專利名稱：污染控制系統(tǒng)的制作方法
污染控制系統(tǒng)
背景技術：
本發(fā)明涉及污染控制系統(tǒng)，尤其涉及系統(tǒng)地控制PCV閥門組件以再循環(huán)發(fā)動機燃料副產品、降低排放并改善發(fā)動機性能的系統(tǒng)。標準內燃機的基本運行基于燃燒過程的類型、汽缸數(shù)量及期望的用途/功能而有所不同。例如，在傳統(tǒng)兩沖程發(fā)動機中，機油在進入曲軸箱之前與燃料和空氣預先混合。在進氣過程中，利用活塞產生的真空將該機油/燃料/空氣混和物吸入曲軸箱中。機油/燃料混和物可潤滑汽缸壁、曲軸箱中的曲軸和連桿軸承。接著，壓縮燃料并使用火花塞點燃該燃料，以使該燃料燃燒。隨后向下推動活塞，并于活塞暴露排氣口時，將廢氣排出汽缸?；钊\動可增大曲軸箱中剩余的機油/燃料的壓力，并允許額外的新鮮機油/燃料/空氣進入汽缸，從而同時將剩余的廢氣經由排氣口排出。重復該過程時，動力驅動活塞返回壓縮沖程?；蛘?，在四沖程發(fā)動機中，曲軸和連桿軸承的機油潤滑獨立于燃料/空氣混和物。這時，曲軸箱中主要填充有空氣和機油。進氣歧管自獨立的源頭接收并混合燃料和空氣。該進氣歧管中的燃料/空氣混和物被吸入燃燒汽缸中，由火花塞點燃并燃燒。利用活塞汽缸內圍繞活塞外徑設置的一系列活塞環(huán)大體將燃燒室與曲軸箱密封隔離，從而將機油保持于曲軸箱中而不會如兩沖程發(fā)動機一樣將其作為燃燒沖程的一部分而燃燒。不幸的是，該活塞環(huán)無法完全密封活塞汽缸。因此，試圖潤滑汽缸的曲軸箱機油被吸入燃燒室內并于燃燒過程中燃燒。另外，汽缸中包括未燃燒燃料和廢氣的燃燒廢氣同時經過該活塞環(huán)進入曲軸箱。通常將進入曲軸箱的廢氣稱為“吹漏氣”。吹漏氣主要由污染物例如碳氫化合物(未燃燒燃料)、二氧化碳或水蒸氣組成，所有這些污染物都對發(fā)動機曲軸箱有害。曲軸箱中的吹漏氣量是進氣歧管中碳氫化合物濃度的數(shù)倍。簡單地將該些氣體排入大氣中會增加空氣污染。不過，將吹漏氣限制在曲軸箱中將使污染物凝結并隨著時間推移逐漸累積。凝結的污染物在曲軸箱內部形成腐蝕性酸和油泥，從而降低機油潤滑汽缸和曲軸箱的能力。質量變差的機油無法正常潤滑曲軸箱部件 (例如曲軸和連接桿)，因而成為發(fā)動機性能低下的一個因素。曲軸箱潤滑不充分導致活塞環(huán)發(fā)生不必要的磨損，同時降低燃燒室與曲軸箱之間的密封質量。隨著發(fā)動機老化，活塞環(huán)與汽缸壁之間的間距逐漸增大，導致更多的吹漏氣進入曲軸箱中。進入曲軸箱的過多吹漏氣可引起功率損耗，甚至引起發(fā)動機失效。而且，吹漏氣中的冷凝水可使發(fā)動機零件生銹。 因此，業(yè)界開發(fā)了曲軸箱通風系統(tǒng)以彌補曲軸箱中吹漏氣的存在。一般而言，曲軸箱通風系統(tǒng)將吹漏氣排出曲軸箱強制通風(positive crankcase ventilation ；PCV)閥門并進入進氣歧管以再燃燒。PCV閥門使曲軸箱中的吹漏氣再循環(huán)(亦即排出)返回至進氣歧管中，從而得以在燃燒期間與新鮮供應的空氣/燃料一起再次燃燒。由于沒有簡單地將有害的吹漏氣排放至大氣，因而這是極其理想的。曲軸箱通風系統(tǒng)應當設計為限制或理想情況下消除曲軸箱中的吹漏氣，以保持曲軸箱盡可能干凈。早期的PCV閥門包括簡單的單向止回閥。該些PCV 閥門僅依賴于曲軸箱與進氣歧管之間的壓力差而正確發(fā)揮功能。當進氣期間活塞向下運動時，該進氣歧管中的氣壓低于周圍大氣環(huán)境。通常將該結果成為“發(fā)動機真空”。該真空將空氣吸入進氣歧管。相應地，能夠將空氣自該曲軸箱經PCV閥門吸入進氣歧管中，該PCV閥門在曲軸箱與進氣歧管之間提供通道。該PCV閥門基本打開單向路徑，以使吹漏氣自該曲軸箱排入該進氣歧管。如果壓力差變化(亦即該進氣歧管中的壓力相對高于該曲軸箱中的壓力)，則該PCV閥門關閉并阻止氣體排出該進氣歧管并進入該曲軸箱。因此，該PCV閥門為“積極的”曲軸箱通風系統(tǒng)，其中僅允許氣體單向流動-自該曲軸箱流入該進氣歧管中。 該單向止回閥基本是一個或者完全開放或者完全關閉的閥門。亦即，當該進氣歧管中的壓力相對低于該曲軸箱中的壓力時，該閥門完全開放?；蛘撸斣撉S箱中的壓力相對低于該進氣歧管中的壓力時，該閥門完全關閉?；趩蜗蛑够亻y的PCV閥門無法隨時區(qū)分曲軸箱中吹漏氣量的變化。該曲軸箱中的吹漏氣量隨不同的驅動條件以及發(fā)動機的品牌和型號而變化。PCV閥門設計已經得到改善而優(yōu)于基本的單向止回閥，并可更好地調節(jié)自該曲軸箱排向該進氣歧管的吹漏氣量。一種PCV閥門設計使用彈簧以相對出口定位內部限制器例如圓錐或圓盤，其中，吹漏氣自曲軸箱經由該出口流向進氣歧管。該內部限制器鄰近該出口的距離正比于發(fā)動機真空相對彈簧張力的程度。該彈簧旨在響應該曲軸箱與進氣歧管之間的真空壓力的變化。該設計意圖改善或者完全開放或者完全關閉的單向止回閥。例如，在空轉狀態(tài)時，發(fā)動機真空很高。該彈簧偏置的限制器被設置為針對大的壓力差排出大量吹漏氣，即使該發(fā)動機正產生相對少量的吹漏氣。該彈簧定位該內部限制器以大體允許自曲軸箱至進氣歧管的空氣流動。加速期間，由于發(fā)動機負載增加，發(fā)動機真空降低。因此，該彈簧能夠向下回推該內部限流器，以降低自曲軸箱至進氣歧管的空氣流動，即使發(fā)動機正產生更多的吹漏氣。接著，當車輛逐漸具有恒定的行使速度時，隨著加速降低(亦即發(fā)動機負載降低)，真空壓力增加。該彈簧再次將該內部限流器吸離該處口，以大體允許自曲軸箱向進氣歧管的空氣流動。在此情況下，希望基于壓力差增加自該曲軸箱向該進氣歧管的空氣流動，因為較高的發(fā)動機轉速(RPM)使處于行駛速度的發(fā)動機產生較多的吹漏氣。因此， 這樣一個僅基于發(fā)動機真空和彈簧偏置限制器的改善閥門無法最優(yōu)化自曲軸箱向進氣歧管的吹漏氣排出，特別是在車輛不斷變化速度的情況下(例如城市行駛或停止和走高速公路)。曲軸箱通風的一個關鍵方面是發(fā)動機真空受發(fā)動機負載而不是發(fā)動機速度的影響而變化，并且吹漏氣量部分地受發(fā)動機速度而不是發(fā)動機負載的影響而變化。例如，當發(fā)動機速度保持相對恒定時(例如空轉狀態(tài)或以恒定速度行駛)，發(fā)動機真空較高。因此，當發(fā)動機空轉(每秒900轉(900rpm))時的發(fā)動機真空量與發(fā)動機在高速公路上以恒定速度行駛(例如轉速在2500至^OOrpm之間)時的發(fā)動機真空量基本相同。轉速為2500rpm 時產生吹漏氣的速度遠高于轉速為900rpm時產生吹漏氣的速度。但是，基于彈簧的PCV閥門無法區(qū)分2500rpm和900rpm之間吹漏氣產量的差別，因為在這些不同的發(fā)動機速度下， 對于基于彈簧的PCV閥門，其所受的進氣歧管與曲軸箱之間的壓力差類似。該彈簧僅響應空氣壓力的變化，其受發(fā)動機負載而不是發(fā)動機速度的影響。例如，當加速或爬山時，發(fā)動機負載通常會增加。隨著車輛加速，吹漏氣產量增加，而發(fā)動機真空由于增加的發(fā)動機負載而降低。因此，在加速期間，基于彈簧的PCV閥門自曲軸箱排出的吹漏氣量不足。由于該彈簧僅響應發(fā)動機真空，因此這樣一個基于彈簧的PCV閥門系統(tǒng)不能夠基于吹漏氣產量排出吹漏氣。
