CN104936836A - 用于内燃机的污染控制系统的微控制器 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃机的污染控制系统包括：微控制器及电源供应、经配置以测量该发动机的运行参数的多个传感器、以及响应来自该微控制器的控制信号并经配置以调节该发动机中的吹漏气的流速的PCV阀门。该微控制器包括：与控制处理器连接的可编程闪速存储器、电源供应输入、经配置以从发动机传感器接收数据的传感器输入、以及信号输出，该信号输出经配置以传输来自该控制处理器的信号，从而控制用来调节该发动机中的吹漏气的流速的PCV阀门的操作。

Description

用于内燃机的污染控制系统的微控制器

技术领域

本发明通常涉及污染控制系统，尤其涉及用于内燃机的污染控制系统的微控制器。

背景技术

标准内燃(internal combustion；IC)机的基本运行基于燃烧过程的类型、汽缸数量以及所需的用途/功能而变化。例如，在传统两冲程发动机中,机油在进入曲轴箱之前与燃料和空气预先混合，在该曲轴箱中点燃该机油/燃料/空气混和物。在汽油发动机中，燃料仅与空气预先混合，接着压缩并使用火花塞点燃，以使该燃料燃烧。在柴油发动机中，将燃料与空气预先混合，但由于没有火花塞提供点火，因此通过活塞轴中的压缩来点燃该燃料/空气混和物。在各种类型的内燃机中，燃料点燃以后，接着向下推动活塞，并于活塞暴露排气口时，能够将废气排出汽缸。活塞运动压缩曲轴箱中的剩余机油/燃料，并使额外的新鲜机油/燃料/空气能够冲入汽缸，从而同时驱使剩余的废气经由排气口排出。重复该过程时，动力驱动活塞返回压缩冲程。

与两冲程发动机相反，在以柴油或汽油为动力的发动机中，曲轴和连杆轴承的机油润滑独立于燃料/空气混和物。在以柴油或汽油为动力的发动机中，曲轴箱主要由空气和机油填充。进气歧管自独立的源头接收并混合燃料和空气。进气歧管中的燃料/空气混和物被吸入燃烧室中。在燃烧室中，该燃料/空气混和物由火花塞点燃(在汽油发动机中)并燃烧。在柴油发动机中没有火花塞，因此柴油发动机中燃烧的发生是由活塞轴中的压缩导致的结果。在汽油发动机及柴油发动机中，通过活塞汽缸内围绕活塞的外径设置的一组活塞环将燃烧室与曲轴箱大程度上地密封隔离。这使机油保持于曲轴箱中而不是使其作为燃烧冲程的一部分而燃烧。不幸的是，该活塞环无法完全密封活塞汽缸。因此，意图润滑汽缸的少量曲轴箱机油被吸入燃烧室中并于燃烧过程中燃烧。在以汽油为动力和以柴油为动力的发动机中的确如此。另外，燃烧室中包括未燃烧燃料及废气的燃烧废气同时经过该活塞环并进入曲轴箱。通常将进入曲轴箱的废气称为“吹漏气(blow-by或blow-bygas)”。

吹漏气主要由污染物例如碳氢化合物(未燃烧燃料)、二氧化碳或水蒸气组成，所有这些污染物都对发动机曲轴箱有害。曲轴箱中的吹漏气量可为进气歧管中的碳氢化合物浓度的数倍。简单地将这些气体排入大气中会增加空气污染。或者，将吹漏气限制在曲轴箱中会使污染物凝结并随着时间推移逐渐累积于发动机曲轴箱中。凝结后的污染物在曲轴箱的内部形成腐蚀性酸和油泥。这降低曲轴箱中的发动机机油润滑汽缸及曲轴箱的能力。无法正常润滑曲轴箱元件(例如曲轴和连杆)的劣化机油可成为增加发动机中的磨损以及降低发动机性能的一个因素。曲轴箱润滑不充分导致活塞环发生不必要的磨损，这同时降低燃烧室与曲轴箱之间的密封的品质。随着发动机老化，活塞环与汽缸壁之间的间距逐渐增大，导致更多的吹漏气进入曲轴箱。进入曲轴箱的过多吹漏气可引起功率损耗，甚至引起发动机失效。而且，吹漏气中的冷凝水可使发动机零件生锈。因此，业界开发了曲轴箱通风系统来改善曲轴箱中吹漏气的存在。一般来说，曲轴箱通风系统将吹漏气排出曲轴箱强制通风(positive crankcase ventilation；PCV)阀门并进入进气歧管以再燃烧。

