RU2717864C2 - Method (versions) and engine crankcase ventilation system with supercharging - Google Patents
Method (versions) and engine crankcase ventilation system with supercharging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2717864C2 RU2717864C2 RU2016125478A RU2016125478A RU2717864C2 RU 2717864 C2 RU2717864 C2 RU 2717864C2 RU 2016125478 A RU2016125478 A RU 2016125478A RU 2016125478 A RU2016125478 A RU 2016125478A RU 2717864 C2 RU2717864 C2 RU 2717864C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crankcase
- aspirator
- intake manifold
- vacuum
- throttle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
- F02M25/089—Layout of the fuel vapour installation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/06—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding lubricant vapours
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
- B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
- B60T13/46—Vacuum systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/18—Safety devices; Monitoring
- B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
- F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
- F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
- F01M13/023—Control valves in suction conduit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M33/00—Other apparatus for treating combustion-air, fuel or fuel-air mixture
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M2013/0038—Layout of crankcase breathing systems
- F01M2013/0044—Layout of crankcase breathing systems with one or more valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
- F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
- F01M2013/026—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with pumps sucking air or blow-by gases from the crankcase
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
- F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
- F01M2013/027—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with a turbo charger or compressor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross reference to related applications
Настоящая заявка является частичным продолжением заявки на патент США №13/660,884 «СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫМИ ПАРАМИ», поданной 25 октября 2012 г., полный текст которой настоящим включен в данный документ посредством ссылки для всех целей.This application is a partial continuation of application for US patent No. 13/660,884 "METHODS AND SYSTEMS FOR MANAGING FUEL VAPORS", filed October 25, 2012, the full text of which is hereby incorporated into this document by reference for all purposes.
Область техникиTechnical field
Настоящая заявка относится к способам контроля вентиляции картера двигателя с наддувом.The present application relates to methods for controlling crankcase ventilation of a supercharged engine.
Уровень техники/Сущность изобретенияBACKGROUND / SUMMARY OF THE INVENTION
Системы снижения токсичности автомобиля могут быть выполнены с возможностью хранения топливных паров, образующихся при доливании топлива в бак и образующихся при повседневной работе двигателя в угольном адсорбере. При последующей работе двигателя сохраненные пары могут быть продуты в двигатель для сгорания. Различные подходы могут быть использованы для создания разрежения для подачи топливных паров. Например, разрежение во впускном коллекторе, создаваемое при вращении двигателя, может быть использовано для подачи сохраненных паров топлива. В другом примере наддувочный впускной воздух может быть прямо или косвенно использован для продувки топливных паров. Еще один из примерных подходов показан Алри и соавт. в патенте США 8109259. В нем сжатый воздух направляют через картер для достижения сброса картера. Затем сброс картера смешивается со сбросом адсорбера, содержащим хранящиеся пары топлива. Смешанный сброс затем продувают на вход двигателя.Systems to reduce vehicle toxicity can be configured to store fuel vapors generated by adding fuel to the tank and generated during daily engine operation in a coal adsorber. In subsequent engine operation, stored vapors may be purged into the engine for combustion. Various approaches can be used to create a vacuum for supplying fuel vapors. For example, the vacuum in the intake manifold created by the rotation of the engine can be used to supply stored fuel vapor. In another example, charge-inlet air may be used directly or indirectly to purge fuel vapors. Another exemplary approach is shown by Alri et al. in US patent 8109259. In it, compressed air is directed through the crankcase to achieve a discharge of the crankcase. Then, the crankcase discharge is mixed with the adsorber discharge containing the stored fuel vapor. The mixed discharge is then purged at the engine inlet.
Авторы настоящего изобретения выявили, что такой подход может обладать ограниченными характеристиками при условиях, когда давление в коллекторе (или ДВК) соответствует или близко к условиям окружающей среды (или БД). В частности, при таких условиях имеющаяся степень разрежения для продувки паров топлива может быть низкой, что приведет к большому провалу разрежения. Уменьшение степени разрежения продувки может привести к неполной продувке и ухудшению свойств выбросов. Кроме того, в некоторых примерах можно пожертвовать экономией топлива в пользу увеличения разрежения для продувки топлива, например, посредством повторного запуска двигателя гибридного электрического автомобиля (ГЭА), снизив использование изменения фаз распределительного вала или высоты подъема клапанов. В других подходах возможно применение электрических насосов для продувки пара для сохранения экономии топлива. Однако такие насосы могут быть дорогими, и электроэнергия для их питания может увеличить паразитную нагрузку, снижающую экономию топлива. Кроме того, в условиях с более низким давлением наддува сжатый воздух может не подходить для продувки картера.The authors of the present invention revealed that such an approach may have limited characteristics under conditions when the pressure in the reservoir (or DCK) corresponds to or close to environmental conditions (or DB). In particular, under such conditions, the available degree of rarefaction for purging the fuel vapor may be low, which will lead to a large failure of the vacuum. Reducing the purge rarefaction can lead to incomplete purge and deterioration of emission properties. In addition, in some examples, fuel economy could be sacrificed in favor of increasing the vacuum to purge the fuel, for example, by restarting the engine of a hybrid electric vehicle (GEA), reducing the use of camshaft phase changes or valve lift heights. Other approaches may use electric pumps to purge steam to maintain fuel economy. However, such pumps can be expensive, and electricity to power them can increase the parasitic load, which reduces fuel economy. In addition, under conditions of lower boost pressure, compressed air may not be suitable for purging the crankcase.
В одном из примеров вышеуказанная проблема может быть, как минимум частично решена посредством способа для двигателя с наддувом, содержащего в условиях работы с наддувом создание разрежения у первого аспиратора с использованием перепускного потока компрессора. Затем в условиях работы без наддува способ содержит увеличение разрежения во впускном коллекторе посредством создания разрежения у второго аспиратора с использованием перепускного потока впускного дросселя. Кроме того, при любых условиях способ содержит применение созданного разрежения для продувки топливных паров из адсорбера и картера во впускной коллектор. Таким образом, один или несколько аспираторов могут быть использованы для увеличения низкого разрежения во впускном коллекторе и увеличения эффективности продувки.In one example, the aforementioned problem can be at least partially solved by a method for a supercharged engine, comprising, in supercharged conditions, creating a vacuum at the first aspirator using a compressor bypass. Then, in a naturally aspirated operating environment, the method comprises increasing the vacuum in the intake manifold by creating a vacuum at the second aspirator using the intake throttle bypass. In addition, under any conditions, the method comprises applying the created vacuum to purge fuel vapors from the adsorber and the crankcase into the intake manifold. Thus, one or more aspirators can be used to increase low vacuum in the intake manifold and increase purge efficiency.
В другом примере способ для двигателя с наддувом может содержать в условиях работы с наддувом создание разрежения у первого эжектора с использованием перепускного потока воздуха компрессора, применение разрежения к картеру для вытягивания топливных паров в первый эжектор, а при условиях крейсерского режима и во время вытягивания паров в первый эжектор - направление дополнительных топливных паров из картера во впускной коллектор через клапан вентиляции картера. Таким образом, при условиях работы с низким наддувом возможна продувка дополнительных топливных паров из картера.In another example, a method for a supercharged engine may include, under conditions of supercharging, creating a vacuum at the first ejector using a compressor bypass air flow, applying vacuum to the crankcase to draw the fuel vapor into the first ejector, and under cruising conditions during the vapor recovery in the first ejector is the direction of additional fuel vapors from the crankcase to the intake manifold through the crankcase ventilation valve. Thus, under low-boost operating conditions, additional fuel vapors can be purged from the crankcase.
Например, в условиях работы без наддува топливные пары (из топливного бака), ранее хранившиеся в адсорбере, могут быть втянуты на впуск двигателя вместе с топливными парами из картера. В частности, и пары адсорбера, и картерные газы могут быть втянуты во впускной коллектор в первом общем направлении с использованием разрежения во впускном коллекторе. В варианте осуществления изобретения можно увеличить разрежение во впускном коллекторе (например, когда давление в коллекторе по существу равно атмосферному давлению), направив как минимум часть впускного воздуха через аспиратор, установленный в перепускном канале дросселя, и создав дополнительное разрежение на аспираторе. В качестве альтернативы разрежение во впускном коллекторе можно использовать, направив картерные газы через аспиратор и создав дополнительное разрежение на аспираторе. Таким образом, перепускной поток дросселя используют для втягивания топливных паров в условиях работы без наддува.For example, in a naturally aspirated environment, fuel vapors (from the fuel tank) previously stored in the adsorber can be drawn into the engine inlet along with the fuel vapors from the crankcase. In particular, both adsorber vapors and crankcase gases can be drawn into the intake manifold in a first general direction using vacuum in the intake manifold. In an embodiment of the invention, it is possible to increase the vacuum in the intake manifold (for example, when the pressure in the manifold is substantially equal to atmospheric pressure) by directing at least a portion of the intake air through an aspirator installed in the bypass duct of the throttle and creating additional vacuum on the aspirator. Alternatively, vacuum in the intake manifold can be used by directing crankcase gases through the aspirator and creating additional vacuum on the aspirator. Thus, the throttle bypass flow is used to draw in fuel vapors in naturally aspirated conditions.
В условиях работы с наддувом топливные пары из адсорбера и картера могут быть втянуты на вход компрессора за счет разрежения, создаваемого у аспиратора, установленного в перепускном канале компрессора. В этом отношении, и пары адсорбера, и картерные газы могут быть втянуты во впускной коллектор через вход компрессора в первом общем направлении. Таким образом, перепускной поток компрессора используют для втягивания топливных паров в условиях работы с наддувом.Under conditions of working with pressurization, fuel vapors from the adsorber and the crankcase can be drawn into the compressor inlet due to the vacuum created in the aspirator installed in the compressor bypass channel. In this regard, both the adsorber vapor and the crankcase gases can be drawn into the intake manifold through the compressor inlet in a first general direction. Thus, the bypass flow of the compressor is used to draw in fuel vapors in supercharged conditions.
Кроме того, в условиях работы с более низким уровнем наддува, например, в крейсерском режиме, во впускном коллекторе может присутствовать небольшое разрежение (например, давление в коллекторе ниже барометрического в пределах порогового значения). В этих условиях, в то время как топливные пары из картера могут быть втянуты на вход компрессора за счет разрежения, созданного на аспираторе, установленном в перепускном канале компрессора, дополнительные топливные пары могут быть вытянуты из картера непосредственно во впускной коллектор за счет разрежения в коллекторе.In addition, in conditions of operation with a lower boost level, for example, in cruising mode, a small vacuum may be present in the intake manifold (for example, the pressure in the manifold is lower than the barometric pressure within the threshold value). Under these conditions, while fuel vapors from the crankcase can be pulled into the compressor inlet due to the vacuum created on the aspirator installed in the compressor bypass, additional fuel vapors can be pulled from the crankcase directly into the intake manifold due to vacuum in the manifold.
Таким образом, один или несколько аспираторов, установленных в системе двигателя, могут быть успешно использованы для создания дополнительного разрежения для продувки топливных паров адсорбера и картера. Посредством использования перепускного потока дросселя или картерного потока для создания разрежения у аспиратора в условиях работы без наддува разрежение во впускном коллекторе может быть увеличено при условиях, если в ином случае образуется большая впадина разрежения. Посредством использования перепускного потока компрессора для создания разрежения у другого аспиратора в условиях работы с наддувом созданное разрежение может использоваться для вытягивания топливных паров адсорбера и картера во впускной коллектор с перемещением паров в том же направлении, что и в условиях работы без наддува. Кроме того, топливные пары могут быть выведены из картера даже в условиях работы с низким наддувом. Обычная обработка топливных паров из адсорбера и картера, а также односторонний поток паров в условиях работы с наддувом и без наддува, снижают сложность системы и обеспечивают преимущество, состоящее в использовании меньшего количества компонентов и которое должно достигаться без снижения эффективности продувки. Например, в картере может быть использован один маслоотделитель. За счет использования имеющегося потока воздуха для создания разрежения продувки на аспираторах снижается необходимость в специальных насосах, что снижает соответствующие паразитные нагрузки. Таким образом, характеристики выбросов улучшаются без сокращения экономии топлива.Thus, one or more aspirators installed in the engine system can be successfully used to create additional vacuum to purge the fuel vapor of the adsorber and crankcase. By using the bypass flow of the throttle or crankcase to create a vacuum at the aspirator under naturally aspirated conditions, the vacuum in the intake manifold can be increased under conditions if otherwise a large depression is formed. By using the compressor bypass flow to create a vacuum at another aspirator under pressurized conditions, the created vacuum can be used to draw the fuel vapor of the adsorber and crankcase into the intake manifold with the vapor moving in the same direction as in the case of naturally aspirated operation. In addition, fuel vapors can be removed from the crankcase even in low-pressure applications. Conventional treatment of the fuel vapor from the adsorber and the crankcase, as well as a one-way vapor flow in supercharged and naturally aspirated conditions, reduce the complexity of the system and provide the advantage of using fewer components and which should be achieved without compromising purge efficiency. For example, a single oil separator may be used in a crankcase. By using the available air flow to create a blowdown vacuum on aspirators, the need for special pumps is reduced, which reduces the corresponding parasitic loads. In this way, emission characteristics are improved without reducing fuel economy.
Следует понимать, что вышеуказанное краткое описание приведено лишь для упрощенного представления концепций, которые далее раскрыты более подробно. Оно не предназначено для определения ключевых или основных отличительных признаков предмета настоящего изобретения, объем которого определен пунктами формулы, приведенными после раскрытия. Далее, заявленный предмет изобретения не ограничивается вариантами осуществления, устраняющими какие-либо вышеуказанные недостатки или недостатки в любой другой части настоящего описания.It should be understood that the above brief description is provided only for a simplified presentation of the concepts, which are further disclosed in more detail. It is not intended to determine the key or main distinguishing features of the subject of the present invention, the scope of which is determined by the claims given after disclosure. Further, the claimed subject matter is not limited to the implementation options that eliminate any of the above disadvantages or disadvantages in any other part of the present description.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Предмет настоящего раскрытия будет более понятным при прочтении следующего подробного описания вариантов осуществления, не имеющих ограничительного характера, со ссылкой на приложенные чертежи, где:The subject of this disclosure will be more readily apparent upon reading the following detailed description of non-limiting embodiments with reference to the attached drawings, where:
На ФИГ. 1-3 показан пример варианта осуществления системы двигателя, выполненной с возможностью использования нескольких аспираторов для увеличения разрежения в коллекторе для совместной продувки топливных паров из топливной системы и вентиляционной системы картера.In FIG. 1-3, an example of an embodiment of an engine system configured to use multiple aspirators to increase vacuum in a manifold for co-purging fuel vapors from a fuel system and a crankcase ventilation system is shown.
