用于曲軸箱通風(fēng)和產(chǎn)生真空的吸氣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于曲軸箱通風(fēng)和產(chǎn)生真空的吸氣器。提供了用于使曲軸箱氣體流動(dòng)通過(guò)布置在PCV管路內(nèi)的吸氣器的方法和系統(tǒng)。吸氣器調(diào)節(jié)PCV流，并且還可取決于穿過(guò)吸氣器的水平通道可延伸的樞軸的位置產(chǎn)生真空。當(dāng)調(diào)節(jié)PCV流并且未產(chǎn)生真空時(shí)，吸氣器被完全關(guān)閉，并且水平通道內(nèi)的曲軸箱氣體被計(jì)量通過(guò)樞軸內(nèi)的孔。當(dāng)產(chǎn)生真空時(shí)，吸氣器至少部分地打開(kāi)，并且通過(guò)水平通道的PCV流在吸氣器的真空口處產(chǎn)生真空。
【專利說(shuō)明】用于曲軸箱通風(fēng)和產(chǎn)生真空的吸氣器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及用于調(diào)節(jié)曲軸箱氣體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的流量的吸氣器。吸氣器執(zhí)行曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)閥的功能，同時(shí)在一些條件下另外地起真空源的作用。
【背景技術(shù)】
[0002]未燃燒的燃料和其它燃燒產(chǎn)物可通過(guò)內(nèi)燃機(jī)(例如，車輛的內(nèi)燃機(jī))的活塞逸出進(jìn)入曲軸箱。曲軸箱內(nèi)形成的氣體——常常稱為“竄缸混合”氣——可導(dǎo)致在機(jī)油供應(yīng)源中形成油泥。進(jìn)一步地，竄缸混合氣可能過(guò)度地加壓于曲軸箱，導(dǎo)致油盤(pán)密封片和曲軸箱密封件不期望的泄漏。
[0003]為了避免這些問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機(jī)可包括聯(lián)接至進(jìn)氣口的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)系統(tǒng)，其用來(lái)將竄缸混合氣從曲軸箱排至進(jìn)氣口。PCV系統(tǒng)可包括在曲軸箱和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道中間的PCV閥，以調(diào)節(jié)竄缸混合氣從曲軸箱至進(jìn)氣歧管的流量。這種調(diào)節(jié)可以是需要的，因?yàn)檫M(jìn)氣歧管真空特性可能不匹配用于合適曲軸箱通風(fēng)的流量要求。例如，盡管竄氣產(chǎn)生在高負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)情況期間可以是最大的，并且在空轉(zhuǎn)和輕負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)情況期間可以是非常輕微的，但是進(jìn)氣歧管真空度可以在高負(fù)荷情況中是低的，并且在空轉(zhuǎn)和輕負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)情況中可以是高的。因而，進(jìn)氣歧管真空度不可能在高負(fù)荷情況期間單獨(dú)地提供足夠的曲軸箱通風(fēng)，然而由于存在于這些情況中的高進(jìn)氣歧管真空度，過(guò)多曲軸箱通風(fēng)可在空轉(zhuǎn)和低負(fù)荷情況下發(fā)生。進(jìn)一步地，可能需要PCV管路內(nèi)的竄缸混合氣流(“PCV流”)的調(diào)節(jié)，以確保進(jìn)氣歧管中的空燃比能夠?qū)崿F(xiàn)有效的發(fā)動(dòng)機(jī)操作。例如，如果PCV流不與吸入進(jìn)氣歧管的規(guī)則空燃比成比例地變化，那么PCV流可引起吸入進(jìn)氣歧管的空氣-燃料混合物變得對(duì)于有效發(fā)動(dòng)機(jī)操作太稀。
[0004]各種類型的PCV閥可用于發(fā)動(dòng)機(jī)PCV系統(tǒng)中，來(lái)調(diào)節(jié)PCV流。當(dāng)深的進(jìn)氣歧管真空度存在時(shí)，典型的曲軸箱通風(fēng)閥用小孔限制流量，并且當(dāng)淺的進(jìn)氣歧管真空度存在時(shí)，典型的曲軸箱通風(fēng)閥對(duì)流量的限制小得多(大孔)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCV閥構(gòu)造包括布置在閥體內(nèi)的大體上圓錐形的元件，其中圓錐體在室內(nèi)定向?yàn)槭蛊溴F形端面向與進(jìn)氣歧管連通的閥體的末端。當(dāng)進(jìn)氣歧管內(nèi)不存在真空度時(shí)，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉情況期間，彈簧保持圓錐體底部坐靠與曲軸箱連通的閥體末端，以使PCV閥完全關(guān)閉。雖然PCV閥被完全關(guān)閉，但貫穿圓錐體長(zhǎng)度的孔允許固定量的PCV流計(jì)量通過(guò)PCV閥。相反，當(dāng)在進(jìn)氣歧管中存在高水平的真空度時(shí)，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)或減速情況下，由于進(jìn)氣歧管真空度的稍微增加，圓錐體在閥體內(nèi)朝向閥體的進(jìn)氣歧管末端向上移動(dòng)。在這個(gè)時(shí)候，PCV閥被基本上關(guān)閉，并且PCV流移動(dòng)通過(guò)圓錐體和閥體之間的小環(huán)形開(kāi)口。因?yàn)閮H最小限度的竄缸混合氣可在發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)或減速情況期間存在，所以小環(huán)形開(kāi)口可適于曲軸箱通風(fēng)。當(dāng)進(jìn)氣歧管真空度處于較低水平時(shí)，例如在節(jié)氣門部分開(kāi)啟下運(yùn)轉(zhuǎn)期間，圓錐體更近地向閥體的曲軸箱末端移動(dòng)，并且PCV流移動(dòng)通過(guò)圓錐體和閥體之間的更大環(huán)形開(kāi)口。在這個(gè)時(shí)候，PCV閥部分打開(kāi)。在節(jié)氣門部分開(kāi)啟下運(yùn)轉(zhuǎn)期間，可相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)或減速情況存在增加量的竄缸混合氣，并且因而更大的環(huán)形開(kāi)口可適于曲軸箱通風(fēng)。最后，進(jìn)氣歧管真空度的進(jìn)一步降低(同時(shí)進(jìn)氣歧管真空度仍大于零)，例如在高負(fù)荷情況期間，將圓錐體甚至更近地向閥體的曲軸箱末端移動(dòng)，并且PCV流移動(dòng)通過(guò)圓錐體和閥體之間的甚至更大的環(huán)形開(kāi)口。在這個(gè)時(shí)候，PCV閥被認(rèn)為是完全打開(kāi)的，以使通過(guò)閥的PCV流被最大化。PCV閥的完全打開(kāi)狀態(tài)非常適于高負(fù)荷狀態(tài)，因?yàn)樵谶@些情況期間，可存在增加量的竄缸混合氣。以此方式，PCV閥的打開(kāi)狀態(tài)受到歧管真空度影響，并且PCV閥的流速與歧管真空度成比例。PCV閥的最小流速由圓錐形元件中的孔的尺寸確定，因?yàn)?，?dāng)PCV閥處于完全關(guān)閉位置時(shí)PCV流計(jì)量通過(guò)孔。在進(jìn)氣歧管壓力超過(guò)曲軸箱壓力的情況中，PCV流可朝向曲軸箱反向移動(dòng)通過(guò)閥(作為“PCV逆流”)。PCV系統(tǒng)可被配置或可不配置來(lái)防止這種操作，因?yàn)橥ㄟ^(guò)圓錐體中的孔的最小量的PCV逆流可能造成或可能不造成發(fā)動(dòng)機(jī)操作的問(wèn)題。