PCV阀门使来自曲轴箱的吹漏气再循环(亦即排出)返回至进气歧管中，从而得以在燃烧期间与新鲜供应的空气/燃料一起再次燃烧。由于没有简单地将有害的吹漏气排放至大气，因而这是极其理想的。曲轴箱通风系统应当被设计为限制或理想情况下消除曲轴箱中的吹漏气，以保持曲轴箱尽可能干净。早期的PCV阀门包括简单的单向止回阀。这些PCV阀门仅依赖曲轴箱与进气歧管之间的压力差来正确发挥功能。当进气期间活塞向下运动时，进气歧管中的气压变得低于周围环境大气。通常将该结果称为“发动机真空”。该真空将空气吸向进气歧管。相应地，能够将空气自曲轴箱经PCV阀门吸入进气歧管中，该PCV阀门在曲轴箱与进气歧管之间提供通道。该PCV阀门基本打开单向路径，以使吹漏气自曲轴箱排入进气歧管。如果压力差变化(也就是进气歧管中的压力变得相对高于曲轴箱中的压力)，则该PCV阀门关闭并防止气体排出进气歧管并进入曲轴箱。因此，该PCV阀门为“积极的(positive)”曲轴箱通风系统，其中仅允许气体单向流动-自曲轴箱流入进气歧管中。该单向止回阀基本是一个或者完全开启或者完全关闭的阀门。换句话说，当进气歧管中的压力相对低于曲轴箱中的压力时，该阀门完全开启。或者，当曲轴箱中的压力相对低于进气歧管中的压力时，该阀门完全关闭。基于单向止回阀的PCV阀门无法区分在任意给定时间曲轴箱中的吹漏气量的变化。曲轴箱中的吹漏气量随不同的驱动条件以及发动机的品牌和型号而变化。

PCV阀门设计已经得到改善而优于基本的单向止回阀，并可更好地调节自曲轴箱排至进气歧管的吹漏气量。一种PCV阀门设计使用弹簧以相对出口定位内部限制器(例如圆锥或圆盘)，其中，吹漏气自曲轴箱经由该出口流向进气歧管。该内部限制器邻近该出口的距离正比于发动机真空相对弹簧张力的程度。该弹簧旨在响应曲轴箱与进气歧管之间的真空压力变化。该设计意图改善或者完全开启或者完全关闭的单向止回阀。例如，在空转状态时，发动机真空很高。该弹簧偏置的限制器被设置为针对大的压力差排出大量吹漏气，尽管该发动机正产生相对少量的吹漏气。该弹簧定位该内部限制器以基本允许从曲轴箱至进气歧管的空气流动。加速期间，由于发动机负载增加，发动机真空降低。因此，该弹簧能够向下回推该内部限制器，以降低自曲轴箱至进气歧管的空气流动，尽管发动机正产生更多的吹漏气。随后，当车辆逐渐具有恒定的巡航速度时，随着加速降低(亦即发动机负载降低)，真空压力增加。因为较高的发动机转速(RPM)使处于巡航速度的发动机产生较多的吹漏气，基于压力差，该弹簧再次将该内部限制器吸离出口，以基本允许从曲轴箱至进气歧管的空气流动。因此，这样一个仅依赖发动机真空及弹簧偏置限制器的改善型PCV阀门无法最优化从曲轴箱至进气歧管的吹漏气排出，特别是在车辆不断变化速度的情况下(例如城市驾驶或停止以及走高速公路)。