На ФИГ. 4 представлена схема примера изменения впадины разрежения в коллекторе при использовании нескольких аспираторов на ФИГ. 1-3.In FIG. 4 is a diagram of an example of a change in the depression depression in the manifold when using several aspirators in FIG. 1-3.
На ФИГ. 5 показан способ создания разрежения на множестве аспираторов на ФИГ. 1-5 в условиях работы с наддувом и без наддува для обеспечения совместной обработки продувки топливных паров и вентиляции картера.In FIG. 5 shows a method of creating a vacuum on a plurality of aspirators in FIG. 1-5 in the conditions of work with pressurization and without pressurization to ensure joint processing of purging fuel vapors and crankcase ventilation.
На ФИГ. 6, 7 и 8 показаны дополнительные примеры вариантов осуществления системы двигателя с усилением вентиляции картера.In FIG. 6, 7 and 8 show further examples of embodiments of an engine system with enhanced crankcase ventilation.
На ФИГ. 9 показан пример способа для вентиляции картера в условиях работы двигателя с наддувом в крейсерском режиме.In FIG. Figure 9 shows an example of a method for crankcase ventilation under cruising conditions of a supercharged engine.
На ФИГ. 10 показан пример эксплуатации с вентиляцией картера при разных условиях работы двигателя.In FIG. 10 shows an example of operation with crankcase ventilation under different engine operating conditions.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Представлены способы и системы для увеличения разрежения в коллекторе в условиях работы двигателя с наддувом и без наддува за счет разрежения, созданного на множестве аспираторов, соединенных с системой двигателя (например, аспираторы и система двигателя на ФИГ. 1-3 и 6-8). Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнения управляющих алгоритмов, таких как примерный алгоритм на ФИГ. 5, для отвода части сжатого воздуха через первый аспиратор в условиях работы с наддувом, в то время как часть впускного воздуха отводится через второй аспиратор в условиях работы без наддува для увеличения разрежения, созданного для продувочных операций. Кроме того, картерный поток может быть использован аспиратором для увеличения разрежения во впускном коллекторе. Увеличенное разрежение может затем быть использовано для совместного вытягивания топливных паров из адсорбера топливной системы и вентиляционной системы картера. Таким образом, может быть увеличено (ФИГ. 4) разрежение во впускном коллекторе для увеличения эффективности продувки. Дополнительно, в условиях понижения наддува двигателя продувка картера может происходить одновременно на вход компрессора и во впускной коллектор (ФИГ. 9). Продувка системы двигателя может быть произведена в условиях работы с наддувом, без наддува, а также в условиях с пониженным наддувом (ФИГ. 10). Посредством координации и комбинирования продувки топливных паров с вентиляцией картера достигаются общие преимущества.Methods and systems are presented for increasing the vacuum in the manifold under conditions of operation of a supercharged and naturally aspirated engine due to a vacuum created on a plurality of aspirators connected to an engine system (for example, aspirators and an engine system in FIGS. 1-3 and 6-8). The engine controller may be configured to execute control algorithms, such as the example algorithm in FIG. 5, to remove part of the compressed air through the first aspirator in supercharged conditions, while part of the intake air is discharged through the second aspirator in naturally aspirated conditions to increase the vacuum created for purge operations. In addition, the crankcase can be used with an aspirator to increase the vacuum in the intake manifold. The increased vacuum can then be used to jointly draw fuel vapors from the adsorber of the fuel system and the crankcase ventilation system. Thus, the vacuum in the intake manifold can be increased (FIG. 4) to increase the purge efficiency. Additionally, under conditions of lowering engine boost, crankcase purging can occur simultaneously at the compressor inlet and into the intake manifold (FIG. 9). The engine system may be purged under conditions of supercharged operation, naturally aspirated, and also in conditions with reduced supercharging (FIG. 10). By coordinating and combining the purging of fuel vapors with crankcase ventilation, overall benefits are achieved.
Предмет настоящего раскрытия далее описан при помощи примеров и ссылок на определенные проиллюстрированные варианты осуществления изобретения. Компоненты, которые могут быть по существу одинаковыми в одном или нескольких вариантах осуществления обозначены соответствующим образом и описаны с минимальными повторами. Однако следует учитывать, что компоненты, обозначенные соответствующим образом в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия, могут, как минимум частично различаться. Следует учитывать, что чертежи в настоящем раскрытии являются схематическими. Виды изображенных вариантов осуществления обычно показаны не в масштабе; пропорции, размер элементов и номера отличительных признаков могут быть намеренно искажены, чтобы можно было лучше рассмотреть отдельные отличительные признаки или соотношения.The subject of the present disclosure is further described by way of examples and references to certain illustrated embodiments of the invention. Components that may be substantially the same in one or more embodiments are indicated accordingly and described with minimal repetitions. However, it should be borne in mind that the components designated accordingly in various embodiments of the present disclosure may at least partially vary. It should be understood that the drawings in this disclosure are schematic. The views of the depicted embodiments are usually not shown to scale; the proportions, size of elements, and distinguishing feature numbers may be intentionally distorted so that you can better consider individual distinctive features or relationships.
Что касается ФИГ. 1, на ней показаны аспекты примерной системы 100 двигателя для автомобиля. Система двигателя выполнена с возможностью сжигания топливных паров, накопленных, по меньшей мере, в одном из ее компонентов. Система 100 двигателя содержит многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, в основном обозначенным позиционным номером 10, который может быть использован как часть движительной системы автомобиля. Двигателем 10 можно управлять, по меньшей мере, частично, при помощи управляющей системы, содержащей контроллер 12, а также посредством команд водителя 130 автомобиля, подаваемых через устройство 132 ввода. В этом примере устройство 132 ввода содержит педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала положения педали (ПП).As for FIG. 1, aspects of an exemplary
Двигатель 10 содержит дроссель 20 воздухозаборника, соединенный с возможностью гидравлического сообщения с впускным коллектором 144 двигателя по впускному каналу 142. Воздух может входить во впускной канал 142 из системы впуска воздуха (СВВ), содержащей очиститель 33 воздуха, выполненный с возможностью сообщения с окружающей средой, в которой находится автомобиль. Положение дросселя 20 можно изменять с помощью контроллера 12 посредством сигнала, подаваемого на электромотор или привод, оснащенный дросселем 20, что составляет конфигурацию, обычно называемую электронным управлением дросселем (ЭУД). Таким образом, дроссель 20 может быть выполнен с возможностью изменения впуска воздуха, подаваемого во впускной коллектор 144, и множество цилиндров. Датчик 58 массового расхода воздуха может быть установлен во впускном канале 142 для подачи сигнала массового расхода воздуха (МРВ). Датчик 162 давления воздуха в коллекторе может быть соединен с впускным коллектором 144 для передачи сигнала о давлении воздуха в коллекторе (ДВК) в контроллер 12.The
Система 100 двигателя может дополнительно содержать компрессор 14 турбонагнетателя для обеспечения наддува во впускной коллектор 144. Компрессор 14 может быть выполнен с возможностью механического соединения и приведения в действие турбиной, работающей на горячих отработавших газах, поступающих из двигателя. В конфигурации, проиллюстрированной на ФИГ. 1, компрессор турбонагнетателя также получает свежий воздух от очистителя 33 воздуха и направляет сжатый воздух через промежуточный охладитель 18. Промежуточный охладитель охлаждает сжатый воздух, который затем проходит через дроссель 20 во впускной коллектор 144.The
Перепускная линия 135 компрессора может быть установлена параллельно компрессору 14 для отвода части впускного воздуха, сжимаемого компрессором 14, обратно к участку выше по потоку относительно компрессора. Количеством воздуха, отводимого по перепускной линии 135, можно управлять посредством открытия перепускного клапана 106 компрессора (ПКК). Посредством управления ПКК 106 и изменения количества воздуха, отводимого по перепускной линии 135 компрессора, можно регулировать давление наддува ниже по потоку от компрессора. Это, в свою очередь, обеспечивает регулирование наддува и регулирование помпажа. Кроме того, управление ПКК 106 может снизить давление на объем воздуха между компрессором 14 и дросселем 20 для устранения проблем шума и т.д. Датчик 160 давления на входе компрессора выполнен с возможностью соединения непосредственно выше по потоку относительно компрессора для передачи сигнала о давлении на входе компрессора (ДнВК) контроллеру 12.The
Первый аспиратор 116 может быть соединен с перепускной линией 135 компрессора. В частности, первый аспиратор 116 может быть установлен в первой трубке 138, установленной параллельно перепускной линии 135 компрессора. Таким образом, посредством открытия ПКК 106 можно изменять количество сжатого воздуха, отводимого через перепускную линию 135 компрессора и аспиратор 116. Аспиратор также может быть назван эжектором, трубкой Вентури или струйным насосом. Таким образом, эжектор может быть пассивным устройством создания разрежения. В некоторых вариантах осуществления первая трубка 138 может дополнительно содержать регулирующий клапан 122 первого аспиратора, установленный выше по потоку от впуска первого аспиратора 116 для изменения скорости расхода воздуха, проходящего через первый аспиратор 116. Например, в течение периода увеличения давления регулирующий клапан 122 первого аспиратора можно закрыть для ускорения увеличения давления наддува (и тем самым уменьшения турбоямы). Для сравнения, при открытии регулирующего клапана 122 первого аспиратора, когда увеличение наддува не требуется, создание разрежения может быть восстановлено, как только установится достаточное давление наддува. В одном примере регулирующий клапан 122 первого аспиратора закрыт только при начальном (и сильном) нажатии водителем педали акселератора. Таким образом, в условиях работы с наддувом у первого аспиратора разрежение создается с использованием потока перепускной линии компрессора. Таким образом, если регулирующий клапан 122 первого аспиратора был постоянно открыт, возможно снижение скорости увеличения давления во впускном коллекторе при переходе, когда требуется максимальная мощность двигателя.The
Система 100 двигателя может содержать одно или несколько устройств потребления разрежения, приводимых в действие разрежением. Например, система 100 двигателя может содержать тормозной усилитель 140, соединенный с колодками колесных тормозов (не показаны) автомобиля. Тормозной усилитель 140, включая вакуумный бачок 184 тормозного усилителя, может быть соединен с впускным коллектором 144 посредством обратного клапана 73. Обратный клапан 73 позволяет воздуху проходить во впускной коллектор 144 из тормозного усилителя 140 и ограничивает поток воздуха в тормозной усилитель 140 из впускного коллектора 144. Тормозной усилитель 140 может содержать вакуумный бачок 184 (или вакуумную полость) за диафрагмой 183 тормозного усилителя для увеличения усилия, создаваемого водителем 130 автомобиля посредством тормозной педали 152 для применения колесных тормозов автомобиля (не показаны).The
Вакуумный бачок 184 может также получать разрежение из аспиратора 30 или впускного коллектора 144. В частности, часть впускного воздуха может течь из места выше по потоку от впускного дросселя 20 во впускной коллектор 144 по трубке 137. Протекая по трубке 137, воздух может проходить через аспиратор 30, создавая разрежение на впуске аспиратора. Контроль части впускного воздуха, отводимого через аспиратор 30, а затем - разрежения, создаваемого на аспираторе 30, может осуществляться клапаном 60 трубки. Кроме того, обратный клапан 56, установленный между впуском разрежения аспиратора и тормозным усилителем 140, может предотвратить обратный поток разрежения из резервуара 184 тормозного усилителя в направлении аспиратора 30. Уровень разрежения на тормозном усилителе 140 может быть оценен датчиком 146 давления.The
Впускной коллектор 144 выполнен с возможностью подачи впускного воздуха или воздушно-топливной смеси во множество камер сгорания двигателя 10. Камеры сгорания могут быть предусмотрены над картером 114, заполненным смазочным материалом, в котором поршни камер сгорания, выполненные с возможностью возвратно-поступательного движения, могут обеспечивать вращение коленчатого вала. Поршни с возможностью возвратно-поступательного движения могут быть, по существу, изолированы от картера посредством одного или более поршневых колец, которые предотвращают попадание воздушно-топливной смеси и газов, образующихся при сгорании, в картер. Тем не менее, значительное количество топливных паров, «несгоревшего» воздуха и отработавших газов может быть пропущено поршневыми кольцами и может со временем попадать в картер. Дополнительные пропущенные газы могут попадать в картер, протекая через сальники впускных и выпускных клапанов. Для уменьшения неблагоприятного воздействия топливных паров на вязкость смазочного материала двигателя и для уменьшения выбросов паров в атмосферу картер может быть подвержен непрерывной или периодической вентиляции, как описано ниже. Продувание газов в картере может снизить влажность в картере. Таким образом, влажность и последующая конденсация влаги в картере могут предшествовать образованию осадка в двигателе. В конфигурации, показанной на ФИГ. 1, клапан 28 вентиляции картера управляет продувкой топливных паров из картера во впускной коллектор через вентиляционную линию 80 картера.The
В одном варианте осуществления изобретения клапан 28 вентиляции картера может быть односторонним клапаном, обеспечивающим постоянный вывод картерных газов изнутри картера 114 перед подсоединением к впускному коллектору 144. Односторонний клапан может обеспечивать герметичность, если поток через вентиляционную линию 80 картера изменит направление на противоположное. В другом варианте осуществления изобретения клапан 28 вентиляции картера может менять свои ограничения потока в ответ на падение в нем давления (или степень расхода через него). Еще в других примерах клапан вентиляции картера может представлять собой клапан с электронным управлением. В этом отношении контроллер 12 может давать сигнал на изменение положения клапана от открытого положения (или положения высокого расхода) до закрытого положения (или положение низкого расхода) или наоборот, или любое промежуточное положение между ними.In one embodiment of the invention, the
Следует понимать, что, в связи с использованием в данном изобретении, поток вентиляции картера означает поток топливных паров и газов из картера во впускной коллектор по вентиляционной линии 80. Аналогично, в связи с использованием в данном изобретении, обратный поток в картере означает поток топливных паров и газов по вентиляционной линии 80 из впускного коллектора в картер. Обратный поток может возникать, когда давление во впускном коллекторе выше давления в картере (например, при работе двигателя с наддувом). В некоторых вариантах осуществления обратный клапан 54 может быть присоединен между впускным коллектором 144 и картером 114 в вентиляционной линии 80 для предотвращения обратного потока в картере. Давление топливных паров в картере 114 может быть определено датчиком 62 давления в картере.It should be understood that, in connection with the use in this invention, the crankcase ventilation flow means the flow of fuel vapors and gases from the crankcase to the intake manifold through the
Картер 114 может содержать один или несколько маслоотделителей 96 для отделения масла от картерных паров (или пропущенного газа) перед продувкой паров во впускной коллектор 144. Предусмотрен только один маслоотделитель 96, так как конфигурация на ФИГ. 1 обеспечивает однонаправленную вентиляцию картера, как описано ниже.The
