CN106337760A - 用于燃料蒸汽管理的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于燃料蒸汽管理的方法和系统。提供了用于使发动机中的曲轴箱通风的方法和系统。在一个示例中,当发动机在巡航条件下进行升压的操作时,来自曲轴箱的燃料蒸汽可以流到压缩机入口和发动机的进气歧管中的每个。以该方式,可以有效地抽取曲轴箱。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是2012年10月25日提交的美国专利申请No.13/660,884、“用于燃料蒸汽管理的方法和系统(METHOD AND SYSTEM FOR FUEL VAPORMANAGEMENT)”的部分继续申请,其全部内容以引用方式并入本文,用于所有的目的。
技术领域
本发明涉及用于控制升压发动机中曲轴箱通风的方法。
背景技术
车辆排放控制系统可以被构造成用于储存来自燃料箱加燃料和活性碳罐中的每日发动机操作的燃料蒸汽。在随后的发动机操作期间,所储存的蒸汽能够被抽取至它们被燃烧的发动机中。各种方法可以被用于形成用于抽吸燃料蒸汽的真空。例如,在发动机自转期间形成的进气歧管真空可以被用于抽吸所储存的燃料蒸汽。作为另一个示例,升压的进气空气可以直接地或间接地用于抽取燃料蒸汽。还由Ulrey等人在US 8,109,259中示出另一个示例方法。在该示例方法中,压缩的空气被引导通过曲轴箱以产生曲轴箱流出物。然后,曲轴箱流出物与来自罐的流出物(其包括所储存的燃料蒸汽)组合。然后,所组合的流出物被抽取至发动机进气装置。
本文的发明人已经认识到,在当歧管压力(或MAP)处于或接近大气条件(或BP)时的条件期间,这样的方法可以具有有限的性能。特别地,在这样的条件期间,可用于抽取燃料蒸汽的真空的量可以是低的,导致大的真空谷。可用的抽取真空量的减少可以导致不完全的抽取和退化的排放。进一步地,在一些示例中,可牺牲燃料经济性,以便增加用于燃料抽取的真空,例如通过减少可变凸轮轴正时或可变气门升程的使用迫使HEV上的发动机重启。仍然其他方法可以采用用于蒸汽抽取的电泵,以便避免该燃料经济性缺陷。然而,这样的泵可以是昂贵的,并且向它们供电的电力可以增加寄生负载(其降低燃料经济性)。进一步地,在当升压压力较低时的条件期间,压缩的空气可不足以清理曲轴箱。
发明内容
在一个示例中,通过用于升压发动机的方法可以至少部分地解决上面问题中的一些,所述方法包括:在升压的条件期间,使用压缩机旁路流在第一抽吸器处抽吸真空。然后,在非升压的条件期间,所述方法包括通过使用进气节流旁路流在第二抽吸器处抽吸真空增强进气歧管真空。进一步地,在两种条件期间,所述方法包括施加所抽吸的真空以将来自罐和曲轴箱中的每个的燃料蒸汽抽取至进气歧管。以该方式,一个或多个抽吸器能够被用于增强低进气歧管真空和提高抽取效率。
在另一个示例中,用于升压发动机的方法可以包括,在升压的条件期间,使用压缩机旁路空气流在第一排出器处形成真空;将所述真空施加到曲轴箱,以将燃料蒸汽抽吸到所述第一排出器中;以及在巡航条件期间并且当将所述蒸汽抽吸到所述第一排出器时,使来自所述曲轴箱的额外的燃料蒸汽经由曲轴箱通风阀流到进气歧管。以该方式,在较低升压条件期间,可以抽取来自曲轴箱的额外的燃料蒸汽。
作为示例,在非升压的条件期间,先前储存在罐中的燃料蒸汽(来自燃料箱)可以与来自曲轴箱的燃料蒸汽一起被抽吸到发动机进气装置中。特别地,使用进气歧管真空可以将罐蒸汽和曲轴箱气体两者在第一、共同方向上被抽吸到进气歧管中。可选地,通过使进气空气的至少一部分流过联接在节流旁路中的抽吸器且在抽吸器处抽吸额外的真空,可以增强进气歧管真空(例如,当歧管压力基本上处于大气压力时)。选择地,通过使曲轴箱气体流过抽吸器且在抽吸器处抽吸额外的真空,可以利用进气歧管真空。以该方式,在非升压的条件期间,节流旁路流被用于抽吸燃料蒸汽。
在升压的条件期间,使用在联接在压缩机旁路中的抽吸器处形成的真空可以将来自罐和曲轴箱的燃料蒸汽抽吸到压缩机入口中。其中,在第一、共同方向上,经由压缩机入口,罐蒸汽和曲轴箱气体两者可以被抽吸到进气歧管中。以该方式,在升压的条件期间,压缩机旁路流被用于抽吸燃料蒸汽。
进一步地,在具有较低的升压水平的升压的条件期间,诸如在巡航条件期间,浅真空(例如,在阈值内歧管压力低于大气压)可以存在于进气歧管中。在这些条件中,虽然使用在联接在压缩机旁路中的抽吸器处形成的真空可以将来自曲轴箱的燃料蒸汽抽吸到压缩机入口中,但也可以使用歧管真空将额外的燃料蒸汽从曲轴箱直接抽吸到进气歧管中。
以该方式,联接到发动机系统的一个或多个抽吸器可以有利地用于提供用于抽取罐和曲轴箱燃料蒸汽的额外的真空。通过在非升压的条件期间使用节流旁路流或曲轴箱流以在抽吸器处形成真空,在当将以其他方式出现大的真空谷时的条件期间,可以增强进气歧管真空。通过在升压的条件期间使用压缩机旁路流在不同的抽吸器处形成真空,所形成的真空能够用于将罐和曲轴箱燃料蒸汽抽吸到进气歧管中,同时使蒸汽在与非升压的条件期间的方向相同的方向上流动。进一步地,甚至在具有较低的升压的条件期间,曲轴箱可以抽空燃料蒸汽。在升压的条件和非升压的条件期间,来自罐和曲轴箱的燃料蒸汽的共同处理,以及蒸汽的单向流动减少系统复杂性,并且使得能够实现部件减少益处,而不降低抽取效率。例如,在曲轴箱处能够使用单个油分离器。通过使用现有的空气流在抽吸器处形成抽取真空,减少对专用真空泵的需求,减少相关的寄生负载。总之,提高了排放性能,而不降低燃料经济性。
应当理解,上面的发明内容被提供用于以简化的形式介绍一些概念,这些概念在以下的详细描述中被进一步描述。这并不意味着确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征,所要求保护的主题的保护范围由随附的权利要求书限定。进一步地,所要求保护的主题并不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
参考附图,通过阅读以下非限制实施例的详细描述将更好地理解本公开的主题,其中:
图1-图3示出被构造成用于使用多个抽吸器以增强可用于来自燃料系统和曲轴箱通风系统的燃料蒸汽的组合抽取的歧管真空的发动机系统的示例实施例。
图4示出例示在使用图1-图3的多个抽吸器时的歧管真空谷中的示例改变的映射图。
图5例示用于在升压的和非升压的发动机工况期间在图1-图5的多个抽吸器处形成真空的方法以使得能够进行燃料蒸汽抽取和曲轴箱通风的共同处理。
图6、图7和图8示出能够增强曲轴箱通风的发动机系统的额外的示例实施例。
图9示出在巡航条件下升压的发动机操作期间用于曲轴箱通风的示例方法。
图10描绘在不同的发动机条件期间包括曲轴箱通风的示例操作。
具体实施方式
提供了方法和系统,所述方法和系统用于在升压的和非升压的发动机工况期间,通过使用在联接到发动机系统的多个抽吸器(诸如图1-图3和图6-图8的抽吸器和发动机系统)处形成的真空,增强歧管真空。控制器可以被构造成用于实行控制例程,诸如图5的示例例程,以在升压的条件期间,使压缩的空气的一部分转移通过第一抽吸器,而在非升压的条件期间,使进气空气的一部分转移通过第二抽吸器,以增强形成的用于抽取操作的真空。进一步地,可以利用曲轴箱流通过抽吸器以增强进气歧管真空。然后,所增强的真空可以被用于联合地抽吸来自燃料系统罐和曲轴箱通风系统两者的燃料蒸汽。以该方式,可以增强进气歧管真空(图4)以提高抽取效率。更进一步地,在当降低发动机升压的条件期间,曲轴箱的抽取可以同时出现在压缩机入口和进气歧管中(图9)。在升压的条件、非升压的条件以及具有较低的升压的条件期间,可以抽取发动机系统(图10)。通过协调和组合燃料蒸汽抽取和曲轴箱通风,实现协同益处。
现在以示例的方式且参考某些说明性实施例描述本公开的主题。同等地标识且以最少的重复描述在两个或更多实施例中基本上相同的部件。然而,注意,在本公开的不同实施例中同等地标识的部件可以至少部分地不同。将进一步注意到,包括在本公开中的附图是示意性的。所例示的实施例的视图通常没有按照比例绘制;可有意地使纵横比、特征尺寸和特征的数量改变以使得更容易看到所选择的特征或关系。
现在参考图1,其示出用于机动车辆的示例发动机系统100的方面。发动机系统被构造成用于燃烧累积在其至少一个部件中的燃料蒸汽。发动机系统100包括多缸内燃发动机,一般标记为10,多缸内燃发动机可以被包括在汽车的推进系统中。可以至少部分地由包括控制器12的控制系统且由经由输入设备132来自车辆操作者130的输入控制发动机10。在该示例中,输入设备132包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。
发动机10包括沿着进气通道142流体联接到发动机进气歧管144的空气进气节气门20。空气可以从包括与车辆的环境相通的空气净化器33的空气进气系统(AIS)进入进气通道142。经由提供到包含在节气门20中的电动马达或致动器(通常被称为电子节气门控制(ETC)的构造)的信号,可以由控制器12改变节气门20的位置。以该方式,节气门20可以被操作用于改变提供到进气歧管144和其中的多个气缸的进气空气。质量空气流量传感器58可以联接在进气通道142中,用于提供关于质量空气流量(MAF)的信号。歧管空气压力传感器162可以联接到进气歧管144,用于将关于歧管空气压力(MAP)的信号提供到控制器12。