曲轴箱通风的一个关键方面是发动机真空受发动机负载而不是发动机速度的影响而变化，且吹漏气量部分地受发动机速度而不是发动机负载的影响而变化。例如，当发动机速度保持相对恒定时(例如空转状态或以恒定速度驾驶)，发动机真空较高。因此，发动机空转(每分钟900转(900rpm))时的发动机真空量与发动机在高速公路上以恒定速度巡航(例如转速在2500至2800rpm之间)时的发动机真空量基本相同。转速为2500rpm时产生吹漏气的速度远高于转速为900rpm时产生吹漏气的速度。但是，基于弹簧的PCV阀门无法区分2500rpm与900rpm之间吹漏气产量的差别，因为在这些不同的发动机速度下，基于弹簧的PCV阀门所受的进气歧管与曲轴箱之间的压力差类似。弹簧仅响应空气压力的变化，其受发动机负载而不是发动机速度影响。例如，在加速或爬坡时，发动机负载通常会增加。随着车辆加速，吹漏气产量增加，而发动机真空因发动机负载增加而降低。这样，在加速期间，基于弹簧的PCV阀门可能自曲轴箱排出不足量的吹漏气。由于弹簧仅响应发动机真空，因此这样一个基于弹簧的PCV阀门系统不能够基于吹漏气产量排出吹漏气。

PCV阀门系统的维护很重要而且相对简单。必须定期更换润滑油以移除随着时间推移而被限制于其中的有害污染物。不能以适当的间隔(通常每3000至6000英里)更换润滑油可导致PCV阀门系统被油泥污染。堵塞的PCV阀门系统将最终损坏发动机。如能以适当的频率更换润滑油，则在发动机的寿命期内，PCV阀门系统将会保持清洁。

为努力消除洛杉矶盆地的烟雾，从20世纪60年代开始，加州开始要求在所有型号的汽车上装设排放控制系统。1968年，联邦政府开始在全国范围内推广这些排放控制法规。1970年，国会通过了“大气净化法”，并成立了环境保护局(Environmental Protection Agency；EPA)。从那时起，车辆厂商不得不满足车辆生产及维护方面的一系列分级排放控制标准。这包括实现装置来控制发动机功能并诊断发动机问题。更具体而言，汽车厂商开始集成电性控制元件，例如电动燃料供给及点火系统。此外还加入传感器以测量发动机效率、系统性能以及污染。能够访问这些传感器以作为早期诊断辅助。

车载诊断系统(On-Board Diagnostics；OBD)是指早期车辆自我诊断系统及报告功能。OBD系统为各种车辆子系统提供当前状态信息。自从20世纪80年代早期引入车载电脑以来，通过OBD提供的可用诊断信息量已发生了很大变化。最初，OBD针对检测到的问题点亮故障指示灯(malfunction indicator light；MIL)，但不能提供有关问题的本质的信息。现代的OBD实施采用标准化的快速数字通信端口以提供与标准化的诊断故障代码(diagnostic trouble codes；DTC)系列结合的实时数据，从而建立故障的快速识别以及车辆内的相应纠正措施。

加州空气资源委员会(California Air Resources Board；CARB或者简称ARB)颁布法规要求使用第一代OBD(现称为“OBD-I”)。CARB旨在鼓励汽车厂商设计可靠的排放控制系统。CARB拒绝登记未能通过CARB车辆排放标准的车辆，以期望降低加州的车辆排放。不幸的是，由于测试和报告有关排放的具体诊断信息的基础结构未能标准化或者获得广泛认同，因此当时OBD-I未能成功。从所有车辆获得标准化且可靠的排放信息所存在的技术困难导致无法有效实施年度测试计划。

在开始实施OBD-I以后，OBD变得越来越复杂。OBD-II是20世纪90年代中期引入的新标准，其实施由汽车工程师协会(Society ofAutomotive Engineers；SAE)开发的一组新的标准及惯例。该些标准最终被EPA及CARB采纳。OBD-II包括增强的功能以提供较好的发动机监控技术。OBD-II还监控底盘件、车身及附件装置，并且包括车辆诊断控制网络。与OBD-I相比，OBD-II在功能和标准化方面都有改进。OBD-II规定了诊断连接器的类型、针配置、电信号协议、信息格式并提供诊断故障代码(DTC)的扩展列表。OBD-II还监控特定系列的车辆参数，并针对各该参数编码性能数据。因此，单个装置可查询任意车辆中的车载电脑。这样报告诊断数据的简化使CARB所期望的综合排放测试计划具备可行性。