Если БД>ДВК (например, в условиях работы без наддува), свежий воздух втягивается в картер 114 из воздухоочистителя 33 по вентиляционной трубке 178. Картерные топливные пары и газы затем выпускаются в первом направлении по вентиляционной линии 80, через обратный клапан 54 и во впускной коллектор 144 с применением разрежения во впускном коллекторе. Затем, когда ДВК>БД (например, в условиях работы с наддувом), картерные топливные пары втягиваются в том же первом направлении по вентиляционной линии 80 с применением разрежения, создаваемого у первого аспиратора 116. Таким образом, условия работы с наддувом могут присутствовать, когда впускное давление дросселя 20 (например, давление на входе дросселя или ДВД) выше впускного давления компрессора 14 (например, давление на входе компрессора или ДнВК). Картерные топливные пары могут быть направлены на вход компрессора 14 из первого аспиратора 116 перед подачей на впускной коллектор 144. Обратный клапан 51, установленный в вакуумной линии между входом компрессора и картером, предотвращает обратный поток из компрессора в картер. Таким образом, картерные газы могут быть втянуты во впускной коллектор в том же направлении через маслоотделитель 96 в условиях работы с наддувом и без наддува с учетом однонаправленной вентиляции картера. В данном случае однонаправленная вентиляция картера означает газы, выходящие из картера 114 посредством маслоотделителя 96, а не по вентиляционной трубке 178. Таким образом, такой однонаправленный поток обеспечивает уменьшение количества используемых компонентов, так как требуется только один маслоотделитель 96 на выходе картера для удаления масла из просочившегося газа. В альтернативных вариантах системы с двунаправленным потоком вентиляционная трубка картера может передавать поток в обоих направлениях. В этом отношении, практически всегда обеспечивая разрежение в вентиляционной линии 80, поток в вентиляционной трубке 178 практически всегда может быть направлен из картера 114 к воздухоочистителю 33.If the BD> DVK (for example, in naturally aspirated conditions), fresh air is drawn into the
Следует понимать, что ДВК может быть ниже БД даже в условиях работы с наддувом, основываясь на положении впускного дросселя 20. Условия работы с наддувом могут быть измерены датчиком давления на входе дросселя (не показан на ФИГ. 1, 2 и 3), установленным ниже по потоку от компрессора 14 и выше по потоку от впускного дросселя 20. Например, условия работы с наддувом могут содержать условия, в которых ДВК>БД и давление на входе дросселя (ДВД) также больше ДнВК (ДВД>ДнВК). Условия работы без наддува могут содержать ДВД, по существу равное БД. ДВД могут также называть давлением наддува.It should be understood that the DVK can be lower than the DB even in the conditions of working with boost, based on the position of the
Система 100 двигателя дополнительно содержит топливный бак 26, в котором хранится летучее жидкое топливо, сгорающее в двигателе 10. Для того чтобы избежать выброса топливных паров из топливного бака в атмосферу, вентиляцию топливного бака с выходом в атмосферу осуществляют через адсорбер 22. Адсорбер может иметь значительную вместительность для хранения углеводородного топлива, спиртового топлива и/или эфирного топлива в адсорбированном состоянии; он может быть заполнен гранулами из активированного угля и/или, например, другим материалом, обеспечивающим большую площадь поверхности. Тем не менее, долгая адсорбция топливных паров в итоге приведет к уменьшению вместительности адсорбера для дальнейшего хранения топлива. Поэтому адсорбер могут периодически продувать для удаления адсорбированного топлива, в соответствии с нижеуказанным раскрытием. В конфигурации, показанной на ФИГ. 1, продувочный клапан 118 адсорбера управляет продувкой топливных паров из картера во впускной коллектор через продувочную линию 82. Обратный клапан 52 выполнен с возможностью соединения с продувочной линией 82 для предотвращения обратного потока из впускного коллектора 144 в адсорбер 22.The
Когда соблюдены условия продувки, такие как условия, когда адсорбер насыщен, пары, сохраненные в адсорбере 22 топливных паров, могут быть продуты во впускной коллектор 144 путем открытия продувочного клапана 118 адсорбера. Несмотря на то, что показан один адсорбер 22, следует понимать, что любое количество адсорберов может быть соединено с системой 100 двигателя. В одном примере продувочный клапан 118 абсорбера может быть электромагнитным клапаном, причем открытие или закрытие клапана выполняется путем приведения в действие продувочного клапана адсорбера. Адсорбер 22 дополнительно содержит вентиляционное отверстие 117 для направления газов из адсорбера 22 в атмосферу при хранении или улавливании паров топлива из топливного бака 26. Вентиляционное отверстие 117 также выполнено с возможностью пропускания свежего воздуха в адсорбер 22 топливных паров при продувке хранящихся топливных паров во впускной коллектор 144 через продувочную линию 82 и продувочный клапан 118. Хотя в этом примере вентиляционное отверстие 117 сообщается со свежим не нагретым воздухом, могут быть использованы и другие модификации. Вентиляционное отверстие 117 может содержать клапан 120 вентиляции адсорбера для регулировки потока воздуха и паров между адсорбером 22 и атмосферой. Также блокировочный клапан паров (не показан) может быть установлен между топливным баком 26 и адсорбером 22 топливных паров. Также датчик давления топливного бака (не показан) может быть установлен в линии между топливным баком 26 и адсорбером 22 топливных паров.When purge conditions are met, such as when the adsorber is saturated, the vapors stored in the
Если БД>ДВК (например, в условиях работы без наддува), топливные пары втягиваются из адсорбера 22 в первом направлении в продувочной линии 82 во впускной коллектор 144 с применением разрежения во впускном коллекторе. Затем, когда ДВД>ДнВК (например, в условиях работы с наддувом), картерные топливные пары втягиваются в том же первом направлении по вентиляционной линии 82 на вход компрессора с применением разрежения, создаваемого у первого аспиратора 116. Топливные пары затем продувают на впускной коллектор. Таким образом, картерные газы и топливные пары могут быть одинаково обработаны и совместно перемещены во впускной коллектор в одном направлении в условиях работы с наддувом и без наддува. В варианте осуществления на ФИГ. 1 применяют перепускной поток компрессора для создания разрежения у первого аспиратора в условиях работы с наддувом и используют созданное разрежение для продувки топливных паров картера и картерных газов на впуск двигателя в условиях работы с наддувом. Кроме того, в варианте осуществления изобретения применяют разрежение во впускном коллекторе для продувки картерных топливных паров и картерных газов на впуск двигателя в условиях работы без наддува.If the BD> DVK (for example, in conditions of operation without boost), the fuel vapor is drawn from the
Контроллер 12 может быть выполнен в качестве микрокомпьютера, содержащего микропроцессорное устройство, порты ввода/вывода, электронную среду хранения выполняемых программ и калибровочных значений, оперативное запоминающее устройство, энергонезависимое запоминающее устройство и шину данных. Контроллер 12 может получать различные сигналы от датчиков 16, соединенных с двигателем 10, таких как датчик 58 МРВ, датчик 162 ДВК, датчик 62 вентиляционного давления в картере, датчик 160 ДнВК, датчик давления на впуске дросселя (ДВД) (660 на ФИГ. 6-8); датчик 146 давления тормозного усилителя и т.д. Кроме того, контроллер 12 может контролировать и регулировать положение разных приводов 81 на основании данных различных датчиков. Эти приводы могут содержать, например, дроссель 20, системы впускных и выпускных клапанов, продувочный клапан 118 адсорбера, клапан 117 вентиляции адсорбера, клапан 28 вентиляции картера, ПКК 106, регулирующие клапаны 122 и 60 аспиратора и компрессор 14. Постоянное запоминающее устройство электронной среды хранения данных в контроллере 12 может быть запрограммировано с помощью машиночитаемых данных, представляющих собой инструкции, исполняемые процессором для осуществления способов, раскрытых ниже, а также других вариантов, предвиденных, но не указанных отдельно. Примерные способы и алгоритмы управления раскрыты в настоящей заявке со ссылкой на ФИГ. 5 и 9.The
На ФИГ. 2 изображен альтернативный вариант 200 осуществления системы 10 двигателя, где разрежение во впускном коллекторе усиливается в условиях работы без наддува аспиратором, установленным параллельно впускному дросселю. В частности, второй аспиратор 216 установлен в трубке 238 параллельно впускному дросселю 20, также называемой здесь перепускным каналом 238 дросселя. Перепускной дроссельный клапан 222 можно открыть для отведения части впускного воздуха, полученного из воздухоочистителя 33 из области выше по потоку от дросселя 20, по трубке 238 во впускной коллектор 144 ниже по потоку от дросселя 20. Воздух, проходящий через перепускной канал 238 дросселя, может быть направлен от впуска второго аспиратора 216 на выход аспиратора. Поток через аспиратор может быть использован для разрежения, втягиваемого из вакуумного входа второго аспиратора 216. Посредством регулирования количества воздуха, отводимого через перепускной канал 238 дросселя, можно регулировать степень разрежения, создаваемого у второго аспиратора 216.In FIG. 2 depicts an
Разрежение, создаваемое у второго аспиратора 216, можно применять в сочетании с разрежением во впускном коллекторе в условиях работы без наддува для перемещения топливных паров из каждого картера и адсорбера во впускной коллектор 144 двигателя для продувки. Обратный клапан 70, соединенный с вакуумным входом второго аспиратора 216, предотвращает обратный поток в аспиратор. За счет использования разрежения во впускном коллекторе, увеличенного аспиратором, может быть уменьшена впадина разрежения, которая образуется в ином случае, когда ДВК приблизится или будет равным БД. Как показано на ФИГ. 4, посредством уменьшения впадины разрежения в коллекторе увеличивают эффективность продувки и значительно снижают потребность (для соответствия необходимости в разрежении во впадине разрежения) в вакуумном насосе.The vacuum generated by the
Следующий вариант 300 осуществления изобретения системы 10 двигателя изображен на ФИГ. 3, где система двигателя содержит третий аспиратор для увеличения разрежения во впускном коллекторе. В частности, третий аспиратор 316 установлен в вентиляционной линии 80 картера между выпуском картера 114 и впускным коллектором 144. В условиях работы без наддува впускной воздух подают из области ниже по потоку от воздухоочистителя 33 в картер 114 по вентиляционной трубке 178, а оттуда картерные газы направляют на вход компрессора по вентиляционной линии 80. Картерный поток используют посредством установки третьего аспиратора 316 в вентиляционной линии 80 так, чтобы весь картерный поток был направлен через третий аспиратор 316. В одном варианте осуществления изобретения третий аспиратор 316 может быть аналогом воздушной заслонки, причем снижается необходимость в специально предназначенном клапане вентиляции (например, клапан 28 на ФИГ 1-2). В изображенном варианте осуществления изобретения, где третий аспиратор имеет свойства воздушной заслонки, с перепадом давления около 10 кПа, воздушная заслонка может привести к постоянной скорости потока при любых перепадах давления, превышающих 10 кПа, например.A
В условиях работы без наддува разрежение, созданное на третьем аспираторе 316, затем используют в дополнение к разрежению, созданному у первого аспиратора 116, для втягивания топливных паров из картера и адсорбера во впускной коллектор двигателя. Посредством увеличения разрежения, создаваемого разрежением во впускном коллекторе и разрежением, созданным путем использования картерного потока, может быть достигнуто разрежение, требуемое для продувки топливных паров, в частности, при условиях, если в ином случае возможно появление впадины разрежения в коллекторе, без необходимости в специально вакуумном насосе. В условиях работы с наддувом перепускной поток компрессора может быть использован у первого аспиратора 116, а также для вытягивания топливных паров продувки из газов адсорбера и картера по продувочной линии 82 и вентиляционной линии 80 на вход компрессора 14. Следует понимать, что топливные пары из адсорбера и картера втягиваются во впускной коллектор в общем направлении в условиях работы без наддува. Аналогично, топливные пары из адсорбера и картера втягиваются на входе компрессора в общем направлении в условиях работы с наддувом. Таким образом, конфигурация позволяет картерным газам вытекать из картера в общем направлении в условиях работы с наддувом и без наддува, что позволяет использовать один маслоотделитель 96 на выходе из картера. Для сравнения, при конфигурации с двусторонним потоком потребовалось бы несколько маслоотделителей с каждой стороны картера. Таким образом, конфигурация не только предусматривает совместную обработку топливных паров адсорбера и картерных газов, но и преимущества, состоящие в использовании меньшего количества компонентов.Under boost conditions, the vacuum created on the
Хотя на ФИГ. 2 показано увеличение разрежения продувки, обеспеченное впускным коллектором с разрежением, созданным с использованием перепускного потока дросселя, а на ФИГ. 3 показано увеличение разрежения продувки, обеспеченное впускным коллектором с разрежением, созданным картерным потоком, в других вариантах осуществления система двигателя может быть выполнена с возможностью содержания второго аспиратора 216 (на ФИГ. 2) и третьего аспиратора 316 (на ФИГ. 3) так, чтобы продувочное разрежение могло быть увеличено перепускным потоком дросселя и картерным потоком. Следует понимать, что в вариантах осуществления двигателя на ФИГ. 1 и 2 показан первый аспиратор 116, втягивающий топливные пары из картера 114 через клапан 28 вентиляции картера. В варианте осуществления на ФИГ. 3 топливные пары из картерного потока проходят через третий аспиратор 316 перед направлением в первый аспиратор 116. Таким образом, или клапан 28 вентиляции картера, или третий аспиратор 316 (или воздушная заслонка в качестве третьего аспиратора) могут ограничивать скорость потока топливных паров, выходящих из картера 114 через маслоотделитель 96. Дополнительно, или клапан 28 вентиляции картера, или третий аспиратор 316 (или воздушная заслонка в качестве третьего аспиратора) могут снижать (например, ограничивать) скорость потока топливных паров из картера 114 в первый аспиратор 116 и второй аспиратор 216.Although in FIG. 2 shows an increase in purge rarefaction provided by an intake manifold with a vacuum created using a bypass throttle, and FIG. 3 shows an increase in purge vacuum provided by an intake manifold with a vacuum created by the crankcase, in other embodiments, the engine system may be configured to hold a second aspirator 216 (in FIG. 2) and a third aspirator 316 (in FIG. 3) so that purge vacuum could be increased by throttle bypass and crankcase. It should be understood that in embodiments of the engine of FIG. 1 and 2, a
Таким образом, система на ФИГ. 1-3 обеспечивает создание разрежения у первого аспиратора с использованием перепускного потока компрессора в условиях работы с наддувом, обеспечивая усиление разрежения во впускном коллекторе посредством создания разрежения у второго аспиратора с использованием перепускного потока впускного дросселя и/или на третьем аспираторе с использованием картерного потока в условиях работы без наддува. Затем в условиях работы с наддувом и без наддува созданное разрежение может быть применено для продувки топливных паров из каждого адсорбера и картера во впускной коллектор. Посредством объединения топливных паров из адсорбера в общей продувочной линии продувка адсорбера может быть лучше скоординирована с вентиляцией картера. Посредством втягивания паров из адсорбера и паров из картера в общем направлении через маслоотделитель (т.е. односторонний поток) в условиях работы с наддувом и без наддува обеспечивают преимущества, состоящие в использовании меньшего количества компонентов, например, снижение потребности во множестве маслоотделителей.Thus, the system of FIG. 1-3 provides a vacuum at the first aspirator using the bypass flow of the compressor in a supercharged operation, providing increased vacuum at the intake manifold by creating a vacuum at the second aspirator using the bypass flow of the intake throttle and / or on the third aspirator using the crankcase in naturally aspirated work. Then, under conditions of working with pressurization and without pressurization, the created vacuum can be used to purge fuel vapors from each adsorber and crankcase into the intake manifold. By combining the fuel vapor from the adsorber in a common purge line, the purge of the adsorber can be better coordinated with crankcase ventilation. By drawing vapors from the adsorber and vapors from the crankcase in a general direction through the oil separator (i.e., one-way flow) under conditions of supercharged and non-supercharged operation, the advantages of using fewer components, for example, reducing the need for multiple oil separators, are provided.
