本申請涉及控制和/或管理來自各種發(fā)動機部件的可能的排氣泄漏，并且將泄漏引導(dǎo)到曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)或引導(dǎo)到下游排氣管，以便更有利的處理。

背景技術(shù)：

渦輪增壓器包括用以處理流體諸如排氣的流動的各種部件。例如，一些渦輪增壓器可以包括廢氣門以使圍繞渦輪增壓器和/或機械軸的排氣流轉(zhuǎn)向，從而控制渦輪增壓器的渦輪機的調(diào)諧。這些部件可以穿過渦輪機殼體的一個或多個壁，產(chǎn)生以供排氣從渦輪增壓器泄漏的潛在泄漏路徑。常規(guī)的密封件可能不適合防止排氣從機械軸周圍泄漏，因為軸在非常高的排氣壓力和溫度的區(qū)域與渦輪機相關(guān)聯(lián)。因此，常規(guī)的密封件可能不能夠承受這些極端條件。

用于管理泄漏排氣的流動的一個示例方法在美國專利no.9,103,271中示出，并且包括通過與圍繞廢氣門閥軸的一對襯套相交的端口捕獲泄漏的排氣，并且將捕獲的泄漏的排氣從端口引導(dǎo)到發(fā)動機曲軸箱，從而防止泄漏的排氣逸出到大氣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文發(fā)明人認(rèn)識到，在上述方法中，即使在沿著排氣管的排放參數(shù)和壓力參數(shù)有利于使泄漏的排氣通過一個或多個排放控制裝置流動到大氣中的情況下，泄漏的排氣也可以被傳送至曲軸箱，從而增加曲軸箱的壓力。發(fā)動機曲軸箱設(shè)計成在相對低的壓力下操作，并且異常高的曲軸箱壓力可以導(dǎo)致油泄漏。為了更有效地管理與接觸排氣流的可移動部分相關(guān)聯(lián)的排氣泄漏，在本文中發(fā)明人提供一種排氣泄漏管理系統(tǒng)和用于基于發(fā)動機操作參數(shù)來操作排氣泄漏管理系統(tǒng)的方法。

在一個示例中，排氣泄漏管理系統(tǒng)可包括端口，其設(shè)置成從排氣流動部件的插入?yún)^(qū)域捕獲泄漏的排氣；在端口的分叉處的第一通道，該第一通道將端口流體地連接到發(fā)動機曲軸箱；在端口的分叉處的第二通道，該第二通道將端口流體地連接到排氣管的下游部分；以及在端口的分叉處的三通閥，該三通閥調(diào)節(jié)泄漏的排氣通過端口到第一通道和第二通道的流動。插入?yún)^(qū)域可以沿著插入渦輪機中的可移動軸。

用于管理泄漏的排氣的流動的示例方法可以包括，響應(yīng)于第一條件，將三通閥定位在第一位置中以使泄漏的排氣通過第一通道從端口流動到發(fā)動機曲軸箱，端口從可移動軸的插入部分捕獲泄漏的排氣，三通閥定位在端口的分叉處，以及響應(yīng)于第二條件，將三通閥定位在第二位置中以使泄漏的排氣通過第二通道從端口流動到排氣管的下游部分。

以這種方式，根據(jù)壓力和排放水平參數(shù)，來自圍繞與渦輪機殼體相關(guān)聯(lián)的可移動軸的區(qū)域的泄漏的排氣可以通過引導(dǎo)泄漏的排氣流動到發(fā)動機的曲軸箱或通過引導(dǎo)泄漏的排氣流動到下游排氣管來管理。上述排氣泄漏管理系統(tǒng)可防止由于泄漏的排氣逸出到大氣中而導(dǎo)致的排放的惡化，并且可以確保發(fā)動機曲軸箱處理泄漏的排氣中的一些，同時為了有效的曲軸箱操作將曲軸箱的壓力保持在期望的范圍內(nèi)。

應(yīng)當(dāng)理解，提供以上發(fā)明內(nèi)容以便以簡化的形式介紹在具體實施例中進一步描述的所選概念。這并不意味著確定所要求保護的主題的關(guān)鍵或必要特征，所要求保護的主題的范圍由所附權(quán)利要求唯一限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上面或在本公開的任何部分提到的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出具有排氣泄漏管理系統(tǒng)的示例發(fā)動機系統(tǒng)。

圖2示出與穿過渦輪機殼體的軸相關(guān)聯(lián)的排氣泄漏管理系統(tǒng)的視圖。

圖3示出與穿過渦輪機殼體的軸相關(guān)聯(lián)的排氣泄漏管理系統(tǒng)的另一個實施例。

圖4示出用于調(diào)節(jié)發(fā)動機的渦輪增壓器中泄漏的排氣的流動的方法的流程圖。

具體實施方式

以下描述是用于管理從與渦輪機殼體相關(guān)聯(lián)的可移動軸周圍泄漏的排氣的系統(tǒng)和方法的非限制性示例。來自渦輪增壓器的不希望的排氣泄漏可以經(jīng)由圍繞襯套的一個或多個空隙發(fā)生，所述襯套支撐與渦輪增壓器的渦輪機相關(guān)聯(lián)的軸，例如，用于控制渦輪機的調(diào)諧的機械軸。圍繞機械軸的襯套可以連續(xù)地泄漏排氣，排氣可以逸出到大氣中并且能夠負(fù)面地影響排放。管理泄漏的排氣的流動使得泄漏的排氣不使排放惡化可以包括基于排放準(zhǔn)則和發(fā)動機工況捕獲泄漏的排氣并使其流動。根據(jù)本文所公開的實施例，泄漏的排氣可以被捕獲并且被引導(dǎo)到發(fā)動機曲軸箱和渦輪機下游的排氣通道中的一個或兩個。