问题在于没有使用OBD-II系统的全部诊断信息来优化发动机的性能，尤其就PCV阀门而言。因此，需要一种微控制器装置及系统，以使用发动机诊断信息来优化PCV阀门的性能，从而降低发动机排放及污染。本发明实现了这些需求并提供其它相关优点。

发明内容

本发明涉及用于内燃机的污染控制系统的微控制器。该微控制器包括与控制处理器连接的可编程闪速存储器。电源供应输入与该存储器及该控制处理器连接。传感器输入与该控制处理器连接，其中，该传感器输入经配置以从发动机传感器接收数据。信号输出也与该控制处理器连接。该信号输出经配置以传输来自该控制处理器的信号，从而控制用来调节该发动机中的吹漏气的流速的PCV阀门的操作。

在该微控制器中，该控制处理器经配置以通过该信号输出发送多个操作信号。第一操作信号经配置以于该发动机处于冷启动状态时关闭该PCV阀门。冷启动状态是指紧随该发动机点火后当该发动机仍处于加热至其较佳的空转/运行温度时的状态。第二操作信号经配置以于该发动机处于暖运行状态时在发动机转速的窗口内开启该PCV阀门。该暖运行状态是指该发动机已运行了足够的时长，以致该发动机已被加热至其较佳的空转/运行温度的状态。

第三操作信号经配置以在发动机转速的窗口内以预定的时间间隔定期开启该PCV阀门，尤其是当该发动机转速在超过预定时段的较长时间处于该窗口内时。当该发动机转速一直处于该窗口内时，例如在长时间的高速公路驾驶期间，此第三操作信号意图定期开启及关闭该PCV阀门。这避免使吹漏气持续地再循环，持续再循环吹漏气可能对燃烧带来负面效果。

该发动机传感器经配置以传输有关发动机转速、发动机温度、发动机扭矩和/或曲轴箱压力的各种数据。该控制处理器使用来自该发动机传感器的数据以确定适当的发动机状态以及开启或关闭该PCV阀门的要求。

一种内燃机的污染控制系统包括：与电源供应电性连接的微控制器，与该微控制器连接的多个传感器，以及与该微控制器电性连接的PCV阀门。该多个传感器分别经配置以测量该发动机的运行参数。该PCV阀门经配置以调节该发动机中的吹漏气的流速并响应来自该微控制器的控制信号。

该PCV阀门可在开启与关闭位置之间移动，以调节该发动机中的真空压力。该多个传感器包括发动机温度传感器、火花塞传感器、电池传感器、PCV阀门传感器、发动机转速传感器、加速计传感器或排气传感器。

该PCV阀门与曲轴箱以及该发动机上的进气歧管流体连通。该微控制器操控该PCV阀门内的限制器，该限制器调节通过该PCV阀门(尤其是从该曲轴箱至该进气歧管)的吹漏气的流速。该微控制器基于正在产生的吹漏气量来调节从该曲轴箱至该进气歧管的吹漏气的流速。该微控制器基于该些传感器所测量的该发动机的运行参数来确定正在产生的吹漏气量。

该微控制器包括信号导线、PCV控制导线以及电源供应导线。仅当该发动机的点火开启时才向该微控制器供电。该微控制器包括可编程以及可重新编程的固态存储器。

结合示例说明本发明的原理的附图阅读下面的详细说明后，本发明的其它特征及优点将变得更加清楚。

附图说明

附图用来说明本发明。在这些附图中：

图1显示汽车发动机的示意图，以说明与多个发动机传感器及PCV阀门连接的微控制器；

图2显示具有PCV阀门及微控制器的内燃机的侧视图，以说明这些元件之间的连接；

图3显示PCV阀门的立体图，以说明该PCV阀门与微控制器之间的连接；

图4显示PCV阀门的侧剖视图，以说明该PCV阀门的功能；

图5显示与PCV阀门及电源连接连接的微控制器的系统视图；以及

图5A显示具有控制导线及连接器的微控制器的放大视图。

具体实施方式

如用于说明目的的附图中所示，通常将污染控制系统的微控制器标记为10。在图1中，微控制器10较佳地设于汽车16的发动机盖14下方。微控制器10与用以监控并测量汽车16的实时运行条件及性能的多个传感器的其中一个或多个电性耦接。微控制器10通过PCV阀门12的数字控制来调节燃烧发动机中的发动机真空，从而调节吹漏气的流速。微控制器10自传感器接收实时输入，这些传感器可包括发动机温度传感器18、火花塞传感器20、电池传感器22、PCV阀门传感器24、发动机转速传感器26、加速计传感器28以及排气传感器30。微控制器10自传感器18、20、22、24、26、28以及30获得的数据用以调节PCV阀门12，下面将作详细说明。