Пример того, как вариант осуществления изобретения на ФИГ. 2-3 обеспечивает увеличение разрежения во впускном коллекторе, показан со ссылкой на ФИГ. 4. В частности, схема 400 содержит верхний график 401, изображающий давление по оси у и степень сжатия по оси х. Нижний график 402 изображает разрежение по оси у и степень сжатия по оси х. Верхний график 408 изображает давление на впуске дросселя (ДВД), если на графике 408 регулятор давления наддува наддувочного устройства закрыт, и давление на впуске дросселя, если регулятор давления наддува наддувочного устройства был отрегулирован для поддержания ДВД на постоянном уровне выше ДВК на графике 407.An example of how the embodiment of the invention in FIG. 2-3 provides an increase in vacuum in the intake manifold, shown with reference to FIG. 4. In particular, the
Если давление в коллекторе ДВК (график 406) ниже барометрического давления БД (пунктирная линия), двигатель может работать в дроссельном режиме (или без наддува). При таких условиях разрежение продувки для продувки адсорбера и вентиляции картера может быть обеспечено разрежением во впускном коллекторе (график 410) или аспиратором, подающим воздух при БД (или ДВД) и выпускающим воздух при ДВК, например, аспиратором 216 на ФИГ. 2 (график 414). При применении только ДВК для создания разрежения (график 410) имеющееся разрежение продувки достигает нуля, когда ДВК равно барометрическому давлению. Если давление в коллекторе ДВК (график 406) выше барометрического давления БД (пунктирная линия), двигатель может работать с наддувом. При таких условиях разрежение продувки для продувки адсорбера и вентиляции картера может быть обеспечено первым аспиратором 116 (ФИГ. 1), соединенным с перепускной линией компрессора (график 412). В частности, первый аспиратор 116, работающий на наддувочном воздухе, подает воздух под давлением на входе дросселя (ДВД, 407) и выпускает под давлением на входе компрессора (ДнВК). Следовательно, он может начать увеличивать разрежение, как только ДВД превысит ДнВК. Кроме того, ведущий поток получают из разницы между графиком 407 и ДнВК на графике 401, и ведущий поток образует кривую разрежения 412. Другими словами, график 414 показывает усиление разрежения, получаемое от использования аспиратора, переходящего от БД к ДВК, в то время как график 412 показывает усиление разрежения, получаемое от использования аспиратора, переходящего от ДВД к ДнВК.If the pressure in the manifold of the DVK (graph 406) is lower than the barometric pressure of the DB (dashed line), the engine can operate in throttle mode (or without boost). Under such conditions, a purge vacuum to purge the adsorber and crankcase ventilation can be provided by vacuum in the intake manifold (graph 410) or by an aspirator supplying air at the air handling unit (or DVD) and releasing air at the air intake system, for example,
Второй аспиратор, соединенный с перепускной линией дросселя, может также быть использован в условиях работы без наддува для обеспечения разрежения продувки. Таким образом, сам по себе второй аспиратор может создавать разрежение согласно профилю на графике 414. По мере того, как ДВК приближается к БД, разрежение во впускном коллекторе уменьшается до тех пор, пока разрежение не будет достаточным для продувки, когда ДВК=БД (когда степень сжатия равна 1). Дополнительно, при таких условиях ни первый аспиратор, ни второй аспиратор не имеют достаточного разрежения для обеспечения продувки. В результате появляется впадина 416 разрежения, когда ДВК равно БД. Такое уменьшение наличия разрежения продувки, когда ДВК равно БД, приводит к соответствующему снижению эффективности продувки, ухудшая характеристики выбросов.A second aspirator connected to the bypass line of the throttle can also be used in naturally aspirated conditions to ensure vacuum blowdown. Thus, by itself, the second aspirator can create a vacuum according to the profile in
Питание второго аспиратора (например, аспиратор 216 на ФИГ. 2), установленного между ДВД и ДВК, осуществляют от разницы давлений (см. график 401) ДВД 407 и ДВК 406. Посредством использования разницы в давлении, поддерживаемой постоянной (в установившемся состоянии), может быть обеспечено разрежение, перекрывающее впадину (418). В частности, впадина 418 разрежения может быть получена путем вычитания ДВК из ДВД. Так как второй аспиратор, опирающийся на разницу в давлении между ДВД и ДВК, имеет большую разницу, чем первый аспиратор, опирающийся на разницу в давлении между ДВД и ДнВК, он может лучше перекрывать впадину 418 разрежения. Т.е. график 418 показывает усиление разрежения, получаемое от использования аспиратора, переходящего от ДВД к ДВК.The power of the second aspirator (for example, the
Посредством использования второго аспиратора совместно с разрежением во впускном коллекторе может быть увеличено разрежение на впуске, как показано точечной линией 418, что обеспечивает наличие достаточного разрежения даже при таких условиях.By using a second aspirator in conjunction with a vacuum in the intake manifold, the vacuum at the inlet can be increased, as shown by dotted
Что касается ФИГ. 5, на ней показан способ 500 для эксплуатации системы двигателя с множеством аспираторов для увеличения разрежения, используемого для совместной продувки топливных паров из адсорбера и картера во впускной коллектор. За счет использования разрежения из аспираторов может быть выполнено требование по разрежению для продувки без сокращения экономии топлива.As for FIG. 5, it shows a
На шаге 502 алгоритм содержит оценку и/или измерение параметров работы двигателя. Сюда может входить, например, частота вращения двигателя, температура двигателя, температура катализатора, ДВК, МРВ, БД, нагрузка адсорбера, уровень разрежения в вакуумном бачке, соединенном с устройством, потребляющим разрежение, и т.д. На шаге 504 можно определить соблюдение условий продувки адсорбера. В одном примере условия продувки адсорбера можно считать выполненными, если углеводородная нагрузка (согласно установленному или прогнозируемому) на адсорбер выше порогового значения. В другом примере условия продувки можно считать выполненными, если пороговый период или расстояние перемещения пройдены со времени последней операции продувки адсорбера.At
Если условия продувки подтверждены, алгоритм переходит к шагу 506 для определения наличия условий работы двигателя с наддувом. Например, можно сравнить ДВК с БД для определения наличия условий работы с наддувом. Если условия работы с наддувом присутствуют, алгоритм переходит к выполнению продувки в условиях работы с наддувом на шагах 508-510, как указано ниже. В ином случае, если условия работы с наддувом отсутствуют, алгоритм переходит к выполнению продувки в условиях работы без наддува на шагах 512-514, как указано ниже.If the purge conditions are confirmed, the algorithm proceeds to step 506 to determine if the engine is supercharged. For example, you can compare the DCK with the database to determine the availability of working conditions with boost. If supercharging conditions are present, the algorithm proceeds to perform purging under supercharging conditions in steps 508-510, as described below. Otherwise, if there are no boost conditions, the algorithm proceeds to perform a purge under boost conditions in steps 512-514, as described below.
Если условия работы с наддувом подтверждены, на шаге 508 алгоритм содержит направление части впускного воздуха, сжатого компрессором, через первый аспиратор, установленный параллельно перепускному каналу компрессора, выше по потоку от впускного коллектора двигателя. В частности, перепускной поток компрессора может быть направлен через первый аспиратор и использован для создания разрежения. Первый аспиратор может быть размещен в трубке, установленной параллельно перепускной линии компрессора. Создание разрежения у первого аспиратора с использованием перепускного потока компрессора может содержать открытие первого клапана для отведения части сжатого впускного воздуха из области ниже по потоку от компрессора через трубку и через первый аспиратор в область выше по потоку от компрессора. Степень разрежения у первого аспиратора может быть изменена контроллером посредством регулирования открытия перепускного клапана компрессора. В частности, степень разрежения, созданного у первого аспиратора, может быть увеличена по мере увеличения открытия перепускного клапана компрессора для отвода большего количества сжатого воздуха через первый аспиратор.If the supercharging conditions are confirmed, at
На шаге 510 разрежение, созданное у первого аспиратора с использованием перепускного потока компрессора, может быть применено к адсорберу топливной системы и картеру, чтобы топливные пары продувались из адсорбера и картера на вход компрессора для последующей продувки во впускной коллектор. Таким образом, в условиях работы с наддувом топливные пары из адсорбера и картерные газы направляют во впускной коллектор через вход в компрессор. Продувка топливных паров из адсорбера содержит открытие продувочного клапана, установленного между адсорбером и впускным коллектором для перемещения топливных паров из адсорбера по продувочной линии на вход компрессора за счет разрежения, созданного у первого аспиратора. В то же время может быть открыт клапан вентиляции, чтобы картерные газы были втянуты на вход компрессора по вентиляционной линии за счет разрежения, созданного у первого аспиратора. Как показано на ФИГ. 1-3, продувочная линия и вентиляционная линия могут быть объединены, чтобы топливные пары из адсорбера и картера были объединены в общей вакуумной линии и втянуты на входе компрессора в первом общем направлении в условиях работы с наддувом. Таким образом, обеспечивают совместную обработку паров обоих видов. Топливные пары, втянутые на входе компрессора могут быть перемещены во впускной коллектор для последующего сжигания. Оба вида паров могут быть втянуты по существу при атмосферном давлении. Открытие продувочного клапана может быть основано на требуемом воздушно-топливном отношении сгорания для двигателя и положении клапана вентиляции картера, установленного между картером и впускным коллектором.At
Возвращаясь к шагу 506, если условия работы двигателя с наддувом не подтверждены, то на шаге 512 алгоритм содержит применение разрежения впускного коллектора у адсорберу и картеру для вытягивания топливных паров для их продувки. Таким образом, в условиях работы без наддува топливные пары из адсорбера и картера направляют непосредственно во впускной коллектор. Продувка топливных паров из адсорбера содержит открытие продувочного клапана, установленного между адсорбером и впускным коллектором для перемещения топливных паров из адсорбера по продувочной линии во впускной коллектор за счет разрежения во впускном коллекторе, созданного вращающимся двигателем. В то же время может быть открыт клапан вентиляции, чтобы картерные газы были втянуты во впускной коллектор по вентиляционной линии. Как показано на ФИГ. 1-3, продувочная линия и вентиляционная линия могут быть объединены, чтобы топливные пары из адсорбера и картера были объединены в общей вакуумной линии и втянуты во впускной коллектор в первом общем направлении в условиях работы без наддува. Таким образом, обеспечивают совместную обработку паров обоих видов. Открытие продувочного клапана может быть основано на требуемом воздушно-топливном отношении сгорания для двигателя и положении клапана вентиляции картера, установленного между картером и впускным коллектором. Например, открытие продувочного клапана может быть основано на том, в каком положении находится клапан вентиляции: высокого или низкого расхода.Returning to step 506, if the working conditions of the supercharged engine are not confirmed, then at
В варианте осуществления изобретения на шаге 514 разрежение во впускном коллекторе может быть увеличено. Как указано выше, в условиях работы с наддувом первый аспиратор в перепускной линии компрессора обеспечивает разрежение, требуемое для продувки топливных паров и вентиляции картера. Затем в условиях работы без наддува разрежение в коллекторе используют для создания разрежения, требуемого для продувки топливных паров и вентиляции картера. Однако в условиях, когда ДВК по существу равно барометрическому давлению (БД), разрежение в коллекторе, а также у первого аспиратора, может быть недостаточным. Это приводит к образованию впадины разрежения. Низкая доступность разрежения при таких условиях может сократить эффективность продувки. Таким образом, если адсорбер недостаточно продут, и не выполнена вентиляция картера надлежащим образом, характеристики выбросов отработавших газов могут быть ухудшены.In an embodiment of the invention, at
Разрежение во впускном коллекторе может быть выборочно увеличено посредством создания разрежения у второго аспиратора за счет перепускного потока впускного дросселя. Второй аспиратор может быть размещен в трубке (или перепускном канале дросселя), установленной параллельно впускному дросселю. Создание разрежения у второго аспиратора с использованием перепускного потока дросселя может содержать открытие второго клапана для отведения части сжатого впускного воздуха из области выше по потоку от дросселя через трубку и через второй аспиратор в область ниже по потоку от дросселя. Степень разрежения у второго аспиратора может быть изменена контроллером посредством регулирования открытия перепускного клапана дросселя, степень разрежения у второго аспиратора увеличивают по мере открытия перепускного клапана дросселя. В качестве дополнения или альтернативы разрежение во впускном коллекторе может быть увеличено посредством направления топливных паров из картера во впускной коллектор третьим аспиратором. Разрежение, созданное на третьем аспираторе, затем может быть использовано в адсорбере для продувки топливных паров из адсорбера во впускной коллектор. Таким образом, картерный поток может быть использован для увеличения разрежения во впускном коллекторе.The vacuum in the intake manifold can be selectively increased by creating a vacuum at the second aspirator due to the bypass flow of the intake throttle. The second aspirator can be placed in a tube (or bypass channel of the throttle) mounted parallel to the inlet throttle. Creating a vacuum at the second aspirator using the bypass flow of the throttle may include opening a second valve to divert part of the compressed intake air from the region upstream of the throttle through the tube and through the second aspirator to the region downstream of the throttle. The degree of depression at the second aspirator can be changed by the controller by controlling the opening of the bypass valve of the throttle, the degree of depression at the second aspirator is increased as the bypass valve of the throttle opens. As a complement or alternative, the vacuum in the intake manifold can be increased by directing fuel vapors from the crankcase into the intake manifold with a third aspirator. The vacuum created on the third aspirator can then be used in the adsorber to purge the fuel vapor from the adsorber into the intake manifold. Thus, the crankcase flow can be used to increase the vacuum in the intake manifold.