[0005]除了 PCV閥以外，吸氣器還可包括在PCV管路內(nèi)，以通過(guò)PCV流產(chǎn)生真空。使用曲軸箱氣體作為吸氣器的原動(dòng)流(motive flow)可以是有利的，因?yàn)槠浔苊饬嗽诰哂械偷那岸烁郊?qū)動(dòng)負(fù)荷的暖和空轉(zhuǎn)情況期間使發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門控制飽和的問(wèn)題。用于引導(dǎo)曲軸箱氣體的原動(dòng)流通過(guò)吸氣器以產(chǎn)生真空的一個(gè)實(shí)例方法在US2011/0132311中顯示。在一個(gè)實(shí)施方式中，PCV系統(tǒng)經(jīng)由吸氣器與進(jìn)氣歧管連通。吸氣器的混入入口(entraining inlet)與真空儲(chǔ)器連通。進(jìn)一步地，無(wú)源控制閥被布置在PCV系統(tǒng)和進(jìn)氣歧管中間，以限制從進(jìn)氣歧管至PCV系統(tǒng)的連通。無(wú)源控制閥被描述為具有與PCV閥類似的流動(dòng)特性。排至進(jìn)氣歧管的曲軸箱氣體首先流動(dòng)通過(guò)無(wú)源控制閥，然后通過(guò)吸氣器的原動(dòng)入口(motive inlet)(從混入入口吸入空氣)，并且通過(guò)出口最終離開(kāi)吸氣器。以此方式，空氣和曲軸箱氣體可用于在曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)期間產(chǎn)生真空。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到真空產(chǎn)生和PCV流調(diào)節(jié)可通過(guò)單個(gè)組件完成。在一個(gè)實(shí)例中，本文的發(fā)明人已經(jīng)想到當(dāng)配置在本文所述PCV系統(tǒng)中時(shí)起PCV閥和真空源作用的吸氣器。裝備有這種吸氣器的PCV系統(tǒng)可有利地通過(guò)單個(gè)組件完成真空產(chǎn)生和PCV流調(diào)節(jié)。這種多功能吸氣器的使用可降低制造和安裝成本，并且簡(jiǎn)化PCV系統(tǒng)的控制，同時(shí)還獲得與使用竄缸混合氣產(chǎn)生真空有關(guān)的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步地，因?yàn)樵谝恍?shí)例中該吸氣器可以是系統(tǒng)中唯一的PCV閥，穿過(guò)PCV閥孔另外地被消耗的PCV流動(dòng)能量可在一些情況下被利用以產(chǎn)生真空。
[0007]裝備有這種吸氣器的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)例方法包括在第一操作模式中至少部分地打開(kāi)吸氣器并且使曲軸箱氣體流動(dòng)通過(guò)吸氣器。方法進(jìn)一步包括在第二操作模式中完全關(guān)閉吸氣器并且使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)吸氣器的樞軸的孔。以此方式，可控制吸氣器，以便為當(dāng)前操作模式提供適當(dāng)?shù)腜CV流調(diào)節(jié)和真空產(chǎn)生。通過(guò)在吸氣器的樞軸中新穎的包含孔，吸氣器可在一些情況下起完全關(guān)閉的PCV閥的作用，而在其它情況下吸氣器可起基本上關(guān)閉、部分打開(kāi)或完全打開(kāi)的PCV閥的作用，而同時(shí)地通過(guò)曲軸箱氣體流過(guò)吸氣器而產(chǎn)生真空。吸氣器產(chǎn)生的真空可有利地用于致動(dòng)、使車輛能夠剎車、凈化燃料濾罐(fuelcanister)、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、執(zhí)行泄漏檢測(cè)等。
[0008]在另一實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括:僅一個(gè)吸氣器，其包括具有聯(lián)接至曲軸箱的會(huì)聚入口和聯(lián)接至進(jìn)氣歧管的擴(kuò)張出口的水平通道、使樞軸在入口和出口之間的間隙內(nèi)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器和連接至間隙、與驅(qū)動(dòng)器相對(duì)的真空口，其中樞軸包括垂直的喉管層疊，入口和出口取決于樞軸位置通過(guò)每個(gè)喉管可連接。
[0009]在另一實(shí)施方式中，每個(gè)喉管具有不同的真空產(chǎn)生特性和不同的流速特性，并且其中相應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況的喉管連接入口和出口。
[0010]在另一實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況包括真空狀態(tài)、真空需求和PCV流速限制。
[0011]在另一實(shí)施方式中，樞軸包括節(jié)流喉管和會(huì)聚-擴(kuò)張喉管，并且其中僅吸氣器調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的PCV流。
[0012]在另一實(shí)施方式中，當(dāng)會(huì)聚-擴(kuò)張喉管連接入口和出口時(shí)，吸氣器是真空源。
[0013]在另一實(shí)施方式中，真空口通過(guò)止回閥將吸氣器連接至真空儲(chǔ)器。
[0014]在另一實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器是電驅(qū)動(dòng)器。
[0015]在另一實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)方法包括調(diào)整吸氣器的樞軸位置，以調(diào)節(jié)PCV流和產(chǎn)生可變水平的真空度，吸氣器包括具有聯(lián)接至曲軸箱的會(huì)聚入口和聯(lián)接至進(jìn)氣歧管的擴(kuò)張出口的水平通道、在入口和出口的接合處延伸通過(guò)水平通道的垂直通道、和在垂直通道內(nèi)的通過(guò)具有至少一個(gè)孔的樞軸控制接合處水平橫截面流動(dòng)面積的驅(qū)動(dòng)器。
[0016]在另一實(shí)施方式中，當(dāng)孔布置于水平通道內(nèi)時(shí)，吸氣器調(diào)節(jié)PCV流，并且其中當(dāng)孔未布置于水平通道內(nèi)時(shí)，吸氣器產(chǎn)生真空。
[0017]在另一實(shí)施方式中，在接合處的PCV流和真空產(chǎn)生特性取決于樞軸的多個(gè)喉管中的哪一個(gè)目前被定位跨于(across)接合處。
[0018]在另一實(shí)施方式中，接合處的水平橫截面流動(dòng)面積取決于穿過(guò)水平通道的樞軸的延伸程度。
[0019]在另一實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器控制穿過(guò)水平通道的樞軸的延伸程度，以獲得期望的真空產(chǎn)生特性和期望的流速特性。
[0020]在另一實(shí)施方式中，垂直通道在接合處的與驅(qū)動(dòng)器相對(duì)的一側(cè)包括真空口，其中當(dāng)接合處的水平橫截面流動(dòng)面積大于閾值時(shí)，通過(guò)水平通道的曲軸箱氣流在真空口處產(chǎn)生真空，并且其中真空口通過(guò)止回閥將吸氣器連接至真空儲(chǔ)器。
[0021]在另一實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器是電驅(qū)動(dòng)器或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。
[0022]在另一實(shí)施方式中，用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法包括:在第一操作模式中，通過(guò)使曲軸箱氣體流動(dòng)通過(guò)吸氣器的通道產(chǎn)生真空；在第二個(gè)不同的操作模式中，使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)比通道更具限制性的固定大小的孔。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上
【發(fā)明內(nèi)容】
以簡(jiǎn)化形式介紹在【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述的概念選擇。這不意味著確定了所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，主題的范圍僅通過(guò)所附權(quán)利要求限制。而且，所要求保護(hù)的主題不限于解決以上或在本公開(kāi)的任何部分內(nèi)指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1顯示了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其包括聯(lián)接曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的吸氣器。
[0025]圖2是圖1的吸氣器的第一實(shí)例實(shí)施方式的截面圖，其包括螺線管驅(qū)動(dòng)器。
[0026]圖3A-3C是具有不同樞軸位置的圖2吸氣器的第一實(shí)施方式的細(xì)節(jié)的截面圖。
[0027]圖3D是沿圖3A中指出的平面D的圖3A-3C的吸氣器實(shí)施方式的樞軸的圖。[0028]圖4A-4B是具有不同樞軸位置的圖2吸氣器的第二實(shí)施方式的細(xì)節(jié)的截面圖。