发动机系统100还可以包括用于将升压的进气空气充气提供到进气歧管144的涡轮增压器压缩机14。压缩机14可以机械联接到涡轮并且由涡轮驱动,所述涡轮经从发动机流入的热排气提供动力。在图1所例示的构造中,涡轮增压器压缩机还从空气净化器33抽吸新鲜空气,并且使压缩的空气流过中间冷却器18。中间冷却器使压缩的空气冷却,然后,冷却后的压缩的空气经由节气门20流到进气歧管144。
压缩机旁路135可以跨过压缩机14进行联接,以将由压缩机14压缩的进气空气的一部分转移回压缩机的上游。可以通过打开压缩机旁路阀(CBV)106控制通过压缩机旁路135转移的空气的量。通过控制CBV 106,并且改变通过压缩机旁路135转移的空气的量,能够调节被提供在压缩机的下游的升压压力。这使得能够进行升压控制和喘振控制。进一步地,CBV 106的调节可以为存在于压缩机14和节气门20之间的空气的容积减压,以消除可听噪声问题,等。压缩机入口压力传感器160直接地联接到压缩机的上游,用于将关于压缩机入口压力(CIP)的信号提供到控制器12。
第一抽吸器116可以联接到压缩机旁路135。特别地,第一抽吸器116可以被定位在跨过压缩机旁路135联接的第一管道138中。因此,通过改变CVB106的开口,可以改变通过压缩机旁路135和第一抽吸器116转移的压缩的空气的量。抽吸器还可以被叫做排出器、文丘里管或射流泵。同样地,排出器可以是被动真空形成设备。在一些实施例中,第一管道138还可以包括定位在第一抽吸器116的入口上游的第一抽吸器控制阀122,第一抽吸器控制阀122用于改变流过第一抽吸器116的空气的流速。例如,在升压压力积聚时间段,第一抽吸器控制阀122可以被关闭,以加快升压压力积聚(并且从而减少涡轮迟滞)。相比之下,当不需要升压增加时,通过打开第一抽吸器控制阀122,一旦已经建立足够的升压压力,就能够恢复真空形成。在一个示例中,仅当车辆操作者初始(且很重地)施加加速器踏板时,第一抽吸器控制阀122被关闭。以该方式,在升压的条件期间,使用压缩旁路流在第一抽吸器处抽吸真空。同样地,如果第一抽吸器控制阀122受致动总是打开,则当要求最大发动机输出时,在暂态期间进气歧管压力的积聚的速率可以减少。
发动机系统100可以包括真空致动的一个或多个真空消耗设备。作为示例,发动机系统100可以包括联接到车辆轮闸(未示出)的制动加力器140。包括制动加力器真空储蓄器184的制动加力器140可以经由止回阀73联接到进气歧管144。止回阀73允许空气从制动加力器140流到进气歧管144,并且限制空气从进气歧管144流到制动加力器140。制动加力器140可以包括在制动加力器的横隔板183后面的真空储蓄器184(或真空腔),真空储蓄器184(或真空腔)用于放大经由用于施加车辆轮闸(未示出)的制动踏板152由车辆操作者130提供的力。
真空储蓄器184还可以容纳来自抽吸器30或进气歧管144的真空。特别地,进气空气的一部分可以经由管道137从进气节气门20的上游流入进气歧管144中。当流过管道137时,空气可以穿过抽吸器30,在抽吸器的真空入口处形成真空。可以由管道阀60控制通过抽吸器30转移的进气空气的一部分,以及因此在抽吸器30处形成的真空。进一步地,联接在抽吸器的真空入口和制动加力器140之间的止回阀56可以防止从制动加力器储蓄器184朝向抽吸器30的真空的回流。可以由压力传感器146估计制动加力器140处的真空水平。
进气歧管144被构造成用于将进气空气或空气-燃料混合物供应到发动机10的多个燃烧室。可以在填充润滑剂的曲轴箱114上面布置燃烧室,其中燃烧室的往复式活塞旋转曲轴。往复式活塞可以经由一个或多个活塞环基本上与曲轴箱隔离,一个或多个活塞环抑制空气-燃料混合物流和燃烧气体流进入曲轴箱中。然而,大量燃料蒸汽、未燃烧的空气和排气可以使活塞环‘漏气’,并且随着时间进入曲轴箱。额外的漏气气体可以经由经过进气门密封件和排气门密封件的泄漏进入曲轴箱。为了减少燃料蒸汽对发动机润滑剂的粘度的退化效应,并且为了减少进入大气的蒸汽的排放,曲轴箱可以连续地或定期地通风,如在下文进一步描述的。抽取曲轴箱中的气体可以减少曲轴箱中的湿度。同样地,曲轴箱中的湿度和随后的冷凝水对于发动机淤渣构成可以是前体。在图1只所示的构造中,曲轴箱通风阀28控制沿着曲轴箱通风管路80从曲轴箱进入进气歧管中燃料蒸汽的抽取。
在一个实施例中,曲轴箱通风阀28可以是在连接到进气歧管144之前提供来自曲轴箱114内部的曲轴箱气体的连续排空的单向被动阀。当流过曲轴箱通风管路80将趋向于在相反的方向上流动时,单向阀可以密封。在另一个实施例中,响应曲轴箱通风阀28两侧的压降(或通过曲轴箱通风阀28的流速),曲轴箱通风阀28可以是改变它的限流的阀。在其他示例中,曲轴箱通风阀可以是电子控制的阀。在其中,控制器12可以命令信号将阀的位置从打开的位置(或高流量的位置)改变为关闭的位置(或低流量的位置),或反之亦然,或其间的任何位置。
应当理解,如本文所使用的,曲轴箱通风流是指沿着通风管路80从曲轴箱到进气歧管的燃料蒸汽和气体流。类似地,如本文所使用的,曲轴箱回流是指沿着通风管路80从进气歧管到曲轴箱的燃料蒸汽和气体流。当进气歧管压力高于曲轴箱压力时(例如,在升压的发动机操作期间),可以出现回流。在一些实施例中,止回阀54可以沿着通风管路80联接在进气歧管144和曲轴箱114之间,用于防止曲轴箱回流。可以由曲轴箱压力传感器62确定曲轴箱114中的燃料蒸汽的压力。
曲轴箱114可以包括用于在将蒸汽抽取至进气歧管144之前将油与曲轴箱蒸汽(或“漏气气体”)分离的一个或多个油分离器96。因为图1中所示的构造能够使得单向性的曲轴箱通风,所以仅包括一个油分离器96,如下面所描述的。
当BP>MAP(例如,在非升压的条件期间),新鲜空气沿着通气管178从空气净化器33被抽吸到曲轴箱114中。然后,通过使用进气歧管真空,曲轴箱燃料蒸汽和气体沿着通风管路80在第一方向上通过止回阀54被排出,且进入到进气歧管144。那么,当MAP>BP(例如,在升压的条件期间),通过使用在第一抽吸器116处形成的真空,沿着通风管路80在相同的第一方向上抽吸曲轴箱燃料蒸汽。同样地,当在节气门20的入口处的压力(例如,节气门入口压力或TIP)高于在压缩机14的入口处的压力(例如,压缩机入口压力或CIP)时,可以存在升压的条件。曲轴箱燃料蒸汽可以在被输送到进气歧管144之前从第一抽吸器116被引导到压缩机14的入口中。联接在压缩机入口和曲轴箱之间的真空管路中的止回阀51防止从压缩机到曲轴箱的回流。以该方式,在升压的条件和非升压的条件中的每个期间,曲轴箱气体能够通过油分离器96在相同的方向上被抽吸到进气歧管中,从而提供单向性的曲轴箱通风。于此,在该上下文中,单向性的曲轴箱通风指示气体经由油分离器96且不沿着通气管178离开曲轴箱114。同样地,由于在曲轴箱的出口处仅需要单个油分离器96以从漏气气体去除油,所以该单向流使得能够减少部件。在供选择的系统(其中使能双向流动)中,曲轴箱通风管可以在两个方向上导流。其中,通过几乎总是在通风管路80中提供真空,通气管178中的流动可以几乎总是从曲轴箱114到空气净化器33。
应当理解,基于进气节气门20的位置,甚至在升压的条件期间,MAP可以低于BP。可以由定位在压缩机14的下游和进气节气门20的上游的节气门入口压力传感器(图1、图2和图3中未示出)测量升压的条件。例如,升压的条件可以包括其中MAP>BP且节气门入口压力(TIP)还大于CIP(TIP>CIP)的那些。非升压的条件可以包括基本上等于BP的TIP。TIP还可以被称为升压压力。
发动机系统100还包括燃料箱26,燃料箱26储存在发动机10中燃烧的挥发性液体燃料。为了避免来自燃料箱且进入大气的燃料蒸汽的排放,燃料箱通过吸附剂罐22通向大气。在吸附状态中,吸附剂罐可以具有用于在吸附状态储存烃基燃料、醇基燃料和/或酯基燃料的极大的容量,例如,吸附剂罐可以填充有活性炭颗粒和/或另一种高表面积材料。然而,延长的燃料蒸汽的吸附将最终减少吸附剂罐用于进一步储存的容量。因此,吸附剂罐可以定期地被抽取所吸附的燃料,如在下文进一步描述的。在图1所示的构造中,罐抽取阀118控制沿着抽取管路82从罐进入进气歧管的燃料蒸汽的抽取。联接在抽取管路82中的止回阀52防止从进气歧管144进入罐22中的回流。
当满足抽取条件时,诸如当罐饱和时,可以通过打开罐抽取阀118将储存在燃料蒸汽罐22中的蒸汽抽取至进气歧管144。虽然示出单个罐22,但应当理解,任何数量的罐可以联接在发动机系统100中。在一个示例中,罐抽取阀118可以是电磁阀,其中经由罐抽取电磁阀的致动实行阀的打开或关闭。罐22还包括通风孔117,当罐22储存或捕集来自燃料箱26的燃料蒸汽时,通风孔117用于将气体传送出罐22到大气。当经由抽取管路82和抽取阀118将所储存的燃料蒸汽抽取至进气歧管144时,通风孔117还可以允许新鲜空气被抽吸到燃料蒸汽罐22中。虽然本示例示出与新鲜、未加热的空气相通的通风孔117,但是还可以使用各种变型。通风孔117可以包括罐放气阀120以调整罐22和大气之间的空气和蒸汽流。另外,蒸汽截止阀(未示出)可以被定位在燃料箱26和燃料蒸汽罐22之间。进一步地,燃料箱压力传感器(未示出)可以被联接在燃料气26和燃料蒸汽罐22之间的管路中。
当BP>MAP(例如,在非升压的条件期间),通过使用进气歧管真空,沿着抽取管路82在第一方向上从罐22将燃料蒸汽抽吸到进气歧管144中。然后,当TIP>CIP(例如,在升压的条件期间),通过使用在第一抽吸器116处形成的真空,沿着抽取管路82在相同的第一方向上将曲轴箱燃料蒸汽抽吸到压缩机入口中。然后,燃料蒸汽被抽取至进气歧管。因此,在升压的和未升压的条件中的每个期间,并且在相同的方向上,能够共同地处理曲轴箱气体和燃料蒸汽两者,并且曲轴箱气体和燃料蒸汽两者被一起抽吸到进气歧管中。以该方式,图1的实施例在升压的条件期间使用压缩机旁路流在第一抽吸器处形成真空,并且在升压的条件期间使用所形成的真空将罐燃料蒸汽和曲轴箱气体中的每个抽取至发动机进气装置。进一步地,在非升压的条件期间,实施例使用进气歧管真空将罐燃料蒸汽和曲轴箱气体中的每个抽取至发动机进气装置。