В одном примере при работе двигателя с наддувом контроллер может направить топливные пары в первом направлении из адсорбера и картера топливной системы во впускной коллектор двигателя за счет разрежения, созданного у первого аспиратора, соединенном с компрессором. В частности, часть сжатого воздуха может быть отведена из области ниже по потоку от компрессора в область выше по потоку от компрессора по первой трубке (или перепускному каналу компрессора), установленной параллельно компрессору. Отведенная часть сжатого воздуха может быть направлена через первый аспиратор, установленный в первой трубке, и разрежение может быть втянуто из первого аспиратора. Такое разрежение, созданное у первого аспиратора за счет перепускного потока компрессора, затем используют в качестве разрежения продувки в условиях работы с наддувом. Топливные пары могут быть направлены во впускной коллектор через вход компрессора. Здесь скорость потока сжатого воздуха, отведенного через первый аспиратор, не зависит от положения впускного дросселя. Часть сжатого воздуха, отведенная через первый аспиратор в первую трубку, может быть изменена посредством регулирования первого клапана в первой трубке выше по потоку от первого аспиратора. Таким образом, может быть изменено созданное разрежение продувки.In one example, when the engine is supercharged, the controller can direct fuel vapors in the first direction from the adsorber and the crankcase of the fuel system to the engine intake manifold due to the vacuum created in the first aspirator connected to the compressor. In particular, a portion of the compressed air may be diverted from the area downstream of the compressor to the area upstream of the compressor through a first pipe (or compressor bypass) installed parallel to the compressor. The diverted portion of the compressed air may be directed through a first aspirator installed in the first tube, and the vacuum may be drawn from the first aspirator. Such a vacuum created at the first aspirator due to the bypass flow of the compressor is then used as a vacuum blowdown under conditions of work with pressurization. Fuel vapors may be directed into the intake manifold through the compressor inlet. Here, the flow rate of compressed air discharged through the first aspirator does not depend on the position of the inlet throttle. The portion of compressed air discharged through the first aspirator into the first tube can be changed by adjusting the first valve in the first tube upstream of the first aspirator. In this way, the created purge vacuum can be changed.
Для сравнения, при эксплуатации двигателя без наддува контроллер может направлять топливные пары из адсорбера и картера в первом направлении во впускной коллектор за счет разрежения во впускном коллекторе. Топливные пары могут быть направлены непосредственно во впускной коллектор. Кроме того, разрежение во впускном коллекторе может быть выборочно увеличено посредством разрежения, созданного у второго аспиратора, соединенном с впускным дросселем. В частности, часть впускного воздуха может быть отведена из области выше по потоку от впускного дросселя в область ниже по потоку от дросселя по второй трубке (или перепускному каналу дросселя), установленной параллельно дросселю. Отведенная часть впускного воздуха может быть направлена через второй аспиратор, установленный во второй трубке, и разрежение может быть втянуто из второго аспиратора. Часть впускного воздуха, отведенная через второй аспиратор во вторую трубку, может быть изменена посредством регулирования второго клапана во второй трубке выше по потоку от второго аспиратора. Здесь скорость потока впускного воздуха, отведенного через второй аспиратор, может быть основана на положении впускного дросселя.For comparison, when operating the engine without pressurization, the controller can direct fuel vapors from the adsorber and crankcase in the first direction to the intake manifold due to vacuum in the intake manifold. Fuel vapors can be routed directly to the intake manifold. In addition, the vacuum in the intake manifold can be selectively increased by the vacuum created in the second aspirator connected to the intake throttle. In particular, a portion of the intake air may be diverted from an area upstream of the inlet throttle to an area downstream of the throttle through a second pipe (or bypass channel of the throttle) mounted parallel to the throttle. The diverted portion of the intake air may be directed through a second aspirator mounted in the second tube, and the vacuum may be drawn from the second aspirator. Part of the intake air discharged through the second aspirator into the second tube can be changed by adjusting the second valve in the second tube upstream of the second aspirator. Here, the flow rate of the intake air discharged through the second aspirator may be based on the position of the intake throttle.
В качестве дополнения или по выбору, разрежение во впускном коллекторе может быть выборочно увеличено посредством разрежения, созданного на третьем аспираторе, соединенном с картером. В частности, и картерные газы, и топливные пары могут быть втянуты во впускной коллектор за счет разрежения во впускном коллекторе по вентиляционной линии через третий аспиратор. Картерные газы могут быть направлены во впускной коллектор через третий аспиратор, и разрежение может быть втянуто через третий аспиратор. Топливные пары затем могут быть направлены в первом направлении из адсорбера и картера во впускной коллектор за счет увеличенного разрежения во впускном коллекторе. Здесь выборочное увеличение разрежения во впускном коллекторе содержит увеличение разрежения во впускном коллекторе, когда давление во впускном коллекторе отличается от барометрического на предельную величину.In addition or optionally, the vacuum in the intake manifold can be selectively increased by a vacuum created on a third aspirator connected to the crankcase. In particular, both crankcase gases and fuel vapors can be drawn into the intake manifold by vacuum in the intake manifold through a vent line through a third aspirator. The crankcase gases can be directed into the intake manifold through a third aspirator, and the vacuum can be drawn through the third aspirator. The fuel vapors can then be directed in the first direction from the adsorber and the crankcase to the intake manifold due to increased vacuum in the intake manifold. Here, a selective increase in vacuum in the intake manifold contains an increase in vacuum in the intake manifold when the pressure in the intake manifold differs from the barometric pressure by a limiting value.
Что касается ФИГ. 6, на ней показан альтернативный вариант 600 осуществления примера системы 1.00 двигателя на ФИГ. 1, где первый аспиратор 116 вытягивает топливные пары из картера 114 за счет маслоотделителя 96, топливные пары обходят клапан 28 вентиляции картера. Так как клапан 28 вентиляции картера не находится на пути потока топливных паров, выходящих из картера в направлении первого аспиратора 116, клапан 28 вентиляции картера не может сдерживать (например, ограничивать) скорость потока топливных газов из картера 114 в первый аспиратор 116. Следует учитывать, что адсорбер 22 и соответствующий трубопровод не показаны на ФИГ. 6 (или ФИГ. 7 и 8) для упрощения. Кроме того, множество компонентов, показанных в варианте 600 осуществления изобретения на ФИГ. 6, может быть аналогичным представленным на ФИГ. 1. Соответственно, для этих компонентов применена такая же нумерация, и они не будут представлены повторно.As for FIG. 6, it shows an
Аналогично системе двигателя 100 на ФИГ. 1 регулирующий клапан 122 первого аспиратора, установленный последовательно с первым аспиратором 116, может регулировать скорость расхода сжатого воздуха, проходящего через первый аспиратор 116. Воздух, проходящий через первый аспиратор 116 по первой трубке 138, может обеспечивать создание разрежения у первого аспиратора 116. Таким образом, регулирующий клапан 122 первого аспиратора может управлять созданием разрежения у первого аспиратора 116 посредством регулирования потока воздуха через первую трубку 138. Поэтом регулирующий клапан 122 первого аспиратора можно постоянно поддерживать в открытом положении во время эксплуатации двигателя, за исключением времени, когда необходима раскрутка турбонагнетателя, например, в условиях высокого ускорения. В одном примере регулирующий клапан 122 первого аспиратора закрыт только при начальном нажатии водителем педали акселератора. Таким образом, в условиях работы с наддувом у первого аспиратора разрежение создают с использованием потока перепускной линии компрессора. В некоторых вариантах осуществления изобретения регулирующий клапан 122 первого аспиратора может отсутствовать. Здесь поток воздуха через первую трубку 138 может возникать каждый раз при наличии перепада давления во впускном канале 142 между областью после компрессора (например, часть впускного канала ниже по потоку от компрессора 14) и входом компрессора 14 (например, часть впускного канала 142 выше по потоку от компрессора 14).Similar to the
Первый аспиратор 116 может быть соединен с возможностью гидравлического сообщения с маслоотделителем 96 картера 114 через первую вентиляционную трубку 680 и вторую вентиляционную трубку 684. Обратный клапан 51, соединенный с первым вакуумным входом первого аспиратора 116, может блокировать обратный поток из первого аспиратора 116 в картер 114 по второй вентиляционной трубке 684. Обратный клапан 51 устанавливают по желанию. Как показано, первая вентиляционная трубка 680 и вторая вентиляционная трубка 684 соединяют в узле 612. Третья вентиляционная трубка 682 также показана соединяющейся с первой вентиляционной трубкой 680 и второй вентиляционной трубкой 684 в узле 612. Другими словами, первая вентиляционная трубка 680, выходящая из картера 114 через маслоотделитель 96, может, быть разделена на вторую вентиляционную трубку 684 и третью вентиляционную трубку 682 в узле 612. Иначе говоря, третью вентиляционную трубку 682 и вторую вентиляционную трубку 684 объединяют в первую вентиляционную трубку 680 в узле 612.The
Клапан 28 вентиляции картера установлен в третьей вентиляционной трубке 682 ниже по потоку от узла 612, и поэтому может регулировать поток топливных паров только по третьей вентиляционной трубке 682. Таким образом, клапан 28 вентиляции картера может не регулировать поток топливных паров из картера 114 через вторую вентиляционную трубку 683. В частности, поток топливных паров из картера 114 в первый аспиратор 116 может не регулироваться клапаном 28 вентиляции картера. Таким образом, когда регулирующий клапан 122 первого аспиратора пропускает поток сжатого воздуха через первый аспиратор 116, и у первого аспиратора 116 создают разрежение, топливные пары из картера 114 могут быть втянуты в первый аспиратор 116 через маслоотделитель 96, через первую вентиляционную трубку 680, минуя узел 612, через вторую вентиляционную трубку 684, параллельную обратному клапану 51. В частности, свежий воздух может течь из области ниже по потоку от воздухоочистителя 33 и выше по потоку от компрессора 14 в вентиляционную трубку 178, а затем в картер 114 через входное отверстие 616 картера 114. Свежий воздух может затем выходить из картера 114 вместе с топливными парами в картере 114 через маслоотделитель 96 на выходном отверстии 618 в первую вентиляционную трубку 680. В условиях работы с наддувом, когда ДВК>БД, например, когда ДВК по существу равно давлению на входе дросселя (ДВД), согласно измеренному датчиком 660 ДВД, топливные пары из картера 114 могут течь в первый аспиратор 116, обходя клапан 28 вентиляции картера, как описано выше. Таким образом, именно при таких условиях топливные пары могут быть извлечены из картера 114 без управления клапаном 28 вентиляции картера. Кроме того, топливные пары из картера могут быть не направлены в третью вентиляционную трубку 682, когда ДВК больше БД. Кроме того, обратный клапан 54 может блокировать поток воздуха от впускного коллектора 144 в картер 114.The
Датчик 660 ДВД, как показано на ФИГ. 6, может быть установлен во впускном канале 142 ниже по потоку от компрессора 14 и выше по потоку от впускного дросселя 20. Датчик ДВД 660 может обеспечивать оценку давления наддува.
В крейсерском режиме двигатель может работать при более низком уровне наддува (согласно измеренному датчиком ДВД 660). Кроме того, когда двигатель работает со сниженным наддувом, впускной дроссель 20 может быть частично закрыт, позволяя ДВК быть ниже БД. Таким образом, при условиях, когда ДВД больше БД, ДВК может быть ниже БД в зависимости от положения впускного дросселя. Таким образом, во впускном коллекторе 144 могут присутствовать условия небольшого разрежения (например, 10 кПа изб.). Условия небольшого разрежения во впускном коллекторе могут содержать ДВК меньшее, чем БД в рамках предельного значения, например, БД - ДВК ≤ пороговому значению. Другими словами, небольшое разрежение во впускном коллекторе может присутствовать, когда ДВК меньше БД на пороговый предел. Пороговое значение в одном примере может быть равным 15 кПа изб. Здесь разрежение во впускном коллекторе может быть на уровне от 0 до 15 кПа. В другом примере пороговое значение может быть равным 20 кПа изб. Здесь разрежение во впускном коллекторе может быть на уровне от 0 до 20 кПа. Таким образом, разрежение во впускном коллекторе большее, чем пороговое значение, не может быть рассмотрено как небольшое. Следует понимать, что разрежение можно также называть отрицательным давлением.In cruising mode, the engine can operate at a lower boost level (as measured by the DVD sensor 660). In addition, when the engine is operated with reduced boost, the
Когда небольшое разрежение создают во впускном коллекторе 144 ниже по потоку от впускного дросселя 20, клапан 28 вентиляции картера может быть открыт, чтобы дополнительные топливные пары текли во впускной коллектор 144 по третьей вентиляционной трубке 682 и через обратный клапан 54, установленный в третьей вентиляционной трубке 682. Например, если клапан вентиляции картера представляет собой клапан, изменяющий ограничение потока в ответ на перепад давления в нем, небольшое разрежение во впускном коллекторе 144 может привести к большему открытию клапана 28 вентиляции картера.When a small vacuum is created in the
В одном примере конфигурации клапан 28 вентиляции картера может содержать по существу конический элемент (также называемый конусом), установленный внутри корпуса клапана, причем конус направлен внутри корпуса клапана таким образом, что его конический конец направлен на конец корпуса клапана, связанный с впускным коллектором. Когда во впускном коллекторе отсутствует разрежение, например, при заглушенном двигателе, пружина удерживает основание конуса прижатым к концу, сообщающемуся с картером корпуса клапана таким образом, что клапан вентиляции картера (ВК) находится в полностью закрытом положении.In one configuration example, the
Когда имеется более высокая степень разрежения (например, разрежение глубже 50 кПа) во впускном коллекторе, например, при работе двигателя на холостом ходу или при замедлении, конус перемещают внутри корпуса клапана к концу корпуса клапана, связанному с впускным коллектором, в связи со значительным увеличением разрежения во впускном коллекторе. В это время клапан вентиляции картера по существу закрыт, и картерные пары проходят через малое кольцевое отверстие между конусом и корпусом клапана. Так как во время работы двигателя на холостом ходу или при замедлении возможно образование меньшего количество просочившихся газов, для вентиляции картера может быть достаточно малого кольцевого отверстия.When there is a higher degree of vacuum (for example, a vacuum deeper than 50 kPa) in the intake manifold, for example, when the engine is idling or during deceleration, the cone is moved inside the valve body to the end of the valve body associated with the intake manifold, due to a significant increase vacuum in the intake manifold. At this time, the crankcase ventilation valve is substantially closed and the crankcase passes through a small annular opening between the cone and the valve body. Since during engine idling or during deceleration, less leaking gases may form, a small annular hole may be sufficient for crankcase ventilation.