图2显示微控制器10结合汽车发动机15中的PCV阀门12的操作示意图。如图2所示，PCV阀门12设于发动机15的曲轴箱49与进气歧管51之间。于操作时，进气歧管51经由燃料管道41及空气管道42接收燃料和空气的混合物。空气过滤器44可设于空气管道42与进气管道46之间，以在与进气歧管51中的燃料混合前过滤新鲜空气。当活塞50在气缸48内从上死点下降时，进气歧管51中的空气/燃料混合物被传输至活塞汽缸48。这在燃烧室52内形成真空。相应地，以曲轴49的一半速度转动的输入凸轮轴54经设计以打开输入阀门56，从而使进气歧管51处于发动机真空下。这样，燃料/空气从进气歧管51被吸入燃烧室52中。

燃烧室52中的燃料/空气被火花塞58点燃(在汽油发动机中)。在燃烧室52中的被点燃的燃料/空气快速膨胀，从而下压汽缸48内的活塞50。燃烧后，排气凸轮轴60打开排气阀门62，以允许燃烧室52的燃烧气体排出排气管道64。通常，在燃烧循环期间，多余的废气经由设于活塞50的顶部68中的一对活塞环66漏出。这些“吹漏气”作为高温高压气体进入曲轴箱49。随着时间推移，有害废气例如碳氢化合物、一氧化碳、氧化亚氮以及二氧化碳可自气态凝结、覆盖曲轴箱49的内部并与用以润滑曲轴箱49内的机件的机油70混合。不过，PCV阀门12经设计以将这些吹漏气自曲轴箱49排至进气歧管51，从而作为发动机15的燃料进行再循环。这通过利用曲轴箱49与进气歧管51之间的压力差来实现。于操作时，吹漏气经出口72离开压力相对较高的曲轴箱49，并经排气管道74、PCV阀门12、吹漏气回流管道76进入与吹漏气回流管道76耦接的压力相对较低的进气歧管51。相应地，自曲轴箱49经PCV阀门12排至进气歧管51的吹漏气量由微控制器10数字调节，微控制器10通过连接导线32与PCV阀门连接。微控制器10由电池11供电并在接地连接13接地。

图3中的PCV阀门12通常经由电性连接32与微控制器10电性耦接。通过电性连接32，微控制器10至少部分调节流过PCV阀门12的吹漏气量。图3中，PCV阀门12包括橡胶壳体34，其包覆刚性外壳36的部分。连接导线32经外壳36中的开孔(未图示)延伸出外壳36。较佳地，外壳36为整体结构并包括进气口38以及排气口40。一般来说，微控制器10操控外壳36内部的限制器以调节进入进气口38以及排出排气口40的吹漏气的速度。

对于每个发动机以及装设独立发动机的每辆汽车而言，吹漏气的操作特性及产量是独特的。PCV阀门12能够在工厂或后期生产中装设，以最大化汽车燃料效率、降低有害废气排放、再循环机油及其他气体，以及去除曲轴箱内的污染物。PCV阀门12及微控制器10旨在基于吹漏气产量有计划地将吹漏气自曲轴箱49排入进气歧管51。因此，基于发动机速度、其他运行特征以及传感器19至30所作的实时测量，微控制器10数字调节并控制PCV阀门12。重要的是，PCV阀门12及微控制器10适合应用于任意内燃机。例如，PCV阀门12及微控制器10可用于基于汽油、甲醇、柴油、乙醇、压缩天然气(compressed naturalgas；CNG)、液体丙烷气(liquid propane gas；LPG)、氢、酒精的发动机，或基于几乎任意其它可燃烧气体和/或蒸汽的发动机。这包括两冲程及四冲程内燃机以及所有轻型、中等及重型配置。PCV阀门12及微控制器10还可集成于用以产生能量或用于其它工业目的的固定发动机中。