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發(fā)明人Collins的美國專利5，228，424示例兩級基于彈簧的PCV閥門，其調節(jié)自曲軸箱向進氣歧管的吹漏氣排出，其內容包括于此作為參照。具體而言，Collins揭露的 PCV閥門中具有兩個圓盤以調節(jié)曲軸箱與進氣歧管之間的空氣流量。第一圓盤中具有一系列小孔，并設于出口與第二圓盤之間。第二圓盤的大小能夠覆蓋第一圓盤中的小孔。當真空很少或沒有時，該第二圓盤抵靠第一圓盤，導致該兩圓盤抵靠該出口。最終結果是允許很少的空氣流量通過該PCV閥門。增加的發(fā)動機真空使該圓盤推擠彈簧并離開該出口，從而允許更多的吹漏氣自曲軸箱經該PCV閥門流回進氣歧管中。發(fā)動機真空至少使該第二圓盤移離，從而自該發(fā)動機曲軸箱排出吹漏氣。每當節(jié)流閥位置標明發(fā)動機以恒定的低速(例如空轉時)運行時，該第一圓盤通常基本覆蓋該出口。車輛加速時，當節(jié)流閥位置標明發(fā)動機正在加速或正以較高的恒定速度運行時，該第一圓盤可移離該出口，以排出更多的吹漏氣。 該第一圓盤的定位主要基于節(jié)流閥位置，該第二圓盤的定位主要基于該進氣歧管與曲軸箱之間的真空壓力。但是，吹漏氣產量并不僅僅基于真空壓力、節(jié)流閥位置或其組合。相反， 吹漏氣產量基于多個不同的因素，包括發(fā)動機負載。因此，當在類似的節(jié)流閥位置發(fā)動機負載發(fā)生變化時，Collin的PCV閥門也不能夠將曲軸箱的吹漏氣充分地排至進氣歧管。PCV閥門系統(tǒng)的維護很重要而且相對簡單。必需周期更換潤滑油以移除在該閥門系統(tǒng)中逐漸沉積的有害污染物。不能適當?shù)匕磿r(通常每3000英里至6000英里)更換潤滑油可導致PCV閥門系統(tǒng)被油泥污染。堵塞的PCV閥門系統(tǒng)將最終損壞發(fā)動機。如能按時更換潤滑油，則在發(fā)動機的壽命期中PCV閥門系統(tǒng)應當保持清潔。為努力消除洛杉磯盆地的煙霧，從20世紀60年代開始，加州開始要求在所有型號汽車上裝設排放控制系統(tǒng)。1968年，聯(lián)邦政府開始在全國范圍內推廣這些排放控制法規(guī)。1970年，國會通過了“大氣凈化法”，并成立了環(huán)境保護局(environmental protection agency ；EPA)。從那時起，車輛廠商不得不滿足車輛生產和維護方面的一系列分級排放控制標準。其包括實施控制發(fā)動機功能并診斷發(fā)動機問題的設備。更具體而言，汽車廠商開始集成電性控制元件，例如電燃料供給和點火系統(tǒng)。此外還加入傳感器以測量發(fā)動機效率、系統(tǒng)性能和污染。能夠訪問這些傳感器以作為早期診斷輔助。車載診斷系統(tǒng)(on-baoard diagnostics ；0BD)是指車輛的早期自診斷系統(tǒng)和報告功能。OBD系統(tǒng)為各種車輛子系統(tǒng)提供當前狀態(tài)信息。自從20世紀80年代早期引入車載電腦以來，OBD所提供的可用診斷信息量發(fā)生了很大變化。最初的OBD就檢測到的問題點亮故障指示燈，但不能提供有關問題本質的信息。現(xiàn)代的OBD實施采用標準化的快速數(shù)字通信口以提供與標準化的診斷故障代碼(diagnostic trouble codes ；DTC)系列結合的實時數(shù)據(jù)，從而建立故障的快速識別并在車輛內形成相應的處理。加州空氣資源委員會(CaliforniaAir Resources Board ；CARB或者簡稱ARB)頒布法規(guī)要求使用第一代0BD(現(xiàn)稱為“0BD-I”)。CARB旨在鼓勵汽車廠商設計可靠的排放控制系統(tǒng)。CARB拒絕登記未能通過CARB車輛排放標準的車輛，以期望降低加州的車輛排放。不幸的是，由于測試和報告有關排放的診斷信息的基礎結構未能標準化或者獲得廣泛認同，因此當時OBD-I未能成功。自車輛獲得標準化且可靠的排放信息所存在的技術困難導致無法有效實施年度測試計劃。在最初實施OBD-I后，OBD變得越來越復雜。OBD-II是20世紀90年代中期引入的新標準，其實施汽車工程師協(xié)會(Society of Automotive Engineers ；SAE)開發(fā)的一系列新標準和慣例。該些標準最終被EPA和CARB采納。OBD-II包括增強功能以提供較好的發(fā)動機監(jiān)控技術。OBD-II還監(jiān)控底盤件、車身及附件設備，并且包括車輛診斷控制網(wǎng)絡。與 OBD-I相比，OBD-II在功能和標準化方面都有改進。OBD-II規(guī)定了診斷連接器的類型、針組態(tài)、電信號協(xié)議、信息格式并提供DTC的擴展列表。OBD-II還監(jiān)控特定系列的車輛參數(shù)， 并針對各該參數(shù)編碼性能數(shù)據(jù)。因此，單個設備可查詢任意車輛中的車載電腦。報告診斷數(shù)據(jù)的簡化使CARB期望的綜合排放測試計劃具有可行性。因此，非常需要改進PCV閥門系統(tǒng)以最佳地調節(jié)發(fā)動機吹漏氣自曲軸箱向進氣歧管的流動。這樣一污染控制設備應當包括能夠調節(jié)自曲軸箱至進氣歧管的空氣流量的電性控制PCV閥門，電性耦接至該PCV閥門以調節(jié)該PCV閥門的控制器，以及一系列用以測量發(fā)動機性能例如發(fā)動機速度和發(fā)動機負載的傳感器。這樣一污染控制設備應當降低燃料消耗的速率，應當降低有害污染排放的速率，并且應當增加發(fā)動機性能。本發(fā)明實現(xiàn)了這些需求并提供進一步的相關優(yōu)點。