控制器12可以被构造为微型计算机,所述微型计算机包括微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行的程序和校准值的电子储存介质、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器16(诸如,MAF传感器58、MAP传感器162、曲轴箱通风压力传感器62、CIP传感器160、节气门入口压力(TIP)传感器(图6-图8中所示的660)、制动加力器压力传感器146等)接收各种信号。此外,基于从各种传感器接收的输入,控制器12可以监测和调整各种致动器81的位置。这些致动器可以包括例如节气门20、进气和排气门系统、罐抽取阀118、罐放气阀117、曲轴箱通风阀28、CBV 106、抽吸器控制阀122和抽吸器控制阀60,以及压缩机14。控制器12中的存储介质只读存储器可以用计算机可读数据编程,所述计算机可读数据表示由用于实行下面所描述的方法以及预期的但没有具体列出的其他变体的处理器可执行的指令。本文参考图5和图9描述了示例方法和例程。
现在转到图2,图2示出发动机系统10的供选择的实施例200,其中在非升压的条件期间,由跨过进气节气门联接的抽吸器增强进气歧管真空。特别地,第二抽吸器216被定位在跨过进气节气门20联接的管道238中,于此,管道238还被称为节流旁路238。节流旁路阀222可以被打开以将从空气净化器33接收到的进气空气的一部分从节气门20的上游通过管道238转移到节气门20的下游的进气歧管144。流过节流旁路238的空气可以从第二抽吸器216的入口流到抽吸器出口。通过抽吸器的流可以被利用到从第二抽吸器216的真空入口抽吸到的真空中。通过调整通过节流旁路238转移的空气的量,可以改变在第二抽吸器216处形成的真空的量。
在非升压的条件期间,在第二抽吸器216处形成的真空可以与进气歧管真空结合使用,以将来自曲轴箱和罐中的每个的燃料蒸汽抽吸到发动机进气歧管144中,用于抽取。联接到第二抽吸器216的真空入口的止回阀70防止回流进入到抽吸器。通过使用抽吸器增强的进气歧管真空,当MAP靠近或处于BP时,能够减少将以其他方式创建的真空谷。如参考图4进一步阐述地,通过减少歧管真空谷,提高抽取效率,并且显著减少真空泵需求(为了满足真空谷中的真空需要)。
参考图3,示出发动机系统10的进一步的实施例300,其中发动机系统包括用于增强进气歧管真空的第三抽吸器。特别地,第三抽吸器316联接在曲轴箱114的出口和进气歧管144之间的曲轴箱通风管路80中。在非升压的条件期间,沿着通气管178将进气空气从空气净化器33的下游抽吸到曲轴箱114中,并且曲轴箱气体从曲轴箱沿着通风管路80被排到压缩机入口。通过将第三抽吸器316定位在通风管路80中利用曲轴箱流,使得所有的曲轴箱流被引导通过第三抽吸器316。在一个实施例中,第三抽吸器316可以类似于声波阻风门(sonic choke),其中减少对专用通风阀(诸如图1-图2的阀28)的需要。在所描绘的实施例中,其中第三抽吸器具有声波阻风门的属性,带有大约10kPa的压降,例如,在超过10kPa的全部压降下,声波阻风门可以导致恒定的流速。
在非升压的条件期间,除在第一抽吸器116处形成的真空之外,然后使用在第三抽吸器316处形成的真空,以将曲轴箱和罐燃料蒸汽中的每个抽吸到发动机进气歧管中。特别是在当可以以其他方式出现歧管真空谷时的条件期间,通过用通过利用曲轴箱流形成的真空增强由进气歧管真空形成的真空,能够满足抽取燃料蒸汽所需的真空,而不需要专用真空泵。在升压的条件期间,可以在第一抽吸器116处利用压缩机旁路流,并且压缩机旁路流可以被用于沿着抽取管路82和通风管路80将来自罐的抽取燃料蒸汽和来自曲轴箱的曲轴箱气体中的每个抽吸到压缩机14的入口。应当理解,在非升压的操作期间,来自罐和曲轴箱两者的燃料蒸汽在共同的方向上被抽吸到进气歧管中。同样地,在升压的操作期间,来自罐和曲轴箱两者的燃料蒸汽在共同的方向上被抽吸到压缩机入口中。同样地,在升压的和非升压的条件期间,该构造使得曲轴箱气体能够在共同的方向上流出曲轴箱,从而允许在曲轴箱的出口处使用单个油分离器96。相比之下,如果构造了双向流,则在曲轴箱的每端需要多个油分离器。因此,该构造不仅允许共同处理罐燃料蒸汽和曲轴箱气体,还提供部件减少益处。
虽然图2示出通过使用节流旁路流形成的真空增强由进气歧管提供的抽取真空,并且图3示出用使用曲轴箱流形成的真空增强由进气歧管提供的抽取真空,但是在进一步的实施例中,发动机系统可以被构造成用于包括第二抽吸器216(图2的)和第三抽吸器316(图3的)中的每个,使得能够用节流旁路流和曲轴箱流中的每个增强抽取真空。
应当理解,图1和图2的发动机实施例描绘了通过曲轴箱通风阀28抽吸来自曲轴箱114的燃料蒸汽的第一抽吸器116。在图3的实施例中,来自曲轴箱的燃料蒸汽在流进第一抽吸器116之前流过第三抽吸器316。因此,或者曲轴箱通风阀28或者第三抽吸器316(或作为第三抽吸器的声波阻风门)可以制约从油分离器96离开曲轴箱114的燃料蒸汽的流速。更进一步地,或者曲轴箱通风阀28或者第三抽吸器316(或作为第三抽吸器的声波阻风门)可以减少(例如,限制)从曲轴箱114进入第一抽吸器116和第二抽吸器216中的每个的燃料蒸汽的流速。
以该方式,在升压的条件期间,图1-图3的系统使得能够使用压缩机旁路流在第一抽吸器处抽吸真空,同时在非升压的条件期间,通过使用进气节流旁路流在第二抽吸器处抽吸真空,和/或使用曲轴箱流在第三抽吸器处抽吸真空,使得能够增强进气歧管真空。然后,在升压的和非升压的条件两者期间,能够施加所抽吸的真空将来自罐和曲轴箱中的每个的燃料蒸汽抽取至进气歧管。通过将来自罐的燃料蒸汽合并到共用抽取管路中,罐的抽取能够更好地与曲轴箱的通风相协调。在升压的和非升压的条件两者期间,通过油分离器在共同的方向上抽吸来自罐的蒸汽和来自曲轴箱的蒸汽(也就是说,单向流),能够实现部件减少益处,诸如通过降低对多个油分离器的需求。
参考图4示出图2-图3的实施例如何使得能够增强进气歧管真空的示例。具体地,映射图400包括描绘沿着y轴线的压力和沿着x轴线的压力比的上部曲线401。下部曲线402描绘沿着y轴线的真空和沿着x轴线的压力比。上部曲线408描绘假如在曲线408处升压设备废气门关闭时的节气门入口压力(TIP),以及假如在曲线407处升压设备废气门被控制用于保持TIP处于高于MAP恒定水平时的节气门入口压力。
当歧管压力MAP(曲线406)低于大气压BP(虚线)时,发动机可以进行节流(或非升压的)操作。在这样的条件期间,可以由进气歧管真空(曲线410)或由在BP(或TIP)处获得空气且在MAP处排出空气的抽吸器(诸如,图2的第二抽吸器216)提供用于罐抽取和曲轴箱通风的抽取真空(曲线414)。当单独使用MAP用于提供真空(曲线410),则当MAP处于大气压时,可用的抽取真空趋于零。当歧管压力MAP(曲线406)在大气压BP(虚线)上面,发动机可以进行升压操作。在这样的条件期间,可以由联接到压缩机旁路的第一抽吸器116(图1)提供用于罐抽取和曲轴箱通风的抽取真空(曲线412)。特别地,在升压空气上运行的第一抽吸器116在节气门入口压力(TIP,407)下获得空气,并且在压缩机入口压力(CIP)下排出空气。因此,TIP一到CIP上面,其就可以开始造成真空。进一步地,由曲线407和图401上的CIP之间的区别导致动力流,并且产生真空曲线412。换句话说,曲线414示出由从BP到MAP运行的抽吸器的使用导致的真空增强,同时曲线412示出由从TIP到CIP运行的抽吸器的使用导致的真空增强。
在非升压的条件期间,还可以使用联接到节流旁路的第二抽吸器以提供抽取真空。同样地,就其本身来说,第二抽吸器可以提供遵循曲线414处所示的轮廓的真空。当MAP接近BP,进气歧管真空下降,直到当MAP=BP(当压力比为1)时存在用于抽取的足够的真空。此外,在这样的条件期间,既不是第一抽吸器也不是第二抽吸器具有用于使得能够抽取的足够的真空。因此,当MAP处于BP时,创建真空谷416。当MAP处于BP时,抽取真空可用性中的该下降致使对应的抽取效率的下降,从而降低排放。
由TIP 407和MAP 406的压力差(图401上所示)向放置在TIP和MAP之间的第二抽吸器(诸如图2的抽吸器216)提供动力。通过使用该压力差(其保持为恒定(处于稳定状态)),可以提供桥接谷(418)的真空。特别地,真空谷418可以来源于TIP减去MAP。由于依赖TIP减去MAP压力差的第二抽吸器具有比依赖TIP减去CIP压力差的第一抽吸器更大的压力差,所以能够更好地桥接真空谷418。也就是说,曲线418示出由从TIP到MAP运行的抽吸器的使用导致的真空增强。
通过与进气歧管真空结合使用第二抽吸器,能够增强进气真空,如虚线418所示,甚至在这些条件期间,允许足够的抽取真空是可用的。
现在转到图5,示例方法500被示出用于操作具有多个抽吸器的发动机系统,以增强用于将来自罐和曲轴箱的燃料蒸汽一起抽取至进气歧管的真空。通过使用来自抽吸器的真空,能够满足抽取真空需求,而不会引起燃料经济性损失。