尤其，基于汽车的发动机速度以及其它运行特性排出吹漏气会降低碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物以及二氧化碳的排放量。PCV阀门12及微控制器10通过在燃烧循环中燃烧气体来使气体再循环。不再有大量的污染物经车辆排气管排出。因此，当装设于汽车发动机中时，PCV阀门12及微控制器10能够降低每辆汽车的空气污染排放，增加每加仑汽油里程，增加马力性能，降低发动机损耗(由于保持低碳)，以及显着降低必要的机油更换次数。考虑到美国每天消耗大约8.7亿加仑石油，通过吹漏气的再循环，即使少量降低石油使用也会转化为石油的大量节约。全世界每天消耗将近33亿加仑石油，因此，仅少量降低全世界的石油使用也可节约数百万加仑的化石燃料。

图4显示PCV阀门12的侧剖视图。这里说明PCV阀门12的通常操作。微控制器10通过连接导线32与PCV阀门12连接。微控制器10通过输入导线33接收输入信号并通过接地连接13接地。于使用时，微控制器10向容置于PCV阀门12内的螺线管80供电。螺线管80为圆柱形且围绕柱塞78。当向螺线管80供电时，在螺线管80内形成磁场。柱塞78也带有磁性并依据螺线管80内所产生的磁场的强度与螺线管80交互。当不给螺线管80供电时，柱塞78脱离螺线管80的内部，从而滑出螺线管80的内部(如图所示)。当供给螺线管80的电量增加时，柱塞78被吸入螺线管80的内部，直到它与螺线管80的内部完全接合。

PCV阀门12还包括在失去微控制器10的供电时能够继续作用的特征。柱塞78装设有杆82，杆82自螺线管80向进气口38延伸。杆100具有锁固到位的前盘84以及在杆82上滑动的后盘88。扣环90附着于后弹簧94与前弹簧92之间的杆82。较佳地，前弹簧92为线圈弹簧，其直径从进气口38向扣环90方向逐渐缩小。前弹簧92的直径应当近似或略小于扣环90的直径。扣环90的一侧与前弹簧92接合，另一侧与后弹簧94接合。与前弹簧92一样，后弹簧94从靠近螺线管80的较宽直径逐渐缩小至近似或略小于扣环90的直径。较佳地，后弹簧94为线圈弹簧，并置于螺线管80与扣环90之间。在此配置中，通过由前弹簧92施加于后盘88上的压力来将后盘88固定于紧靠前盘84的位置。

前盘84及后盘88控制进入进气口38以及排出排气口40的吹漏气量。当螺线管80中的磁场增加时，柱塞78被吸入螺线管80，从而将杆82推向进气口38。当柱塞78与螺线管80完全接合时，前盘84抵靠进气口38，以使进气口38被前盘84有效阻塞。前盘84具有开孔96。当通过前弹簧92使后盘88抵靠前盘84时，开孔96被后盘88阻塞。由于前盘84抵靠进气口且后盘88抵靠前盘84，因而阻挡吹漏气进入并通过PCV阀门12。但前弹簧92的力并没有大到使通过进气口38的充足压力都无法克服的地步。在曲轴箱49及进气歧管51的充足真空压力下，后盘88被推离前盘84，从而解除对前盘84中的开孔96的阻塞。随着开孔96解除阻塞，少量吹漏气可通过PCV阀门12。该功能基本为原始设备制造商(OEM)的默认设置，以于螺线管不工作时，允许PCV阀门12继续作用。

优化的PCV阀门功能发生于微控制器10向螺线管80供电从而使前盘84脱离进气口38时，如图4所示。这时，允许吹漏气通过进气口38沿方向箭头进入并排出PCV阀门12。如果真空压力相当大，则可使后盘88脱离前盘84，从而解除对开孔96的阻塞。在此配置中，最大量的吹漏气可通过PCV阀门12。当微控制器10向螺线管80供电时，依据发动机内的数个决定因素使适量吹漏气进入进气口38，从而提升汽油里程、降低污染以及优化发动机性能。