[0029]圖4C是沿圖4A中指出的平面C的圖4A-4B的吸氣器實(shí)施方式的樞軸的圖。
[0030]圖5是圖1吸氣器的第二實(shí)例實(shí)施方式的截面圖，其包括真空驅(qū)動(dòng)器。
[0031]圖6是用于操作圖1吸氣器的實(shí)例方法。
[0032]圖7A是用于選擇連同圖6方法一起使用的吸氣器操作模式的第一實(shí)例方法。
[0033]圖7B是用于選擇連同圖6方法一起使用的吸氣器操作模式的第二實(shí)例方法。
[0034]圖8是用于選擇連同圖6方法一起使用的樞軸位置的實(shí)例方法。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下列描述涉及對(duì)于曲軸箱通風(fēng)和真空產(chǎn)生使用吸氣器(例如，圖2或圖5的吸氣器)的系統(tǒng)和方法。吸氣器可起到PCV閥的作用，并且通過(guò)吸氣器的PCV流可取決于吸氣器的樞軸的位置產(chǎn)生真空，樞軸包括孔，當(dāng)吸氣器被完全關(guān)閉時(shí)，使PCV流計(jì)量通過(guò)所述孔。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可構(gòu)造來(lái)執(zhí)行控制程序，如圖6-8的方法，從而選擇吸氣器操作模式和控制驅(qū)動(dòng)器，以將樞軸移入相應(yīng)于選擇的操作模式和當(dāng)前的真空狀態(tài)、當(dāng)前的真空需求以及對(duì)吸氣器流速的發(fā)動(dòng)機(jī)限制的位置。以此方式，聯(lián)接曲軸箱和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的PCV管路中的吸氣器可用作PCV閥，從而減少對(duì)于包括在PCV系統(tǒng)中的PCV流調(diào)節(jié)的任何其它裝置的需要，同時(shí)在一些情況下還用作用于產(chǎn)生真空的裝置。進(jìn)一步地，吸氣器樞軸的位置可通過(guò)螺線管驅(qū)動(dòng)器或真空驅(qū)動(dòng)器控制，以達(dá)到期望的吸氣器狀態(tài)，其中，在完全關(guān)閉狀態(tài)期間，吸氣器使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)樞軸中的孔，并且其中在各種非完全關(guān)閉狀態(tài)(例如，部分打開(kāi)、完全打開(kāi)或基本上關(guān)閉)期間，吸氣器以可變速率產(chǎn)生可變量的真空度。例如，當(dāng)吸氣器是真空源時(shí)，產(chǎn)生的真空的量可隨著樞軸穿過(guò)吸氣器的水平通道的延伸程度變化?？蛇x地，樞軸可包括可變換喉管層疊，每個(gè)喉管具有不同的真空產(chǎn)生特性和流速特性。
[0036]現(xiàn)在參看圖1，其顯示通常以10描繪的多缸內(nèi)燃機(jī)的實(shí)例系統(tǒng)構(gòu)造，其可包括在機(jī)動(dòng)車輛的推進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)10可至少部分地通過(guò)包括控制器12的控制系統(tǒng)并且通過(guò)來(lái)自車輛操作者132經(jīng)由輸入裝置130的輸入控制。在該實(shí)例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生相稱的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。
[0037]發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括通常以26表示的汽缸體的下部，其可包括裝入曲軸30的曲軸箱28，儲(chǔ)油器32位于曲軸下方。加油口 29可布置于曲軸箱28內(nèi)，以使油可被供應(yīng)至儲(chǔ)油器32。加油口 29可包括油蓋33，以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于操作中時(shí)密封油口 29。量油尺管37還可被布置于曲軸箱28內(nèi)，并且可包括用于測(cè)量?jī)?chǔ)油器32中的油的液位的量油尺35。此外，曲軸箱28可包括用于維修曲軸箱28中的組件的多個(gè)其它孔。曲軸箱28中的這些孔可在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間保持關(guān)閉，以使(以下所述的)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)可在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間起作用。
[0038]汽缸體26的上部可包括燃燒室(即，汽缸)34。燃燒室34可包括燃燒室壁36，活塞38置于其中?；钊?8可聯(lián)接至曲軸30，以使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。燃燒室34可接收來(lái)自燃料噴射器45 (本文被配置為直接燃料噴射器)的燃料和來(lái)自位于節(jié)氣門44下游的進(jìn)氣歧管42的進(jìn)入空氣。汽缸體26還可包括輸入至發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12 (本文以下更詳細(xì)描述的)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器46。
[0039]節(jié)氣門44可位于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口內(nèi)，以控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管42的氣流，并且在上游其前面可以是例如壓縮機(jī)50緊跟增壓空氣冷卻器52?？諝鉃V清器54可位于壓縮機(jī)50上游，并且可過(guò)濾進(jìn)入進(jìn)氣道56的新鮮空氣。進(jìn)入空氣可通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門系統(tǒng)40進(jìn)入燃燒室34。同樣地，燃燒的排氣可通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)的排氣門系統(tǒng)41離開(kāi)燃燒室34。在可選的實(shí)施方式中，進(jìn)氣門系統(tǒng)和排氣門系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)可被電驅(qū)動(dòng)。
[0040]燃燒排氣通過(guò)位于渦輪62上游的排氣道60離開(kāi)燃燒室34。排氣傳感器64可沿著渦輪62上游的排氣道60布置。渦輪62可裝備有繞過(guò)其的廢氣門。傳感器64可以是用于提供排氣空燃比的指示的適合傳感器，如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO (加熱型EGO)、NOx, HC或CO傳感器。排氣傳感器64可與控制器12連接。
[0041]在圖1的實(shí)例中，曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)系統(tǒng)16聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口，以使曲軸箱中的氣體以控制的方式從曲軸箱中排放。在非增壓情況中(當(dāng)歧管壓力(MAP)小于大氣壓力(BP)時(shí))，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)16通過(guò)通氣器或通風(fēng)管74將空氣吸入曲軸箱28。曲軸箱通風(fēng)管74可聯(lián)接至壓縮機(jī)50上游的新鮮空氣進(jìn)氣道13。在一些實(shí)例中，曲軸箱通風(fēng)管可在空氣凈化器54的下游被聯(lián)接(如顯示的)。在其它實(shí)例中，曲軸箱通風(fēng)管可聯(lián)接至空氣凈化器54上游的進(jìn)氣道13。
[0042]PCV系統(tǒng)16也從曲軸箱中排出空氣并通過(guò)管道76 (本文還稱為PCV管路76)排入進(jìn)氣歧管42。將理解，如本文使用，PCV流指從曲軸箱通過(guò)管道76至進(jìn)氣歧管的氣體流動(dòng)。類似地，如本文使用，PCV逆流指從進(jìn)氣歧管通過(guò)管道76至曲軸箱的氣體流動(dòng)。當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力高于曲軸箱壓力時(shí)PCV逆流可發(fā)生。在一些實(shí)例中，PCV系統(tǒng)16裝備有用于防止PCV逆流的裝置。在其它實(shí)例中，PCV逆流的發(fā)生可能是不合理的或甚至是期望的；在這些實(shí)例中，例如，PCV系統(tǒng)16可不包括用于防止PCV逆流的裝置，或可有利地使用PCV逆流以例如產(chǎn)生真空。