發(fā)明內容
這里所揭露的污染控制系統(tǒng)包括控制器，其耦接至監(jiān)控燃燒發(fā)動機的運行特性的傳感器。該傳感器可包括發(fā)動機溫度傳感器、火花塞傳感器、加速計傳感器、PCV閥門傳感器或排氣傳感器。在一實施例中，該控制器經由該發(fā)動機溫度傳感器監(jiān)控發(fā)動機燃燒速率， 從而確定吹漏氣產生量。該控制器可包括無線發(fā)送器或無線接收器以發(fā)送和/或接收與該傳感器所收集的信息相關的數(shù)據(jù)。為此，該控制器可包括預編程軟件程序、閃存可更新軟件程序或行為學習軟件程序。在一優(yōu)選實施例中，可透過該發(fā)送器和/或該接收器無線訪問操控該控制器的該軟件程序?？勺栽摽刂破鳈z索由該行為學習軟件程序開發(fā)的例如定制運行條件等信息，隨后使用該信息以更有效地運行該污染控制系統(tǒng)。該污染控制系統(tǒng)還包括PCV閥門，其具有進口和出口，用于自燃燒發(fā)動機排出吹漏氣。較佳地，該PCV閥門為兩級止回閥。在該污染控制系統(tǒng)中使用與該PCV閥門關聯(lián)并響應該控制器的流體調節(jié)器，以選擇性調節(jié)發(fā)動機真空壓力，從而調節(jié)增加或降低自該燃燒發(fā)動機排出的吹漏氣的流體流速。該控制器部分地基于一個或多個前述傳感器的測量調節(jié)性定位該流體調節(jié)器以改變發(fā)動機真空程度。在一優(yōu)選實施例中，該PCV閥門進口連接曲軸箱，該PCV閥門出口連接內燃機的進氣歧管。在該內燃機中的吹漏氣產量減少期間，該控制器降低該發(fā)動機真空壓力，從而降低通過該PCV閥門的該流體流速；以及在該內燃機中的吹漏氣產量增加期間，該控制器增加該發(fā)動機真空壓力，從而增加通過該PCV閥門的該流體流速。該控制器可在多種不同條件的其中任一條件下啟動和/或關閉該流體調節(jié)器。例如，在一發(fā)動機頻率(例如諧振頻率)或一系列發(fā)動機頻率下，該控制器啟動和/或關閉該流體調節(jié)器?；蛘?，該控制器還可耦接至具有窗口開關的發(fā)動機轉速傳感器?；谠摯翱陂_關設定的一個預定發(fā)動機轉速或多個發(fā)動機轉速可選擇性定位該流體調節(jié)器。在另一替代實施例中，該控制器可包括接通延時定時器，其設置該流體調節(jié)器以在該燃燒發(fā)動機啟動后的預定期間內防止流體流動。該流體調節(jié)器防止流體流動的該預定期間是時間、發(fā)動機溫度或發(fā)動機轉速的函數(shù)。在另一替代實施例中，該污染控制系統(tǒng)還可包括補充燃料，其流體耦接至該PCV閥門和該空氣流量調節(jié)器。電子耦接至該控制器的單向止回閥選擇性調節(jié)該補充燃料向該PCV閥門和該流體調節(jié)器的排放。該補充燃料可包括壓縮天然氣(compressed natural gas ；CNG)或氫氣。較佳地，該氫氣由耦接至該控制器并由該控制器調節(jié)的氫氣發(fā)生器根據(jù)需要制造。隨著真空壓力的增加以及流體流速的相應增加，該控制器增加氫氣產量；隨著真空壓力的降低以及流體流速的相應降低，該控制器減少氫氣產量。該真空壓力和該流體流速的調節(jié)可基于燃燒發(fā)動機運行特性的測量，該運行特性可包括發(fā)動機溫度、發(fā)動機汽缸數(shù)、實時加速計算或發(fā)動機轉速。參照示例本發(fā)明原理之附圖閱讀下面的詳細說明后，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1顯示有效耦接至多個傳感器和PCV閥門的控制器的示意圖。圖2顯示該PCV閥門與燃燒發(fā)動機的總體功能示意圖。圖3顯示用于污染控制系統(tǒng)的PCV閥門的透視圖。圖4顯示圖3的PCV閥門的分解透視圖。圖5顯示該PCV閥門的部分分解透視圖，其顯示空氣流量限制器的裝配。圖6顯示該PCV閥門的部分分解透視圖，其顯示部分地下壓該空氣流量限制器。圖7顯示該PCV閥門無空氣流動的剖視圖。圖8顯示該PCV閥門具有有限空氣流動的剖視圖。圖9顯示該PCV閥門具有充分空氣流動的剖視圖。
具體實施例方式如圖所示，本發(fā)明的污染控制系統(tǒng)在附圖中標記為10。圖1中，污染控制系統(tǒng)10 具有控制器12，其較佳地設于汽車16的發(fā)動機蓋14的下方。該控制器12電性耦接至監(jiān)控和測量汽車16的實時運行條件和性能的復數(shù)傳感器的其中任意一者。籍由數(shù)字控制PCV 閥門18和流量控制口 19，該控制器12可調節(jié)燃燒發(fā)動機中的發(fā)動機真空，從而調節(jié)吹漏氣的流速。控制器12自傳感器接收實時輸入，該傳感器可包括發(fā)動機溫度傳感器20、火花塞傳感器22、電池傳感器M、流量控制傳感器25、PCV閥門傳感器沈、發(fā)動機轉速傳感器28、 加速計傳感器30、排氣傳感器32以及氣體/蒸汽注入傳感器33?？刂破?2自傳感器20、 22、24、25、26、觀、30、32、33獲得的數(shù)據(jù)用于調節(jié)PCV閥門18和流量控制口 19，下面將作詳細描述。圖2顯示污染控制系統(tǒng)10內的PCV閥門18和流量控制口 19的運行示意圖。如圖2所示，PCV閥門18設于發(fā)動機36的曲軸箱34和進氣歧管38之間。運行時，進氣歧管 38經由燃料管道40和空氣管道42接收燃料和空氣的混合物。空氣過濾器44可設于空氣管道42和進氣管道46之間，以使進入污染控制系統(tǒng)10的新鮮空氣經過濾后與進氣歧管38 中的燃料混合。當活塞50在氣缸48內自上死點下降時，進氣歧管39中的空氣/燃料混合物被傳輸至活塞汽缸48?；钊?0自上死點下降在燃燒室52內形成真空。因此，轉速為曲軸34速度的一半的輸入凸輪軸M打開輸入閥門56以使進氣歧管38處于發(fā)動機真空下， 從而將燃料/空氣自進氣歧管38吸入燃燒室52中。