在502处,方法包括估计和/或测量发动机操作参数。这些可以包括例如发动机转速、发动机温度、催化剂温度、MAP、MAF、BP、罐负载、联接到真空消耗设备的真空储蓄器中的真空水平等。在504处,可以确定是否已经满足罐抽取条件。在一个示例中,如果罐碳氢化合物负载(如所确定的或推断的)高于阈值负载,则可以认为满足罐抽取条件。在另一个示例中,如果自上一次罐抽取操作已经过去了阈值持续时间或行驶的距离,则可以认为满足抽取条件。
如果确认了抽取条件,则例程移动到506以确定是否存在升压的发动机条件。例如,MAP可以与BP相比较以确定是否存在升压的条件。如果存在升压的条件,则在508-510处,例程继续在升压的条件下实行抽取操作,如下面所阐述的。否则,如果不存在升压的条件,则在512-514处,例程继续在非升压的条件下实行抽取操作,如下面所阐述的。
如果确认了升压的条件,在508处,例程包括使由压缩机压缩的进气空气的一部分流过跨过发动机进气歧管的上游的压缩机旁路联接的第一抽吸器。特别地,压缩机旁路流可以被引导通过第一抽吸器,并且可以被用于形成真空。第一抽吸器可以被定位在跨过压缩旁路进行联接的管道中。使用压缩机旁路流在第一抽吸器处抽吸真空可以包括打开第一阀,以将压缩的进气空气的一部分从压缩机的下游通过管道且通过第一抽吸器转移到压缩机的上游。通过调整压缩机旁路阀开口,可以由控制器改变在第一抽吸器处所抽吸的真空的量。特别地,随着压缩机旁路阀开口增加,以将压缩的进气空气的较大的部分转移通过第一抽吸器,可以增加在第一抽吸器处所抽吸的真空的量。
在510处,使用压缩机旁路流在第一抽吸器处所抽吸的真空可以被施加到燃料系统罐和曲轴箱上,使得燃料蒸汽从罐和曲轴箱两者被抽取至压缩机的入口中,用于进气歧管中的后续的抽取。同样地,在升压的条件期间,来自罐的燃料蒸汽和曲轴箱气体经由压缩机入口被传送到进气歧管。抽取来自罐的燃料蒸汽包括打开联接在罐和进气歧管之间的抽取阀,以使用在第一抽吸器处所抽吸的真空沿着抽取管路将来自罐的燃料蒸汽抽吸到压缩机入口中。同时,通风阀可以打开,使得曲轴箱气体能够沿着通风管路被抽吸到压缩机入口中,使用在第一抽吸器处所抽吸的真空进入压缩机入口中。如图1-图3所示,在升压的条件期间,抽取管路和通风管路可以合并,使得来自罐和曲轴箱两者的燃料蒸汽被合并到共用真空管路中,并且沿着第一共同的方向被抽吸到压缩机入口中。这使得能够共同处理两种蒸汽。然后,在压缩机入口处吸取的燃料蒸汽可以被输送到进气歧管,用于后续的燃烧。可以基本上在大气压力下吸取两种蒸汽。抽取阀的开口可以基于发动机处期望的燃烧空气燃料比以及联接在曲轴箱和进气歧管之间的曲轴箱通风阀的位置。
返回506,如果没有确认升压的发动机条件,则在512处,例程包括将进气歧管真空应用于罐和曲轴箱,以抽吸用于抽取的燃料蒸汽。同样地,在非升压的条件期间,来自罐和曲轴箱的燃料蒸汽被直接传送到进气歧管。抽取来自罐的燃料蒸汽包括打开联接在罐和进气歧管之间的抽取阀,以使用由旋转发动机形成的进气歧管真空沿着抽取管路将来自罐的燃料蒸汽抽吸到进气歧管中。同时,通风阀可以打开,使得曲轴箱气体能够沿着通风管路被抽吸到进气歧管中,进入进气歧管。如图1-图3所示,在非升压的条件期间,抽取管路和通风管路可以合并,使得来自罐和曲轴箱两者的燃料蒸汽被合并到共用真空管路中,并且沿着第一共同的方向抽吸到进气歧管中。这使得能够共同处理两种蒸汽。抽取阀的开口可以基于发动机处期望的燃烧空气燃料比以及联接在曲轴箱和进气歧管之间的曲轴箱通风阀的位置。例如,抽取阀开口可以基于通风阀是处于高流量位置还是处于低流量位置。
可选地,在514处,可以增强进气歧管真空。如上面所阐述的,在升压的条件期间,在压缩机旁路中的第一抽吸器提供燃料蒸汽抽取和曲轴箱通风两者所需的真空。然后,在非升压的条件期间,歧管真空被用于提供燃料蒸汽抽取和曲轴箱通风两者所需的真空。然后,在当MAP基本上处于大气压(BP)时的条件期间,在第一抽吸器处可以有不充足的歧管真空以及没有足够的真空。这产生真空谷。在这些条件期间,较低的真空可用性能够减少抽取效率。同样地,如果罐没有被充分地抽取,并且曲轴箱没有适当地通风,则排气排放可能退化。
通过使用进气节流旁路流在第二抽吸器处抽吸真空,可以选择性地增强进气歧管真空。第二抽吸器可以被定位在跨过进气节气门进行联接的管道(或节流旁路)中。使用节流旁路流在第二抽吸器处抽吸真空可以包括打开第二阀,以将进气空气的一部分从节气门的上游通过管道和第二抽吸器转移到节气门的下游。可以由控制器通过调整节流旁路阀开口改变在第二抽吸器处所抽吸的真空的量,随着节流旁路阀开口增加,在第二抽吸器处的抽吸的真空的量增加。额外地,或供选择地,通过使来自曲轴箱的燃料蒸汽经由第三抽吸器流到进气歧管,可以增强进气歧管真空。然后,可以将在第三抽吸器处抽吸的真空应用到罐,以将来自罐的燃料蒸汽抽取至进气歧管。以该方式,能够利用曲轴箱流增强进气歧管真空。
在一个示例中,当操作升压的发动机时,使用在联接到压缩机的第一抽吸器处所抽吸的真空,控制器可以在第一方向上将来自燃料系统罐和曲轴箱中的每个的燃料蒸汽抽吸到发动机进气歧管中。特别地,压缩的空气的一部分可以经由跨过压缩机进行联接的第一管道(或压缩机旁路)从压缩机的下游转移到压缩机的上游。压缩的空气的所转移的部分可以流过联接在第一管道中的第一抽吸器,并且可以从第一抽吸器抽吸真空。然后,在升压的条件期间,使用压缩机旁路流在第一抽吸器处形成的该真空被用作抽取真空。燃料蒸汽可以经由压缩机入口被传送到进气歧管。这里,通过第一抽吸器转移的压缩的空气流的流速独立于进气节气门的位置。通过调整联接在第一抽吸器的上游的第一管道中的第一阀,可以改变在第一管道中通过第一抽吸器转移的压缩的空气的部分。以该方式,能够改变所形成的抽取真空。
相比之下,当操作非升压的发动机时,通过使用进气歧管真空,控制器可以在第一方向上将来自罐和曲轴箱中的每个的燃料蒸汽抽吸到进气歧管中。燃料蒸汽可以被直接传送到进气歧管。进一步地,使用联接到进气节气门的第二抽吸器处所抽吸的真空,可以选择性地增强进气歧管真空。特别地,进气空气的一部分可以经由跨过节气门进行联接的第二管道(或节流旁路)从进气节气门的上游转移到节气门的下游。所转移的进气空气的部分可以流过联接在第二管道中的第二抽吸器,并且可以从第二抽吸器抽吸真空。通过调整联接在第二抽吸器的上游的第二管道中的第二阀,可以改变在第二管道中通过第二抽吸器转移的进气空气的部分。这里,通过第二抽吸器转移的进气空气的流速可以基于进气节气门的位置。
额外地或可选地,使用联接到曲轴箱的第三抽吸器处所抽吸的真空,可以选择性地增强进气歧管真空。特别地,通过使用进气歧管真空,沿着通风管路且经由第三抽吸器,曲轴箱气体和燃料蒸汽可以被抽吸到进气歧管中。曲轴箱气体可以通过第三抽吸器被传送到进气歧管,并且可以从第三抽吸器抽吸真空。然后,通过使用增强的进气歧管真空,燃料蒸汽可以在第一方向上从罐和曲轴箱被抽吸到进气歧管中。这里,选择性地增强进气歧管真空包括当进气歧管压力是距大气压的阈值距离时增强进气歧管真空。
现在转到图6,示出了图1的示例发动机系统100的供选择的实施例600,其中第一抽吸器116经由油分离器96抽吸来自曲轴箱114的燃料蒸汽,燃料蒸汽绕过曲轴箱通风阀28。由于曲轴箱通风阀28不在朝向第一抽吸器116离开曲轴箱的燃料蒸汽的流动路径中,所以曲轴箱通风阀28可以不制约(例如,限制)从曲轴箱114进入第一抽吸器116的燃料蒸汽的流速。应当注意,为了简单起见,图6(或图7和图8)中没有描绘罐22和相关的管线。进一步地,图6的实施例600中所描绘的多个部件可以类似于图1中介绍的那些。因此,这些部件被同样地编号,并且不被重新介绍。
类似于图1的发动机系统100,被定位与第一抽吸器116串联的第一抽吸器控制阀122可以调整流过第一抽吸器116的压缩的空气的流速。经由第一管道138流过第一抽吸器116的空气可以使得能够在第一抽吸器116处形成真空。因此,第一抽吸器控制阀122可以通过调整通过第一管道138的空气的流动,控制在第一抽吸器116处的真空形成。同样地,第一抽吸器控制阀122可以通过发动机操作恒定地保持打开,除非例如在高加速度条件期间期望涡轮增压器发动机加速(spool-up)时。在一个示例中,仅当车辆操作者初始应用加速器踏板时,第一抽吸器控制阀122被关闭。以该方式,在升压的条件期间,使用压缩机旁路流在第一抽吸器处抽吸真空。在一些实施例中,可以不包括第一抽吸器控制阀122。于此,每次在后压缩机区域(例如,压缩机14下游的进气通道的一部分)和压缩机14的入口(例如,压缩机14的上游的进气通道142的一部分)之间的进气通道142中有压力差时,可以出现空气流过第一管道138。
第一抽吸器116可以经由第一通风管道680和第二通风管道684与曲轴箱114的油分离器96流体联接。联接到第一抽吸器116的真空入口的止回阀51可以阻止沿着第二通风管道684从第一抽吸器116到曲轴箱114的回流。止回阀51可以是可选的。如图所示,第一通风管道680和第二通风管道684在接点612处会合。第三通风管道682也被描绘在接点612处与第一通风管道680和第二通风管道684合并。换句话说,经由油分离器96离开曲轴箱114的第一通风管道680可以在节点612处分成第二通风管道684和第三通风管道682。换言之,在节点612处第三通风管道682和第二通风管道684合并成第一通风管道680。
