經由主動流動控制增加曲軸箱通風流率制造技術

本申請公開經由主動流動控制增加曲軸箱通風流率。提供用于經由曲軸箱通風閥的主動電控制來協調來自制動助力器真空罐、燃料蒸汽凈化系統和曲軸箱通風系統的節氣門旁通流的方法和系統。在一個示例中，方法包括在如下狀況期間主動地打開曲軸箱通風閥以允許曲軸箱通風流進入發動機，即這樣做將不會導致發動機空氣流率和/或發動機燃料流率超過期望的速率。在所有三個節氣門旁通流都是期望的狀況期間，優先權首先被給予制動助力器補充、隨后被給予燃料蒸汽凈化并且隨后被給予曲軸箱通風。

【技術實現步驟摘要】

本說明書總體涉及用于協調從燃料蒸汽凈化(purge)系統、制動助力器和曲軸箱通風系統進入車輛的發動機的節氣門旁通流的方法和系統。
技術介紹
未燃盡的燃料和其它燃燒產物可以經過內燃發動機(例如，車輛的內燃發動機)的活塞逸入曲軸箱中。在曲軸箱中產生的氣體(經常被稱為“竄漏”(blowby)氣體)可以有助于發動機油供應中的油泥的形成。另外，竄漏氣體可以對曲軸箱過度地加壓，從而導致機油盤墊圈和曲軸箱密封件的不期望的泄漏。為了避免這些問題，發動機可以包括耦接到進氣道的曲軸箱強制通風(PCV)系統，該曲軸箱強制通風系統用于將來自曲軸箱的竄漏氣體排放到進氣道。PCV系統可以包括布置在曲軸箱與發動機進氣通道中間的PCV閥，以調整從曲軸箱到進氣歧管的竄漏氣體流。各種類型的PCV閥可以用在PCV系統中以調整曲軸箱通風流。一種標準PCV閥配置包括三個不同尺寸的孔口。大孔口被布置為與可變壓力控制閥串聯。大孔口和可變壓力控制閥的串聯布置被布置為與小孔口并聯。該并聯布置被布置為與微孔口和止回閥的并聯布置串聯，該止回閥被配置為允許來自曲軸箱的流到進氣歧管、到發動機進氣通道并且限制來自發動機進氣通道的流到曲軸箱。在低進氣歧管真空的情況下，可變壓力控制閥打開并且允許空氣流通過大孔口。在這種狀況下，發動機可以接受較大的空氣流率，該較大的空氣流率接近目標曲軸箱通風流率。在負進氣歧管真空(正壓力)的情況下，空氣流通過微孔口從進氣歧管傳遞到曲軸箱。在高進氣歧管真空的情況下，可變壓力控制閥關閉，并且氣體通過小孔口從曲軸箱流到進氣歧管。因此，PCV閥在怠速狀況期間限制進入進氣歧管的曲軸箱通風空氣流，以降低怠速空氣流率并且從而限制怠速下的發動機空氣消耗量。在怠速狀況期間，進入進氣歧管的受限的曲軸箱通風空氣流可以確保足夠的發動機空氣流量預算被留下用于進入節氣門下游的發動機進氣道的其它流(諸如燃料蒸汽凈化流和來自用于生成制動助力器真空的抽吸器的流)，使得不需要各種節氣門旁通流的協調/調停(arbitration)。然而，專利技術人在此已經意識到這種系統的潛在問題。例如，雖然在怠速狀況期間經由小孔口發生的受限的曲軸箱通風流在最小的發動機空氣流狀況期間(例如，在變速器處于空擋和低前端附件驅動(FEAD)負荷下的暖怠速狀況期間)可以是合適的，但是這些狀況可以是相對罕見的。事實上，在一些起動/停止發動機中，這些狀況幾乎可能是不存在的。出于若干原因，上述標準PCV閥的設計可能是不期望的，該標準PCV閥在所有怠速狀況期間將曲軸箱通風流限制到適于最小的發動機空氣流狀況的水平。例如，適于最小的發動機空氣流狀況的曲軸箱通風流量在其它怠速狀況(例如，當進氣歧管真空處于20-80kPa的范圍中時)期間可以不提供足夠的曲軸箱通風。另外，在汽油直接噴射發動機的背景中，由于可以發生在暖機期間或在寒冷天氣狀況下的燃料稀釋，所以增加的曲軸箱通風可以是可期望的。例如，在這種狀況期間，曲軸箱油可以由進入曲軸箱的未燃燒的噴射燃料來稀釋。此外，油分離器的效率在窄流率帶中可以是最高的，并且因此恒定的和足夠的曲軸箱通風流率可以增加油分離。當流過小孔口時，油分離通常是不充分的，因為這導致通過油分離器的低速度。
技術實現思路