圖1示出包括曲軸箱和具有與渦輪機相關(guān)聯(lián)的可移動軸的渦輪增壓器的發(fā)動機的氣缸。圖2和圖3示出插入渦輪機中的可移動軸與排氣泄漏管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的插入?yún)^(qū)域，該排氣泄漏管理系統(tǒng)包括捕獲泄漏的排氣的端口。端口分叉成兩個不同的通道以將泄漏的排氣引導(dǎo)到發(fā)動機的曲軸箱或到排氣管的下游部分，并且可以根據(jù)圖4中的流程圖所示的方法進行控制。

圖1至圖3示出具有各種部件的相對定位的示例配置。如果此類元件被示出為彼此直接接觸或直接聯(lián)接，則至少在一個示例中，此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接聯(lián)接。類似地，至少在一個示例中，被示出為彼此鄰接或鄰近的元件可以分別是彼此鄰接的或鄰近的。作為示例，放置成彼此共面接觸的部件可以被稱共面接觸。作為另一個示例，在至少一個示例中，定位成彼此分開同時其間僅具有空間并且沒有其他部件的元件可以被如此稱謂。作為又一個示例，被示出為在彼此的上方/下方、在彼此的相對側(cè)或彼此的左側(cè)/右側(cè)的元件可以相對于彼此被如此稱謂。進一步地，如附圖所示，在至少一個示例中，元件的最頂部元件或點可以被稱為部件的“頂部”，并且元件的最底部元件或點可以被稱為部件的“底部”。如本文所使用的，頂部/底部、上/下、上方/下方可以相對于附圖的垂直軸線，并且用于描述附圖的元件相對于彼此的定位。因此，在一個示例中，被示出為在其他元件上方的元件被垂直定位在其他元件的上方。作為又一示例，附圖中所描繪的元件的形狀可以被稱為具有這些形狀(例如，諸如是圓形的、直的、平面、彎曲的、倒圓的、倒角的、成角度的等)。進一步地，在至少一個示例中，被示出為彼此相交的元件可以被稱為相交元件或彼此相交。更進一步，在一個示例中，被示為在另一個元件內(nèi)或被示為在另一個元件外的元件可以被如此稱謂。

圖1是通過發(fā)動機10的氣缸12的橫截面圖101。發(fā)動機10的各種部件可以至少部分地由控制系統(tǒng)控制，該控制系統(tǒng)可以包括從傳感器111接收輸入的控制器107。傳感器111可以包括氧傳感器、制動器踏板傳感器、加速器踏板傳感器、壓力傳感器等?；趤碜詡鞲衅?11的輸入，控制器107采用各種致動器109，以基于接收的信號和存儲在控制器的存儲器上的指令來調(diào)整發(fā)動機操作。

氣缸12可以包括燃燒室14?；钊?6可以定位在氣缸12內(nèi)，以用于在其中往復(fù)運動。活塞16可以經(jīng)由連桿20、曲柄銷21和曲柄彎程22聯(lián)接到曲軸18，曲柄彎程22在此處被示出為與配重24組合。一些示例可以包括分離的曲柄彎程22和配重24。活塞16的往復(fù)運動可以轉(zhuǎn)化成曲軸18的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸18、連桿20、曲柄銷21、曲柄彎程22和配重24以及未示出的其他可能元件可以容納在曲軸箱26中。曲軸箱26可以保持油。曲軸18可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)聯(lián)接到車輛的至少一個驅(qū)動輪。進一步地，起動馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪聯(lián)接到曲軸18以允許發(fā)動機10的起動操作。

燃燒室14可以從進氣通道30接收進氣，并且可以經(jīng)由排氣通道32排出燃燒氣體。進氣通道30和排氣通道32可以經(jīng)由相應(yīng)的進氣門34和排氣門36與燃燒室14選擇性地連通?？梢园ü?jié)氣門31以控制可以穿過進氣通道30的空氣量。在一些實施例中，燃燒室14可以包括兩個或更多個進氣門和/或兩個或更多個排氣門。

在該示例中，進氣門34和排氣門36可以經(jīng)由相應(yīng)的凸輪致動系統(tǒng)38和40通過凸輪致動來控制。凸輪致動系統(tǒng)38和40可以各自包括一個或多個凸輪42，并且可以利用可以由控制器107操作的凸輪廓線變換(cps)、可變凸輪正時(vct)、可變氣門正時(vvt)和/或可變氣門升程(vvl)系統(tǒng)中的一個或多個，以改變氣門操作。凸輪42可以被配置為在相應(yīng)的轉(zhuǎn)動凸輪軸44上旋轉(zhuǎn)。如所描繪的，凸輪軸44可以是雙頂置凸輪軸(dohc)配置，但另選的配置也是可能的。進氣門34和排氣門36的位置可以由位置傳感器(未示出)確定。在另選的實施例中，進氣門34和/或排氣門36可以由電動氣門致動來控制。例如，氣缸16可以包括經(jīng)由電動氣門致動來控制的進氣門和經(jīng)由包括cps和/或vct系統(tǒng)的凸輪致動來控制的排氣門。

在一個實施例中，雙獨立vct可以用于v型發(fā)動機的每一組上。例如，在v型發(fā)動機中的一組中，氣缸可以具有獨立可調(diào)整的進氣凸輪和排氣凸輪，其中進氣凸輪和排氣凸輪中的每一個的凸輪正時可以相對于曲軸正時獨立地調(diào)整。

燃料噴射器50被示出為直接聯(lián)接到燃燒室14，用于與可以從控制器107接收的信號的脈沖寬度成比例地將燃料直接噴射到燃燒室14中。以這種方式，燃料噴射器50提供了所謂的燃料到燃燒室14中的直接噴射。例如，燃料噴射器50可以安裝在燃燒室14的側(cè)面或燃燒室14的頂部中。燃料可以通過包括燃料箱、燃料泵、燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)遞送至燃料噴射器50。在一些實施例中，燃燒室14可以另選地或另外地包括布置在進氣通道30中的燃料噴射器，該燃料噴射器是以提供所謂的燃料到燃料室14上游的進氣道中的進氣道噴射的配置布置。