Когда разрежение во впускном коллекторе находится на более низком уровне (например, от 15 до 50 кПа), например, в режиме работы двигателя с не полностью открытой дроссельной заслонкой, конус перемещают ближе к концу корпуса клапана, связанному с картером, и поток вентиляции картера двигателя проходит через большее кольцевое отверстие между конусом и корпусом клапана. В это время клапан вентиляции картера может быть частично открыт. При работе двигателя с частично открытой дроссельной заслонкой в картере может находиться повышенное количество просочившихся газов по сравнению с работой двигателя на холостом ходу или при замедлении, поэтому для вентиляции картера может быть необходимо большее кольцевое отверстие.When the vacuum in the intake manifold is at a lower level (for example, from 15 to 50 kPa), for example, in the engine with the throttle not fully open, the cone is moved closer to the end of the valve body associated with the crankcase, and the ventilation flow of the crankcase passes through a larger annular hole between the cone and the valve body. At this time, the crankcase ventilation valve may be partially open. When the engine is running with a partially open throttle, there may be an increased amount of leaked gases in the crankcase as compared to the engine idling or when slowing down, so a larger annular opening may be necessary for crankcase ventilation.
Наконец, при дальнейшем уменьшении разрежения во впускном коллекторе до более низких уровней, например, в крейсерском режиме (например, от 0 до 15 кПа), конус перемещают значительно ближе к концу корпуса клапана, связанному с картером, и поток вентиляции картера двигателя проходит через еще большее кольцевое отверстие между конусом и корпусом клапана. В это время клапан вентиляции картера (например, клапан 28 вентиляции картера) может быть полностью открыт, чтобы поток вентиляции картера через клапан вентиляции картера был больше (например, максимальным). Таким образом, в этом примере конфигурации клапана вентиляции картера по мере уменьшения перепада давления в клапане вентиляции картера открытие клапана вентиляции картера может быть увеличено.Finally, with a further decrease in vacuum in the intake manifold to lower levels, for example, in cruising mode (for example, from 0 to 15 kPa), the cone is moved much closer to the end of the valve body associated with the crankcase, and the ventilation flow of the engine crankcase passes through a larger annular hole between the cone and the valve body. At this time, the crankcase ventilation valve (for example, the crankcase ventilation valve 28) can be fully open so that the crankcase ventilation flow through the crankcase ventilation valve is larger (for example, maximum). Thus, in this configuration example of the crankcase ventilation valve, as the pressure drop across the crankcase ventilation valve decreases, the opening of the crankcase ventilation valve can be increased.
За счет увеличения открытия клапана 28 вентиляции картера через него может проходить дополнительный поток топливных паров из картера 114. Эти дополнительные топливные пары, проходящие через клапан 28 вентиляции картера по третьей вентиляционной трубке 682, могут непосредственно (например, не проходя через первый аспиратор 116 или не входя во вход компрессора 14) входить во впускной коллектор 144 в месте 617 ниже по потоку от впускного дросселя 20. Следует понимать, что дополнительные топливные пары из картера 114, входящие непосредственно во впускной коллектор 144 ниже по потоку от впускного дросселя 20 по третьей вентиляционной трубке 682, могут быть перемещены в то же время, когда топливные пары из картера 114 проходят через первый аспиратор 116 к входу в компрессор 14 по первой трубке 138. Для уточнения, в крейсерском режиме, когда двигатель работает с более низкими уровнями наддува, но с небольшим разрежением во впускном коллекторе, топливные пары из картера 114 могут быть извлечены параллельно двумя путями: первым аспиратором 116 на вход компрессора 14 через первую трубку 138 и через клапан 28 вентиляции картера непосредственно во впускной коллектор 144 через третью вентиляционную трубку 682. Для дальнейшего пояснения, в крейсерском режиме свежий воздух, входящий в картер 114 по вентиляционной трубке 178 на впускном отверстии 616, может выходить из картера 114 на выпускном отверстии 618 за счет маслоотделителя 96 вместе с топливными парами в картере 114. В узле 612 первая часть топливных паров может течь во вторую вентиляционную трубку 684 в направлении первого аспиратора 116, в то время как вторая часть (например, оставшаяся часть) свежего воздуха и топливных паров, выходящих из картера 114, может течь в третью вентиляционную трубку 682 через клапан 28 вентиляции картера и входить непосредственно во впускной коллектор 144. Альтернативные варианты осуществления изобретения могут содержать клапан 28 вентиляции картера, установленный в первой вентиляционной трубке 680 вместо третьей вентиляционной трубки 682.By increasing the opening of the
Таким образом, в условиях работы двигателя с наддувом (например, когда ДВД>ДнВК), и когда во впускном коллекторе присутствует небольшое разрежение (например, 0-15 кПа), дополнительные топливные пары из картера могут быть направлены по пути с небольшими ограничениями в сторону впускного коллектора. Дополнительно, в то же время топливные пары из картера могут также быть направлены к первому аспиратору, обеспечивая более быстрое сокращение количества топливных паров из картера.Thus, under the conditions of a supercharged engine (for example, when DVD> DnVK), and when there is a small vacuum in the intake manifold (for example, 0-15 kPa), additional fuel vapors from the crankcase can be directed along the path with slight restrictions to the side intake manifold. Additionally, at the same time, fuel vapors from the crankcase can also be directed to the first aspirator, providing a faster reduction in the amount of fuel vapors from the crankcase.
Что касается ФИГ. 7, на ней показан альтернативный вариант 700 осуществления изобретения, аналогичный вариантам осуществления изобретения на ФИГ. 2 и ФИГ. 6. Как на ФИГ. 2, вариант 700 осуществления изобретения на ФИГ. 7 содержит аспиратор 216, установленный в обход впускного дросселя 20 в пределах перепускного канала дросселя 238. Как на ФИГ. 2, перепускной дроссельный клапан 222 можно открыть для отведения части впускного воздуха, полученного от компрессора 14 из области выше по потоку от впускного дросселя 20, по трубке 238 во впускной коллектор 144 ниже по потоку от впускного дросселя 20. Воздух, проходящий через перепускной канал 238 дросселя, может быть направлен от впуска второго аспиратора 216 на выход второго аспиратора 216. Поток через второй аспиратор 216 может быть использован для разрежения, втягиваемого из вакуумного входа второго аспиратора 216. Это разрежение может быть применено к клапану 28 вентиляции картера для втягивания топливных паров из картера 114.As for FIG. 7, it shows an
ФИГ. 7 содержит множество компонентов, показанных в варианте 600 осуществления изобретения на ФИГ. 6 и варианте осуществления изобретения 200 на ФИГ. 2. Соответственно, для этих компонентов применена такая же нумерация, и они не будут представлены повторно.FIG. 7 contains many components shown in
Разрежение, создаваемое у второго аспиратора 216, можно применять в сочетании с разрежением во впускном коллекторе в условиях, когда ДВК меньше БД (например, в условиях работы без наддува и с наддувом, когда ДВК меньше БД), для втягивания топливных паров из картера во впускной коллектор 144. Обратный клапан 70, соединенный с вакуумным входом второго аспиратора 216, предотвращает обратный поток из второго аспиратора 216 в картер 114. Разрежение аспиратора может увеличить разрежение во впускном коллекторе, в частности, когда уровень разрежения во впускном коллекторе небольшой. Как показано на ФИГ. 2, топливные пары, проходящие через клапан 28 вентиляции картера из картера 114, могут входить во впускной коллектор 144 ниже по потоку от впускного дросселя 20 по одному из двух путей: за счет второго аспиратора 216 по перепускному каналу 238 дросселя и за счет обратного клапана 54 по трубке 738.The vacuum generated by the
Аналогично ФИГ. 6, первый аспиратор 116 соединен с возможностью гидравлического сообщения с картером 114 по второй вентиляционной трубке 684 и первой вентиляционной трубке 680. Дополнительно, топливные пары могут течь из картера 114 к первому аспиратору 116, не проходя через клапан 28 вентиляции картера.Similar to FIG. 6, the
В варианте 700 осуществления изобретения на ФИГ. 7 поток топливных газов из картера 114 в условиях работы с наддувом при ДВК>БД и в условиях работы без наддува (например, когда ДВД=БП) может быть аналогичным описанному выше со ссылкой на ФИГ. 1 и 2. Однако при условиях, когда ДВД выше БД, но ДВК ниже БД, например, при низких уровнях наддува при небольшом уровне разрежения во впускном коллекторе, продувка топливного пара из картера 114 может происходить по трем путям: за счет первого аспиратора 116, за счет второго аспиратора 216 и по трубке 738. Таким образом, при небольших уровнях разрежения во впускном коллекторе второй аспиратор 216 может увеличить уровень разрежения во впускном коллекторе за счет создания разрежения из перепускного потока дросселя в перепускном канале 238 дросселя. Таким образом, за счет разрежения во впускном коллекторе и разрежения у второго аспиратора 216 топливные пары из картера 114 могут быть вытянуты через клапан 28 вентиляции картера во впускной коллектор 144. Таким образом, клапан 28 вентиляции картера может быть открыт при небольшом разрежении во впускном коллекторе, как описано выше, позволяя топливным парам проходить через него.In an
Для уточнения, при условиях, когда двигатель работает с наддувом при небольшом разрежении во впускном коллекторе, топливные пары, текущие из картера 114, выходят через выпускное отверстие 618 через маслоотделитель 96 в первую вентиляционную трубку 680, и в узле 612 первую часть топливных паров направляют во вторую вентиляционную трубку 684 и первый аспиратор 116, а затем на вход компрессора 14 (или выше по потоку от компрессора 14). Одновременно оставшаяся часть топливных паров (например, топливные пары, не направляющиеся во вторую вентиляционную трубку 684) может быть направлена из узла 612 в третью вентиляционную трубку 682 и через клапан 28 вентиляции картера. Вторая часть этой оставшейся части топливных паров может быть направлена во второй аспиратор 216 за счет обратного клапана 70 и затем - во впускной коллектор 144 ниже по потоку от впускного дросселя 20, в то время как третья часть оставшейся части топливных паров может быть направлена непосредственно во впускной коллектор 144 по трубке 738 к месту 617. Другими словами, топливные пары, выходящие из картера, могут быть направлены к первому аспиратору 116, второму аспиратору 216 и непосредственно во впускной коллектор по трубке 738 одновременно.To clarify, under conditions when the engine is supercharged with a small vacuum in the intake manifold, fuel vapors flowing from the
Дроссельный перепускной клапан 222 может быть опциональным, и когда дроссельный перепускной клапан 222 отсутствует, поток воздуха в перепускном канале 238 дросселя возникает в связи с разницей между давлением на входе дросселя и давлением во впускном коллекторе (например, ДВК).The
Пример системы может, таким образом, содержать двигатель, содержащий впускной коллектор; компрессор, установленный во впускном канале для обеспечения наддувочного заряда воздуха; перепускной канал компрессора, установленный в обход компрессора; перепускной канал компрессора, содержащий перепускной клапан компрессора; первый аспиратор, соединенный с перепускным каналом компрессора; дроссель, установленный во впускном канале; перепускной канал дросселя, установленный в обход дросселя; перепускной канал дросселя, содержащий дроссельный перепускной клапан; второй аспиратор, соединенный с перепускным каналом дросселя; картер; выпускное отверстие картера с возможностью гидравлического сообщения с первым аспиратором, вторым аспиратором и впускным коллектором; клапан вентиляции картера (ВК), регулирующий поток между выпускным отверстием картера и вторым аспиратором или впускным коллектором; клапан ВК не регулирует поток паров между выпускным отверстием картера и первым аспиратором.An example system may thus comprise an engine comprising an intake manifold; a compressor installed in the inlet channel to provide charge air charge; compressor bypass installed in bypass of the compressor; a compressor bypass channel comprising a compressor bypass valve; a first aspirator connected to a compressor bypass; throttle installed in the inlet; throttle bypass channel installed bypassing the throttle; a throttle bypass channel comprising a throttle bypass valve; a second aspirator connected to the bypass channel of the throttle; sump; a crankcase outlet in fluid communication with a first aspirator, a second aspirator, and an intake manifold; a crankcase ventilation valve (VK) that controls the flow between the crankcase outlet and the second aspirator or intake manifold; the VK valve does not control the vapor flow between the crankcase outlet and the first aspirator.
Система может дополнительно содержать контроллер, содержащий машиночитаемые инструкции, хранящиеся в долговременной памяти для: при первом условии - направления сжатого воздуха из области ниже по потоку от компрессора в область выше по потоку от компрессора через перепускной канал компрессора, создания разрежения у первого аспиратора и использования разрежения для втягивания топливных паров из выпускного отверстия картера в первый аспиратор; при втором условии - направления воздуха из области выше по потоку от дросселя в область ниже по потоку от дросселя за счет перепускного канала дросселя, создания разрежения у второго аспиратора и использования разрежения для втягивания дополнительных топливных паров из выпускного отверстия картера во второй аспиратор, а затем - во впускной коллектор, продолжая втягивать топливные пары из выпускного отверстия картера в первый аспиратор. Первое условие может содержать условия работы с наддувом и давление во впускном коллекторе большее, чем барометрическое давление, а второе условие может содержать условия работы с наддувом и давление во впускном коллекторе меньшее, чем барометрическое давление. Топливные пары, направляющиеся в первый аспиратор, могут быть направлены на вход компрессора перед направлением во впускной коллектор. Кроме того, при втором условии дополнительные топливные пары могут также быть направлены из картера непосредственно во впускной коллектор за счет клапана ВК с обходом первого аспиратора и второго аспиратора.The system may further comprise a controller containing machine-readable instructions stored in long-term memory for: under the first condition, the direction of compressed air from the area downstream from the compressor to the area upstream from the compressor through the bypass channel of the compressor, creating a vacuum at the first aspirator, and using vacuum for drawing fuel vapors from the crankcase outlet into a first aspirator; under the second condition - the direction of air from the region upstream from the throttle to the region downstream of the throttle due to the bypass channel of the throttle, creating a vacuum at the second aspirator and using the vacuum to draw additional fuel vapor from the crankcase outlet into the second aspirator, and then into the intake manifold while continuing to draw fuel vapors from the crankcase outlet into the first aspirator. The first condition may contain pressurized conditions and the pressure in the intake manifold is greater than the barometric pressure, and the second condition may include pressurized conditions and the pressure in the intake manifold is lower than the barometric pressure. Fuel vapors sent to the first aspirator may be directed to the compressor inlet before being directed to the intake manifold. In addition, under the second condition, additional fuel vapors can also be directed from the crankcase directly to the intake manifold by a VK valve bypassing the first aspirator and second aspirator.
На ФИГ. 8 представлен еще один альтернативный вариант 800 осуществления изобретения, аналогичный варианту 700 осуществления изобретения на ФИГ. 7 и варианту 200 осуществления изобретения на ФИГ. 2. Кроме того, множество компонентов, показанных в варианте 800 осуществления изобретения на ФИГ. 8, может быть аналогичным представленным на ФИГ. 7 и ФИГ. 2. Соответственно, для этих компонентов применена такая же нумерация, и они не будут представлены повторно.In FIG. 8 shows yet another
Вариант 800 осуществления изобретения содержит второй аспиратор 216, установленный в перепускном канале 838 дросселя. Перепускной канал 838 дросселя содержит дроссельный перепускной клапан 828, который может быть аналогичным клапану 28 вентиляции картера предыдущих вариантов осуществления изобретения. Таким образом, перепускной поток дросселя можно регулировать посредством открытия дроссельного перепускного клапана 828. В одном примере, как описано выше, открытие дроссельного перепускного клапана 828 можно изменять вместе с изменением давления в дроссельном перепускном клапане 828.