燃燒室52中的燃料/空氣由火花塞58點燃。點燃的燃料/空氣在燃燒室52中快速膨脹，從而下壓汽缸48內的活塞50。燃燒后，排氣凸輪軸60打開排氣閥門62，以允許燃燒室52的燃燒氣體排出排氣管道64。通常，在燃燒循環(huán)期間，額外的廢氣經由設于活塞 50的頂部68的一對活塞環(huán)66漏出。該些“吹漏氣”作為高溫高壓氣體進入曲軸箱34。隨著時間推移，有害廢氣例如碳氫化合物、一氧化碳、氧化亞氮和二氧化碳自氣態(tài)凝結并覆蓋曲軸箱34的內部，并與潤滑曲軸箱34內機件的機油70混合。不過，污染控制系統(tǒng)10用于將該些吹漏氣自曲軸箱34排至進氣歧管38，從而作為發(fā)動機36的燃料進行再循環(huán)。這籍由利用曲軸箱34與進氣歧管38之間的壓力差實現(xiàn)。運行期間，該吹漏氣透過出口 72自壓力相對較高的曲軸箱34排出，經排氣管道74、PCV閥門18、回流管道76、流量控制口 19，最終經輔助回流管道76，進入耦接至輔助回流管道76，的壓力相對較低的進氣歧管38。相應地，自曲軸箱34經PCV閥門18和流量控制口 19排至進氣歧管38的吹漏氣量由圖1所示的控制器12數(shù)字調節(jié)。圖3中的PCV閥門18通常經由一對電性連接78電性耦接至控制器12。籍由電性連接78，控制器12至少部分調節(jié)流過PCV閥門18的吹漏氣量。圖3中，PCV閥門18包括橡膠殼體80，其包圍部分剛性外殼82。連接導線78經外殼82中的開孔(未圖示)延伸出外殼82。較佳地，外殼82為單一結構，其包括進氣口 84和排氣口 86。一般而言，控制器 12操控外殼82內部的限制器以調節(jié)吹漏氣進入進氣口 84和排出排氣口 86的速度。圖4顯示PCV閥門18的分解透視圖。橡膠殼體80覆蓋端蓋88，端蓋88大體密封外殼82以封閉螺線管機制90和空氣流量限制器92。螺線管機制90包括設于螺線管96 內的柱塞94。連接導線78操控螺線管96并延伸穿過設于端蓋88中的開孔98。類似地， 橡膠殼體80包括開孔(未圖示)以使連接導線78電性耦接至控制器12 (圖2)。一般而言，進氣歧管38 (圖2)中的發(fā)動機真空引導曲軸箱34的吹漏氣經過PCV閥門18(圖4)中的進氣口 84并導出排氣口 86。圖4中所示的空氣流量限制器92用于調節(jié)自曲軸箱34向進氣歧管38排出的吹漏氣量。調節(jié)吹漏氣的流速極為有利，因為在吹漏氣產量較高期間，污染控制系統(tǒng)10能夠增加自曲軸箱34排出吹漏氣的速度，而在吹漏氣產量較低期間，污染控制系統(tǒng)10能夠降低自曲軸箱34排出吹漏氣的速度，下面將作詳細描述。 控制器12耦接至多個傳感器20、22、M、25J6、28、30、32、33以監(jiān)控汽車16的總體效率和運行，并依據(jù)傳感器20、22、24、25、26、沘、30、32、33所作的測量實時操控PCV閥門18以最大化吹漏氣的再循環(huán)。對于每個發(fā)動機及每輛裝設有獨立發(fā)動機的汽車而言，吹漏氣的運行特性和產量是獨特的。污染控制系統(tǒng)10能夠在工廠或后期生產中裝設，以最大化汽車燃料效率、降低有害廢氣排放、再循環(huán)機油和其他氣體以及去除曲軸箱內的污染物。污染控制系統(tǒng)10旨在基于吹漏氣產量有計劃地將吹漏氣自曲軸箱34排入進氣歧管38。因此，基于發(fā)動機速度、其他運行特征以及傳感器20、22、M、25J6、28、30、32、33所作的實時測量，控制器12數(shù)字調節(jié)控制PCV閥門18和流量控制口 19。重要的是，污染控制系統(tǒng)10適合應用于任意內燃機。例如，污染控制系統(tǒng)10可用于基于汽油、甲醇、柴油、乙醇、壓縮天然氣(compressed natural gas ;CNG)、液體丙烷氣(liquid propane gas ;LPG)、氫、酒精的發(fā)動機，或幾乎任意其他基于可燃燒氣體和/或蒸汽的發(fā)動機。這包括兩沖程和四沖程內燃機及所有輕型、 中等和重型組態(tài)。污染控制系統(tǒng)10還可集成于用于產生能量或用于工業(yè)用途的固定發(fā)動
8機中。尤其，基于汽車的發(fā)動機速度及其他運行特性排出吹漏氣降低了碳氫化合物、一氧化碳、氮氧化物和二氧化碳的排放量。污染控制系統(tǒng)10籍由在燃燒循環(huán)中燃燒該些氣體而將其再循環(huán)，從而不再有大量的污染物經車輛排氣管排出。因此，對于每輛汽車，污染控制系統(tǒng)10能夠使空氣污染降低40%到50%，每加侖汽油里程增加20%到30%，馬力性能增加20%到30%，汽車發(fā)動機損耗降低30%到50% (由于其中保持低碳)，以及機油更換次數(shù)從約每5000英里降低為約每50000英里?？紤]到美國每天大約消耗8. 7億加侖石油， 使用污染控制系統(tǒng)10再循環(huán)吹漏氣降低15%的消耗即表示美國每天大約節(jié)約1. 3億加侖石油。全世界每天消耗將近33億加侖石油，相應每天大約節(jié)約5億加侖石油。在一實施例中，進入PCV閥門18的進氣口 84的吹漏氣量由圖4所示的空氣流量限制器92調節(jié)?？諝饬髁肯拗破?2包括桿100，其具有后部102、中部104和前部106。前部106的直徑稍小于后部102和中部104。前彈簧108同心設置于中部104和前部106上方，包括桿100的前表面110上方。較佳地，前彈簧108為線圈彈簧，其直徑自進氣口 84向前表面110方向逐漸縮小。凹入套圈112隔離后部102和中部104，并提供觸點以供后扣環(huán)114附著于桿100。前彈簧108的直徑應當相當于或略小于后扣環(huán)114的直徑。后扣環(huán) 114的一側與前彈簧108接合，另一側與后彈簧116接合。與前彈簧108 —樣，后彈簧116 從螺線管96附近較寬的直徑逐漸縮小為相當于或略小于后扣環(huán)114的直徑。較佳地，后彈簧116為線圈彈簧，并置于螺線管96的前表面118與后扣環(huán)114之間。前部106還包括凹入套圈120，其提供前扣環(huán)122的附著點。前扣環(huán)122的直徑小于呈錐形的前彈簧108的直徑。前扣環(huán)122將前盤124固定保持于桿100的前部106上。因此，前盤124固設于前扣環(huán)122與前表面110之間。前盤124的內徑經組態(tài)而可滑動接合桿100的前部106。前彈簧108經尺寸設定以與如下所述的后盤1 接合。盤124、1 控制進入進氣口 84和排出排氣口 86的吹漏氣量。圖5和圖6顯示組裝至螺線管機制90并在橡膠殼體80和外殼82外面的空氣流量限制器92。相應地，柱塞94 裝配于螺線管96的后部中，如圖所示。連接導線78耦接至螺線管96并籍由調節(jié)供給螺線管96的電流來操控柱塞94在螺線管96內的位置。增加或降低通過螺線管96的電流相應增加或降低螺線管96中產生的磁場。