[0043]曲軸箱28中的氣體可由未燃燃料、未燃燒空氣和全部或部分未燃燒的氣體組成。進(jìn)一步地，還可存在潤(rùn)滑劑霧。因此，各種油分離器可并入曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)16中，以減少油霧通過(guò)PCV系統(tǒng)離開(kāi)曲軸箱。例如，PCV管路76可包括單向油分離器80，其從離開(kāi)曲軸箱28的蒸氣中過(guò)濾油，然后它們?cè)俅芜M(jìn)入進(jìn)氣歧管42。另一油分離器81可置于管道74中，以在增壓操作期間從離開(kāi)曲軸箱的氣體流中去除油。另外，PCV管路76還可包括聯(lián)接至PCV系統(tǒng)的真空度傳感器82。
[0044]曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)16可包括一個(gè)或多個(gè)真空發(fā)生裝置，如一個(gè)或多個(gè)吸氣器、噴射器和/或文氏管，以利用曲軸箱通風(fēng)蒸氣的流動(dòng)并使用它產(chǎn)生真空。例如，PCV系統(tǒng)16可在管道76中包括吸氣器24。吸氣器24的實(shí)例實(shí)施方式關(guān)于圖2-5進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0045]吸氣器24調(diào)節(jié)PCV流。更具體地，吸氣器24起到PCV閥的作用，從而減少對(duì)于包括于PCV管路76中的任何實(shí)際PCV閥的需要。如上所述，可需要PCV流調(diào)節(jié)，以確保實(shí)現(xiàn)適合曲軸箱通風(fēng)的流動(dòng)需要，并且確保進(jìn)氣歧管中的空燃比能夠?qū)崿F(xiàn)有效的發(fā)動(dòng)機(jī)操作。盡管吸氣器24可以是PCV管路76中唯一的PCV閥，并且僅吸氣器可調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的PCV流，但是將理解一個(gè)或多個(gè)實(shí)際的PCV閥還可連同吸氣器24包括在PCV管路76中，而不脫離本公開(kāi)的范圍。
[0046]在一些情況下，除了調(diào)節(jié)PCV流以外，吸氣器24還產(chǎn)生真空。吸氣器24的真空口可聯(lián)接至用于存儲(chǔ)產(chǎn)生的真空的真空儲(chǔ)器94。然后，存儲(chǔ)的真空可被用于驅(qū)動(dòng)各種發(fā)動(dòng)機(jī)真空驅(qū)動(dòng)器。這些可包括例如車輛制動(dòng)助力器、燃料蒸氣凈化控制系統(tǒng)等。在可選實(shí)施方式中，在吸氣器產(chǎn)生的真空可直接應(yīng)用至真空驅(qū)動(dòng)器。進(jìn)一步地，存儲(chǔ)的真空可用于各種其它目的，如發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、曲軸箱泄漏檢測(cè)等。
[0047]如圖1中顯示的，真空儲(chǔ)器94還可通過(guò)管道通路92與進(jìn)氣歧管42聯(lián)接。管道通路92包括止回閥96，其防止從真空儲(chǔ)器至進(jìn)氣歧管的逆流。在系統(tǒng)中包括管道通路92使得真空儲(chǔ)器94 (或真空用戶)能夠使用最易獲得的真空源:由吸氣器24產(chǎn)生的真空或進(jìn)氣歧管真空。
[0048]吸氣器24的操作模式可通過(guò)控制器12選擇?？刂破?2在圖1中顯示為微型計(jì)算機(jī)，包括微處理器單元108、輸入/輸出口 110、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子儲(chǔ)存介質(zhì)——在該具體實(shí)例中顯示為只讀存儲(chǔ)芯片112、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器114、?；畲鎯?chǔ)器116和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可接收來(lái)自聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，包括來(lái)自質(zhì)量空氣流量傳感器58的進(jìn)氣質(zhì)量空氣流量(MAF);來(lái)自溫度傳感器46的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT);來(lái)自真空度傳感器82的PCV壓力；來(lái)自排氣傳感器64的排氣空燃比等的測(cè)量。而且，控制器12可基于接收自各種傳感器的輸入監(jiān)控和調(diào)整各個(gè)驅(qū)動(dòng)器的位置。這些驅(qū)動(dòng)器可包括例如節(jié)氣門44、進(jìn)氣和排氣門系統(tǒng)40、41和螺線管212，其將在下面參看圖2描述。存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器112可以計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)以及被預(yù)期但未具體列出的其它變量編程，所述計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示通過(guò)執(zhí)行下述方法的處理器108可執(zhí)行的指令。實(shí)例方法和程序在本文參看圖6-8描述。例如，圖7A-7B描述了用于選擇吸氣器操作模式的實(shí)例方法。
[0049]以此方式，圖1的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)使用布置在連接發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的管道內(nèi)的吸氣器作為包括在系統(tǒng)中的唯一的PCV閥，并且在一些情況下進(jìn)一步作為真空源。特別地，取決于發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況如真空狀態(tài)、真空需求和PCV流速限制，可選擇吸氣器操作模式(例如，在吸氣器調(diào)節(jié)PCV流但未產(chǎn)生真空的模式和吸氣器調(diào)節(jié)PCV流同時(shí)也產(chǎn)生真空的模式之間)。
[0050]圖2是吸氣器200的截面圖，其是圖1的吸氣器24的第一實(shí)例實(shí)施方式。吸氣器200包括水平通道206，其具有通過(guò)管道76聯(lián)接至曲軸箱28的會(huì)聚入口 202和通過(guò)管道76聯(lián)接至進(jìn)氣歧管42的擴(kuò)張出口 204。出口 204可以是逐漸擴(kuò)張的錐形截面。在一個(gè)實(shí)例中，出口 204可以8° ±2°的角度擴(kuò)張。吸氣器200進(jìn)一步包括垂直通道208，其在入口和出口的接合處210 (其可選地可被稱為入口和出口之間的間隙)延伸通過(guò)水平通道。在接合處210的入口 202直徑可稍微小于在接合處210的出口 204直徑。在一個(gè)實(shí)例中，接合處的入口直徑可以是4.0mm,并且接合處的出口直徑可以是4.5mm土 1mm。聯(lián)接至垂直通道208的驅(qū)動(dòng)器212控制在垂直通道內(nèi)可垂直地延伸/收回的樞軸214的位置。垂直通道208通過(guò)止回閥216聯(lián)接至真空儲(chǔ)器94。鄰近水平通道206的真空儲(chǔ)器側(cè)上的接合處210的垂直通道208區(qū)域?qū)⒈环Q為真空口 218。盡管未描繪，密封件可包括在緊接在接合處210的上方和下方的垂直通道208內(nèi)，以當(dāng)吸氣器完全關(guān)閉時(shí)防止PCV流泄漏至真空儲(chǔ)器94，并且防止PCV流泄漏至接合處上方的垂直通道。
[0051]在圖2的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器212是螺線管。但是，將理解，除了螺線管，可使用其它類型的驅(qū)動(dòng)器。例如，在圖5中描繪的吸氣器24的第二實(shí)例實(shí)施方式中，真空驅(qū)動(dòng)器控制樞軸。