在選擇的操作模式下，點火系統(tǒng)52可以響應(yīng)于來自控制器107的火花提前信號經(jīng)由火花塞54向燃燒室14提供點火火花。盡管示出火花點火部件，但是在一些實施例中，發(fā)動機10的燃燒室14或一個或多個其他燃燒室可以在具有或沒有點火火花的情況下以壓縮點火模式操作。

氣缸蓋60可以聯(lián)接到氣缸體62。氣缸蓋60可以被配置為可操作地容納和/或支撐(一個或多個)進氣門34、(一個或多個)排氣門36、相關(guān)聯(lián)的氣門致動系統(tǒng)38和40等。氣缸蓋60還可以支撐凸輪軸44。凸輪蓋64可以與氣缸蓋60聯(lián)接和/或安裝在氣缸蓋60上，并且可以容納相關(guān)聯(lián)的氣門致動系統(tǒng)38和40等。其他部件諸如火花塞54也可以由氣缸蓋60容納和/或支撐。氣缸體62或發(fā)動機缸體可以被配置為容納活塞16。在一個示例中，氣缸蓋60可以對應(yīng)于位于發(fā)動機的第一端的氣缸12。雖然圖1僅示出多缸發(fā)動機10的一個氣缸12，但每個氣缸12可類似地包括其自己的一組進氣門/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。

圖1還示出油分離器70，其可以包括油分離室72和底板74，底板74可以限定油分離室72的底部。油分離器70可以包括在如圖所示的凸輪蓋64中，或可以位于發(fā)動機10內(nèi)或與發(fā)動機10相關(guān)聯(lián)的另一個位置中。底板74和/或油分離室72可以安裝在或氣缸蓋60上或氣缸蓋60內(nèi)，和/或由氣缸蓋60支撐。油分離器70可以沿著發(fā)動機組的長度的一部分縱向地延伸，即在與凸輪軸44的軸線平行的方向上。油分離器70可以被認(rèn)為包括凸輪蓋64。一個或多個擋板(未示出)可包括在油分離器70中。

油分離器70可以被包括作為發(fā)動機曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)80的一部分。發(fā)動機曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)80可以是曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)或(pcv)系統(tǒng)80。發(fā)動機曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)80可以包括在發(fā)動機10中，以減少可以從發(fā)動機10排放的不期望的排氣量。在操作期間，如圖1中用箭頭所示的一些漏氣82可以從燃燒室14傳遞到曲軸箱26。漏氣82中的一些可以不完全燃燒，并且可以經(jīng)由第一曲軸箱通風(fēng)管路84、第二曲軸箱通風(fēng)管路86和進氣通道30重新引導(dǎo)到燃燒室14中，以試圖更完全地燃燒它們。然而，漏氣82可以包括在來自發(fā)動機內(nèi)的一個或多個位置諸如曲軸箱26的氣體流中帶走的懸浮油。為了試圖將懸浮油與漏氣82分離，如用箭頭所示的油和漏氣88的混合物可以首先穿過油分離器70。

通過發(fā)動機曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)80的曲軸箱通風(fēng)氣體的流動水平可以由可以包括閥90的一個或多個機構(gòu)控制。在一些情況下，閥90可以被稱為曲軸箱強制通風(fēng)(pcv)閥。在一些情況下，可以包括通氣管92或通氣通道等，以將清潔的空氣添加到曲軸箱26中，以便清除或減少不期望的曲軸箱氣體的濃度。在一些情況下，通氣管92可以與作為清潔空氣源的進氣歧管和/或進氣通道30流體地聯(lián)接。渦輪壓縮機94可以設(shè)置在進入空氣路徑96上，用于在引進的流體被傳遞到發(fā)動機10的進氣通道30之前壓縮引進的流體。在一些應(yīng)用中，可以包括中間冷卻器(未示出)，以在進氣充氣進入發(fā)動機之前將其冷卻。渦輪壓縮機94可以由渦輪機98驅(qū)動，渦輪機98可以由離開排氣通道32的排氣驅(qū)動。在一些情況下，節(jié)氣門31可以在渦輪壓縮機94的下游，而不是在如圖所示的上游。盡管沒有被示出，但發(fā)動機10可以包括排氣再循環(huán)egr管路和/或egr系統(tǒng)。

在一個示例中，渦輪機98可以是可變幾何渦輪機(vgt)，其包括連接到用于調(diào)諧渦輪機的致動器的可移動軸167。通過可移動軸167改變渦輪機葉片的幾何形狀/角度可以使渦輪機能夠在不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下(包括在低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下)提供期望的增壓。在另一個示例中，多于一個可移動軸可以與渦輪機相關(guān)聯(lián)，以提供期望的增壓。

發(fā)動機10可以包括廢氣門100，廢氣門100被配置為使排氣轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離渦輪機98并轉(zhuǎn)向到排氣管102。使排氣轉(zhuǎn)向可以有助于調(diào)節(jié)渦輪機98的速度，這進而可以調(diào)節(jié)渦輪壓縮機94的旋轉(zhuǎn)速度。廢氣門100可以被配置為閥。廢氣門100可以用于調(diào)節(jié)例如渦輪增壓器系統(tǒng)中的最大增壓壓力，這可以有助于保護發(fā)動機和渦輪增壓器。在一些示例中，發(fā)動機可以不包括廢氣門，并且增壓壓力可以由聯(lián)接到渦輪機98的可移動軸167調(diào)節(jié)。