Вариант 800 осуществления изобретения также содержит диафрагму 814, установленную в трубке 820, которая может регулировать поток топливных газов в трубке 820. Обратный клапан 854, установленный последовательно с диафрагмой 814, обеспечивает поток топливных газов из картера 114 в направлении впускного коллектора 144 (к месту 617) и может блокировать поток из впускного коллектора 144 в направлении картера 114. Таким образом, диафрагма 814 может допускать меньшую скорость топливных газов при глубоком разрежении (например, более высокие уровни разрежения) во впускном коллекторе. Другими словами, диафрагма 814 может функционировать как воздушная заслонка, измеряющая поток картерных газов во впускной коллектор 144. Если диафрагма 814 отсутствует, поток картерных газов непосредственно во впускной коллектор может стать больше требуемого, вследствие чего в двигатель может поступить больше воздуха и/или больше топливных паров, чем требуется, что приведет к проблемам функционирования. Однако если во впускной коллектор поступит меньше картерных газов (например, когда диафрагма 814 дозирует поток картерных газов), требуемое воздушно-топливное отношение может быть получено посредством открытия дросселя 20 для увеличения скорости потока воздуха и/или увеличения впрыска топлива для увеличения скорости потока топлива.
Следует понимать, что в изображенном примере варианта осуществления изобретения на ФИГ. 8, дроссельный перепускной клапан 828 установлен ниже по потоку от второго аспиратора 216. Если дроссельный перепускной клапан 828 установлен как показано (ниже по потоку от второго аспиратора 216), газы из картера 114 могут не обходить диафрагму 814, даже когда дроссельный перепускной клапан 828 закрыт. Другими словами, если дроссельный перепускной клапан 828 закрыт, пары из картера 114 могут быть не втянуты во второй аспиратор 216 через обратный клапан 70.It should be understood that in the illustrated example embodiment of the invention in FIG. 8, the
Аналогично ФИГ. 6 и 7 топливные пары из картера 114 могут быть направлены к первому аспиратору 116, когда двигатель работает с наддувом (ДВК>БД и ДВД>БД), во время обхода дроссельного перепускного клапана 828. В условиях работы с наддувом поток топливных паров из картера через второй аспиратор 216, дроссельный перепускной клапан 828 или диафрагму 814 может отсутствовать. В условиях работы без наддува, например, ДВД=БД и ДВК<БД, уровень разрежения во впускном коллекторе может быть более глубоким, что позволяет топливным парам течь через диафрагму 814 во впускной коллектор 144. Дополнительно, дроссельный перепускной клапан 828 может быть открыт, что позволит воздуху течь из области выше по потоку от дросселя 20 в область ниже по потоку от дросселя 20 через перепускной канал 838 дросселя и второй аспиратор 216. За счет разрежения, создаваемого у второго аспиратора 216 благодаря перепускному потоку дросселя, топливные пары и газы из картера 114 могут быть втянуты во второй аспиратор 216 и через дроссельный перепускной клапан 828 во впускной коллектор 144 ниже по потоку от дросселя 20. В условиях работы без наддува топливные пары из картера могут быть не направлены в первый аспиратор 116.Similar to FIG. 6 and 7, the fuel vapors from the
При более низких уровнях наддува, присутствующих одновременно с небольшими уровнями разрежения во впускном коллекторе, топливные пары из картера в то же время могут быть направлены в первый аспиратор 116, второй аспиратор 216 и на диафрагму 814. Для пояснения, свежий воздух, втягиваемый по вентиляционной трубке 178 из области выше по потоку от компрессора 14 в картер 114 через впускное отверстие 616, может продувать топливные пары в картер через маслоотделитель 96 на выпускном отверстии 618 в первую вентиляционную трубку 680. В узле 612 первая часть топливных паров (и свежего воздуха) может течь во вторую вентиляционную трубку 682 в направлении первого аспиратора 116, в то время как оставшаяся часть топливных паров направляется в трубку 882. Затем в узле 812 вторая часть топливных паров может быть отведена в трубку 816 в направлении второго аспиратора 216 и через дроссельный перепускной клапан 828 во впускной канал 142 ниже по потоку от впускного дросселя 20 в месте 617. Дополнительно, третья часть топливных паров (оставшейся части) в узле 812 может быть направлена через диафрагму 814 и трубку 820 непосредственно во впускной коллектор 144 в месте 617, обходя дроссельный перепускной клапан 828. При небольших уровнях разрежения во впускном коллекторе диафрагма 814 может обеспечить меньшую скорость потока относительно скорости у второго аспиратора 216 и дроссельном перепускном клапане 828. Другими словами, топливные пары, выходящие из картера 114 в крейсерском режиме, могут быть направлены к первому аспиратору 116, второму аспиратору 216 и непосредственно во впускной коллектор за счет диафрагмы 814 одновременно.At lower boost levels present simultaneously with low vacuum levels in the intake manifold, the fuel vapors from the crankcase can also be directed to the
Таким образом, топливные пары в картере могут быть продуты с использованием разрежения во впускном коллекторе, а также разрежения, созданного в первом аспираторе и втором аспираторе. При обеспечении дополнительного разрежения, кроме имеющегося во впускном коллекторе, картер может быть продут более эффективно и полностью, даже при небольших уровнях разрежения во впускном коллекторе.Thus, fuel vapors in the crankcase can be purged using vacuum in the intake manifold, as well as vacuum created in the first aspirator and second aspirator. By providing additional negative pressure, in addition to that available in the intake manifold, the crankcase can be blown more efficiently and completely, even at low levels of negative pressure in the intake manifold.
Таким образом, пример способа для двигателя с наддувом может содержать при условиях работы с наддувом - создание разрежения у первого эжектора с использованием перепускного потока воздуха компрессора, применение разрежения к картеру для вытягивания топливных паров в первый эжектор, а при условиях крейсерского режима и при вытягивании паров на первый эжектор - направление дополнительных топливных паров из картера во впускной коллектор в первом направлении через клапан вентиляции картера. Топливные пары из картера могут быть втянуты в первый эжектор без прохождения через клапан вентиляции картера. Кроме того, крейсерский режим может содержать условия работы с наддувом, при которых давление во впускном коллекторе ниже барометрического давления. В одном примере давление во впускном коллекторе может быть ниже барометрического в пределах порогового значения. В крейсерском режиме дополнительные топливные пары из картера могут быть направлены непосредственно во впускной коллектор, например, без прохождения через вход компрессора. В крейсерском режиме способ может дополнительно содержать втягивание дополнительных топливных паров во второй эжектор (например, второй аспиратор 216), установленный в обход впускного дросселя. При этом втягивание дополнительных топливных паров во второй эжектор может содержать использование разрежения, созданного у второго эжектора для втягивания дополнительных топливных паров во второй эжектор, при этом разрежение создают перепускным потоком дросселя через второй эжектор. Кроме того, в крейсерском режиме дополнительные топливные пары из картера могут быть направлены во впускной коллектор вторым эжектором. Способ может также содержать: в условиях работы без наддува - увеличение разрежения во впускном коллекторе посредством создания разрежения у второго эжектора с использованием перепускного потока впускного дросселя и применение разрежения к картеру для вытягивания топливных паров. Дополнительно способ может также содержать: в условиях работы без наддува - отсутствие потока топливных газов из картера в первый эжектор. Кроме того, способ может также содержать блокировку потока воздуха из первого эжектора к картеру обратным клапаном. При этом топливные пары, проходящие к первому эжектору, и дополнительные топливные пары, проходящие к впускному коллектору, выходят из картера через общий выход, например, маслоотделитель 96 на выпускном отверстии 618.Thus, an example of a method for a supercharged engine may include, under supercharging conditions, creating a vacuum at the first ejector using a compressor bypass air flow, applying vacuum to the crankcase to draw the fuel vapor into the first ejector, and under cruising conditions and when pulling the vapor to the first ejector, the direction of additional fuel vapors from the crankcase to the intake manifold in the first direction through the crankcase ventilation valve. The fuel vapors from the crankcase can be drawn into the first ejector without passing through the crankcase ventilation valve. In addition, the cruise mode may include pressurized conditions in which the pressure in the intake manifold is lower than barometric pressure. In one example, the pressure in the intake manifold may be lower than the barometric pressure within a threshold value. In cruising mode, additional fuel vapors from the crankcase can be sent directly to the intake manifold, for example, without passing through the compressor inlet. In cruising mode, the method may further comprise drawing in additional fuel vapors into a second ejector (for example, second aspirator 216) installed bypassing the inlet throttle. In this case, the retraction of additional fuel vapor into the second ejector may include the use of the vacuum created at the second ejector to retract the additional fuel vapor into the second ejector, while the vacuum is created by the bypass flow of the throttle through the second ejector. In addition, in cruising mode, additional fuel vapors from the crankcase can be sent to the intake manifold by a second ejector. The method may also comprise: in naturally aspirated conditions, increasing the vacuum in the intake manifold by creating a vacuum at the second ejector using the bypass flow of the intake throttle and applying vacuum to the crankcase to draw out fuel vapor. Additionally, the method may also include: in conditions of operation without boost, the absence of a flow of fuel gases from the crankcase into the first ejector. In addition, the method may also include blocking the air flow from the first ejector to the crankcase by a check valve. In this case, fuel vapors passing to the first ejector and additional fuel vapors passing to the intake manifold exit the crankcase through a common outlet, for example, an
Что касается ФИГ. 9, на ней представлен примерный алгоритм 900, иллюстрирующий вентиляцию картера при различных условиях работы двигателя. В частности, алгоритм 900 описывает вентиляцию картера при работе двигателя с наддувом, но при более низких уровнях наддува с ДВК меньшим, чем барометрическое давление. Таким образом, алгоритм 900 раскрыт в отношении систем, показанных на ФИГ. 6, 7 и 8, но нужно понимать, что подобные алгоритмы могут быть использованы для других систем, не отступая при этом от объема настоящего раскрытия. Инструкции по выполнению алгоритма 900 могут быть исполнены контроллером, например, контроллером 12 на ФИГ. 1 (и ФИГ. 6, 7 и 8), на основании инструкций, хранящихся в памяти контроллера, и в сочетании с сигналами, получаемыми от датчиков системы двигателя, таких как датчики, раскрытые выше, и как показано на ФИГ. 1, 6, 7 и 8. Контроллер может задействовать приводы двигателя системы двигателя, например, приводы на ФИГ. 1, 6, 7 и 8, для регулировки его работы в соответствии с алгоритмами, раскрытыми ниже.As for FIG. 9, an
На шаге 902 алгоритм 900 оценивает и/или измеряет имеющиеся рабочие параметры двигателя. Сюда может входить, например, частота вращения двигателя, температура двигателя, температура катализатора, ДВК, МРВ, БД, ДВД и т.д. Далее, на шаге 904 алгоритм 900 может определять, работает ли двигатель с наддувом. В частности, можно определить, являются ли ДВД и ДВК больше барометрического давления (БД). Если нет, двигатель может работать без наддува (например, когда ДВД по существу равно БД, и ДВК меньше БД). Соответственно, алгоритм 900 переходит на шаг 906 для перехода на шаг 512 алгоритма 500, описанного выше. Таким образом, за счет разрежения во впускном коллекторе (и по желанию, разрежения у второго аспиратора) могут быть втянуты топливные пары из картера и адсорбера топливных паров. Алгоритм 900 затем завершают.At
Если условия работы с наддувом подтверждают на шаге 904, алгоритм 900 переходит на шаг 908 для определения того, является ли ДВК меньшим, чем БД, в условиях работы с наддувом. Например, двигатель может работать с более низкими уровнями наддува (согласно измеренному датчиком ДВД) и небольшим уровнем разрежения во впускном коллекторе (согласно измеренному датчиком ДВК). Таким образом, двигатель может работать в крейсерском режиме.If the supercharging conditions are confirmed in
В ином случае алгоритм 900 переходит на шаг 910 для определения того, работает ли двигатель с наддувом, причем ДВК больше БД. Соответственно, на шаге 912 алгоритм 900 переходит на шаг 508 алгоритма 500, описанного ранее. Здесь разрежение может быть создано у первого аспиратора посредством направления наддувочного заряда воздуха через первый аспиратор, и это разрежение может быть применено в картере и адсорбере для втягивания топливных паров в первый аспиратор. Эти топливные пары могут быть направлены сначала на вход компрессора, а затем во впускной коллектор. Алгоритм 900 затем завершают.Otherwise, the
Однако если на шаге 908 будет определено, что ДВК ниже БД в условиях работы с наддувом (например, ДВД выше БД), алгоритм 900 перейдет на шаг 914, где картерные пары (например, топливные пары в картере, также называемые картерные газы) направляют одновременно на вход компрессора и непосредственно во впускной коллектор, как описано ранее со ссылкой на ФИГ. 6. В частности, на шаге 916 разрежение во впускном коллекторе может быть использовано для втягивания топливных паров из картера непосредственно во впускной коллектор, например, по третьей вентиляционной трубке 682 на ФИГ. 6. Одновременно, на шаге 918 наддувочный воздух может быть направлен через первый аспиратор 116 по первой трубке 138 для создания разрежения у первого аспиратора. В одном примере перепускной клапан компрессора может быть открыт, чтобы позволить сжатому воздуху течь в первую трубку 138. Разрежение, создаваемое у первого аспиратора 116, может быть использовано для втягивания картерных газов в первый аспиратор, а затем эти топливные пары могут быть направлены на вход компрессора выше по потоку от компрессора 14. Таким образом, топливные пары, втянутые из картера в первый аспиратор обходят (например, не проходят через) клапан вентиляции картера. Однако картерные газы, направляющиеся непосредственно во впускной коллектор по третьей вентиляционной трубке 682 проходят через клапан вентиляции картера.However, if it is determined in
На шаге 920 в альтернативных вариантах осуществления изобретения, показанных на ФИГ. 7 и 8, небольшое разрежение во впускном коллекторе может быть увеличено посредством направления части впускного воздуха из области выше по потоку от впускного дросселя 20 через перепускной канал 238 дросселя (или перепускной канал 838 дросселя и перепускной клапан 828 дросселя на ФИГ. 8) и через второй аспиратор 216. Затем на шаге 922 разрежение, созданное у второго аспиратора 216 перепускным потоком дросселя в трубке 238 (и перепускном канале 838 дросселя на ФИГ. 8), может быть использовано для втягивания части картерных паров из картера во второй аспиратор. Кроме того, топливные пары, втянутые во второй аспиратор, могут затем быть направлены во впускной коллектор 144. Дополнительно к топливным парам, втягиваемым во второй аспиратор, за счет разрежения во впускном коллекторе дополнительные топливные пары могут также быть втянуты непосредственно во впускной коллектор, например, в обход обратного клапана 54 по трубке 738 на ФИГ. 7 или через диафрагму 814 на ФИГ. 8. Как указано выше, часть топливных газов, направляющихся во второй аспиратор, а затем во впускной коллектор 144, проходят через клапан вентиляции картера. Алгоритм 900 затем завершают.At