磁化柱塞94籍由滑入或滑出螺線管96而響應磁場的變化。透過連接導線78增加螺線管96的供給電流增加螺線管96中的磁場，從而使磁化柱塞94在螺線管96內進一步下壓。相反，透過連接導線78降低螺線管96的供給電流降低螺線管96中的磁場，從而使磁化柱塞94滑出螺線管96的內部。這里將詳細顯示的是， 柱塞94在螺線管96內的定位至少部分決定在任意特定時間可進入進氣口 84的吹漏氣量。 這籍由柱塞94與桿100及固定至桿100的相應前盤IM之間的交互作用實現(xiàn)。圖5具體顯示處于關閉位置的空氣流量限制器92。桿100的后部102的外徑大致為螺線管96的延伸部128的內徑尺寸。因此，桿100可在延伸部1 和螺線管96內滑動。 如圖7至圖9所示，由于后部106與柱塞94接合，桿100在外殼82中的位置取決于柱塞94 的定位。如圖5所示，后彈簧116壓縮于延伸部128的前表面118與后扣環(huán)114之間。類似地，前彈簧108壓縮于后扣環(huán)114與后盤1 之間。如圖7至圖9所示，前盤IM包括延伸部130，其直徑小于底座132的直徑。后盤126的底座132的直徑相當于呈錐形的前彈簧108的直徑。以此方式，前彈簧108裝配于后盤126的延伸部130的上方，以與具有較大直徑的底座132的平坦表面接合。后盤126的內徑大致為桿100的中部104的外徑尺寸， 以使后盤126能夠在其上滑動。前盤124的內徑大致為桿100的前部106的外徑尺寸，前部106的直徑小于中部104或外部102的直徑。為此，前盤IM鎖固于前表面110與前扣環(huán)122之間的桿100的前部106上。因此，前盤124的位置取決于耦接至柱塞94的桿100 的位置。如前所述，依據(jù)連接導線78供給的電流量，柱塞94滑入或滑出螺線管96。圖6顯示PCV閥門18，其中，曲軸箱34與進氣歧管38之間真空的增加使后盤1 退離進氣口 84，從而允許空氣流過進氣口 84。在此情況下，在盤1 上施加的發(fā)動機真空壓力必須克服由前彈簧108施加的相反作用力。這時，小量吹漏氣可經由前盤124中的一對開孔134穿過PCV閥門18。圖7至圖9較詳細顯示依據(jù)污染控制系統(tǒng)10的PCV閥門18的功能。圖7顯示處于關閉位置的PCV閥門18。這時，無吹漏氣進入進氣口 84。如圖所示，前盤IM抵靠進氣口 84中定義的凸緣136。后盤126的底座132的直徑延伸于前盤124的開孔134上方并包圍開孔134，以防止空氣流過進氣口 84。在此位置，柱塞94設于螺線管96內，以將桿100壓向進氣口 84，從而使后彈簧116壓縮于螺線管96的前表面118與后扣環(huán)114之間。同樣， 前彈簧108壓縮于后扣環(huán)114與后盤126的底座132之間。圖8所示實施例顯示進氣歧管相對曲軸箱施加的真空壓力大于前彈簧108施加的壓力以對緊靠前盤124的后盤1 定位的情況。在此情況下，后盤126能夠沿桿100的外徑滑動，從而開放前盤124中的開孔134。有限量的吹漏氣可經由進氣口 84進入PCV閥門 18，如箭頭方向所示。當然，該吹漏氣經由排氣口 86排出PCV閥門18。在圖8所示的位置中，由于前盤1 坐落于凸緣136上，因此吹漏氣流動仍受限制。因此，僅有限的空氣流量可通過開孔134。增加發(fā)動機真空相應增加施加于后盤1 上的氣壓，因而進一步壓縮前彈簧108以使后盤1 繼續(xù)遠離前盤124，從而形成較大的空氣流量路徑以排出額外的吹漏氣。而且，螺線管96中的柱塞94可在PCV閥門18內定位桿100，以在彈簧108、116上施加或多或少的壓力，從而限制或允許通過進氣口 84的空氣流量，其由控制器12確定。圖9顯示另一種情況，其中，透過連接導線78改變電流使柱塞94退出螺線管96， 從而允許額外的空氣流量流過進氣口 84。降低流過螺線管96的電流降低其中產生的相應磁場，從而使磁性柱塞94退離。相應地，桿100與柱塞94 一起退離進氣口 84，從而使前盤 IM離開凸緣136，因此允許額外的空氣流量沿前盤124的外徑周圍進入進氣口 84。當然， 增加流過進氣口 84并流出排氣口 86的空氣流量可增加自曲軸箱向進氣口的吹漏氣排出。 在一實施例中，柱塞94使桿100完全退出外殼82以使前盤124和后盤126不再限制流過進氣口 84并流出排氣口 86的空氣流量。這在發(fā)動機產生較多吹漏氣的高發(fā)動機轉速和高發(fā)動機負載的情況下尤其理想。當然，彈簧108、116可依據(jù)即將在污染控制系統(tǒng)10納入PCV 閥門18的特定汽車而具有不同的剛度。在污染控制系統(tǒng)10的另一實施方式中，在PCV閥門18和進氣歧管38之間設置流量控制口 19，如圖2所示。流量控制口 19調節(jié)發(fā)動機運行期間通過回流管道76的空氣流量，并且適用于這里所述的任意實施例。更具體而言，在PCV閥門18和進氣歧管38之間設置的線路塊140中設有固定螺絲138。固定螺絲138和線路塊140用于調節(jié)曲軸箱34與進氣歧管38之間的真空壓力。利用流量控制口 19增加和/或降低真空壓力影響吹漏氣自曲軸箱；34向進氣歧管38排出的速度。例如，經由排氣口 86排出PCV閥門18的吹漏氣進入回流管道76。回流管道76壓力密封于線路塊140。如圖2中的箭頭方向所示，固定螺絲 138可旋入或旋出線路塊140。固定螺絲138用于調節(jié)通過線路塊140的空氣流量。固定螺絲138旨在充當回流管道76與輔助回流管道76’之間的空氣流量限制器。將固定螺絲 138插入線路塊140限制回流管道76與輔助回流管道76’之間的空氣流量。相應地，固定螺絲138在回流管道76中形成抵消發(fā)動機真空的回壓。這樣，自曲軸箱34排至排氣管道 74并進入PCV閥門18的吹漏氣量降低。若污染控制系統(tǒng)10試圖增加自曲軸箱34排入進氣歧管38的吹漏氣量時，則控制器12將固定螺絲138退出線路塊140以降低發(fā)動機真空上的回壓，從而允許更多的吹漏氣自回流管道76流向輔助回流管道76’。固定螺絲138可由控制器12進行數(shù)字電性控制，并且固定螺絲138的定位可取決于控制器12籍由傳感器 20、22、M、25J6、28、30、32、33中的其中任意一者所作的測量或取決于控制器12接收或計算的任意其他數(shù)據(jù)。固定螺絲138包括復數(shù)螺紋142，其與線路塊140中類似系列的螺紋(未圖示)嚙合。依據(jù)控制器12提供的指令，耦接至固定螺絲138的電子系統(tǒng)可將固定螺絲138旋入或旋出線路塊140。