排氣管102可以包括一個或多個排放控制裝置104，排放控制裝置104可以安裝在排氣管102中的緊密聯(lián)接的位置中。一個或多個排放控制裝置104可以包括例如三元催化劑、稀nox捕集器、柴油微粒過濾器、氧化催化劑等。

發(fā)動機10可以包括發(fā)動機潤滑系統(tǒng)106，例如油潤滑系統(tǒng)，其可以包括油泵108或其他致動設(shè)備，以用于泵送和/或加壓油以使其移動通過潤滑系統(tǒng)106。油泵108可以被配置為通過供給通道112從儲存在油盤110中的油容器吸取油。潤滑系統(tǒng)106可以包括各種分支114、116、118以向各種油子系統(tǒng)提供油。油可以通過一個或多個返回路徑返回，返回路徑可以包括返回通道120，其中油可以流回或滴回油盤110?？梢杂糜瓦^濾器122過濾油。油子系統(tǒng)可以利用油流來執(zhí)行一些功能，諸如潤滑、致動器的致動等。例如，子系統(tǒng)可以包括潤滑系統(tǒng)，諸如用于將油遞送到移動部件諸如凸輪軸、氣缸閥等的通道。其他油子系統(tǒng)可以包括具有液壓致動器和液壓控制閥的液壓系統(tǒng)。可以存在比所示示例中所示的更少或更多的油子系統(tǒng)。

一個油子系統(tǒng)可以是渦輪軸承潤滑系統(tǒng)124，其可以經(jīng)由渦輪供油分支118接收油。渦輪壓縮機94可以聯(lián)接成用于經(jīng)由渦輪軸126與渦輪機98一起旋轉(zhuǎn)。渦輪軸126可以由渦輪軸承128支撐以用于旋轉(zhuǎn)，并且可以用渦輪軸承潤滑系統(tǒng)124潤滑。油可以經(jīng)由回油管路130返回到發(fā)動機10的其他部件，以用于再循環(huán)、過濾等。

廢氣門100的軸可以插入渦輪機98中，導(dǎo)致排氣從插入?yún)^(qū)域泄漏。在一個示例中，從廢氣門100泄漏的排氣可不被引導(dǎo)到排氣管102，因為在廢氣門的軸插入渦輪機中的區(qū)域中的排氣壓力可以接近或等于渦輪機下游的排氣管102處的排氣壓力。因此，從廢氣門100泄漏的排氣可以被引導(dǎo)到的唯一較低壓力區(qū)是曲軸箱26。在一個示例中，端口134可以引導(dǎo)從廢氣門100泄漏的排氣流動到端口136。在一個或多個接合點138處的端口136可以流體地連接到曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)(pcv)系統(tǒng)80。在一些實施例中，端口136可以經(jīng)由用于渦輪增壓器的渦輪軸承128的回油管路130與曲軸箱26流體地聯(lián)接。在一些實施例中，端口可以經(jīng)由凸輪蓋64與曲軸箱流體地聯(lián)接。在一些實施例中，端口136可以經(jīng)由氣缸蓋60與曲軸箱26流體地聯(lián)接。在一些實施例中，端口136可以經(jīng)由曲軸箱強制通風(fēng)(pcv)系統(tǒng)80的通氣通道92通過渦輪增壓器軸承回油管路130與曲軸箱26流體地聯(lián)接。以這種方式，從廢氣門泄漏的氣體可以通過pcv系統(tǒng)80管理或處理，而不是泄漏到大氣中。

發(fā)動機10還可以包括排氣可以泄漏并且可以有助于排放質(zhì)量的其他潛在區(qū)域，例如，排氣在可移動軸167插入到渦輪機殼體中的位置處泄漏。在一個示例中，可移動軸167可以是用于控制渦輪機的調(diào)諧的機械軸。可移動軸167可以插入渦輪機98中并且與渦輪機的葉片接合。機械軸可以是旋轉(zhuǎn)軸或橫動軸，能夠改變渦輪機的葉片的角度，從而調(diào)節(jié)由渦輪機98產(chǎn)生的增壓。在另一個示例中，可以存在多于一個機械軸。在進一步的示例中，可移動軸可以是閥桿。在一些情況下，排氣泄漏可以是通過配合部件之間的小空隙，和/或是由于沿著可移動軸167在可移動軸167插入渦輪機98中的插入?yún)^(qū)域151(也在圖2和圖3中示出)處的不完善和/或老化的密封。如果多于一個可移動軸聯(lián)接到渦輪機，排氣可以從可移動軸中的每一個的插入?yún)^(qū)域泄漏。在很多情況下，(一個或多個)泄漏可以是小的，但是仍然可以是明顯的和/或可檢測的。當(dāng)愈加嚴(yán)格仔細(xì)檢查排放源時，相對較小的泄漏可能越顯著。

根據(jù)本公開的實施例可以提供用于發(fā)動機10的排氣管理系統(tǒng)132。排氣泄漏管理系統(tǒng)132可以包括設(shè)置成捕獲從可移動軸167的插入?yún)^(qū)域151泄漏的排氣的端口133。在一個示例中，可以存在多于一個排氣泄漏管理系統(tǒng)，其中多于一個可移動軸可以與渦輪機相關(guān)聯(lián)，并且排氣泄漏管理系統(tǒng)中的每一個可以與可移動軸相關(guān)聯(lián)。端口133可以分叉成第一通道135和第二通道137。第一通道135可以流體地連接到曲軸箱26，將泄漏的排氣引導(dǎo)到發(fā)動機10的曲軸箱26。第二通道137可以流體地連接到排氣管102的下游部分103(例如，渦輪機的下游)，引導(dǎo)泄漏的排氣流動通過一個或多個排放控制裝置104至大氣中。