曲轴箱通风阀28被定位在节点612的下游的第三通风管道682中,并且因此可以单独调节沿着第三通风管道682的燃料蒸汽流。因此,曲轴箱通风阀28可不调节从曲轴箱114通过第二通风管道683的燃料蒸汽流。具体地,可以不由曲轴箱通风阀28控制从曲轴箱114进入第一抽吸器116的燃料蒸汽流。因此,当第一抽吸器控制阀122使得压缩的空气能够流过第一抽吸器116且在第一抽吸器116处形成真空,来自曲轴箱114的燃料蒸汽可以经由油分离器96通过第一通风管道680穿过节点612,并且通过第二通风管道684穿过止回阀51抽吸到第一抽吸器116中。具体地,新鲜空气可以从空气净化器33的下游和压缩机14的上游流进通气管178,并且然后进入在曲轴箱114的进气口616处的曲轴箱114。然后,该新鲜空气可以与曲轴箱114中的燃料蒸汽一起通过在排出口618处的油分离器96离开曲轴箱114,并且进入第一通风管道680。在升压的条件期间,当MAP>BP,诸如当MAP基本上等于由TIP传感器660测量的节气门入口压力(TIP)时,来自曲轴箱114的燃料蒸汽可以流进第一抽吸器116中,同时绕过曲轴箱通风阀28,如早前所描述的。同样地,在该特定的条件中,曲轴箱114可以排空燃料蒸汽,而不被曲轴箱通风阀28控制。进一步地,当MAP大于BP时,来自曲轴箱的燃料蒸汽可以不流进第三通风管道682中。更进一步地,止回阀54可以阻止空气流从进气歧管144进入曲轴箱114中。
如图6所示,可以沿着在压缩机14的下游且在进气节气门20的上游的进气通道142定位TIP传感器660。TIP传感器660可以提供升压压力的估计。
在巡航条件期间,发动机可以用较低的升压水平(如由TIP传感器660所测量的)进行操作。进一步地,当发动机用减少的升压进行操作时,进气节气门20可以部分地关闭,从而允许MAP低于BP。因此,在当TIP大于BP的条件期间,基于进气节气门的位置,MAP可以低于BP。同样地,浅真空(例如,10kPa表压力)条件可以存在于进气歧管144中。浅进气歧管真空条件可以包括在阈值内MAP低于BP,例如,BP-MAP≤阈值。换句话说,当MAP低于BP阈值极限时,进气歧管中可以存在浅真空。在一个示例中,阈值可以是15kPa表压。于此,进气歧管真空可以是在0kPa和15kPa之间的真空水平。在另一个示例中,阈值可以是20kPa表压。于此,进气歧管真空水平可以在0kPa和20kPa之间。因此,高于阈值的进气歧管真空可以不被认为是浅真空。应当注意,真空还可以被称为负压。
当在进气节气门20的下游的进气歧管144中产生浅真空时,曲轴箱通风阀28可以被打开,以允许额外的燃料蒸汽经由第三通风管道682且通过联接在第三通风管道682中的止回阀54流进进气歧管144中。例如,在响应跨过曲轴箱通风阀的压降曲轴箱通风阀是改变它的限流的阀的情况下,进气歧管144中的浅真空可以使曲轴箱通风阀28产生较大的开口。
在一个示例构造中,曲轴箱通风阀28可以包括布置在阀壳体内的基本上锥形构件(也称为锥体),其中锥体在阀壳体内进行取向,使得它的锥形接头面向与进气歧管相通的阀壳体的端部。当进气歧管中没有真空时,例如在发动机关闭条件期间,弹簧保持锥体的基座抵靠在与曲轴箱相通的阀壳体的端部,使得曲轴箱通风(CV)阀被完全关闭。
当进气歧管中有高真空水平(例如,深于50kPa的真空)时,例如,在发动机空转或减速条件下,由于进气歧管真空显著增加,所以锥体朝向阀壳体的进气歧管端部在阀壳体内移动。这时,曲轴箱通风阀基本上被关闭,并且曲轴箱蒸汽移动通过锥体和阀壳体之间的小的环形开口。由于在发动机空转或减速条件期间可以产生较小量的漏气气体,所以较小的环形开口对于曲轴箱通风可以是充足的。
当进气歧管真空较低(例如,15kPa到50kPa)时,诸如在部分节流操作期间,锥体移动到更接近阀壳体的曲轴箱端部,并且曲轴箱通风流移动通过锥体和阀壳体之间的较大的环形开口。这时,可以部分地打开曲轴箱通风阀。在部分节流操作期间,相对于发动机空转或减速条件,曲轴箱中可以有增加的漏气气体的量,并且因此较大的环形开口对于曲轴箱通风可以是适当的。
最后,进气歧管真空中进一步降低到较浅真空水平,诸如在巡航条件(例如,0kPa到15kPa)期间,将锥体移动到非常地接近阀壳体的曲轴箱端部,并且曲轴箱通风流移动通过锥体和阀壳体之间的更大的环形开口。这时,曲轴箱通风阀(例如,曲轴箱通风阀28)可以完全打开,使得通过曲轴箱通风阀的曲轴箱通风流更高(例如,处于最大值)。因此,在曲轴箱通风阀的该示例构造中,当曲轴箱通风阀两侧的压降降低,曲轴箱通风阀的开口可以增加。
通过增加曲轴箱通风阀28的开口,可以允许额外的燃料蒸汽流从曲轴箱114经过曲轴箱通风阀28的开口。经由第三通风管道682流过曲轴箱通风阀28的这些额外的燃料蒸汽可以在进气节气门20的下游的位置617处直接进入进气歧管144(例如,不流过第一抽吸器116,或者不进入压缩机14的入口)。
应当注意,经由第三通风管道682从曲轴箱114直接流进进气节气门20的下游的进气歧管144中的额外的燃料蒸汽可以在来自曲轴箱114的燃料蒸汽经由第一管道138流过第一抽吸器116流到压缩机14的入口的同时流动。为了进行阐述,在巡航条件期间,当发动机用较低升压水平而不用进气歧管中的浅真空水平进行操作时,可以经由两条路径同时排空来自曲轴箱114的燃料蒸汽:经由第一抽吸器116通过第一管道138到压缩机14的入口和经由曲轴箱通风阀28通过第三通风管道682直接进入进气歧管144。为了进一步阐述,在巡航条件期间,经由通气管178在进气口616处进入曲轴箱114的新鲜空气可以与曲轴箱114中的燃料蒸汽一起经由油分离器96在排出口618处离开曲轴箱114。在节点612处,燃料蒸汽的第一部分可以朝向第一抽吸器116流进第二通风管道684,同时离开曲轴箱114的新鲜空气和燃料蒸汽的第二部分(例如,剩余部分)可以通过曲轴箱通风阀28流进第三通风管道682,并且直接进入进气歧管144。供选择的实施例可以包括位于第一通风管道680中而不是第三通风管道682中的曲轴箱通风阀28。
以该方式,在升压的发动机条件(例如,当TIP>CIP时)且当在进气歧管中存在浅真空(例如,0kPa-15kPa)期间,来自曲轴箱的额外的燃料蒸汽可以沿着低限制路径朝向进气歧管流动。更进一步地,同时,来自曲轴箱的燃料蒸汽还可以流到第一抽吸器,使得来自曲轴箱的燃料蒸汽更快的减少。
现在转到图7,其示出类似于图2和图6的实施例的供选择的实施例700。如图2中,图7的实施例700包括跨过进气节气门20联接在节流旁路238内的第二抽吸器216。如图2中,节流旁路阀222可以被打开,以将从压缩机14接收的进气空气的一部分从进气节气门20的上游通过管道238转移到进气节气门20的下游的进气歧管144。流过节流旁路238的空气可以从第二抽吸器216的入口流到第二抽吸器216的出口。通过第二抽吸器216的流可以被利用成为从第二抽吸器216的真空入口所抽吸的真空。该真空可以被应用到曲轴箱通风阀28以抽吸来自曲轴箱114的燃料蒸汽。
图7包括图6的实施例600和图2的实施例200中介绍的多个部件。因此,这些部件被同样地编号,并且不被重新介绍。
在当MAP低于BP的条件(例如,当MAP低于BP时的非升压的条件和升压的条件)期间,在第二抽吸器216处形成的真空可以与进气歧管真空结合使用,以将来自曲轴箱的燃料蒸汽抽吸到进气歧管144中。联接到第二抽吸器216的真空入口的止回阀70防止从第二抽吸器216到曲轴箱114的回流。特别地当浅歧管真空水平存在于进气歧管中时,抽吸器真空可以增强进气歧管真空。如图2中,从曲轴箱114流过曲轴箱通风阀28的燃料蒸汽可以经由两条路径中的一个进入进气节气门20的下游的进气歧管144:经由第二抽吸器216沿着节流旁路238和经由止回阀54通过管路738。
类似于图6,第一抽吸器116经由第二通风管道684和第一通风管道680流体联接到曲轴箱114。更进一步地,燃料蒸汽可以从曲轴箱114流到第一抽吸器116,而不流过曲轴箱通风阀28。
在图7的实施例700中,在其中MAP>BP的升压的条件期间和在非升压的条件(例如,当TIP=BP)期间,来自曲轴箱114的燃料蒸汽流可以与参考图1和图2早前所描述的那些相同。然而,在当TIP高于BP但MAP低于BP(例如,具有浅进气歧管真空水平的较低升压水平)的条件期间,可以出现沿着三条路径的来自曲轴箱114的燃料蒸汽抽取:经由第一抽吸器116、经由第二抽吸器216和经由管道738。因此,在浅进气歧管真空水平期间,第二抽吸器216可以通过沿着节流旁路238由节流旁路流形成真空来增强进气歧管真空水平。因此,进气歧管真空和来自第二抽吸器216的真空两者可以将来自曲轴箱114的燃料蒸汽通过曲轴箱通风阀28抽吸到进气歧管144中。同样地,在进气歧管中的浅真空期间,曲轴箱通风阀28可以打开,如早前所解释的,使得燃料蒸汽流能够经过曲轴箱通风阀28。
为了进行阐述,在当发动机用浅进气歧管真空进行升压的操作的条件期间,从曲轴箱114流出的燃料蒸汽通过油分离器96离开排出口618进入第一通风管道680,并且在节点612处,燃料蒸汽的第一部分流进第二通风管道684,且流进第一抽吸器116,并且在其上进入压缩机14的入口(或压缩机14的上游)。同时,燃料蒸汽的剩余部分(例如,没有流进第二通风管道684的燃料蒸汽)可以从节点612流进第三通风管道682且通过曲轴箱通风阀28。燃料蒸汽的该剩余部分的第二部分可以经由止回阀70流进第二抽吸器216,并且在其上进入进气节气门20的下游的进气歧管144中,而燃料蒸汽的该剩余部分的第三部分可以经由到位置617的管道738直接流进进气歧管144中。换句话说,离开曲轴箱的燃料蒸汽可以被引导到第一抽吸器116、第二抽吸器216中的每个,并且同时经由管道738直接进入进气歧管。