如上所述，本发明的微控制器10从发动机传感器18至30接收信号(见图1)。微控制器10使用这些信号来控制PCV阀门12，从而实现优化的发动机效率以及污染控制。微控制器10特别说明于图5及5A中。微控制器10通过一系列电性连接与PCV阀门12、发动机传感器18至30以及电源(此视图中未显示)连接。如图5所示，PCV阀门12首先与线束98连接。于使用时，PCV阀门12进气口38会接通曲轴箱49的排气管道74(见图2)。PCV阀门12排气口40会接通吹漏气回流管道76(见图2)。PCV阀门12通过连接导线32控制。连接导线32通过母式两端口连接器106与线束98连接。线束98具有相应的公式两端口连接器102，公式两端口连接器102通过连接器锁116及卡口120固定至PCV阀门12连接导线32的母式两端口连接器106。连接器锁116与卡口120将该两端口连接器的公式102及母式106部分牢牢地固定到位。这在汽车发动机15(图1)内所遇到的恶劣环境中很重要。在汽车发动机15中，高温、低温、极端震动及摇晃以及化学烟雾及残留都可能遇到。

线束98用以将PCV阀门12与微控制器10以及电源连接。线束98的最靠近PCV阀门12的末端还包括信号导线118。信号导线118包括于此以使其最靠近汽车发动机15(图1)。在外部线圈点火系统中，信号导线118总是与负线圈接线柱连接(未图示)。在内部线圈点火系统中，信号导线118总是与内部点火线圈上的接地接线柱连接(未图示)。信号导线118与负线圈接线柱或内部点火线圈上的接地接线柱的连接为微控制器10提供电性接地。

微控制器10通过控制导线110以及母式四端口连接器108与线束98连接。在较佳实施例中，有四条彩色控制导线110。控制导线110通常包括信号导线118、向PCV阀门12供电并控制PCV阀门12的导线、来自电源(未图示)的正电性导线112，以及来自电源(未图示)的负电性导线114。这些导线能够让微控制器10被供电并与系统的其它部分通信。正如上述两端口连接器，通过连接器锁116及卡口120将公式104及母式108四端口连接器固定在一起。

线束98也通过供电束100与电源(未图示)连接。供电束100包括公式两端口连接器102，以将正电性引线112及负电性引线114与线束98连接。在较佳实施例中，负电性引线114与发动机内的接地端连接。较佳地，正电性引线112与3安培保险丝连接，该3安培保险丝串接于汽车发动机中的10安培点火保险丝(未图示)上方。这意味着仅当汽车点火开启时才向微控制器12及PCV阀门12供电。如同其它端口连接器，公式102及母式106两端口连接器通过连接器锁116及卡口120固定在一起。

图5A取自图5的框5A，用以更详细说明微控制器10及控制导线110。在此视图中，也可看到LED 124以及可选输入122。LED 124包括于此以向用户提供有关微控制器10处于什么阶段的信息。LED 124以多种色彩闪烁(较佳为红色和蓝色)，且可以不同的图案及节奏闪烁。可选输入122用以自其它发动机传感器接收额外输入。可选输入122也可通过新编程来重新闪存微控制器10。微控制器10通常包括逻辑及固态存储器。可闪存或重新闪存固态存储器，以更新编程并向微控制器10添加新特征。这使更新并升级至当前系统变得又快又容易。

在安装PCV阀门12、微控制器10以及所有其它连接以后，必须重置汽车16的车载电脑。这通过断开汽车电池的负极(未图示)四分钟并通过轻点汽车刹车四次以释放电性系统的能量来完成。一旦完成，就可启动汽车16并可检查安装。这通过观察微控制器10上的LED 124来完成。第一次启动汽车被称为“冷启动”。在冷启动的头两分钟，LED 124将为红色，并每两秒钟闪烁一次蓝光，以表明PCV阀门12工作正确。在接下来的两分钟，LED 124将保持红色，且发动机15每两转闪烁一次蓝光。这将持续另外两分钟，表明微控制器10中的时序工作正常。接着，LED 124将发出纯红光，闪烁蓝色表示PCV阀门12及微控制器10被启动。当发动机达到所需转速时，LED 124将转为仅闪烁蓝光，表示PCV阀门12及微控制器10正在调节各级需求。