第一通道135可以經(jīng)由用于渦輪增壓器的渦輪軸承128的回油管路130與曲軸箱26流體地聯(lián)接。在一些實施例中，第一通道135可以經(jīng)由凸輪蓋64與曲軸箱流體地聯(lián)接。在一些實施例中，第一通道135可以經(jīng)由氣缸蓋60與曲軸箱26流體地聯(lián)接。在一些實施例中，第一通道135可以經(jīng)由曲軸箱強制通風(fēng)(pcv)系統(tǒng)80的通氣通道92通過渦輪增壓器軸承回油管路130與曲軸箱26流體地聯(lián)接。

在一個示例中，閥139可以存在于端口133到第一通道135和第二通道137的分叉處。閥139可以定位成基于發(fā)動機工況諸如排放水平和/或排氣壓力通過第一通道或通過第二通道來調(diào)節(jié)從端口133捕獲的排氣泄漏，如下面參考圖4所討論的?？刂破?07可以包括指令以響應(yīng)于工況用以致動聯(lián)接到閥139的致動器(其中致動器可以是電動的、氣動的、液壓的等)，從而定位閥139以將泄漏的排氣流經(jīng)由渦輪增壓器軸承回油管路130通過第一通道135引導(dǎo)到曲軸箱26或通過第二通道137引導(dǎo)到排氣管的下游部分103。以這種方式，即使是相對小的排氣泄漏也可以被控制和管理。

控制器107可以接收來自圖1的各種傳感器(以及下面所述的圖2至圖4所示的傳感器)的信號，并且采用圖1和圖2至圖4的各種致動器來基于所接收的信號和存儲在控制器的存儲器中的指令來調(diào)整發(fā)動機操作。

圖2示出實施例200，并且圖3示出與聯(lián)接到渦輪機98的可移動軸167相關(guān)聯(lián)的排氣泄漏管理系統(tǒng)132的另一個實施例300。排氣泄漏管理系統(tǒng)132的每個實施例可以與圖1所示的示例發(fā)動機10或其他發(fā)動機類型一起使用。描述了與圖1相關(guān)的排氣泄漏管理系統(tǒng)的特征。之前在圖1中介紹的部件被類似地編號，并且不再重新介紹。

在一個示例中，可移動軸167可以是插入渦輪機中以用于調(diào)諧渦輪機的機械軸。在另一個示例中，可移動軸167可以是與渦輪機相關(guān)聯(lián)的閥桿。可移動軸167可以聯(lián)接到致動器170。致動器可以位于渦輪機的外部，并且可以聯(lián)接到插入渦輪機中的可移動軸167。在一個示例中，可移動軸167可以由杠桿172致動。

可移動軸167可以在插入?yún)^(qū)域151處插入渦輪機中。聯(lián)接到致動器170的可移動軸167可以設(shè)置成用于移動，包括在插入?yún)^(qū)域151處。插入?yún)^(qū)域151可以是排氣可以從渦輪機98泄漏的潛在區(qū)域。在一個示例中，一對襯套150可以在插入?yún)^(qū)域151處環(huán)繞可移動軸167。在一對襯套150和可移動軸之間可以存在小空間/間隙，使排氣能夠從渦輪機98逸出。

排氣泄漏管理系統(tǒng)132可以在插入?yún)^(qū)域151處與可移動軸167相關(guān)聯(lián)。排氣泄漏管理系統(tǒng)132可以包括與環(huán)繞可移動軸167的一對襯套150密封接合的外殼156。在一個示例中，在插入?yún)^(qū)域151處的可移動軸167的一部分可以在沒有一對襯套150的情況下與外殼156直接接合。排氣還可以通過外殼156和一對襯套150的配合表面之間的間隙以及通過外殼156和可移動軸167的配合表面之間的間隙泄漏。另外，如上所述，排氣可以從一對襯套150和可移動軸167之間的小空間泄漏。

排氣管理系統(tǒng)132可以包括端口133以在插入?yún)^(qū)域151處捕獲泄漏的排氣。如圖2所示，端口133可以設(shè)置成在插入?yún)^(qū)域151處與一對襯套150之間的可移動軸167相交。端口133可以捕獲來自與可移動軸167交接的一對襯套周圍的泄漏的排氣，并且引導(dǎo)泄漏的排氣沿著端口133流動到外殼156的外部。在一個示例中，端口133上的徑向溝槽可以限定流體路徑，沿著該流體路徑，可以引導(dǎo)來自一對襯套周圍的泄漏的排氣沿著端口133穿過外殼156流動到外殼156的外部。

端口133可以分叉成將泄漏的排氣引導(dǎo)到發(fā)動機10的曲軸箱26的第一通道135和將泄漏的排氣引導(dǎo)到排氣管的下游部分103的第二通道137。在一個示例中，端口133可以分叉成在外殼156外部的第一通道135和第二通道137。在另一個示例中，端口133可以分叉，同時仍在外殼156內(nèi)，然后第一通道和第二通道可以穿過并且離開外殼156，并且分別繼續(xù)穿過曲軸箱或排氣管的下游部分103。

排氣泄漏管理系統(tǒng)132還包括可以存在于端口133的分叉處的閥139。根據(jù)端口133的分叉的位置(在外殼156的內(nèi)部或外殼156的外部分叉)，閥139的位置可以在外殼156的內(nèi)部或外殼156的外部(如圖2所示)。閥139可以是三通閥，其被配置為使泄漏的排氣從端口133流動到第一通道135(流體地連接到曲軸箱系統(tǒng))或流動到第二通道137(流體地連接到排氣管的下游部分)。閥139可以聯(lián)接到致動器(例如，電動致動器、氣動致動器等)。閥139的位置可以由控制器(例如，圖1的控制器107)基于來自各種傳感器的輸入來控制，如將在下面參考圖4所述的。

在圖2所示的實施例200中，可移動軸167可以與隔膜160聯(lián)接，根據(jù)在隔膜160和外罩(encasement)164之間限定的容積162內(nèi)的壓力，隔膜160可以是可移動的。壓力可以根據(jù)流體連接部166變化。流體連接部166可以是增壓控制器端口?？梢园◤椈?68以將可移動軸167偏置到例如閉合位置。