节流旁路阀222可以是可选的,并且当节流旁路阀222不存在时,由于节气门入口压力和进气歧管压力(例如,MAP)中的差值,所以出现节流旁路238中的空气流。
因此,示例系统可以包括:发动机,所述发动机包括进气歧管;压缩机,所述压缩机被定位在用于提供升压的空气充气的进气通道中;压缩机旁路通道,所述压缩机旁路通道围绕所述压缩机联接,所述压缩机旁路通道包括压缩机旁路阀;第一抽吸器,所述第一抽吸器联接到所述压缩机旁路通道;节气门,所述节气门联接在所述进气通道中;节流旁路通道,所述节流旁路通道围绕所述节气门联接,所述节流旁路通道包括节流旁路阀;第二抽吸器,所述第二抽吸器联接到所述节流旁路通道;曲轴箱;曲轴箱的排出口,所述曲轴箱的排出口流体联接到所述第一抽吸器、所述第二抽吸器和所述进气歧管中的每个;曲轴箱通风(CV)阀,所述曲轴箱通风(CV)阀调节所述曲轴箱的所述排出口与所述第二抽吸器和所述进气歧管中的每个之间的流量,所述CV阀不调节所述曲轴箱的所述排出口和所述第一抽吸器之间的蒸汽的流量。
所述系统还可以包括控制器,所述控制器被构造成具有储存在非暂时存储器中的计算机可读指令,用于:在第一条件期间,使压缩的空气通过所述压缩机旁路通道从所述压缩机的下游流到所述压缩机的上游;在所述第一抽吸器处形成真空;以及使用所述真空将来自所述曲轴箱的所述排出口的燃料蒸汽抽吸到所述第一抽吸器中;以及在第二条件期间,使空气经由所述节流旁路通道从所述节气门的上游流到所述节气门的下游;在所述第二抽吸器处形成真空;以及使用所述真空将来自所述曲轴箱的所述排出口的补充燃料蒸汽抽吸到所述第二抽吸器中,并且然后进入所述进气歧管中,同时继续将来自所述曲轴箱的所述排出口的燃料蒸汽抽吸到所述第一抽吸器中。第一条件可以包括升压的条件且进气歧管压力高于大气压,并且第二条件可以包括升压的条件且进气歧管压力低于大气压。流进第一抽吸器的燃料蒸汽可以在流进进气歧管之前被引导到压缩机的入口。进一步地,在第二条件期间,额外的燃料蒸汽还可以经由CV阀从曲轴箱直接流进进气歧管,同时绕过第一抽吸器和第二抽吸器中的每个。
图8呈现了另一个供选择的实施例800,实施例800类似于图7的实施例700和图2的实施例200。同样地,图8的实施例800中所描绘的多个部件可以类似于图7和图2中介绍的那些。因此,这些部件被同样地编号,并且不被重新介绍。
实施例800包括联接在节流旁路838中的第二抽吸器216。节流旁路838包括节流旁路阀828,节流旁路阀828可以类似于先前实施例的曲轴箱通风阀28。因此,可以由节流旁路阀828的开口调节节流旁路流。在一个示例中,诸如早前所描述的,节流旁路阀828的开口可以随着节流旁路阀828两侧的压力差改变。
实施例800还包括沿着管道820联接的孔口814,孔口814可以调节沿着管道820的燃料蒸汽流。与孔口814串联布置的止回阀854允许来自曲轴箱114的燃料蒸汽流朝向进气歧管144(到位置617),并且可以阻止从进气歧管144的朝向曲轴箱114的流动。同样地,在进气歧管中的深真空(例如,较高真空水平)期间,孔口814可以允许较小的燃料蒸汽流速。换句话说,孔口814可以用作声波阻风门,声波阻风门将曲轴箱气体流直接计量进入进气歧管144中。如果孔口814不存在,则直接进入进气歧管的曲轴箱气体流可以变得比期望的更高,于是,发动机可以容纳与需要的相比更多的空气和/或更多的燃料蒸汽,从而导致性能问题。然而,如果较低量的曲轴箱气体被容纳在进气歧管中(诸如当孔口814正在计量曲轴箱气体流时),通过为增加的空气流速打开节气门20和/或为增加的燃料流速增加燃料注入,可以获得期望的空气燃料比。
应当理解,在图8的所描绘的示例实施例中,节流旁路阀828被定位在第二抽吸器216的下游。通过如图所示布置节流旁路阀828(第二抽吸器216的下游),甚至当节流旁路阀828关闭时,来自曲轴箱114的气体可以不绕过孔口814。换句话说,当节流旁路阀828关闭时,来自曲轴箱114的蒸汽可以不经由止回阀70被抽吸到第二抽吸器216中。
类似于图6和图7,当发动机进行升压的操作(MAP>BP且TIP>BP),来自曲轴箱114的燃料蒸汽可以流到第一抽吸器116,同时绕过节流旁路阀828。在升压的条件期间,可以没有来自曲轴箱的燃料蒸汽流通过第二抽吸器216、节流旁路阀828或孔口814。在非升压的条件(例如,TIP=BP且MAP<BP)期间,较深的真空水平可以存在于进气歧管中,从而允许燃料蒸汽流过孔口814进入进气歧管144中。额外地,节流旁路阀828可以被打开,从而允许空气通过节流旁路838和第二抽吸器216从节气门20的上游流到节气门20的下游。由于该节流旁路流导致的在第二抽吸器216处形成的真空可以将来自曲轴箱114的燃料蒸汽和气体抽吸到第二抽吸器216中且通过节流旁路阀828进入节气门20的下游的进气歧管144中。在非升压的条件期间,来自曲轴箱的燃料蒸汽可以不流进第一抽吸器116中。
在与进气歧管的浅真空水平同时出现的较低的升压水平期间,来自曲轴箱的燃料蒸汽可以同时流到第一抽吸器116、第二抽吸器216和孔口814中的每个。为了进行阐述,沿着通气管178从压缩机14的上游在进气口616处抽吸到曲轴箱114的新鲜空气可以将曲轴箱中的燃料蒸汽通过在排出口618处的油分离器96抽取至第一通风管道680中。在节点612处,燃料蒸汽(和新鲜空气)的第一部分可以朝向第一抽吸器116流过第二通风管道682,同时燃料蒸汽的剩余的部分流进管道882。其次在节点812处,燃料蒸汽的第二部分可以朝向第二抽吸器216被转移到管道816中,并且通过节流旁路阀828在位置617处进入进气节气门20的下游的进气通道142中。更进一步地,在节点812处,燃料蒸汽的第三部分(剩余部分)可以流过孔口814和管道820在位置617处直接进入进气歧管144,同时绕过节流旁路阀828。在进气歧管的浅真空水平期间,相对于在第二抽吸器216和节流旁路阀828处的流速,孔口814可以允许较小的流速。换句话说,在巡航条件期间,离开曲轴箱114的燃料蒸汽可以被引导到第一抽吸器116、第二抽吸器216中的每个,并且同时经由孔口814直接进入进气歧管中。
以该方式,使用进气歧管真空以及在第一抽吸器和第二抽吸器中的每个处形成的真空,可以抽取曲轴箱中的燃料蒸汽。通过提供除进气歧管中可用的真空以外的额外的真空,甚至在进气歧管的浅真空水平期间,可以更有效和更完全地抽取曲轴箱。
因此,用于升压的发动机的示例方法可以包括,在升压的条件期间,使用压缩机旁路空气流在第一排出器处形成真空;将所述真空施加到曲轴箱,以将燃料蒸汽抽吸到所述第一排出器中;以及在巡航条件期间,并且当将所述蒸汽抽吸到所述第一排出器时,使来自所述曲轴箱的额外的燃料蒸汽在第一方向上经由曲轴箱通风阀流到进气歧管。来自所述曲轴箱的燃料蒸汽可以被抽吸到所述第一排出器中时不流过所述曲轴箱通风阀。进一步地,巡航条件可以包括其中进气歧管压力低于大气压的升压的条件。在一个示例中,在阈值内进气歧管中的压力可以低于大气压。在巡航条件期间,来自所述曲轴箱的所述额外的燃料蒸汽可以被直接传送到所述进气歧管,例如,不流过压缩机的入口。所述方法还可以包括,在巡航条件期间,将所述额外的燃料蒸汽抽吸到第二排出器(例如,诸如第二抽吸器216)中,所述第二排出器跨过进气节气门进行联接。于此,将所述额外的燃料蒸汽抽吸到所述第二排出器中可以包括使用在所述第二排出器处形成的真空将所述额外的燃料蒸汽抽吸到所述第二排出器中,经由节流旁路流过所述第二排出器形成所述真空。此外,在所述巡航条件期间,来自所述曲轴箱的所述额外的燃料蒸汽可以经由所述第二排出器被传送到所述进气歧管。所述方法还可以包括,在非升压的条件期间,使用进气节流旁路流通过在所述第二排出器处抽吸真空增强进气歧管真空,并且将所述真空应用到所述曲轴箱,用于抽吸燃料蒸汽。额外地,所述方法还可以包括在非升压的条件期间,使来自所述曲轴箱的燃料蒸汽不流进所述第一排出器中。更进一步地,所述方法还可以包括经由止回阀阻止空气流从所述第一排出器到所述曲轴箱。这里,流到所述第一排出器的所述燃料蒸汽和流到所述进气歧管的所述额外的燃料蒸汽经由共用出口(诸如在排出口618处的油分离器96)离开所述曲轴箱。
现在转到图9,其描绘了例示在不同的发动机条件期间曲轴箱通风的示例例程900。特别地,例程900描述了在发动机是升压的但处于其中MAP低于大气压的较低的升压水平的条件期间的曲轴箱的通风。同样地,将关于图6、图7和图8中所示的系统描述例程900,但是应当理解,类似的例程可以用于其他系统,而不脱离本公开的保护范围。基于储存在控制器的存储器上的指令且结合从发动机系统的传感器(诸如参考图1、图6、图7和图8上面所描述的传感器)接收的信号,可以由控制器诸如图1(以及图6、图7和图8)的控制器12执行用于完成例程900的指令。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器,诸如图1、图6、图7和图8的致动器,以根据下面所描述的例程调整发动机操作。
在902处,例程900估计和/或测量现有的发动机操作参数。这些可以包括例如发动机转速、发动机温度、催化剂温度、MAP、MAF、BP、TIP等。接下来,在904处,例程900可以确定发动机是否在升压的条件下操作。具体地,其可以确定TIP和MAP每个是否高于大气压(BP)。如果不是,则发动机可以在非升压的条件(例如,其中TIP基本上等于BP,并且MAP低于BP)下进行操作。因此,例程900继续进行到906以继续到早前所描述的例程500的512。同样地,进气歧管真空(并且可选地,在第二抽吸器处的真空)可以被用于从曲轴箱和燃料蒸汽罐抽吸燃料蒸汽。然后,例程900结束。