[0052]流動(dòng)特性和由吸氣器200產(chǎn)生的真空的量可隨著樞軸214穿過(guò)水平通道206的接合處210的延伸程度變化。例如，在接合處210的水平通道206的橫截面流動(dòng)面積可確定通過(guò)吸氣器的PCV流速以及通過(guò)吸氣器的真空產(chǎn)生速度。吸氣器/噴射器“抽吸”即吸引真空流的能力取決于幾個(gè)因素。氣體的速度和下游壓力決定了最大真空水平。氣體的流速影響在給定真空度下支持流速的能力。當(dāng)然，會(huì)聚圓錐體、間隙和擴(kuò)張圓錐體的幾何形狀影響吸氣器的效力。通常地，設(shè)計(jì)幾何形狀，以使當(dāng)孔完全打開(kāi)時(shí)吸氣器產(chǎn)生有用的真空度-流速曲線。當(dāng)孔被部分地關(guān)閉時(shí)，“真空泵”效力降低，但是流動(dòng)被限制。在該位置，進(jìn)氣歧管本身具有充分的真空，并且不需要吸氣器的真空增強(qiáng)作用。因而，吸氣器在進(jìn)氣歧管真空度低時(shí)增強(qiáng)真空度，并且當(dāng)進(jìn)氣歧管真空度高時(shí)限制流量。該特性符合曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的需要。
[0053]如以下將描述的，由于文丘里效應(yīng)，接合處的較小流動(dòng)面積將增加接合處的PCV流的速度，并且減小通過(guò)接合處的PCV流的壓力，從而最大化真空產(chǎn)生。但是，流動(dòng)面積的變窄將減小通過(guò)吸氣器的PCV氣體的總流速。因此，在接合處210的較窄流動(dòng)面積在最大化真空產(chǎn)生比最小化PCV流速更加重要的情況中可以是適當(dāng)?shù)摹Ａ硪环矫?，接合處的較大流動(dòng)面積將減小接合處的PCV流的速度，并且因此更小真空產(chǎn)生將發(fā)生。但是，較大流動(dòng)面積將導(dǎo)致增加的通過(guò)吸氣器的PCV氣體的總流速，其在最大化PCV流速比最大化真空產(chǎn)生更重要的情況中是適當(dāng)?shù)摹３酥荚谧畲蠡婵债a(chǎn)生或PCV流速以外，將理解控制器也可確定接合處的適合流動(dòng)面積，例如以獲得真空產(chǎn)生和PCV流速之間的折衷，和/或獲得相應(yīng)于期望的進(jìn)氣口空燃比的PCV流速。
[0054]圖2描述了處于完全打開(kāi)構(gòu)造中的吸氣器200，樞軸214被完全縮回(即，根本未延伸)，以使它不會(huì)碰到水平通道206。在該構(gòu)造中，在接合處210的橫截面流動(dòng)面積處于最大。在流速比真空產(chǎn)生占優(yōu)先的情況中，例如在增加量的竄缸混合氣在PCV管路中流動(dòng)的高負(fù)荷情況中，可控制吸氣器以此方式完全被打開(kāi)。但是，即使當(dāng)吸氣器被完全打開(kāi)時(shí)，由于水平通道206的會(huì)聚-擴(kuò)張形狀，一些真空度可在真空口 218處產(chǎn)生。
[0055]盡管樞軸214被描繪為圖2中的實(shí)線矩形，但是圖3A-3D中的吸氣器200的詳細(xì)視圖圖解了吸氣器200的詳圖3的第一實(shí)例實(shí)施方式，其包括具有孔的樞軸314，并且圖4A-4C中的吸氣器200的詳細(xì)截面圖圖解了吸氣器200的詳圖4的第二實(shí)例實(shí)施方式，其包括樞軸414，樞軸414包括包含節(jié)流喉管的喉管層疊。將理解，除了樞軸314和414外的樞軸214的實(shí)施方式——其通過(guò)控制樞軸的延伸程度能夠改變PCV流特性和真空產(chǎn)生特性一仍然在本公開(kāi)的范圍內(nèi)；樞軸314和414僅是樞軸214的例證性實(shí)施方式?？蛇x地，除了樞軸或代替樞軸，吸氣器可具有可調(diào)整以改變流速和真空產(chǎn)生速度的另一方面。
[0056]在圖3A-3D中所描繪的第一實(shí)例實(shí)施方式中，樞軸314包括孔302。如圖3D的實(shí)例中顯示的——其描繪了相應(yīng)于圖3A中指示的視圖線3D的樞軸314的一部分，固定大小的孔302可在樞軸314上水平居中。取決于垂直通道208內(nèi)樞軸314的延伸程度，孔302可以或可以不置于接合處210的水平通道206內(nèi)。進(jìn)一步地，在接合處210的水平通道206的橫截面流動(dòng)面積可取決于垂直通道208內(nèi)的樞軸314的延伸程度而變化。以此方式，接合處的橫截面流動(dòng)面積可以以連續(xù)方式變化。
[0057]圖3A描繪了在部分延伸位置中的樞軸314，其中樞軸延伸穿過(guò)在接合處210的水平通道206的高度的大約三分之一。在該構(gòu)造中，吸氣器200可被認(rèn)為是基本上打開(kāi)的。相對(duì)于完全打開(kāi)的構(gòu)造，吸氣器200可產(chǎn)生更多的真空，但是通過(guò)吸氣器的PCV氣體的流速可更低。當(dāng)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)或減速情況更多的竄缸混合氣存在，但是相對(duì)于高負(fù)荷情況更少的竄缸混合氣存在時(shí)，該構(gòu)造可在節(jié)氣門部分開(kāi)啟下運(yùn)轉(zhuǎn)期間是適合的。
[0058]圖3B描繪了在顯著延伸位置中的樞軸314，其中樞軸延伸穿過(guò)在接合處210的水平通道206的高度的大約三分之二。在該構(gòu)造中，吸氣器200可被認(rèn)為是部分打開(kāi)的。相對(duì)于基本上打開(kāi)的構(gòu)造，吸氣器200可產(chǎn)生更多的真空，但是通過(guò)吸氣器的PCV氣體的流速可更低。當(dāng)僅最小限度的竄缸混合氣存在時(shí)，該構(gòu)造可以在發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)或減速情況中是適合的。進(jìn)一步地，例如，在需要充足真空的發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況中，或當(dāng)存儲(chǔ)的或可用于需要真空的各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組件和系統(tǒng)的真空的量降至閾值以下時(shí)，該構(gòu)造可以是適合的。
[0059]圖3C描繪在完全延伸位置中的樞軸314，其中樞軸延伸穿過(guò)在接合處210的水平通道206的整個(gè)高度。在這個(gè)時(shí)候，孔302可置于水平通道內(nèi)，并且吸氣器可被認(rèn)為處于完全關(guān)閉的構(gòu)造中。當(dāng)吸氣器處于完全關(guān)閉的構(gòu)造時(shí)，樞軸延伸穿過(guò)接合處210，使得樞軸的一部分與緊接接合處210下方的垂直通道的周邊緊靠。密封件(未顯示)可布置在接合處210的頂部和底部處的垂直通道208內(nèi)，以防止樞軸周圍的PCV流的泄漏并且進(jìn)入接合處上方和下方的垂直通道。在PCV流動(dòng)通過(guò)孔302期間，吸氣器200相對(duì)于在其它樞軸位置中的PCV流產(chǎn)生更小的真空，或不產(chǎn)生真空(例如，當(dāng)包括密封件以防止PCV流泄漏時(shí))。
[0060]孔302的直徑可顯著小于接合處的水平通道的直徑。以此方式，即使當(dāng)吸氣器關(guān)閉時(shí)，經(jīng)由孔，一些流可計(jì)量通過(guò)吸氣器，使得吸氣器如同完全關(guān)閉的PCV閥起作用。通過(guò)孔的PCV流的流量/流速可以是孔直徑的函數(shù)。因此，將理解，在一些實(shí)施方式中，樞軸314可包括具有不同直徑的多個(gè)孔，為PCV流調(diào)節(jié)提供更多靈活性。在其中不需要真空產(chǎn)生的情況中，和/或在其中必須最小化PCV流對(duì)進(jìn)氣口空燃比的稀薄化的情況中，完全關(guān)閉的吸氣器構(gòu)造可以是適合的。
[0061]可選地，樞軸214可包括包含具有孔的喉管的喉管層疊。這種樞軸在圖4A-4C中的吸氣器200的詳細(xì)截面圖中被描繪為樞軸414。在該實(shí)例中，樞軸414可以以不連續(xù)的增量延伸，以便在接合處的水平通道中定位多個(gè)喉管中的一個(gè)。因而，接合處的水平通道206的PCV流和真空產(chǎn)生特性取決于垂直通道208內(nèi)樞軸414的延伸程度而變化，因?yàn)闃休S的延伸程度決定了喉管中的哪個(gè)當(dāng)前被布置跨于接合處在水平通道中。
[0062]圖4C描繪了相應(yīng)于圖4A中指示的視圖線4C的樞軸414的一部分。在該實(shí)例中，樞軸414包括具有固定大小的孔406的節(jié)流喉管402以及具有會(huì)聚-擴(kuò)張開(kāi)口 408和真空管410的會(huì)聚-擴(kuò)張喉管404。會(huì)聚-擴(kuò)張喉管404布置在樞軸414的真空口側(cè)末端，并且節(jié)流喉管402鄰近會(huì)聚-擴(kuò)張喉管404，并且與樞軸414的驅(qū)動(dòng)器側(cè)末端更近，使得兩個(gè)喉管“層疊”，節(jié)流喉管在會(huì)聚-擴(kuò)張喉管的上面。將理解，圖4A-4C描繪了許多可能的層疊喉管構(gòu)造中的僅僅一個(gè)。例如，樞軸可包括不止兩個(gè)具有不同流動(dòng)特性的層疊的喉管。進(jìn)一步地，層疊的喉管可在樞軸上被間隔開(kāi)而不是鄰接。