圖3示出與可移動軸167相關(guān)聯(lián)的排氣泄漏管理系統(tǒng)的實施例300，其中沿著插入?yún)^(qū)域151的泄漏的排氣可以流動經(jīng)過一對襯套150，并且可以由端口133捕獲，其中端口133包括在外殼156內(nèi)部的容積158。泄漏的排氣可以被捕獲在容積158內(nèi)，并且通過端口133流出外殼156。端口133然后可以分叉成第一通道135和第二通道137。在分叉處的閥139可以根據(jù)發(fā)動機操作參數(shù)引導(dǎo)泄漏的排氣流動通過第一通道或通過第二通道。

圖4示出用于調(diào)節(jié)沿著與渦輪機相關(guān)聯(lián)的可移動軸(例如如圖1至圖3示出的與渦輪機98相關(guān)聯(lián)的可移動軸167)捕獲的泄漏的排氣的流動的方法400。排氣泄漏流可以由排氣泄漏管理系統(tǒng)管理，例如，排氣泄漏管理系統(tǒng)132根據(jù)發(fā)動機操作參數(shù)使泄漏的排氣轉(zhuǎn)向通過第一通道135或通過第二通道137。閥例如閥139的位置可以調(diào)節(jié)泄漏的排氣通過第一通道到曲軸箱26或通過第二通道到一個或多個排放控制裝置104上游的排氣管的下游部分103的流動。

用于實施方法400和本文所包括的其余方法的指令可以由控制器(例如控制器107)基于存儲在控制器的存儲器上的指令并且結(jié)合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器諸如傳感器111(包括上面參考圖1所述的nox傳感器、uego傳感器、壓力傳感器等)接收的信號來執(zhí)行?？刂破骺梢圆捎冒l(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器來根據(jù)下面所述的方法調(diào)整發(fā)動機操作。在一個示例中，基于來自傳感器111的輸入，控制器107可以采用聯(lián)接到排氣管理系統(tǒng)132的閥139的致動器來調(diào)整閥139的位置。

方法400通過確定包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負(fù)載、排放控制裝置溫度、排氣壓力等的發(fā)動機操作參數(shù)開始于402。在404處，方法400確定排放水平。排放水平可以基于來自沿著排氣管感測一個或多個排放控制裝置(諸如圖1所示的一個或多個排放控制裝置104)下游的參數(shù)的傳感器的輸入來確定。一個或多個排放控制裝置可以包括三元催化劑(twc)、碳?xì)浠衔锊都?、微粒過濾器、消聲器、氧化催化劑、稀nox捕集器(lnt)、選擇性催化還原(scr)系統(tǒng)或其他合適的排放控制裝置中的一個或多個。排放參數(shù)可以包括排氣中的nox水平、氧水平、微粒物質(zhì)負(fù)載，排放控制裝置溫度等。排放參數(shù)可以由沿著排氣管定位的傳感器傳遞到控制器，例如向圖1中的控制器107提供輸入的傳感器111。

然后，方法400進行到406以確定所確定的排放水平中的一個或多個是否高于相應(yīng)的閾值水平。如果是，則方法400進行到408，其將會在下面更加詳細(xì)地解釋。如果否，則方法400進行到418，并且確定在排氣管的下游部分處(例如，在圖1所示的排氣管的下游部分103處)的壓力是否高于第一閾值壓力。在一個示例中，第一閾值壓力可以接近排氣管上游的渦輪機處的壓力。

如果在排氣管的下游部分處的壓力高于第一閾值壓力，方法400進行到419，其中引導(dǎo)從可移動軸泄漏的排氣通過第一流動路徑流動到發(fā)動機的曲軸箱。渦輪機和下游排氣管之間最小到?jīng)]有的壓力差可以防止泄漏的排氣從渦輪機的高壓區(qū)域流動到在排氣管的下游部分處的相等或較高的壓力區(qū)域。因此，來自渦輪機的泄漏的排氣通過第一流動路徑被引導(dǎo)到曲軸箱。在圖1所示的一個示例中，第一流動路徑可以包括使來自可移動軸167的泄漏的排氣通過閥139流動，閥139在第一位置中引導(dǎo)泄漏的排氣流動通過聯(lián)接到發(fā)動機的曲軸箱26的第一通道135，從而防止排氣流動到大氣中。第一通道135可以經(jīng)由回油管路130、經(jīng)由凸輪蓋64、經(jīng)由氣缸蓋60或經(jīng)由pcv系統(tǒng)80的通氣通道92與曲軸箱26流體地聯(lián)接。然后，方法400返回。

在另一個示例中，曲軸箱的較低壓力可以使泄漏的排氣能夠從廢氣門與渦輪機相關(guān)聯(lián)(例如，插入渦輪機中)的區(qū)域流動到曲軸箱。廢氣門與渦輪機相關(guān)聯(lián)的區(qū)域處的排氣壓力可以高于曲軸箱的壓力，但是可以等于或低于排氣管處的排氣壓力，導(dǎo)致泄漏的排氣從廢氣門的較高壓力區(qū)域流動到較低壓力的曲軸箱，如上面參考圖1所討論的。

如果在418處，排氣管的下游部分處的壓力不高于第一閾值壓力，則方法400進行到420。渦輪機和排氣管之間的壓降可以有助于使泄漏的排氣從渦輪機的高壓區(qū)域流動到排氣管的較低壓力區(qū)域。在420處，引導(dǎo)泄漏的排氣通過第二流動路徑流動到排氣管的下游部分。在圖1所示的一個示例中，第二流動路徑可以包括使來自可移動軸167的泄漏的排氣通過閥139流動，閥139在第二位置中引導(dǎo)泄漏的排氣通過第二通道137流動到至少一個排放控制裝置上游的排氣管的下游部分103。然后，泄漏的排氣可以通過至少一個排放控制裝置流動到大氣中。然后，方法400返回。