如果在904处确认升压的条件,则例程900继续到908,以确定在升压的条件期间MAP是否低于BP。例如,发动机可以用较低的升压水平(如由TIP传感器测量的)和进气歧管中的浅真空水平(如由MAP传感器测量的)进行操作。同样地,发动机可以巡航。
如果不是,例程900前进到910,以确定发动机在具有MAP高于BP的升压条件下进行操作。因此,在912处,例程900继续到早前所描述的例程500的508。这里,通过使升压的空气流过第一抽吸器,可以在第一抽吸器处形成真空,并且该真空可以被应用到曲轴箱和罐以将燃料蒸汽抽吸到第一抽吸器中。这些燃料蒸汽可以首先被引导到压缩机的入口,并且然后进入进气歧管。然后,例程900结束。
然而,如果在908处确定MAP低于BP,同时出现升压的操作(例如,TIP高于BP),则例程900前进到914,其中曲轴箱蒸汽(例如,曲轴箱中的燃料蒸汽,还称为曲轴箱气体)被流传输到压缩机的入口中的每个,并且同时直接进入进气歧管中,如参考图6早前所描述的。具体地,在916处,可以利用进气歧管真空诸如经由图6的第三通风管道682将来自曲轴箱的燃料蒸汽直接抽吸到进气歧管中。同时,在918处,升压的空气可以经由第一管道138被流传输通过第一抽吸器116,以在第一抽吸器处形成真空。在一个示例中,压缩机旁路阀可以被打开,以允许压缩的空气流进第一管道138。在第一抽吸器116处所抽吸的真空可以被采用用于将曲轴箱气体抽吸到第一抽吸器中,并且然后,这些燃料蒸汽可以被引导到压缩机14的上游的压缩机入口。同样地,从曲轴箱到第一抽吸器抽吸的燃料蒸汽绕过(例如,不流过)曲轴箱通风阀。然而,经由第三通风管道682直接流进进气歧管的曲轴箱气体流过曲轴箱通风阀。
在920处,在图7和图8中所描绘的供选择地实施例中,通过使进气空气的一部分从进气节气门20的上游流过节流旁路238(或图8中的节流旁路838和节流旁路阀828)且流过第二抽吸器216,可以增强进气歧管的浅真空。接下来,在922处,由管道238(和图8中的节流旁路838)中的节流旁路流在第二抽吸器216处形成的真空可以被用于将来自曲轴箱的曲轴箱蒸汽的一部分抽吸到第二抽吸器中。进一步地,然后,抽吸到第二抽吸器中的燃料蒸汽可以被引导到进气歧管144。除燃料蒸汽被抽吸到第二抽吸器中之外,进气歧管真空还可以(例如,经过止回阀54沿着图7中的管道738或通过图8中的孔口814)将额外的燃料蒸汽直接抽吸到进气歧管中。如之前所提到的,流进第二抽吸器且然后到进气歧管144的燃料蒸汽的部分流过曲轴箱通风阀。然后,例程900结束。
因此,用于升压的发动机的示例方法可以包括,当所述发动机进行升压的操作时,将来自曲轴箱的第一端口(例如,排出口618)的燃料蒸汽的第一部分抽吸到联接在压缩机旁路通道中的第一抽吸器(例如,第一抽吸器116)中,所述燃料蒸汽绕过曲轴箱通风(CV)阀;以及当进气歧管中的压力低于大气压时,同时所述发动机是升压的时,使用所述进气歧管中的真空(例如,通过图6中的第三通风管道682、通过图7中的管道738或通过图8中的孔口814)将来自所述曲轴箱的第一端口的燃料蒸汽的第二部分直接抽吸到所述进气歧管中;以及将来所述自曲轴箱的所述第一端口的燃料蒸汽的第三部分抽吸到联接在节流旁路通道中的第二抽吸器(诸如第二抽吸器216)中,所述燃料蒸汽的第三部分流过所述第二抽吸器到进气歧管中。所述燃料蒸汽的第二部分可以不流过第一抽吸器或者第二抽吸器,并且其中燃料蒸汽的第二部分和燃料蒸汽的第三部分中的每个可以流过CV阀,如图7所示。
流进第一抽吸器中的燃料蒸汽的第一部分可以被引导到压缩机入口,并且然后到进气歧管中,同时燃料蒸汽的第二部分和燃料蒸汽的第三部分中的每个可以进入进气歧管,而不被引导到压缩机入口。通过使空气流过压缩机旁路通道且通过第一抽吸器,可以在第一抽吸器处形成真空,并且其中,通过使空气流过节流旁路通道且通过第二抽吸器,可以在第二抽吸器处形成真空。方法还可以包括,当发动机不被升压且进气歧管中的压力低于大气压时,不使燃料蒸汽的第一部分流到第一抽吸器,而是继续使来自曲轴箱的燃料蒸汽的第二部分和燃料蒸汽的第三部分流动。方法还可以包括,在升压的条件期间且当进气歧管压力高于大气压时,不使燃料蒸汽或空气流过曲轴箱通风阀。具体地,在当MAP>BP的升压条件期间,既不是燃料蒸汽的第二部分也不是燃料蒸汽的第三部分可以流过曲轴箱通风阀。进一步地,在升压的条件期间,且当进气歧管压力高于大气压时,仅燃料蒸汽的第一部分可以流到第一抽吸器。
现在参考图10,其勾画了描绘在各种发动机条件期间来自曲轴箱的示例燃料蒸汽流的映射图1000。映射图1000包括在曲线1002处的直接进入进气歧管(IM)中的曲轴箱通风(CV)流、在曲线1004处的进入第二抽吸器的CV流、在曲线1006处的进入第一抽吸器的CV、在曲线1008(小的短划线)处的节气门入口压力(也称为升压压力)的变化、在曲线1010(实线)处的进气歧管中的压力(MAP)的变化、在曲线1012处的发动机转速和在曲线1014处的加速器踏板的位置。线1007表示大气压(BP)。因此,相对于彼此和BP,描绘了节气门入口压力(TIP)和MAP中的变化。沿着y轴线绘制以上曲线,同时沿着x轴线绘制时间。进一步地,时间从x轴线的左手边到x轴线的右手边增加。图10中所描绘的示例可以是参考图7(和/或图8)所示的系统。
在t0和t1之间,随着踏板被完全释放,发动机可以为空转。因此,MAP(实线的曲线1010)可以显著低于BP,同时节气门入口压力可以基本上类似于BP。在t0和t1之间,可以不产生升压压力,并且因此,可以没有CV流到第一抽吸器。然而,可以出现直接进入如分别地由曲线1002和曲线1004中的虚线部分1003和虚线部分1005指示的进气歧管和第二抽吸器中的较小的燃料蒸汽流速。与曲线1002和曲线1004的实线部分相比较,曲线1002和曲线1004的虚线部分可以指示较低的流速。由于发动机为空转,存在较深的歧管真空,并且曲轴箱通风阀可以允许经过其显著较小的流速。同样地,在空转期间,发动机可以不期望来自源(诸如曲轴箱或罐)的额外的燃料蒸汽。因此,在空转条件期间,可以显著减少来自曲轴箱的补充燃料流。
在t1,随着驾驶员完全压下踏板,转矩需求突然增加,可以出现加油门(tip-in)条件。例如,车辆可以被加速以在高速公路上与车流汇合。响应转矩需求的增加,发动机转速可以急剧上升(曲线1012),节气门入口压力(曲线1008)也急剧上升。在这些升压的条件期间,歧管压力还可以高于BP。因此,在升压的条件期间,随着第一抽吸器形成真空,在t1,曲轴箱通风流可以被抽吸到第一抽吸器中。由于MAP高于BP,所以没有曲轴箱通风流通过或者第二抽吸器或者直接进入IM中。
在t1和t2之间,升压的条件继续,其中MAP大于BP。在t1和t2之间,发动机转速可以逐渐降低,使得在t2可以获得巡航条件,其中形成较低升压水平。更进一步地,在t2,MAP减少到BP以下。同样地,MAP可以低于BP阈值量。因此,现在曲轴箱通风流直接进入IM中可以与曲轴箱通风(CV)流进入第二抽吸器中一起同时出现。具体地,在第一抽吸器116处形成的真空可以将来自曲轴箱的气体抽吸到压缩机14的入口,同时在第二抽吸器216处形成的真空可以将额外的蒸汽抽吸到第二抽吸器216中,并且在其上在位置671处进入进气歧管中。同时,浅进气歧管真空可以(例如,经由图7的管道738或经由图8的孔口814)将额外的曲轴箱气体直接抽吸到进气歧管中。因此,在t2和t3之间,当较低升压水平与浅进气歧管真空一起存在时,曲轴箱通风流可以出现在第一抽吸器、第二抽吸器中的每个,并且直接进入IM中。
在t3,可以逐渐释放踏板,并且可以减少发动机转速直到发动机再次空转。例如,车辆可以离开高速公路。类似于t0和t1之间的时间,随着在t3和t4之间基本上不存在升压压力,现在可以中断到第一抽吸器的曲轴箱通风流。然而,如在t0和t1之间,曲轴箱通风流的较小量可以出现在第二抽吸器,并且直接进入IM,如分别由1004和1002的曲线的虚线部分所示。
在t4,可以逐渐压下加速器踏板,导致转矩需求相对于在t1处的加油门较小增加。于此,发动机转速可以上升到较小的量,并且当在t4产生较小的升压压力量时发动机转速持平。例如,车辆可以在城市街道上行驶。于此,在t4和t5之间,可以提供较小的升压水平。由于在t4和t5之间,MAP高于BP,所以曲轴箱通风流可不出现在第二抽吸器或者直接进入IM中。然而,来自曲轴箱的燃料蒸汽可以流到第一抽吸器。在t5,随着稍微释放踏板,可以减少发动机转速。作为响应,节气门入口压力显著减少(例如,TIP可以基本上等于BP,如图所示),并且MAP低于BP。从t5发动机可以在非升压的条件下进行操作。因此,在第一抽吸器处可不形成真空,并且可不再出现到第一抽吸器的曲轴箱通风。然而,来自曲轴箱的燃料蒸汽现在可以被抽吸到第二抽吸器中,并且直接进入进气歧管中。
以该方式,在不同的发动机条件期间,可以增强曲轴箱通风。在升压的条件期间,可以利用由压缩机旁路流通过第一抽吸器形成的真空从曲轴箱抽吸燃料蒸汽。在非升压的条件期间,可以由第二抽吸器增强进气歧管真空以更有效地抽取曲轴箱。进一步地,在当较低的升压水平与较浅水平的进气歧管真空一起存在时的条件期间,曲轴箱可以被抽取至第一抽吸器、第二抽吸器(当存在时)中的每个,并且直接进入进气歧管中。被引导到第一抽吸器的燃料蒸汽可以绕过曲轴箱通风阀,使得对曲轴箱通风有较低的限制。为曲轴箱的燃料蒸汽抽取提供多条路径的技术效果是可以更有效地和不断地将曲轴箱弄干净。在所有的发动机条件期间,通过使燃料蒸汽在自共用排出口离开的单一方向上流出曲轴箱,可以减少系统复杂性,并且实现部件减少益处。同样地,可以减少费用。总之,提高排放性能,而没有降低燃料经济性。