在一個示例中，上述問題可以由用于發動機的方法來解決，該方法包括：基于期望的發動機空氣流率和燃料流率、來自制動助力器的當前發動機空氣流率貢獻(contribution)和來自燃料蒸汽凈化系統的當前發動機空氣流率和燃料流率貢獻，電控制曲軸箱通風閥以選擇性地使曲軸箱通風流能夠進入節氣門下游的發動機進氣道。以此方式，不是將曲軸箱通風流限制到在最小的發動機空氣流狀況期間可接受的水平，而是曲軸箱通風流可以經由曲軸箱通風閥的電控制被主動地控制，使得曲軸箱通風流的較高水平可以在如下狀況期間被實現，即這種流將不會導致發動機空氣流率和/或燃料流率超過用于當前發動機工況的期望量。換句話說，曲軸箱通風流將導致過度的發動機空氣流/燃料流的發動機工況可以僅發生在變速器處于空擋、發動機和催化劑被加熱和FEAD負荷低于閾值時。因此，曲軸箱通風閥的主動控制可以導致增加的曲軸箱通風流，該曲軸箱通風流可以有利地增加曲軸箱通風和油分離并且降低燃料稀釋。曲軸箱通風閥的電控制可以經由集成在曲軸箱通風閥中的電磁閥的控制來實現。在一些示例中，曲軸箱通風閥可以進一步包括集成在其中的一個或多個孔口，并且可以進一步包括可變壓力控制閥。應當理解，提供以上本
技術實現思路
是為了以簡化的形式介紹一系列概念，這
些概念在具體實施方式中被進一步描述。這并不意味著識別要求保護的主題的關鍵或必要特征，要求保護的主題的范圍由所附權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。附圖說明圖1是示例發動機系統的示意圖。圖2是包含圖1的發動機系統的示例車輛系統的示意圖。圖3-4是用于調整到節氣門下游的發動機進氣道的制動助力器流、燃料蒸汽凈化流和曲軸箱通風流的兩種方法的流程圖。圖5是圖示說明在改變的發動機工況下抽吸器關閉閥、濾罐凈化閥和PCV閥的位置變化的圖表。具體實施方式以下描述涉及用于協調進入節氣門下游的車輛發動機的進氣道的多個流的系統和方法。如圖1所示，發動機的進氣歧管可以接收來自發動機的進氣通道的新鮮空氣，其中供應到進氣歧管的新鮮空氣量由進氣通道中的節氣門的位置來調整。然而，進氣歧管也可以接收來自制動助力器真空罐、燃料蒸汽凈化濾罐和發動機曲軸箱的氣體。這些氣體源中的每一個繞過節氣門并且經由不同通路被引導到節氣門下游的發動機進氣道(例如，到進氣歧管)。因此，鑒于進入進氣歧管中的新鮮空氣流可以由節氣門的位置來調整，故進入進氣道的氣體流可以由定位在不同通路中的每一個中的閥來調整。例如，電控制的抽吸器關閉閥(ASOV)可以被定位在制動助力器真空罐和節氣門下游的發動機進氣道之間的流動路徑中。另外，電控制的濾罐凈化閥(CPV)可以被定位在凈化濾罐與進氣歧管之間的流動路徑中，并且PCV閥(在本文中替代地被稱為曲軸箱通風閥)可以被定位在曲軸箱與進氣歧管之間的流動路徑中。PCV閥可以包含可變壓力控制閥(例如，彈簧致動閥)、一個或多個孔口、一個或多個止回閥以及用于控制曲軸箱和進氣歧管之間的氣體流的螺線管。到進氣歧管的制動助力器氣體流、燃料蒸汽凈化氣體流和曲軸箱氣體流可以分別通過調節ASOV、CPV和PCV閥的位置由發動機控制器來全部調整。換句話說，電控制閥可以被調節以協調到繞過節氣門的進氣歧管的氣體流。更具體地，如關于圖3和圖4描述的，PCV閥、ASOV和CPV可以被單獨地調節以結合由節氣門調整的新鮮空氣流提