本領域的技術人員很容易了解，現(xiàn)有技術有許多機械和/或電性機制能夠以與耦接至線路塊140的固定螺絲138相同的方式調節(jié)回流管道76與輔助回流管道76’ 之間的空氣流量。一般而言，類似于流量控制口 19，能夠調節(jié)進氣歧管38與曲軸箱34之間的空氣流量的任意機制都可用于替代固定螺絲138與線路塊140。如前面參照圖1和圖2所述，控制器12利用固定螺絲138控制回流管道76與輔助回流管道76，之間的空氣流速，并利用柱塞94控制流過PCV閥門18的空氣流速。該些特征一起作用以控制污染控制系統(tǒng)10內的真空壓力，從而控制曲軸箱34與進氣歧管38之間的空氣流速?？刂破?2可包括一個或多個電子電路例如開關、定時器、間隔定時器、繼電器或其他已知車輛控制模塊?？刂破?2響應該些控制模塊的其中一個或多個的運行來操控PCV閥門18和/或流量控制口 19。例如，控制器12可包括西弗吉尼亞貝克利的Baker Electronix公司提供的RWS窗口開關模塊。該RWS模塊為電開關，超過預選的發(fā)動機轉速時啟動，超過較高的預選發(fā)動機轉速時關閉。由于該RWS模塊在轉速窗口期間啟動輸出，因此可將該RWS模塊看作“窗口開關”。該RWS模塊可例如與發(fā)動機轉速傳感器觀一起作用， 以調節(jié)自曲軸箱34排出的吹漏氣的流速。較佳地，當設定固定螺絲138在流量控制口 19中的位置時或者設定柱塞94在螺線管96中的位置時，該RWS模塊利用大多數(shù)轉速計所使用的標準線圈信號工作。汽車轉速計是測量實時發(fā)動機轉速的設備。在一實施例中，該RWS模塊可啟動流量控制口 19定位固定螺絲138以阻止自回流管道76向輔助回流管道76’的空氣流動。這時，PCV閥門18不會自曲軸箱34向進氣歧管38排出吹漏氣。在另一實施例中，當吹漏氣產量極小時，在低發(fā)動機轉速下，該RWS模塊可啟動螺線管96內的柱塞94。這時，柱塞94將桿100推向進氣口 84，從而使前盤IM抵靠凸緣136，如圖7所示。這樣，即使發(fā)動機真空很高，但PCV閥門18 僅使少量吹漏氣自曲軸箱經前盤124中的開孔134排向進氣歧管。該高發(fā)動機真空迫使吹漏氣通過開孔134，從而迫使后盤1 離開前盤124，進而壓縮前彈簧108。在空轉狀態(tài)時， 該RWS模塊啟動螺線管96以阻止前盤IM離開凸緣136，從而防止大量空氣在該發(fā)動機曲軸箱與該進氣歧管之間流動。這在低發(fā)動機轉速時極為理想，因為此時盡管發(fā)動機真空相對較高，但該發(fā)動機內產生的吹漏氣量相對較低。明顯地，控制器12可同時調節(jié)PCV閥門18和流量控制口 19以在污染控制系統(tǒng)10中實現(xiàn)期望的真空壓力，從而設定自曲軸箱34排出的吹漏氣的流速。當加速時，當發(fā)動機負載增加以及發(fā)動機轉速較高時，吹漏氣產量增加。相應地， 該RWS模塊可啟動流量控制口 19以使固定螺絲138部分或完全離開線路塊140。由于進氣歧管38中具有較高的發(fā)動機真空，因而有效增加自曲軸箱34至進氣歧管38的空氣流速。 而且，該RWS模塊可關閉或降低進入螺線管96的電流使柱塞94退出螺線管96，以使前盤 124離開凸緣136 (圖9)，從而允許較大量的吹漏氣自曲軸箱34排入進氣歧管38。該些功能可發(fā)生于該RWS模塊中預編程的選定轉速或給定范圍的選定轉速下。當汽車超過另一預先選定的轉速例如較高轉速時，該RWS模塊可重新啟動，以將固定螺絲138重新插入線路塊 140內或使柱塞94重新接合于螺線管96內。在一替代實施例中，依據(jù)自曲軸箱34至進氣歧管38的期望空氣流速，該RWS模塊可使固定螺絲138選擇性梯級退出或進入線路塊140。在該實施例中，固定螺絲138可以 25%、50%或75%設于線路塊140內，以選擇性部分阻止回流管道76與輔助回流管道76’ 之間的空氣流動?；蛘?，該RWS模塊可使柱塞94選擇性梯級退出螺線管96。例如，轉速為 900rpm時，供給螺線管96的電流使柱塞94將前盤IM與進氣口 84的凸緣136接合。轉速為1700rpm時，該RWS模塊可啟動第一階段，其中，供給螺線管96的電流降低一半。在此情況下，柱塞94從螺線管96中退出一半，從而部分打開進氣口 84以供吹漏氣流動。當發(fā)動機轉速達到2500rpm時，例如，該RWS模塊可停止向螺線管96供給電流，以使柱塞94完全退出螺線管96，從而完全打開進氣口 84。在該位置，較佳地，前盤IM與后盤1 不再限制進氣口 84和排氣口 86之間的空氣流動。可利用發(fā)動機轉速或其他參數(shù)以及基于傳感器 20、22、M、25J6、28、30、32、33的讀數(shù)由控制器12所作的計算調節(jié)該些步驟?？蓪刂破?2進行預編程，在安裝后對其編程，或對其進行更新或閃存更新以符合特定的汽車或車載診斷(on-bard diagnostics ；0BD)規(guī)格。在一實施例中，控制器12裝設有自學習軟件，以使開關(若為RWS模塊)能夠在線路塊140內最佳地定位固定螺絲138， 并能夠在最佳時間啟動或關閉螺線管96，或梯級定位柱塞94在螺線管96中的位置，以最佳地增加燃料效率并降低空氣污染。在一優(yōu)選實施例中，控制器12基于傳感器20、22、對、 25、26、觀、30、32、33所作的實時測量最優(yōu)化吹漏氣的排出。例如，控制器12可籍由排氣傳感器32的反饋確定汽車16正排出更多的有害廢氣。在此情況下，控制器12可使固定螺絲 138移出線路塊140或使柱塞94退出螺線管96，以自該曲軸箱排出額外的吹漏氣，從而降低由排氣傳感器32測得的經汽車16的排氣管排出的污染物數(shù)量。在另一實施例中，控制器12設有LED燈，其閃爍表示正在工作且表示控制器12正等待接收發(fā)動機速度脈沖。該LED燈還可用于判斷控制器12是否正常工作。該LED燈一直閃爍直至汽車達到特定的轉速，此時控制器12改變固定螺絲138的定位或籍由連接導線 78改變供給螺線管96的電流。在一優(yōu)選實施例中，控制器12保持固定螺絲138的位置或供給螺線管96的電流量直至發(fā)動機轉速低于啟動點10%。該機制稱為滯后現(xiàn)象。其實施于污染控制系統(tǒng)10中以消除較短期間內發(fā)動機轉速突然高于或低于固定點時發(fā)生的開/ 關脈沖，亦即顫震。該滯后現(xiàn)象還可實施于上述基于電子的梯級系統(tǒng)中?？刂破?2還可設有接通延時定時器，例如由美國伊利諾伊斯州艾迪生的 instrument&control systems公司生產的KHl模擬系列接通延時定時器。延時定時器尤其