在另一个表示中,示例系统可以包括,发动机,所述发动机包括进气歧管;压缩机,所述压缩机被定位在用于提供升压的空气充气的进气通道中;压缩机旁路通道,所述压缩机旁路通道围绕所述压缩机联接,所述压缩机旁路通道包括压缩机旁路阀;第一抽吸器,所述第一抽吸器联接到所述压缩机旁路通道;节气门,所述节气门联接在所述进气通道中;节流旁路通道,所述节流旁路通道围绕所述节气门联接,所述节流旁路通道包括节流旁路阀;第二抽吸器,所述第二抽吸器联接到所述节流旁路通道;曲轴箱;曲轴箱的排出口,所述曲轴箱的排出口经由第一通道流体联接到所述第一抽吸器、经由第二通道流体联接到所述第二抽吸器以及经由第三通道流体联接到所述进气歧管中的每个;以及孔口,所孔口被定位在第三通道中,调节从所述曲轴箱的排出口到所述进气歧管的流量。所述系统还可以包括曲轴箱通风(CV)阀,所述曲轴箱通风(CV)阀在所述节流旁路通道中,调节节流旁路通道中的流量,所述CV阀不调节所述曲轴箱的所述排出口和所述第一抽吸器之间的蒸汽的流量,并且所述CV阀不调节所述曲轴箱的所述排出口和所述孔口之间的蒸汽的流量。
应当注意,本文所包括的示例控制和估计例程能够与各种发动机和/或车辆系统构造一起使用。本文所公开的控制方法和例程可以被储存为非暂时存储器中的可执行的指令,并且可以由包括控制器的控制系统与各种传感器、致动器和其他发动机硬件的组合来完成。本文所描述的具体例程可以表示一个或多个任何数量的处理策略,诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。同样地,所例示的各种动作、操作和/或功能可以以所示顺序、并行执行,或在一些情况中省略。同样地,处理的次序并不是实现本文所描述的示例实施例的特征和优势所必须要求的,而是为了便于例示和描述。可以根据使用的特定策略,反复实行一个或多个所描述的动作、操作和/或功能。进一步地,所描述的动作、操作和/或功能可以图形化表示要被编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非暂时存储器中的代码,其中通过执行包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中的指令,完成所描述的动作。
应当理解,本文所公开的构造和例程本质上是示例性的,并且因为许多变化是可能的,所以这些具体实施例不被认为具有限制意义。例如,上面的技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和构造、以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别地指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以是指“一个”元件或“第一”元件或其等价物。这样的权利要求应该被理解为包括一个或多个这样的元件的合并,既不要求也不排斥两个或更多这样的元件。可以通过修改本发明的权利要求或在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求对所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合进行保护。无论与原始权利要求的保护范围相比更宽、更窄、相同,还是不同,这样的权利要求都被认为包括在本公开的主题内。
Claims (20)
1.一种用于升压的发动机的方法,包括:
在升压的条件期间,
使用压缩机旁路空气流在第一排出器处形成真空;
将所述真空施加到曲轴箱,以将燃料蒸汽抽吸到所述第一排出器中;以及
在巡航条件期间,并且当将所述燃料蒸汽抽吸到所述第一排出器时,
使来自所述曲轴箱的额外的燃料蒸汽经由曲轴箱通风阀流到进气歧管。
2.根据权利要求1所述的方法,其中来自所述曲轴箱的燃料蒸汽被抽吸到所述第一排出器中时不流过所述曲轴箱通风阀。
3.根据权利要求1所述的方法,其中巡航条件包括其中进气歧管压力低于大气压的升压的条件。
4.根据权利要求3所述的方法,其中在巡航条件期间,来自所述曲轴箱的所述额外的燃料蒸汽被直接传送到所述进气歧管。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括在巡航条件期间,将所述额外的燃料蒸汽抽吸到第二排出器中,所述第二排出器跨过进气节气门进行联接。
6.根据权利要求5所述的方法,其中将所述额外的燃料蒸汽抽吸到所述第二排出器中包括使用在所述第二排出器处形成的真空将所述额外的燃料蒸汽抽吸到所述第二排出器中,经由节流旁路流过所述第二排出器形成所述真空。
7.根据权利要求5所述的方法,其中在所述巡航条件期间,来自所述曲轴箱的所述额外的燃料蒸汽经由所述第二排出器被传送到所述进气歧管。
8.根据权利要求5所述的方法,还包括在非升压的条件期间,通过使用进气节流旁路流在所述第二排出器处抽吸真空增强进气歧管真空,并且将所述真空施加到所述曲轴箱,用于抽吸燃料蒸汽。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括在非升压的条件期间,使来自所述曲轴箱的燃料蒸汽不流进所述第一排出器中。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括经由止回阀阻止空气流从所述第一排出器到所述曲轴箱。
11.根据权利要求1所述的方法,其中流到所述第一排出器的所述燃料蒸汽和流到所述进气歧管的所述额外的燃料蒸汽经由共用出口离开所述曲轴箱。
12.一种用于升压的发动机的方法,包括:
当所述发动机进行升压的操作,将来自曲轴箱的第一端口的燃料蒸汽的第一部分抽吸到联接在压缩机旁路通道中的第一抽吸器中,燃料蒸汽的所述第一部分绕过曲轴箱通风阀,曲轴箱通风阀即CV阀;以及
当进气歧管中的压力低于大气压时,同时所述发动机是升压的时,
使用所述进气歧管中的真空将来自所述曲轴箱的所述第一端口的燃料蒸汽的第二部分直接抽吸到所述进气歧管中;以及
将来自所述曲轴箱的所述第一端口的燃料蒸汽的第三部分抽吸到联接在节流旁路通道中的第二抽吸器中,燃料蒸汽的所述第三部分通过所述第二抽吸器流到所述进气歧管中。
13.根据权利要求12所述的方法,其中燃料蒸汽的所述第二部分不流过所述第一抽吸器或者所述第二抽吸器,并且其中燃料蒸汽的所述第二部分和燃料蒸汽的所述第三部分中的每个流过所述CV阀。
14.根据权利要求12所述的方法,其中流进所述第一抽吸器中的燃料蒸汽的所述第一部分被引导到压缩机入口,并且然后进入所述进气歧管中,并且其中燃料蒸汽的所述第二部分和燃料蒸汽的所述第三部分进入所述进气歧管,而不被引导到所述压缩机入口。
15.根据权利要求12所述的方法,其中通过使空气流过所述压缩机旁路通道且通过所述第一抽吸器,在所述第一抽吸器处形成真空,并且其中,通过使空气流过所述节流旁路通道且通过所述第二抽吸器,在所述第二抽吸器处形成真空。
16.根据权利要求12所述的方法,还包括当所述发动机不被升压且所述进气歧管中的所述压力低于大气压时,使燃料蒸汽的所述第一部分不流到所述第一抽吸器,但使来自所述曲轴箱的燃料蒸汽的所述第二部分和燃料蒸汽的所述第三部分继续流动。
17.根据权利要求12所述的方法,还包括,在升压的条件期间且当进气歧管压力高于大气压时,使燃料蒸汽或空气不流过所述CV阀。
18.一种系统,包括:
发动机,所述发动机包括进气歧管;
压缩机,所述压缩机被定位在用于提供升压的空气充气的进气通道中;
压缩机旁路通道,所述压缩机旁路通道围绕所述压缩机联接,所述压缩机旁路通道包括压缩机旁路阀;
第一抽吸器,所述第一抽吸器联接到所述压缩机旁路通道;
节气门,所述节气门联接在所述进气通道中;
节流旁路通道,所述节流旁路通道围绕所述节气门联接,所述节流旁路通道包括节流旁路阀;
第二抽吸器,所述第二抽吸器联接到所述节流旁路通道;
曲轴箱;
所述曲轴箱的排出口,所述曲轴箱的所述排出口流体联接到所述第一抽吸器、所述第二抽吸器和所述进气歧管中的每个;
曲轴箱通风(CV)阀,即CV阀,所述CV阀调节所述曲轴箱的所述排出口与所述第二抽吸器和所述进气歧管中的每个之间的流量,所述CV阀不调节所述曲轴箱的所述排出口和所述第一抽吸器之间的蒸汽的流量。
19.根据权利要求18所述的系统,还包括控制器,所述控制器被构造成具有储存在非暂时存储器中的计算机可读指令,用于:
在第一条件期间,
使压缩的空气通过所述压缩机旁路通道从所述压缩机的下游流到所述压缩机的上游;
在所述第一抽吸器处形成真空;以及
使用所述真空将来自所述曲轴箱的所述排出口的燃料蒸汽抽吸到所述第一抽吸器中;以及
在第二条件期间,
使空气经由所述节流旁路通道从所述节气门的上游流到所述节气门的下游;
在所述第二抽吸器处形成真空;以及
使用所述真空将来自所述曲轴箱的所述排出口的补充燃料蒸汽抽吸到所述第二抽吸器中,并且然后进入所述进气歧管中,同时继续将来自所述曲轴箱的所述排出口的燃料蒸汽抽吸到所述第一抽吸器中。
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述第一条件包括升压的条件且进气歧管压力高于大气压,并且其中所述第二条件包括升压的条件且进气歧管压力低于大气压。
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