于操作时，微控制器10作用于三个状态。首先，在车辆点火后(冷启动状态)，微控制器10使PCV阀门12中的螺线管80保持关闭，如上所述。这是因为车辆的发动机15在仍加热时产生大量污染。一旦发动机15被正常加热(暖运行状态)，则它更有效地作用并产生较少污染。在那个点，微控制器10进入下一状态并基于发动机转速充当窗口开关。当发动机以特定的转速范围运行时，微控制器10使PCV阀门12中的螺线管80开启。一旦发动机跌出那个转速范围，则PCV阀门12中的螺线管80再次关闭。如果在转速长时间保持于给定窗口或范围的条件下驾驶车辆(也就是高速公路驾驶)，则微控制器10切换至第三状态并启动时序，以防止车辆的车载诊断系统向发动机引入太多燃料。可将该时序编程为任意预定的时间间隔，但在较佳实施例中，该时序使PCV阀门12中的螺线管80开启两分钟，接着关闭10分钟。无限重复此时序直到发动机转速跌出给定范围。

尽管微控制器10的较佳实施例的逻辑主要基于发动机转速，但微控制器10的其它实施例可具有基于其它标准的逻辑。此类标准可为发动机温度及发动机扭矩，以及曲轴箱压力。使微控制器逻辑基于这些额外的标准使控制系统更易于调节及编程。

尽管这里为说明目的详细描述了多个实施例，但可对本发明作各种变更而不背离本发明的范围和精神。因此，除所附权利要求书外，本发明不受限制。

Claims (16)

1.一种用于内燃机的污染控制系统，包括：

微控制器，与电源供应电性连接；

多个传感器，与该微控制器连接，各该多个传感器经配置以测量该发动机的运行参数；以及

PCV阀门，与该微控制器电性连接并响应来自该微控制器的控制信号，以调节该发动机中的吹漏气的流速。

2.如权利要求1所述的系统，其中，该PCV阀门在开启与关闭位置之间移动，以调节该发动机中的真空压力。

3.如权利要求1所述的系统，其中，该多个传感器包括发动机温度传感器、火花塞传感器、电池传感器、PCV阀门传感器、发动机转速传感器、加速计传感器或排气传感器。

4.如权利要求1所述的系统，其中，该微控制器包括信号导线、PCV控制导线以及电源供应导线。

5.如权利要求1所述的系统，其中，仅当该发动机的点火开启时才向该微控制器供电。

6.如权利要求1所述的系统，其中，该微控制器包括可编程以及可重新编程的固态存储器。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的系统，其中，该PCV阀门与曲轴箱以及该发动机上的进气歧管流体连通。

8.如权利要求7所述的系统，其中，该微控制器操控该PCV阀门内的限制器，以调节通过该PCV阀门的吹漏气的流速。

9.如权利要求7所述的系统，其中，该微控制器基于正在产生的吹漏气量来调节从该曲轴箱至该进气歧管的吹漏气的流速。

10.如权利要求9所述的系统，其中，该微控制器基于所述传感器所测量的该发机的该运行参数来确定正在产生的吹漏气量。

11.如权利要求1所述的系统，其中，该微控制器包括：

可编程闪速存储器，与控制处理器连接；

电源供应输入，与该存储器及该控制处理器连接；

传感器输入，与该控制处理器连接，其中，该传感器输入经配置以从发动机传感器接收数据；以及

信号输出，与该控制处理器连接，其中，该信号输出传输来自该控制处理器的信号，以控制用来调节该发动机中的吹漏气的流速的PCV阀门的操作。

12.如权利要求11所述的系统，其中，该控制处理器经配置以通过该信号输出发送多个操作信号。

13.如权利要求12所述的系统，其中，第一操作信号经配置以于该发动机处于冷启动状态时关闭该PCV阀门。

14.如权利要求13所述的系统，其中，第二操作信号经配置以于该发动机处于暖运行状态时在发动机转速的窗口内开启该PCV阀门。

15.如权利要求14所述的系统，其中，第三操作信号经配置以于该发动机转速在超过预定时段的较长时间处于该窗口内时，在发动机转速的窗口内以预定的时间间隔定期开启该PCV阀门。

16.如权利要求11至15中任意一项所述的系统，其中，该发动机传感器经配置以传输有关发动机转速、发动机温度、发动机扭矩或曲轴箱压力的数据。