3的冷却设备中循环的 冷却剂加热。

在另一个实施例中，根据本发明的方法用来从具有内燃发动机—— 具体说奥托循环的内燃发动机——的机动车辆的涡轮增压器装置中排 放液体的方法，具体说，该液体是油和水的混合物，该内燃发动机可以 用至少一个涡轮增压器增压并且具有设置在该涡轮增压器和该内燃发 动机之间的增压空气冷却器。在优选的实施例中，根据本发明的涡轮增 压器装置用在机动车辆中。

应当指出，包括在本文中的示范性的控制和估测程序可以与各种发 动机和/或车辆系统结构一起应用。本文描述的具体的程序可以表示任何 数目处理策略的其中一个或多个，例如事件驱动的、中断驱动的、多任 务的、多线程的等。因此，所示的各种动作、操作或功能可以以所示的 顺序进行，同时进行，或在一些情况下可以省略。同样，为了实现这里 所述的示例性实施例的特征和优点，处理的次序不是必需要求的，而是 为了容易示出和描述而提供。一个或多个所示的动作、操作和/或功能根 据所用的特定策略可以重复地进行。而且，所述的动作、操作和/或功能 可以图示地表示被编程为发动机控制系统中的计算机可读的储存介质 的非瞬变存储器器的编码。

应当明白，本文所公开的结构和程序在性质上是示范性的，并且这 些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如， 上述技术可以用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。 本发明的主题包括本文所公开的各种系统和结构、以及其他特征、功能 和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

下面的权利要求具体指出认为新颖的和非显而易见的一些组合和 子组合。这些权利要求可能涉及“一种”元件或“第一”元件或其等同 物。这些权利要求应当理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要 求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或性 质的其他组合或子组合可以通过修改本权利要求或在本申请和相关申 请中提出新权利要求来主张。这些权利要求，比原权利要求在范围上无 论是更宽、更窄、相等或不同都被认为包含在本发明的主题内。