供到進氣歧管的期望的空氣流率和燃料流率。如關于圖5討論的，每當存儲在制動助力器真空罐中的真空水平下降到閾值真空水平之下時，ASOV可以被打開。如果存儲在燃料蒸汽濾罐中的燃料蒸汽的濃度超過閾值濃度時，則隨后CPV可以被打開以允許氣體從凈化濾罐流到進氣歧管。然而，如果CPV打開將引起進入進氣歧管的空氣或燃料流率超過期望速率，則CPV可以保持被關閉。另外，如果ASOV是打開的，則CPV可以僅在其打開將不會導致進入進氣歧管的空氣流率超過期望速率和/或進入進氣歧管的燃料流率超過期望速率本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于發動機的方法，其包含：基于期望的發動機空氣流率和燃料流率、來自制動助力器的當前發動機空氣流率貢獻和來自燃料蒸汽凈化系統的當前發動機空氣流率和燃料流率貢獻，電控制曲軸箱通風閥以選擇性地使曲軸箱通風流能夠進入節氣門下游的發動機進氣道。

【技術特征摘要】
2015.05.07 US 14/706,6891.一種用于發動機的方法，其包含：基于期望的發動機空氣流率和燃料流率、來自制動助力器的當前發動機空氣流率貢獻和來自燃料蒸汽凈化系統的當前發動機空氣流率和燃料流率貢獻，電控制曲軸箱通風閥以選擇性地使曲軸箱通風流能夠進入節氣門下游的發動機進氣道。2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含：如果來自所述制動助力器的所述當前發動機空氣流率貢獻超過所述期望的發動機空氣流率，則電控制所述曲軸箱通風閥以使曲軸箱通風流不能進入所述發動機進氣道，以及電控制濾罐凈化閥以使來自所述燃料蒸汽凈化系統的流不能進入所述發動機進氣道。3.根據權利要求2所述的方法，其進一步包含：如果來自所述制動助力器的所述當前發動機空氣流率貢獻不超過所述期望的發動機空氣流率，并且如果存在燃料蒸汽凈化狀況，如果燃料蒸汽凈化流被準許而估計的發動機空氣流率和燃料流率分別未超過所述期望的發動機空氣流率和燃料流率，電控制所述濾罐凈化閥以使來自所述燃料蒸汽凈化系統的流能夠進入所述發動機進氣道。4.根據權利要求3所述的方法，其進一步包含：如果來自所述制動助力器的所述當前發動機空氣流率貢獻不超過所述期望的發動機空氣流率，并且如果存在燃料蒸汽凈化狀況，如果燃料蒸汽凈化流和曲軸箱通風流二者被準許而估計的發動機空氣流率和燃料流率分別未超過所述期望的發動機空氣流率和燃料流率，電控制所述曲軸箱通風閥以使曲軸箱通風流能夠進入所述發動機進氣道。5.根據權利要求3所述的方法，其進一步包含：如果來自所述制動助力器的所述當前發動機空氣流率貢獻不超過所述期望的發動機空氣流率，并且如果不存在燃料蒸汽凈化狀況，如果燃料蒸汽凈化流被禁止和曲軸箱通風流被準許而估計的發動機空氣流率和燃料流率分別未超過所述期望的發動機空氣流率和燃料流率，電控制所述濾罐凈化閥以禁止來自所
\t述燃料蒸汽凈化系統的流進入所述發動機進氣道和電控制所述曲軸箱通風閥以使曲軸箱通風流能夠進入所述發動機進氣道。6.根據權利要求2所述的方法，其進一步包含：如果來自所述制動助力器的所述當前發動機空氣流率貢獻超過所述期望的發動機空氣流率，則采取行動以減小發動機扭矩。7.根據權利要求1所述的方法，其中電控制所述曲軸箱通風閥包含控制集成在所述曲軸箱通風閥中的電磁閥。8.一種用于車輛發動機的系統，其包含：制動助力器，其具有耦接到進氣節氣門下游的發動機的進氣道的真空罐；燃料蒸汽凈化系統，其基于濾罐凈化閥的狀態選擇性流體耦接到所述進氣節氣門下游的所述進氣道；發動機曲軸箱，其基于集成在曲軸箱通風閥中的螺線管的狀態選擇性流體耦接到所述節氣門下游的所述進氣道。9.根據權利要求8所述的系統，其中所述曲軸箱通風閥進一步包含第一孔口、小于所述第一孔口的第二孔口和小于所述第二孔口的第三孔口。10.根據權利要求9所述的系統，其中所述第一孔口被布置為與可變壓力控制閥串...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·D·珀西富爾，
申請(專利權)人：福特環球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國;US