返回到406，如果排放水平高于相應(yīng)的閾值水平，則方法400進行到408，其中引導(dǎo)排氣通過第一流動路徑流動到如上面參考圖1至圖3所述的曲軸箱，而不到下游排氣管。在一個示例中，沿著排氣管的一個或多個排放控制裝置可以是飽和的，例如，微粒物質(zhì)過濾器可以已經(jīng)達(dá)到最大容量(在閾值水平處)，并且繼續(xù)將泄漏的排氣引導(dǎo)到微粒物質(zhì)過濾器上游的排氣管的下游部分可以危害排放合規(guī)性。類似地，達(dá)到相應(yīng)的閾值水平的其他排放控制裝置不能夠有效地捕集存在于泄漏的排氣中的具體成分，從而使排放惡化。在另一個示例中，如果一個或多個排放控制裝置低于起燃溫度(在冷起動條件期間)，使泄漏的排氣流動到排氣管并且流動通過排放控制裝置可以使排放惡化。使泄漏的排氣轉(zhuǎn)向到曲軸箱而不是下游排氣管可以因此防止排放的惡化。

在410處，方法400確定排氣壓力?？梢匝刂l(fā)動機的各種位置確定壓力，包括在渦輪機、曲軸箱、排氣管等處。所述壓力可以在具體位置基于來自壓力傳感器的輸入來確定，或可以基于排氣流率、溫度等來推斷。在412處，該方法確定曲軸箱壓力是否高于第二閾值壓力。第二閾值壓力可以等于或接近大氣壓力。曲軸箱壓力由轉(zhuǎn)向到曲軸箱的來自燃燒室的漏排氣產(chǎn)生。曲軸箱壓力可以保持接近大氣壓力，因為曲軸箱中較高的壓力可以導(dǎo)致油泄漏。pcv閥，例如圖1所示的閥90可以通過排出一些壓力來防止曲軸箱內(nèi)的壓力變得太高。如果曲軸箱壓力不高于第二閾值壓力，則方法400進行到414，并且繼續(xù)使泄漏的排氣通過第一流動路徑流動到曲軸箱。然后，方法400返回。在一個示例中，在低發(fā)動機負(fù)載期間，漏氣的量可以不是很高，并且曲軸箱處的壓力可以低于第二閾值壓力并且使泄漏的排氣能夠被引導(dǎo)到曲軸箱。

如果在412處，曲軸箱壓力高于第二閾值壓力，則方法400進行到416。曲軸箱內(nèi)的壓力可以高于第二閾值壓力的條件可以包括在具有大的節(jié)氣門開度的高發(fā)動機負(fù)載期間，在pcv閥出故障或阻塞以防止壓力從曲軸箱排出期間等。在此類條件期間，可能不期望將額外泄漏的排氣引導(dǎo)到曲軸箱，這可以進一步增加曲軸箱內(nèi)的壓力。在416處，方法400使泄漏的排氣流動通過流體地連接到下游排氣管的第二流動路徑。泄漏的排氣可以從下游排氣管流動到至少一個或多個排放控制裝置，并且然后到大氣中。然后，方法400返回。

以這種方式，泄漏的排氣的流動可以由排氣管理系統(tǒng)管理，引導(dǎo)泄漏的排氣通過三通閥流動到流體地連接到發(fā)動機的曲軸箱的第一通道或流動到流體地連接到排氣管的下游排氣部分的第二通道，從而使由于泄漏的排氣從與排氣流接觸的可移動機構(gòu)逸出而引起的排放惡化最小化。

圖4的各種動作可以由與本文中提到的傳感器和致動器組合操作的電子控制器實施，包括作為由致動器控制的一個示例閥的控制閥139。另外，在一些示例中，一旦排氣流被閥單向地引導(dǎo)(例如，到曲軸箱)，所有流就停止到其他通道(例如，通過第二流動路徑)，并且反之亦然。因此，在一些示例中，引導(dǎo)排氣流可以包括響應(yīng)于所選擇的工況的確定僅將所述流引導(dǎo)到第一路徑而不是第二路徑，并且響應(yīng)于與所選擇的工況不同的另選的工況的確定僅將所述流引導(dǎo)到第二路徑而不是第一路徑。

基于排放水平和發(fā)動機工況管理泄漏的排氣到發(fā)動機曲軸箱和/或到排氣管的流動的技術(shù)效果是防止由于泄漏的排氣逸出到大氣中而引起的排放的惡化。另外，將泄漏的排氣中的至少一些引導(dǎo)到發(fā)動機曲軸箱同時保持曲軸箱壓力在期望的范圍內(nèi)可以實現(xiàn)有效的曲軸箱操作。