[0063]圖4A描繪了這樣的構(gòu)造，其中節(jié)流喉管402被定位跨于接合處210，以使通過(guò)吸氣器的PCV流被計(jì)量通過(guò)孔。在這個(gè)時(shí)候，吸氣器可被認(rèn)為處于完全關(guān)閉構(gòu)造中。密封件(未顯示)可布置在接合處210的頂部和底部處的垂直通道208內(nèi)，以防止樞軸周圍的PCV流泄漏并進(jìn)入接合處上方和下方的垂直通道。
[0064]孔406的直徑可顯著小于接合處的水平通道的直徑(例如,對(duì)于通過(guò)其中的PCV流，孔可比接合處的水平通道更具限制性)。以此方式，甚至當(dāng)吸氣器關(guān)閉時(shí)，經(jīng)由孔，一些流可被計(jì)量通過(guò)吸氣器，以使吸氣器類似完全關(guān)閉的PCV閥起作用。通過(guò)孔的PCV流的流量/流速可以是孔的直徑的函數(shù)。因此，將理解，在一些實(shí)施方式中，樞軸414可包括多個(gè)具有不同直徑的孔的節(jié)流喉管，為PCV流調(diào)節(jié)提供靈活性。如以上關(guān)于圖3C討論的，在其中不需要真空產(chǎn)生的情況中，和/或在其中必須最小化PCV流對(duì)進(jìn)氣口空燃比的稀薄化的情況中，完全關(guān)閉的吸氣器構(gòu)造可以是適合的。
[0065]圖4B描繪了其中會(huì)聚-擴(kuò)張喉管404跨于接合處210布置的構(gòu)造。密封件(未顯示)可布置在接合處210的頂部和底部處的垂直通道208中，以防止樞軸周圍PCV流泄漏并進(jìn)入接合處上方和下方的垂直通道。當(dāng)會(huì)聚-擴(kuò)張喉管404跨于接合處210布置時(shí)，會(huì)聚-擴(kuò)張開(kāi)口 408通過(guò)真空管410在真空口 218處與垂直通道208連通。
[0066]在該構(gòu)造中，吸氣器200可被認(rèn)為是部分或基本上打開(kāi)的，這取決于會(huì)聚-擴(kuò)張開(kāi)口 408的幾何形狀。相對(duì)于圖2中顯示的完全打開(kāi)的構(gòu)造，吸氣器200可產(chǎn)生更多的真空，但是通過(guò)吸氣器的PCV氣體的流速可更低。當(dāng)小量至中量的竄缸混合氣存在于曲軸箱中時(shí)，在節(jié)氣門部分開(kāi)啟下運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)或減速情況期間，該構(gòu)造是適合的。進(jìn)一步地，在需要一些程度的真空加強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況中，該構(gòu)造可以是適合的。會(huì)聚-擴(kuò)張開(kāi)口 408的幾何形狀可以被設(shè)計(jì)為基于各種發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)提供真空加強(qiáng)和PCV流速之間的折衷?？蛇x地，樞軸414可包括其層疊中的多個(gè)會(huì)聚-擴(kuò)張喉管，每個(gè)具有相應(yīng)于具體PCV流速和真空產(chǎn)生速度的不同會(huì)聚-擴(kuò)張開(kāi)口。
[0067]圖5是吸氣器500的第二實(shí)例實(shí)施方式的截面圖。該實(shí)施方式與吸氣器24(即，圖2中顯示的吸氣器200)的第一實(shí)例實(shí)施方式相同，除了真空驅(qū)動(dòng)器512聯(lián)接至垂直通道208以控制樞軸214的位置，而不是螺線管。吸氣器500可代替在圖3A-3D和圖4A-4C中顯示的樞軸實(shí)施方式的任一個(gè)中的吸氣器200。
[0068]進(jìn)一步地，圖5的吸氣器包括三個(gè)真空口。如圖5中顯示的，口 A被布置在驅(qū)動(dòng)器的頂端，并且口 B被布置在驅(qū)動(dòng)器的曲軸箱側(cè)。口 C被布置在垂直通道208、在止回閥和真空口中間?？煽刂七@些口以與各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)/組件連通，使得通過(guò)這些口之間的壓差引起樞軸運(yùn)動(dòng)。以此方式，控制器12可為將實(shí)現(xiàn)期望的樞軸行為的孔選擇連接方案。例如，連接方案可基于樞軸的構(gòu)造選擇。
[0069]在一個(gè)實(shí)例連接方案中，口 A與大氣連通，口 B與真空源(例如，真空儲(chǔ)器或制動(dòng)助力器)連通，并且口 C被塞住。根據(jù)該連接方案，當(dāng)在真空源處的真空度高時(shí)，樞軸被縮回?？稍O(shè)計(jì)樞軸以使此時(shí)PCV流計(jì)量通過(guò)孔。相反，當(dāng)真空源處的真空度低時(shí)樞軸被延伸。可設(shè)計(jì)樞軸以使當(dāng)樞軸被延伸時(shí)，PCV流移動(dòng)通過(guò)會(huì)聚-擴(kuò)張開(kāi)口，以產(chǎn)生真空。例如，樞軸可包括層疊在節(jié)流喉管上的會(huì)聚-擴(kuò)張喉管，并且在接合處下方的垂直通道的周圍密封件可被省去，以便當(dāng)會(huì)聚-擴(kuò)張喉管被布置在水平通道內(nèi)時(shí)，PCV流可運(yùn)行進(jìn)入接合處下方的垂直通道。這形成氣動(dòng)-機(jī)械控制系統(tǒng)，其產(chǎn)生真空使用者要求的真空度。
[0070]在另一實(shí)例連接方案中，口 A與大氣連通，口 B與進(jìn)氣歧管連通，并且口 C被塞住。根據(jù)該連接方案，當(dāng)進(jìn)氣歧管處的真空度高時(shí)，樞軸被縮回?？稍O(shè)計(jì)樞軸，以使PCV流此時(shí)計(jì)量通過(guò)孔。相反，當(dāng)進(jìn)氣歧管處的真空度低時(shí)，樞軸被延伸?？稍O(shè)計(jì)樞軸，以使當(dāng)樞軸被延伸時(shí)，PCV流移動(dòng)通過(guò)會(huì)聚-擴(kuò)張開(kāi)口，以產(chǎn)生真空。該布置產(chǎn)生氣動(dòng)-機(jī)械控制系統(tǒng)，其非常像傳統(tǒng)的PCV閥工作，但具有更加可預(yù)期的并且可調(diào)的行為。
[0071]在仍另一實(shí)例連接方案中，口 A與進(jìn)氣歧管連通，口 B與真空源(例如，制動(dòng)助力器)連通，并且口 C被塞住。根據(jù)該連接方案，當(dāng)進(jìn)氣歧管處的真空度小于真空源處的真空度時(shí)，樞軸被縮回?？稍O(shè)計(jì)樞軸，以使PCV流此時(shí)計(jì)量通過(guò)孔。相反，當(dāng)進(jìn)氣歧管處的真空度大于真空源處的真空度時(shí)，樞軸被延伸?？稍O(shè)計(jì)樞軸，以使當(dāng)樞軸被延伸時(shí)，PCV流移動(dòng)通過(guò)會(huì)聚-擴(kuò)張開(kāi)口，以產(chǎn)生真空。
[0072]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，顯示了用于操作吸氣器的實(shí)例方法600。吸氣器可以被電驅(qū)動(dòng)，如圖2中描繪的吸氣器200，或可以被真空驅(qū)動(dòng)，如圖5中描繪的吸氣器500。吸氣器可包括具有孔的樞軸，如圖3A-3D中描繪的樞軸?？蛇x地，樞軸可包括喉管層疊，其包括具有孔的喉管，如圖4A-4C中描繪的樞軸。除了調(diào)節(jié)PCV流以外，樞軸的位置還可決定吸氣器是否產(chǎn)生真空。如果吸氣器正在產(chǎn)生真空，則樞軸的位置可進(jìn)一步確定由PCV閥產(chǎn)生的真空的量和通過(guò)吸氣器的PCV流速。
[0073]在602，可選擇吸氣器操作模式。如以下詳述，用于選擇吸氣器操作模式的實(shí)例方法在圖7A和7B中提供。例如，如圖7A中顯示的，吸氣器操作模式可根據(jù)方法700基于進(jìn)氣歧管壓力是否小于閾值進(jìn)行選擇。在另一實(shí)例中，如圖7B中顯示的，吸氣器操作模式可根據(jù)方法708基于進(jìn)入吸氣器的氣體流速是否是恒定流速進(jìn)行選擇?？蛇x地，可使用用于選擇吸氣器應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生真空同時(shí)調(diào)節(jié)PCV流(稱為“真空源模式”)或僅調(diào)節(jié)PCV流(稱為“PCV閥模式”)的任何適合方法。
[0074]如果在602選擇真空源模式，方法600繼續(xù)至604。在604，方法600包括選擇樞軸位置。如以下詳述，圖8顯示了基于當(dāng)前真空狀態(tài)、當(dāng)前真空需求和對(duì)吸氣器流速的發(fā)動(dòng)機(jī)限制選擇樞軸位置的實(shí)例方法。取決于樞軸的實(shí)施方式，選擇的位置的特征可在于穿過(guò)吸氣器的水平通道的樞軸延伸程度，或可對(duì)應(yīng)于樞軸的具體喉管。
[0075]在選擇樞軸位置后，方法600繼續(xù)至606。在606，方法600包括控制驅(qū)動(dòng)器來(lái)移動(dòng)樞軸，以使其采取所選擇的樞軸位置。驅(qū)動(dòng)器可以是螺線管，如圖2中描繪的驅(qū)動(dòng)器212。可選地，驅(qū)動(dòng)器可以是真空驅(qū)動(dòng)器，如圖5中描繪的驅(qū)動(dòng)器512。