12適用于初始啟動期間。在低發(fā)動機轉速時產生少量吹漏氣。因此，延時定時器可集成于控制器12中以延遲啟動固定螺絲138或螺線管96及相應的柱塞94。較佳地，延遲定時器籍由將固定螺絲138完全設于流量控制口 19的線路塊140內而確保啟動時完全阻止回流管道76與輔助回流管道76’之間的空氣流動。另外，這樣一接通延時定時器可在開放流量控制口 19后確保柱塞94完全插于螺線管96內，從而保持前盤IM抵靠凸緣136以限制進入進氣口 84的吹漏氣量?？稍O置延遲定時器以在預定期間(例如一分鐘)后啟動盤124、126 的其中一者使其離開進氣口 84?；蛘撸刂破?2可將延遲定時器設為由發(fā)動機溫度傳感器20測得的發(fā)動機溫度或者由發(fā)動機轉速傳感器觀或加速計傳感器30測得的發(fā)動機轉速的函數(shù)，或自火花塞傳感器22、電池傳感器M或排氣傳感器32接收的測量結果的函數(shù)。 該延遲可包括一變化范圍，其取決于上述任意讀數(shù)?？勺兌〞r器還可集成于RWS開關中。在另一替代實施例中，控制器12可利用火花塞傳感器22自動感測發(fā)動機中的汽缸數(shù)量和類型。在該實施例中，火花塞傳感器22測量該發(fā)動機內火花塞點火之間的延遲。 例如，四缸發(fā)動機的火花塞點火時序不同于六缸、八缸或十二缸發(fā)動機?？刂破?2可利用該信息自動調整PCV閥門18或流量控制口 19。感測汽車發(fā)動機中閥門的數(shù)量的能力允許控制器12在最低用戶干預的情況下自動裝設于汽車16。這樣，無需編程控制器12。相反， 控制器12籍由火花塞傳感器22自動感測閥門數(shù)量并依據(jù)針對所感測的發(fā)動機設計的儲存于控制器12的內部電路中的程序操控PCV閥門18或流量控制口 19。較佳地，控制器12設于圖1所示的汽車16的發(fā)動機蓋14的內部?？蓪⒖刂破?2 打包為安裝包，以使用戶能夠如圖所示裝設控制器12。電性上，控制器12可由任意適當?shù)?12伏電路斷路器供電。具有控制器12的安裝包可包括適配器，其中，可自電路板移除一個 12伏的電路斷路器并以具有多個連接的適配器(未圖示)替代，其中一個連接用于連接初始電路，至少第二個連接用于連接控制器12?？刂破?2包括一組電線(未圖示)，其單向連接至PCV閥門18的連接導線78以避免安裝污染控制系統(tǒng)10的用戶搞錯控制器12與PCV 閥門18之間的線路。還可利用遠程控制或手持單元無線訪問控制器12，以訪問或下載實時計算和測量結果、儲存的數(shù)據(jù)或其他由控制器12讀取、儲存或計算的信息。在污染控制器系統(tǒng)10的另一實施方式中，控制器12基于發(fā)動機運行頻率調節(jié)PCV 閥門18或流量控制器口 19。例如，當該發(fā)動機通過諧振頻率時，控制器12可啟動或關閉柱塞94?；蛘?，控制器12可基于所感測的發(fā)動機頻率在線路塊140中選擇性定位固定螺絲 138。在一優(yōu)選實施例中，控制器12阻止全部空氣自曲軸箱34流向進氣口 38，直至該發(fā)動機通過該諧振頻率。其實現(xiàn)可籍由將固定螺絲138完全定位在線路塊140內從而阻止空氣自回流管道76流向輔助回流管道76’。如前所述，還可編程控制器12以基于不同運行條件下該發(fā)動機所感測的頻率調節(jié)PCV閥門18或流量控制口 19。另外，污染控制系統(tǒng)10可用于各種發(fā)動機，包括無鉛和柴油汽車發(fā)動機。污染控制系統(tǒng)10還可用于較大型的固定發(fā)動機或船舶或其他重型機械。污染控制系統(tǒng)10可包括一個或多個控制器12、一個或多個PCV閥門18和/或一個或多個流量控制口 19以及測量該發(fā)動機或車輛性能的復數(shù)傳感器。如上所述，有關汽車的污染控制系統(tǒng)10的使用僅為優(yōu)選實施例。當然，污染控制系統(tǒng)10可廣泛應用于使用可燃燒材料有廢氣產生并可再循環(huán)和再利用該廢氣的各種學科中。在污染控制系統(tǒng)10的另一實施方式中，控制器12可調節(jié)PCV閥門18和流量控制口 19的控制。流量控制口 19的主要功能是控制曲軸箱34與進氣歧管38之間的發(fā)動機真空量。固定螺絲138在線路塊140內的定位主要控制自曲軸箱34進入進氣口 38的吹漏氣的流速。在一些系統(tǒng)中，流量控制口 19可為簡單的開孔，籍由該開孔組態(tài)選擇性的空氣流量，以使系統(tǒng)不低于原始設備制造商(original equipment manufacturer ；OEM)的特定約束。若控制器12失效，污染控制系統(tǒng)10默認恢復原廠設置，其中，PCV閥門18為兩級止回閥。污染控制系統(tǒng)10的特定優(yōu)選方式籍由包括閃存可更新控制器12而與當前及未來的 OBD標準兼容。而且，污染控制系統(tǒng)10的運行不影響當前的OBD和OBD-II系統(tǒng)的運行條件?？梢罁?jù)標準的OBD協(xié)議訪問查詢控制器12，并且閃存更新可修改基本輸入輸出系統(tǒng)，以使控制器12保持與未來OBD標準兼容。較佳地，控制器12 —并操控PCV閥門18和流量控制口 19以調節(jié)曲軸箱34與進氣歧管38之間的發(fā)動機真空，從而控制其中的空氣流速，以便最優(yōu)化系統(tǒng)10內的吹漏氣排出。在污染控制系統(tǒng)10的另一實施方式中，氣體/燃料蒸氣源144(圖2、可利用止回閥146耦接至排氣管道74?？刂破?2調節(jié)蒸氣源144和止回閥146。較佳地，蒸氣源144 包括氫氣源，其選擇性注入排氣管道74以返回進氣管38內，從而供應額外的燃料在發(fā)動機 36內燃燒。因此，控制器12選擇性操控止回閥146以使蒸氣源144處于發(fā)動機真空下。當控制器12打開止回閥146時，該發(fā)動機真空自蒸氣源144吸取燃料?？刂破?2可依據(jù)污染控制系統(tǒng)10的運行以及自復數(shù)傳感器20、22、M、25J6、28、30、32、33的任意一者接收的反饋信息調節(jié)止回閥146的開放和/或關閉。蒸氣源144可包括例如壓縮天然氣(compressed natural gas ；CNG)源或包括氫氣發(fā)生器，其動態(tài)產生的氫氣正比于期望供給排氣道管74 的量，以最佳地輔助進氣歧管38內混合的吹漏氣和燃料的燃燒。例如，氫氣發(fā)生器依靠電能產生氫。在空轉狀態(tài)時，由于低發(fā)動機轉速，氫氣需求較低，因此控制器12將蒸氣源144 設置為在低電壓產生少量氫。在較高發(fā)動機轉速時，可增加供給排氣管道74的氫氣量。接著，控制器12可例如籍由增加蒸氣源144中的供應電壓而增加蒸氣源144的氫氣產量。由蒸氣源144透過止回閥146供應的燃料量可較佳地優(yōu)化發(fā)動機36內吹漏氣的再循環(huán)和燃
