CN109989801A - 用于调节曲轴箱压力的压力调节阀、系统及车辆 - Google Patents

用于调节曲轴箱压力的压力调节阀、系统及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于调节曲轴箱压力的压力调节阀、系统及车辆。压力调节阀包括：壳体上形成有进气口和出气口；阀芯设置在壳体内，用于改变出气口的开度；阀芯驱动装置用于驱动阀芯动作，以通过阀芯连续可变地改变出气口的开度；弹性件设在阀芯和壳体的内顶壁之间，用于提供与阀芯驱动装置的驱动力相反的张力，使阀芯稳定在任意目标位置。本发明的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，可以通过阀芯驱动装置驱动阀芯主动地控制出气口的开度，保证发动机运行时曲轴箱压力更加稳定合理，从而有效提高曲轴箱压力调节的精度，有效提高车辆的可靠性。

Description

用于调节曲轴箱压力的压力调节阀、系统及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种用于调节曲轴箱压力的压力调节阀、系统及车辆。
背景技术
相关技术中，PCV阀(pressure control valve，压力调节阀)多为膜片式压力调节阀，工作原理为：通过大气压力、弹簧力、负压源力共同调节气体流量，在分离后的气体被吸入歧管或压前，如果曲轴箱压力发生变化，则PCV阀的开度会在曲轴箱压力和大气压的共同作用下减小或者增大，从而调节曲轴箱压力。
然而，由于曲轴箱通道较长，负压源距离较远，一般都会有压力损失产生，压力损失会影响阀门调节开度的精度，从而造成曲轴箱压力出现偏差；另外，当曲轴箱压力不稳定时，膜片式调节也会造成不稳定，导致曲轴箱压力不稳定。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种用于调节曲轴箱压力的压力调节阀。该压力调节阀，有效提高曲轴箱压力调节的精度，有效提高车辆的可靠性。
本发明的第二个目的在于提出一种发动机控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的，本发明的第一方面公开了一种用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，包括：壳体100，所述壳体100上形成有进气口101和出气口102；阀芯200，所述阀芯200设置在所述壳体100内，用于改变所述出气口102的开度；阀芯驱动装置300，所述阀芯驱动装置300用于驱动所述阀芯200动作，以通过所述阀芯200连续可变地改变所述出气口102的开度；弹性件400，所述弹性件400设在所述阀芯200和所述壳体100的内顶壁之间，用于提供与所述阀芯驱动装置300的驱动力相反的张力，使所述阀芯200稳定在任意目标位置。
本发明实施例的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，可以通过阀芯驱动装置驱动阀芯主动地控制出气口的开度，保证发动机运行时曲轴箱压力更加稳定合理，从而有效提高曲轴箱压力调节的精度，有效提高车辆的可靠性。
在一些示例中，所述阀芯驱动装置300包括：第一磁性件，所述第一磁性件设在所述壳体100的内顶壁；第二磁性件，所述第二磁性件设在所述阀芯200上，以在第一磁性件和所述第二磁性件的磁力作用下，驱动所述阀芯200运动。
在一些示例中，所述进气口101位于所述壳体100的底部，所述出气口102位于所述壳体100的侧壁。
在一些示例中，所述阀芯200可以为膜片。
在一些示例中，所述阀芯200通过沿阀芯200的轴向运动，以改变所述出气口102的开度。
在一些示例中，所述弹性件400可以为弹簧。
本发明的第二反面的实施例公开了一种发动机控制系统，包括：本发明实施例的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，所述压力调节阀的进气口101与曲轴箱相通，所述压力调节阀的出气口102与发动机的进气歧管相通；控制器，所述控制器用于根据所述曲轴箱的压力以及所述进气歧管的压力控制所述压力调节阀的阀芯驱动装置300驱动所述阀芯200连续可变地改变所述出气口102的开度。
本发明实施例的发动机控制系统，可以通过阀芯驱动装置驱动阀芯主动地控制出气口的开度，保证发动机运行时曲轴箱压力更加稳定合理，从而有效提高曲轴箱压力调节的精度，有效提高车辆的可靠性。
本发明的第三方面的实施例公开了一种车辆，包括：根据上述的第二方面实施例所述的发动机控制系统。该车辆可以通过阀芯驱动装置驱动阀芯主动地控制出气口的开度，保证发动机运行时曲轴箱压力更加稳定合理，从而有效提高曲轴箱压力调节的精度，有效提高车辆的可靠性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述的或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的出气口的结构示意图；
图3A是根据本发明一个实施例的发动机运行时出气口开度减小示意图；
图3B是根据本发明一个实施例的发动机运行时出气口开度增大示意图；
图4是根据本发明一个实施例的发动机关闭时压力调节阀状态示意图；
图5是根据本发明一个实施例的发动机控制系统的功能示意图。
附图标记说明：