[0076]在樞軸已經(jīng)移入所選擇的樞軸位置后，方法600繼續(xù)至608。在608，方法600包括使曲軸箱氣體流動(dòng)通過(guò)吸氣器并且將產(chǎn)生的真空存儲(chǔ)在真空儲(chǔ)器中。將理解，步驟608作為步驟606的結(jié)果發(fā)生；即，樞軸移動(dòng)進(jìn)入所選擇的樞軸位置實(shí)現(xiàn)了曲軸箱氣體通過(guò)吸氣器的流動(dòng)。例如，如果在執(zhí)行方法600之前，吸氣器操作模式是PCV閥模式，則樞軸移動(dòng)進(jìn)入所選擇的樞軸位置將引起從使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)孔至曲軸箱氣體流動(dòng)通過(guò)水平通道的接合處(橫截面流動(dòng)面積由樞軸的延伸程度或由位于接合處的喉管的流動(dòng)特性決定)的轉(zhuǎn)變?？蛇x地，如果在執(zhí)行方法600之前，吸氣器操作模式是真空源模式，則樞軸移動(dòng)進(jìn)入所選擇的樞軸位置將導(dǎo)致曲軸箱氣體以不同速度連續(xù)流動(dòng)通過(guò)水平通道——如果在執(zhí)行方法600之前，樞軸已經(jīng)處于真空源模式但是處于不同位置(并且因此具有不同的流速/真空產(chǎn)生特性)。
[0077]在608之后，方法600繼續(xù)至610。在610，方法600包括確定使吸氣器操作模式的改變或樞軸位置的改變成為必要的操作情況的改變是否已經(jīng)發(fā)生。在一個(gè)實(shí)例中，方法700、708和/或800 (如以下關(guān)于圖7A、7B和8描述的)可在執(zhí)行步驟608期間周期性地執(zhí)行，并且當(dāng)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況的預(yù)定改變時(shí)這些方法可產(chǎn)生中斷。在該情況，當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，方法600可從608繼續(xù)至610，以評(píng)估是否由于使吸氣器操作模式或樞軸位置的改變成為必要的操作情況的改變而發(fā)生中斷?？蛇x地，在預(yù)定的時(shí)期已經(jīng)過(guò)去后，方法600可從608前進(jìn)至610，并且步驟610可包括執(zhí)行方法700、708和/或800，同時(shí)步驟608繼續(xù)被執(zhí)行(即，步驟608和610的動(dòng)作可同時(shí)執(zhí)行)。
[0078]如果在610的答案是“否”，則方法600返回至608并且繼續(xù)使曲軸箱氣體流動(dòng)通過(guò)吸氣器并且使產(chǎn)生的真空存儲(chǔ)在真空儲(chǔ)器中。但是，如果在610的答案是“是”，方法600返回602。以此方式，方法600可被重復(fù)地執(zhí)行，以使發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況的改變適當(dāng)時(shí)以適時(shí)的方式引起吸氣器操作模式或樞軸位置的改變。
[0079]返回602，如果所選擇的吸氣器操作模式是PCV閥模式，方法600繼續(xù)至612，以控制驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)樞軸，以使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)樞軸的孔。即，驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)樞軸，以使吸氣器調(diào)節(jié)PCV流，但是未產(chǎn)生真空。取決于樞軸的實(shí)施方式，這可包括延伸或縮回樞軸，以使孔定位在水平通道內(nèi)，或延伸或縮回樞軸，以使節(jié)流喉管被定位在水平通道中。
[0080]在612之后，方法600繼續(xù)至614。在614，方法600包括使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)樞軸的孔。將理解，步驟614作為步驟612的結(jié)果發(fā)生；即，移動(dòng)樞軸以使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)樞軸的孔實(shí)現(xiàn)了使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)孔。例如，如果在執(zhí)行方法600之前，吸氣器操作模式是真空源模式，移動(dòng)樞軸以使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)孔將引起從曲軸箱氣體流動(dòng)通過(guò)水平通道的接合處(橫截面流動(dòng)面積由樞軸的延伸程度或由位于接合處的喉管中的開(kāi)口的幾何形狀/流動(dòng)特性決定)至使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)孔的轉(zhuǎn)變。
[0081]在614之后,方法600繼續(xù)至616。在616,方法600包括確定使吸氣器操作模式的改變成為必要的操作情況的改變是否已經(jīng)發(fā)生。在一個(gè)實(shí)例中，方法700、708和/或800可在執(zhí)行步驟614期間周期性地執(zhí)行，并且當(dāng)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況的各種預(yù)定改變時(shí)，這些方法可產(chǎn)生中斷。在該情況，當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，方法600可從614繼續(xù)至616，以評(píng)估是否由于使吸氣器操作模式的改變成為必要的操作情況的改變而發(fā)生中斷?？蛇x地，在預(yù)定時(shí)期已經(jīng)過(guò)去后，方法600可從614前進(jìn)至616，并且步驟616可包括執(zhí)行方法700、708和/或800，同時(shí)步驟614繼續(xù)被執(zhí)行(S卩，步驟614和616的動(dòng)作可被同時(shí)執(zhí)行)。
[0082]如果在614的答案是“否”，方法600返回至614并且繼續(xù)使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)孔。但是,如果在616的答案是“是”，方法600返回至602。以此方式，方法600可被重復(fù)執(zhí)行，以使發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況的改變適當(dāng)時(shí)以適時(shí)的方式引起吸氣器操作模式的改變。
[0083]圖7A顯不了選擇吸氣器操作模式的第一實(shí)例方法700。如關(guān)于圖6描述的,方法700可在方法600的步驟602處被執(zhí)行。另外地，方法700可在執(zhí)行方法600的步驟608和614期間和/或在方法600的步驟610和616處被周期性地執(zhí)行。
[0084]在702，方法700包括確定進(jìn)氣歧管壓力是否小于閾值。例如，傳感器可布置于進(jìn)氣歧管中，以感測(cè)進(jìn)氣歧管壓力。控制器12可將感測(cè)的壓力與閾值比較。閾值可以是預(yù)定的閾值，或可基于大氣壓力、當(dāng)前感測(cè)的曲軸箱壓力和/或由真空度傳感器82感測(cè)的PCV壓力。以此方式，可確定發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況是否能夠在吸氣器24實(shí)現(xiàn)真空產(chǎn)生。例如，盡管發(fā)動(dòng)機(jī)在輕負(fù)荷和中度節(jié)氣門打開(kāi)下運(yùn)行，但進(jìn)氣歧管壓力可小于閾值。閾值可以是當(dāng)前感測(cè)的曲軸箱壓力。曲軸箱和進(jìn)氣歧管之間的該壓差可引起PCV流移動(dòng)通過(guò)吸氣器，以使真空可取決于樞軸的位置而產(chǎn)生。
[0085]如果在702的答案是“是”，方法700從702繼續(xù)至704，以選擇真空源模式。在704
后，方法700結(jié)束。
[0086]否則，如果在702的答案是“否”，方法700從702繼續(xù)至706，以選擇PCV閥模式。例如，如果進(jìn)氣歧管壓力不小于閾值，則通過(guò)吸氣器產(chǎn)生真空可能是不可能的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)吸氣器的PCV氣體的原動(dòng)流可能是不充足的。因此，在這些情況下使PCV流計(jì)量通過(guò)吸氣器樞軸的孔而不是使PCV流移動(dòng)通過(guò)水平通道內(nèi)的真空發(fā)生喉管或開(kāi)口是適當(dāng)?shù)?。?06后，方法700結(jié)束。