一種示例排氣泄漏管理系統(tǒng)，其包括端口，端口設(shè)置成從排氣流動部件的插入?yún)^(qū)域捕獲泄漏的排氣；在端口的分叉處的第一通道，該第一通道將端口流體地連接到發(fā)動機曲軸箱；在端口的分叉處的第二通道，該第二通道將端口流體地連接到排氣管的下游部分；以及在端口的分叉處的三通閥，該三通閥調(diào)節(jié)泄漏的排氣通過端口到第一通道和第二通道的流動。該系統(tǒng)的第二示例任選地包括第一示例并且進一步包括，其中插入?yún)^(qū)域沿著插入渦輪機中的可移動軸。該系統(tǒng)的第三示例任選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中外殼與端口密封接合，端口與環(huán)繞可移動軸的一對襯套相交，外殼限定圍繞襯套的容積。該系統(tǒng)的第四示例任選地包括第一示例至第三示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中第一通道經(jīng)由用于渦輪增壓器的軸承的回油管路流體地聯(lián)接到發(fā)動機曲軸箱。該系統(tǒng)的第五示例任選地包括第一示例至第四示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中第一通道經(jīng)由凸輪蓋與發(fā)動機曲軸箱流體地聯(lián)接。該系統(tǒng)的第六示例任選地包括第一示例至第五示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中第二通道流體地聯(lián)接到至少一個排放控制裝置上游的排氣管的下游部分。該系統(tǒng)的第七示例任選地包括第一示例至第六示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中三通閥聯(lián)接到致動器，響應(yīng)于發(fā)動機工況該致動器由控制器致動。該系統(tǒng)的第八示例任選地包括第一示例至第七示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中控制器包括響應(yīng)于第一發(fā)動機工況用以致動致動器的指令，第一發(fā)動機工況包括排放水平高于排放閾值以及曲軸箱壓力低于第一閾值壓力，從而定位三通閥以引導(dǎo)泄漏的排氣通過第一通道從端口流動到發(fā)動機曲軸箱。該系統(tǒng)的第九示例任選地包括第一示例至第八示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中控制器包括響應(yīng)于第二工況用以致動致動器的指令，第二工況包括排放水平低于排放閾值以及排氣管的下游部分的壓力低于第二閾值壓力，從而定位三通閥以引導(dǎo)泄漏的排氣通過第二通道從端口流動到排氣管的下游部分。

一種示例方法，其包括響應(yīng)于第一條件，將三通閥定位在第一位置中以使泄漏的排氣通過第一通道從端口流動到發(fā)動機曲軸箱，端口從可移動軸的插入部分捕獲泄漏的排氣，三通閥定位在端口的分叉處，以及響應(yīng)于第二條件，將三通閥定位在第二位置中以使泄漏的排氣通過第二通道從端口流動到排氣管的下游部分。該方法的第一示例進一步包括響應(yīng)于第一條件和第二條件兩者，使泄漏的排氣從廢氣門流動到發(fā)動機曲軸箱。該方法的第二示例任選地包括第一示例，并且進一步包括，其中第一條件包括排放水平高于排放閾值以及曲軸箱壓力低于第一閾值壓力。該方法的第三示例任選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中第二條件包括排放水平低于排放閾值以及排氣管壓力低于第二閾值壓力。該方法的第四示例任選地包括第一示例至第三示例中的一個或多個，并且進一步包括使泄漏的排氣通過第二通道流動到排氣管的下游部分，并且然后流動通過一個或多個排放控制裝置。

另一個示例系統(tǒng)，包括排氣泄漏管理系統(tǒng)，具有在渦輪機殼體中的渦輪機的渦輪增壓器、通過渦輪機殼體聯(lián)接到渦輪機的可移動軸、與可移動軸的插入部分密封接合的外殼、從外殼到曲軸箱強制通風(fēng)(pcv)系統(tǒng)以使從插入部分泄漏的排氣流動到發(fā)動機的曲軸箱的第一流體路徑、從外殼到排氣管的下游部分以使從插入部分泄漏的排氣流動到排氣管的下游部分的第二流體路徑、調(diào)節(jié)泄漏的排氣從外殼到第一流體路徑以及到第二流體路徑的流動的三通閥以及用以定位三通閥的控制器。該系統(tǒng)的第一示例包括，其中插入部分包括設(shè)置在襯套之間的空間內(nèi)的可移動軸。該系統(tǒng)的第二示例任選地包括第一示例，并且進一步包括，其中外殼限定圍繞襯套的容積。該系統(tǒng)的第三示例任選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中可移動軸由杠桿致動。該系統(tǒng)的第四示例任選地包括第一示例至第三示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中可移動軸由隔膜致動。該系統(tǒng)的第五示例任選地包括第一示例至第四示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中包括與襯套之間的空間成一直線的徑向溝槽的端口被設(shè)置成與可移動軸相交，以引導(dǎo)泄漏的排氣從插入部分流動到三通閥。

需注意，本文所包括的示例控制和估計程序可與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文所公開的控制方法和程序可以作為可執(zhí)行指令存儲在非短暫性存儲器中，并且可以由包括與各種傳感器、致動器和其他發(fā)動機硬件組合的控制器的控制系統(tǒng)執(zhí)行。本文所述的具體程序可以表示諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等的任何數(shù)量的處理策略中的一個或多個。因此，所示的各種動作、操作和/或功能可以按所示的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或在某些情況下省略。同樣地，處理的順序不是實現(xiàn)本文所述的示例實施例的特征和有點所必需的，而是為了便于說明和描述提供。根據(jù)所使用的特定策略，可重復(fù)執(zhí)行所示的動作、操作和/或功能中的一種或多種。進一步地，所述的動作、操作和/或功能可以圖形地表示待被編程到發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的非短暫性存儲器中的代碼，其中所述動作通過執(zhí)行系統(tǒng)中的指令來實施，該系統(tǒng)包括與電子控制器組合的各種發(fā)動機硬件部件。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所公開的配置和程序本質(zhì)上是示例性的，并且這些具體實施例不被認(rèn)為是限制性的，因為許多改變是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸和其他發(fā)動機類型。本公開的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新穎和非明顯的組合以及子組合。

所附權(quán)利要求特別指出被認(rèn)為是新穎和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以指“一個”要素或“第一”要素或其等同物。此類權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個或多個此類要素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或更多個此類要素。所公開的特征、功能、元素和/或特性的其他組合和子組合可以通過本權(quán)利要求的修改或通過在本申請或相關(guān)申請中呈現(xiàn)的新權(quán)利要求加以要求。無論與原權(quán)利要求的范圍相比是更寬、更窄、相等還是不同，此類權(quán)利要求仍被認(rèn)為包括在本公開的主題內(nèi)。