用于调节曲轴箱压力的压力调节阀10、壳体100、进气口101、出气口102、阀芯200、阀芯驱动装置300和弹性件400。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的根据本发明一个实施例的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀、系统及车辆。
图1是根据本发明一个实施例的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀的结构示意图。如图1所示，根据本发明一个实施例的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀10，包括：壳体100、阀芯200、阀芯驱动装置300和弹性件400。
其中，壳体100上形成有进气口101和出气口102。阀芯200设置在壳体内，用于改变出气口102的开度。阀芯驱动装置300用于驱动阀芯200动作，以通过阀芯200连续可变地改变出气口102的开度。弹性件400设在阀芯200和壳体的内顶壁之间，用于提供与阀芯驱动装置300的驱动力相反的张力，使阀芯200稳定在任意目标位置。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，进气口101位于壳体100的底部；如图2所示，出气口102位于壳体100的侧壁，出气口102为多个，多个出气口102间隔地分布在壳体100的侧壁。
例如，在发动机工作时，部分燃烧废气通过活塞高速往复运动从活塞间隙窜入曲轴箱中，为保证环境清洁，本发明实施例的压力调节阀采用如下的方式将这部分燃烧废气需要重新导入至燃烧室，具体位置：这部分燃烧废气通过压力调节阀10中位于壳体100的底部的进气口101进人，然后通过位于壳体100的侧壁的多个出气口102送出，以便重新导入至燃烧室。需要说明的是出气口102的数量，本领域的技术人员可以根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。
在本发明的一个实施例中，阀芯200可以为膜片，且阀芯200通过沿阀芯200的轴向运动，以改变出气口102的开度，阀芯200位于壳体100的底部时封闭进气口101。
发动机运行时，根据不同的气体流量需求，可以通过压力调节阀10中的阀芯200进行气体流量的调节。例如，如图3A所示，发动机部分负荷工作时，此时，根据负荷的变化进行调节，如，发动机的负荷减小时，气体需求变小，此时可以通过调节压力调节阀10中的阀芯200，使得阀芯200沿阀芯200的轴向向下运动，以减小出气口102的开度，使得气体流量减小，从而合理的满足发动机的气体需求量，保证曲轴箱压力的稳定；再如，发动机的负荷增大时，此时气体需求变大，此时可以通过调节压力调节阀10中的阀芯200，使得阀芯200沿阀芯200的轴向向上运动，以增大压力出气口102的开度，以使得气体流量增大，从而合理的满足发动机的气体需求量，保证曲轴箱压力的稳定。
再例如，如图3B所示，发动机全负荷工作时，此时可以通过调节压力调节阀10中的阀芯200，使得阀芯200沿阀芯200的轴向向上运动，使得此时的出气口102的开度最大，从而合理的满足发动机的气体需求量，保证曲轴箱压力的稳定。
进一步地，如图4所示，当发动机关闭时，此时压力调节阀10中的阀芯200运动至壳体100的底部，从而使得阀芯200封闭进气口101，通道封闭。
在本发明的一个实施例中，阀芯驱动装置300包括：第一磁性件和第二磁性件。其中，第一磁性件设在壳体100的内顶壁。第二磁性件设在阀芯200上，以在第一磁性件和第二磁性件的磁力作用下，驱动阀芯200运动。
具体地，阀芯驱动装置300驱动阀芯200向上运动离开进气口101，其中，阀芯200向上运动的行程与出气口102的开度呈正比例变化。比如，第一磁性件可以为电磁铁，通过控制电流的大小来进行控制磁力的大小；第二磁性件可以为衔铁。阀芯200设置在衔铁上，可以通过控制电磁铁磁力的大小，这样，衔铁在电磁铁磁力的作用下向上或者向下移动，拖动阀芯200随着衔铁的动作而上下沿阀芯200的轴向运动，从而实现出气口102开度的主动控制，满足发动机不同的用气需求。
在发动机负荷减小时，此时发动机用气需求量降低，因此需要减小电磁铁的磁力，使得衔铁上的阀芯200因电磁铁磁力的减小而下降，从而使出气口102的开度减小，减少对发动机气体的供应量，从而合理的满足发动机的气体需求量，保证曲轴箱压力的稳定。
而在发动机负荷增大时，此时发动机用气需求量增加，因此需要增大电磁铁的磁力，使得衔铁上的阀芯200因电磁铁磁力的增大而上升，从而使出气口102的开度增大，增加对发动机气体的供应量，从而合理的满足发动机的气体需求量，保证曲轴箱压力的稳定。
在本发明的一个实施例中，弹性件400可以为弹簧。具体地，通过弹性件400和阀芯驱动装置300的共同作用控制阀芯200，在阀芯驱动装置300用于驱动阀芯200动作时，弹性件400提供一个反作用力，从而实现阀芯200的主动控制。
例如，在发动机负荷减小时，通过减小阀芯驱动装置300的驱动力，使得阀芯200向上的作用力减少而下降，而随着阀芯驱动装置300的驱动力的减小，此时作用于阀芯200上的弹簧力减小，弹簧力比阀芯驱动装置300的驱动力小，且始终方向相反，从而保持力的平衡，使得阀芯200可以通过主动的控制停留稳定在任意位置。或者在在发动机负荷增加时，通过增大阀芯驱动装置300的驱动力，使得阀芯200向上的作用力增加而上升，而随着阀芯驱动装置300的驱动力的增加，此时作用于阀芯200上的弹簧力增加，弹簧力比阀芯驱动装置300的驱动力小，且始终方向相反，从而保持力的平衡，使得阀芯200可以通过主动的控制停留稳定在任意位置。