；Bs
JyCi。在污染控制系統(tǒng)10的另一實施方式中，控制器12可針對PCV閥門18、流量控制口 19或蒸汽源144調節(jié)工作元件的啟動和/或關閉，如上詳細所述。這樣的調節(jié)透過例如前述RWS開關、接通延遲定時器或其他電子電路實現(xiàn)，其數(shù)字啟動、關閉或選擇性中間定位上述控制元件。例如，控制器12可選擇性啟動PCV閥門18 —兩分鐘，接著選擇性關閉PCV閥門18十分鐘。例如，可基于驅動模式依據(jù)預定時序或學習時序設定該些啟動/關閉時序。 可透過控制器12的閃存更新改變預編程的時序。盡管這里為說明目的詳細描述了多個實施例，但可對本發(fā)明作各種變更而不背離本發(fā)明的范圍和精神。因此，除所附權利要求書外，本發(fā)明不受實施例的限制。
權利要求
1.一種污染控制系統(tǒng)，包括控制器，耦接至監(jiān)控燃燒發(fā)動機的運行特性的傳感器；PCV閥門，具有進口和出口，用于自該燃燒發(fā)動機排出吹漏氣；以及流體調節(jié)器，與該PCV閥門關聯(lián)并響應該控制器以選擇性調節(jié)發(fā)動機真空壓力，從而調節(jié)增加或降低自該燃燒發(fā)動機排出的吹漏氣的流體流速。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在吹漏氣產量減少期間，該控制器降低該發(fā)動機真空壓力以降低通過該PCV閥門的該流體流速；以及在吹漏氣產量增加期間，該控制器增加該發(fā)動機真空壓力以增加通過該PCV閥門的該流體流速。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，包括補充燃料，其流體耦接至該PCV閥門和該空氣流量調節(jié)器。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，包括單向止回閥，其電子耦接至該控制器以選擇性調節(jié)該補充燃料向該PCV閥門和該空氣流量調節(jié)器的排放。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中，該補充燃料包括壓縮天然氣(CNG)或氫氣。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，包括氫氣發(fā)生器，其與該控制器關聯(lián)并響應該控制器以制造所需氫氣。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該控制器包括預編程軟件程序、閃存可更新軟件程序或行為學習軟件程序。
8.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該控制器部分地基于該傳感器的測量調節(jié)性定位該流體調節(jié)器以改變該發(fā)動機真空壓力。
9.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該控制器包括耦接至發(fā)動機轉速傳感器的窗口開關，其中，基于該窗口開關設定的一個預定發(fā)動機轉速或多個發(fā)動機轉速可選擇性定位該流體調節(jié)器。
10.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在一發(fā)動機頻率或一系列發(fā)動機頻率下，該控制器啟動和/或關閉該流體調節(jié)器。
11.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該控制器包括接通延遲定時器，其設置該流體調節(jié)器以在該燃燒發(fā)動機啟動后的預定期間內防止流體流動。
12.如權利要求11所述的系統(tǒng)，其中，該預定期間是時間、發(fā)動機溫度或發(fā)動機轉速的函數(shù)。
13.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該PCV閥門包括兩級止回閥。
14.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該控制器包括無線發(fā)送器或無線接收器。
15.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該傳感器包括發(fā)動機溫度傳感器、火花塞傳感器、 加速計傳感器、PCV閥門傳感器或排氣傳感器。
16.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該運行特性包括發(fā)動機溫度、發(fā)動機汽缸數(shù)、實時加速計算或發(fā)動機轉速。
17.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該進口連接曲軸箱，該出口連接內燃機的進氣歧
全文摘要
污染控制系統(tǒng)包括控制器，其耦接至監(jiān)控燃燒發(fā)動機的運行特性例如發(fā)動機轉速的傳感器。具有進口和出口的PCV閥門用于自該燃燒發(fā)動機排出吹漏氣。與該PCV閥門關聯(lián)并響應該控制器的流體調節(jié)器選擇性調節(jié)發(fā)動機真空壓力，以調節(jié)增加或降低自該燃燒發(fā)動機排出的吹漏氣的流體流速。該控制器選擇性調節(jié)定位該流體調節(jié)器以改變真空壓力程度，從而最優(yōu)化吹漏氣的再循環(huán)。
文檔編號F01M13/02GK102216574SQ200980145733
公開日2011年10月12日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權日2008年9月24日
發(fā)明者S·V·蒙羅斯 申請人:S·V·蒙羅斯