[0087]圖7B顯示了選擇吸氣器操作模式的第二實(shí)例方法708。如關(guān)于圖6描述的，方法708可在方法600的步驟602處執(zhí)行。另外，方法708可在執(zhí)行方法600的步驟608和614期間和/或在方法600的步驟610和616處被周期地執(zhí)行。
[0088]在710，方法708包括確定進(jìn)入吸氣器的氣體的流速是否恒定。例如，進(jìn)入吸氣器的曲軸箱氣體的流速可周期性地通過(guò)傳感器感測(cè)?？刂破骺杀容^感測(cè)的流速以確定流速是否恒定(例如，流速隨著時(shí)間的變化是否超過(guò)了預(yù)定閾值)。
[0089]如果在710的答案是“是”，方法708從710繼續(xù)至712，以選擇PCV閥模式。例如，樞軸孔可被制成一定大小，以相應(yīng)于在某些情況中期望的PCV流速，并且同時(shí)該流速保持恒定，PCV流可被計(jì)量通過(guò)孔。在712后，方法708結(jié)束。
[0090]另外地，如果在710的答案是“否”，方法708從710繼續(xù)至714，以選擇真空源模式。例如，當(dāng)竄缸混合氣的量增加時(shí)，進(jìn)入吸氣器的PCV流的流速可增加，以致需要增加的橫截面流動(dòng)面積以適當(dāng)?shù)厥骨S箱通風(fēng)(即，相對(duì)于用于PCV閥模式中的計(jì)量用孔)。因此，切換到真空源模式是適當(dāng)?shù)模员惝?dāng)更多竄缸混合氣在PCV管路中流動(dòng)時(shí)適當(dāng)?shù)厥骨S箱通風(fēng)，同時(shí)有利地產(chǎn)生真空。在714后，方法708結(jié)束。
[0091]圖8顯示了選擇樞軸位置的實(shí)例方法800。如關(guān)于圖6描述的，方法800可在方法600的步驟604處執(zhí)行。另外，方法800可在執(zhí)行方法600的步驟608和/或步驟610期間周期性地被執(zhí)行。
[0092]在802，方法800包括確定當(dāng)前真空狀態(tài)。例如，控制器12可接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的信息，以確定在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的期望位置處存在的真空水平。例如，傳感器可位于真空儲(chǔ)器94內(nèi)，以感測(cè)可用于經(jīng)由制動(dòng)助力器、FEAD等使用的存儲(chǔ)的真空水平。
[0093]在802后，方法800繼續(xù)至804以確定當(dāng)前真空需求。例如，該確定可基于制動(dòng)是否通過(guò)車輛操作者驅(qū)動(dòng)、燃料蒸氣凈化是否必須被執(zhí)行、真空儲(chǔ)器94內(nèi)存儲(chǔ)的真空的量是否在預(yù)定閾值以下等等。
[0094]在804之后，方法800繼續(xù)至806以確定對(duì)吸氣器流速的發(fā)動(dòng)機(jī)限制。該確定可基于例如期望的進(jìn)氣口空燃比和/或曲軸箱內(nèi)測(cè)量的竄缸混合氣的體積。
[0095]在806之后，方法800繼續(xù)至808，以基于當(dāng)前真空狀態(tài)、當(dāng)前真空需求和對(duì)吸氣器流速的發(fā)動(dòng)機(jī)限制選擇樞軸位置。例如，步驟808可包括在810處選擇穿過(guò)吸氣器的水平通道的樞軸的延伸程度。另外地或可選地，步驟808可包括在812處選擇喉管以將吸氣器入口與吸氣器出口連接。以此方式，樞軸的延伸程度或喉管可被選擇以滿足對(duì)吸氣器流速的發(fā)動(dòng)機(jī)限制，同時(shí)為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)情況提供適當(dāng)量的真空。例如，如果存儲(chǔ)的真空在閾值以下，并且進(jìn)氣口空燃比的過(guò)度稀貧化必須被避免，可延伸樞軸，以便產(chǎn)生一些真空，而不使PCV流的速度增加至進(jìn)氣口空燃比變得太稀貧的程度。在808后，方法800結(jié)束。
[0096]注意，本文包括的實(shí)例控制和評(píng)估程序可與各種系統(tǒng)構(gòu)造一起使用。本文所描述的具體程序可以代表許多處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)處理、多線程處理等等。因此，所闡述的各種動(dòng)作、操作或功能可以以所示順序、并行地執(zhí)行或者在一些情況下被省略。同樣地，處理的順序不一定需要以實(shí)現(xiàn)本文所述的實(shí)例實(shí)施方式的特征和優(yōu)勢(shì)，而是為了便于圖釋和說(shuō)明而提供。取決于所使用的具體策略，所闡述的動(dòng)作、功能或操作中的一個(gè)或多個(gè)可被重復(fù)執(zhí)行。進(jìn)一步地，所述的操作、功能和/或動(dòng)作可以圖形地表示待被編入控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的代碼。
[0097]仍進(jìn)一步，應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的系統(tǒng)和方法本質(zhì)上是例證性的，并且這些【具體實(shí)施方式】或?qū)嵗灰韵拗菩砸饬x考慮，因?yàn)榭紤]許多變化。因此，本公開(kāi)包括本文公開(kāi)的各種系統(tǒng)和方法的所有新穎和非顯而易見(jiàn)的組合，及其任何和所有的等價(jià)形式。
【權(quán)利要求】
1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其包括: 在第一操作模式中，至少部分地打開(kāi)吸氣器并且使曲軸箱氣體流動(dòng)通過(guò)所述吸氣器；在第二操作模式中，完全關(guān)閉所述吸氣器并且使曲軸箱氣體計(jì)量通過(guò)所述吸氣器的樞軸的孔。
2.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括基于真空狀態(tài)、真空需求和PCV流速限制選擇操作模式。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其中打開(kāi)和關(guān)閉所述吸氣器包括相對(duì)于所述吸氣器的水平流動(dòng)通道控制樞軸位置。
4.權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一操作模式期間在所述吸氣器的真空口處產(chǎn)生真空。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中所述吸氣器調(diào)節(jié)PCV流，并且在所述第二操作模式期間在所述真空口處產(chǎn)生較小真空至不產(chǎn)生真空。
6.權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況用驅(qū)動(dòng)器控制所述樞軸位置。
7.發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括: 僅一個(gè)吸氣器，其包括具有聯(lián)接至曲軸箱的會(huì)聚入口和聯(lián)接至進(jìn)氣歧管的擴(kuò)張出口的水平通道、使樞軸在所述入口和出口之間的間隙內(nèi)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器和連接至所述間隙、與所述驅(qū)動(dòng)器相對(duì)的真空口， 其中所述樞軸包括垂直的喉管層疊，取決于樞軸位置，所述入口和出口通過(guò)每個(gè)喉管可連接。
8.權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)喉管具有不同的真空產(chǎn)生特性和不同的流速特性，并且其中相應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況的喉管連接所述入口和出口。
9.權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)操作情況包括真空狀態(tài)、真空需求和PCV流速限制。
10.權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述樞軸包括節(jié)流喉管和會(huì)聚-擴(kuò)張喉管，并且其中僅所述吸氣器調(diào)節(jié)所述系統(tǒng)中的PCV流。
【文檔編號(hào)】F01M13/00GK103541786SQ201310290505
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】M·貝斯海, T·A·瑞帕森, R·D·皮爾西弗 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司