又例如，在发动机全负荷时，此时，阀芯驱动装置300的驱动提供的驱动力完全克服弹簧力而完全吸合，从而出气口102的开度达到最大，此时气体流量达到最大。或者，在发动机关闭时，阀芯驱动装置300关闭停止工作，此时，设置在壳体100内的阀芯200在弹簧力的作用下压迫至下至点，通道封闭。
根据本发明实施例的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，可以通过阀芯驱动装置驱动阀芯主动地控制出气口的开度，保证发动机运行时曲轴箱压力更加稳定合理，从而有效提高曲轴箱压力调节的精度，有效提高车辆的可靠性。
另外，本发明实施例公开了一种发动机控制系统，包括：本发明实施例的压力调节阀10，压力调节阀10的进气口101与曲轴箱相通，压力调节阀10的出气口102与发动机的进气歧管相通；控制器，控制器用于根据曲轴箱的压力以及进气歧管的压力控制压力调节阀10的阀芯驱动装置300驱动阀芯200连续可变地改变出气口102的开度。
如图5所示，控制器以ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)为例，通过弹簧限位和电磁铁配合，曲轴箱压力传感器和歧管压力传感器将信号输出给ECU，ECU判断此时曲轴箱的压力及歧管能提供的负压能力，然后输出信号给油气分离器中的压力调节阀10，来控制压力调节阀10的出气口102的开度，从而调整曲轴箱气体流量。
本发明实施例的发动机控制系统，可以通过阀芯驱动装置驱动阀芯主动地控制出气口的开度，保证发动机运行时曲轴箱压力更加稳定合理，从而有效提高曲轴箱压力调节的精度，有效提高车辆的可靠性。
进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，包括：上述的发动机控制系统。该车辆可以通过阀芯驱动装置驱动阀芯主动地控制出气口的开度，保证发动机运行时曲轴箱压力更加稳定合理，从而有效提高曲轴箱压力调节的精度，有效提高车辆的可靠性。
另外，本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其特征在于，包括：
壳体(100)，所述壳体(100)上形成有进气口(101)和出气口(102)；
阀芯(200)，所述阀芯(200)设置在所述壳体(100)内，用于改变所述出气口(102)的开度；
阀芯驱动装置(300)，所述阀芯驱动装置(300)用于驱动所述阀芯(200)动作，以通过所述阀芯(200)连续可变地改变所述出气口(102)的开度；
弹性件(400)，所述弹性件(400)设在所述阀芯(200)和所述壳体(100)的内顶壁之间，用于提供与所述阀芯驱动装置(300)的驱动力相反的张力，使所述阀芯(100)稳定在任意目标位置。
2.根据权利要求1所述的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其特征在于，所述阀芯驱动装置(300)包括：
第一磁性件，所述第一磁性件设在所述壳体(100)的内顶壁；
第二磁性件，所述第二磁性件设在所述阀芯(200)上，以在第一磁性件和所述第二磁性件的磁力作用下，驱动所述阀芯(200)运动。
3.根据权利要求1所述的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其特征在于，所述进气口(101)位于所述壳体(100)的底部，所述出气口(102)位于所述壳体(100)的侧壁。
4.根据权利要求3所述的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其特征在于，所述出气口(102)为多个，所述多个出气口(102)间隔地分布在所述壳体(100)的侧壁。
5.根据权利要求1所述的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其特征在于，所述阀芯(200)为膜片。
6.根据权利要求1所述的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其特征在于，所述阀芯(200)通过沿阀芯(200)的轴向运动，以改变所述出气口(102)的开度。
7.根据权利要求6所述的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其特征在于，所述阀芯(200)位于所述壳体(100)的底部时封闭所述进气口(101)，所述阀芯驱动装置(300)驱动所述阀芯(200)向上运动离开进气口(101)，其中，所述阀芯(200)向上运动的行程与所述出气口(102)的开度呈正比例变化。
8.根据权利要求1所述的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其特征在于，所述弹性件(400)为弹簧。
9.一种发动机控制系统，其特征在于，包括：
根据权利要求1-8任一项所述的用于调节曲轴箱压力的压力调节阀，其中，所述压力调节阀的进气口(101)与曲轴箱相通，所述压力调节阀的出气口(102)与发动机的进气歧管相通；
控制器，所述控制器用于根据所述曲轴箱的压力以及所述进气歧管的压力控制所述压力调节阀的阀芯驱动装置(300)驱动所述阀芯(200)连续可变地改变所述出气口(102)的开度。
10.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求9所述的发动机控制系统。
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