Таким образом, пример способа для двигателя с наддувом может содержать: когда двигатель работает с наддувом - вытягивание первой части топливных паров из первого отверстия (например, выпускного отверстия 618) картера в первый аспиратор (например, первый аспиратор 116), установленный в перепускном канале компрессора, при этом топливные пары обходят клапан вентиляции картера (ВК), а когда давление во впускном коллекторе меньше барометрического давления и двигатель работает с наддувом - использование разрежения во впускном коллекторе для вытягивания второй части топливных паров из первого отверстия картера непосредственно во впускной коллектор (например, через третью вентиляционную трубку 682 на ФИГ. 6, трубку 738 на ФИГ. 7 или диафрагму 814 на ФИГ. 8) и вытягивание третьей части топливных паров из первого отверстия картера во второй аспиратор (например, второй аспиратор 216), установленный в перепускном канале дросселя, третья часть топливных паров проходит через второй аспиратор во впускной коллектор. Вторая часть топливных паров может не проходить через первый аспиратор или второй аспиратор, при этом вторая часть топливных паров и третья часть топливных паров могут проходить через клапан ВК, как показано на ФИГ. 7.Thus, an example of a method for a supercharged engine may comprise: when the engine is supercharged, pulling the first part of the fuel vapor from the first opening (e.g., exhaust port 618) of the crankcase into a first aspirator (e.g., first aspirator 116) installed in the compressor bypass while the fuel vapors bypass the crankcase ventilation valve (VK), and when the pressure in the intake manifold is less than barometric pressure and the engine is supercharged, use vacuum in the intake manifold for exhausts the second part of the fuel vapor from the first opening of the crankcase directly into the intake manifold (for example, through the
Первая часть топливных паров, направляющаяся в первый аспиратор, может быть направлена на вход компрессора, а затем - во впускной коллектор, при этом вторая часть топливных паров и третья часть топливных паров может входить во впускной коллектор без направления на вход компрессора. Разрежение может быть создано у первого аспиратора посредством направления воздуха через перепускной канал компрессора и первый аспиратор, причем разрежение может быть создано у второго аспиратора посредством направления воздуха через перепускной канал дросселя и второй аспиратор. Способ может дополнительно содержать, если двигатель работает без наддува, и давление во впускном коллекторе меньше барометрического давления, отсутствие направления первой части топливных паров на первой аспиратор, но продолжение перемещения второй части топливных паров и третьей части топливных паров из картера. Способ может также содержать, в условиях работы с наддувом и когда давление во впускном коллекторе выше барометрического давления, не направление топливных паров или воздуха через клапан вентиляции картера. В частности, ни вторая часть топливных паров, ни третья часть топливных паров не могут проходить через клапан вентиляции картера в условиях работы с наддувом, когда ДВК>БД. Кроме того, в условиях работы с наддувом и когда давление во впускном коллекторе выше барометрического давления, только первая часть топливных паров может направляться на первый аспиратор.The first part of the fuel vapor directed to the first aspirator can be directed to the compressor inlet, and then to the intake manifold, while the second part of the fuel vapor and the third part of the fuel vapor can enter the intake manifold without being directed to the compressor inlet. Vacuum can be created at the first aspirator by directing air through the bypass of the compressor and the first aspirator, and vacuum can be created at the second aspirator by directing air through the bypass of the throttle and the second aspirator. The method may further comprise, if the engine is naturally aspirated, and the pressure in the intake manifold is less than the barometric pressure, the absence of the direction of the first part of the fuel vapor to the first aspirator, but the continued movement of the second part of the fuel vapor and the third part of the fuel vapor from the crankcase. The method may also comprise, in pressurized conditions and when the pressure in the intake manifold is higher than barometric pressure, not directing fuel vapors or air through the crankcase ventilation valve. In particular, neither the second part of the fuel vapors, nor the third part of the fuel vapors can pass through the crankcase ventilation valve in supercharged conditions when the engine is> DB. In addition, in supercharged conditions and when the pressure in the intake manifold is higher than barometric pressure, only the first part of the fuel vapor can be directed to the first aspirator.
Что касается ФИГ. 10, на ней представлена схема 1000, изображающая пример потока топливных паров из картера при различных условиях работы двигателя. Схема 1000 содержит поток вентиляции картера (ВК), направляющийся непосредственно во впускной коллектор (ВпК) на графике 1002, поток ВК во второй аспиратор на графике 1004, поток ВК в первый аспиратор на графике 1006, изменение давления на входе дросселя (также называемое давлением наддува) на графике 1008 (малые штрихи), изменение давления во впускном коллекторе (ДВК) на графике 1010 (жирная линия), частоту вращения двигателя на графике 1012 и положение педали акселератора на графике 1014. Линия 1007 представляет собой барометрическое давление (БД). Таким образом, изменения давления на входе дросселя (ДВД) и ДВК показаны в соотношении друг с другом и БД. Все вышеуказанные графики построены по оси у, при этом время показано по оси х. Таким образом, время увеличивается слева направо по оси х. Пример, показанный на ФИГ. 10, может быть связан с системами на ФИГ. 7 (и/или ФИГ. 8).As for FIG. 10, there is shown a
Между t0 и t1 двигатель может работать на холостом ходу то время, пока происходит полное отпускание педали. Соответственно, ДВК (жирная линия на графике 1010) может быть значительно ниже БД, в то время как давление на впуске дросселя может по существу быть аналогичным БД. Между t0 и t1 давление наддува не может быть образовано, и поэтому поток ВК на первый аспиратор невозможен. Однако возможна меньшая скорость потока топливных паров, направляющегося непосредственно во впускной коллектор, и второй аспиратор обозначен заштрихованными участками 1003 и 1005 на графиках 1002 и 1004, соответственно. Заштрихованные участки на графиках 1002 и 1004 могут обозначать более низкую скорость потока по сравнению со значительной частью графиков 1002 и 1004. Так как двигатель работает на холостом ходу, присутствует более глубокое разрежение в коллекторе, и клапан вентиляции картера может допустить значительно более низкую скорость потока через него. Таким образом, при работе двигателя на холостом ходу дополнительные топливные пары из таких источников как картер или адсорбер могут быть нежелательными. Соответственно, дополнительный топливный поток из картера может быть значительно уменьшен в условиях работы на холостом ходу.Between t0 and t1, the engine can idle while the pedal is fully released. Accordingly, the DCK (bold line in the graph 1010) can be significantly lower than the DB, while the pressure at the inlet of the throttle can essentially be similar to the DB. Between t0 and t1, boost pressure cannot be generated, and therefore the VK flow to the first aspirator is not possible. However, a lower flow rate of fuel vapor directing directly to the intake manifold is possible, and the second aspirator is indicated by
В момент времени t1 возможно состояние нажатия на педаль акселератора с резким увеличением требуемого крутящего момента в то время, когда водитель полностью выжимает педаль. Например, автомобиль может набирать скорость для того, чтобы соответствовать скорости потока движения по шоссе. В ответ на увеличение требуемого крутящего момента частота вращения двигателя может быть резко увеличена (график 1012), как и давление на входе дросселя (график 1008). При таких условиях работы с наддувом давление в коллекторе может также быть выше БД. Соответственно, поток вентиляции картера может быть втянут в первый аспиратор в момент времени t1, так как в условиях работы с наддувом первый аспиратор создает разрежение. Так как ДВК выше БД, поток вентиляции картера через второй аспиратор или непосредственно во ВпК может отсутствовать.At time t1, the state of pressing the accelerator pedal with a sharp increase in the required torque at the time when the driver completely depresses the pedal is possible. For example, a car can pick up speed in order to match the speed of the highway. In response to an increase in the required torque, the engine speed can be sharply increased (graph 1012), as well as the pressure at the inlet of the throttle (graph 1008). Under these supercharged conditions, the pressure in the manifold may also be higher than the DB. Accordingly, the crankcase ventilation flow can be drawn into the first aspirator at time t1, since under aspirating conditions the first aspirator creates a vacuum. Since the DVK is higher than the DB, the crankcase ventilation flow through the second aspirator or directly into the VPC may be absent.
Между t1 и t2 продолжают работу с наддувом, причем ДВК больше БД. Между t1 и t2 частота вращения двигателя может быть постепенно уменьшена так, что в t2 могут быть достигнуты условия работы в крейсерском режиме, причем создаются более низкие уровни наддува. Кроме того, в момент времени t2 ДВК опускается ниже БД. Таким образом, ДВК может быть ниже БД на пороговое значение. Соответственно, поток вентиляции картера непосредственно во ВпК теперь может возникать одновременно с потоком вентиляции картера (ВК) во второй аспиратор. В частности, за счет разрежения, созданного у первого аспиратора 116, газы из картера могут быть втянуты на вход компрессора 14, в то время как разрежение, создаваемое у второго аспиратора 216, может втягивать дополнительные пары во второй аспиратор 216, а затем во впускной коллектор в месте 617. В то же время небольшое разрежение во впускном коллекторе может втягивать дополнительные картерные газы непосредственно во впускной коллектор (например, по трубке 738 на ФИГ. 7 или через диафрагму 814 на ФИГ. 8). Таким образом, между t2 и t3 при низких уровнях наддува вместе с небольшим разрежением во впускном коллекторе поток вентиляции картера может быть направлен в первый аспиратор, второй аспиратор и непосредственно в ВпК.Between t1 and t2, they continue to work with boost, and the DCV is larger than the DB. Between t1 and t2, the engine speed can be gradually reduced so that in t2 cruising conditions can be achieved, and lower boost levels are created. In addition, at time t2, the DVK falls below the database. Thus, DVK can be lower than the database by a threshold value. Accordingly, the crankcase ventilation flow directly to the VPC can now occur simultaneously with the crankcase ventilation (VK) flow to the second aspirator. In particular, due to the vacuum created at the
В момент времени t3 педаль может быть постепенно отпущена и частота вращения двигателя может быть уменьшена до тех пор, пока двигатель не будет снова работать на холостом ходу. Например, автомобиль может съезжать с шоссе. Аналогично времени между t0 и t1 поток вентиляции картера в первый аспиратор теперь может быть остановлен, так как давление наддува по существу отсутствует между t3 и t4. Однако, как и между t0 и t1, меньшее количество потока вентиляции картера может быть направлено во второй аспиратор и непосредственно во ВпК, что показано заштрихованными частями на графиках 1004 и 1002 соответственно.At time t3, the pedal can be released gradually and the engine speed can be reduced until the engine is idling again. For example, a car may move off the highway. Similarly to the time between t0 and t1, the crankcase ventilation flow to the first aspirator can now be stopped, since the boost pressure is essentially absent between t3 and t4. However, as between t0 and t1, a smaller amount of crankcase ventilation flow can be directed to the second aspirator and directly to the VPC, as shown by the shaded parts in
В момент времени t4 педаль акселератора может быть выжата постепенно, что приведет к меньшему увеличению требуемого крутящего момента, чем при нажатии на педаль акселератора в момент времени t1. Здесь частота вращения двигателя может быть увеличена на меньшую величину и стабилизирована, в то время как меньшее давление наддува создают в момент времени t4. Например, автомобиль может осуществлять перемещение по городским улицам. Здесь между t4 и t5 может быть обеспечен меньший уровень наддува. Так как ДВК выше БД между t4 и t5, поток вентиляции картера во второй аспиратор или непосредственно во ВпК может отсутствовать. Однако топливные пары из картера могут быть не направлены в первый аспиратор. В момент времени t5 частота вращения двигателя может быть уменьшена при легком отпускании педали акселератора. В ответ давление на впуске дросселя значительно уменьшают (например, ДВД может по существу быть равным БД, как показано), и ДВК меньше БД. Двигатель может работать без наддува, начиная с t5. Соответственно, разрежение у первого аспиратора может быть не создано, и поток вентиляции картера может быть не направлен в первый аспиратор. Однако топливные пары из картера могут быть не втянуты во второй аспиратор и непосредственно во впускной коллектор.At time t4, the accelerator pedal can be pressed out gradually, which will lead to a smaller increase in the required torque than when the accelerator pedal is pressed at time t1. Here, the engine speed can be increased by a smaller amount and stabilized, while lower boost pressure is created at time t4. For example, a car can move along city streets. Here between t4 and t5 a lower boost level can be provided. Since DVK is higher than the DB between t4 and t5, the crankcase ventilation flow to the second aspirator or directly to the VPC may be absent. However, fuel vapors from the crankcase may not be directed to the first aspirator. At time t5, the engine speed can be reduced by lightly releasing the accelerator pedal. In response, the pressure at the inlet of the throttle is significantly reduced (for example, the DVD may essentially be equal to the DB, as shown), and the DVK is smaller than the DB. The engine can run naturally aspirated starting at t5. Accordingly, the vacuum at the first aspirator may not be created, and the ventilation flow of the crankcase may not be directed to the first aspirator. However, fuel vapors from the crankcase may not be drawn into the second aspirator and directly into the intake manifold.
Таким образом, вентиляция картера может быть увеличена при различных условиях работы двигателя. В условиях работы с наддувом разрежение, создаваемое перепускным потоком компрессора через первый аспиратор, может быть использовано для втягивания топливных паров из картера. В условиях работы без наддува разрежение во впускном коллекторе может быть увеличено вторым аспиратором для более эффективной продувки картера. Кроме того, в условиях с более низким уровнем наддува и небольшими уровнями разрежения во впускном коллекторе картер может быть продут в первый аспиратор, второй аспиратор (при наличии) и непосредственно во впускной коллектор. Топливные пары, направленные в первый аспиратор, могут обходить клапан вентиляции картера, уменьшая ограничение вентиляции картера. Техническим результатом обеспечения нескольких путей продувки топливных паров картера является возможность более эффективной и постоянной очистки картера. Посредством направления топливных паров из картера в одном направлении через общее выпускное отверстие при любых условиях работы двигателя может быть снижена сложность системы и достигнуты преимущества, состоящие в использовании меньшего количества компонентов. Таким образом, затраты могут быть сокращены. Таким образом, характеристики выбросов улучшают без сокращения экономии топлива.Thus, crankcase ventilation can be increased under various engine operating conditions. Under pressurized conditions, the vacuum created by the bypass flow of the compressor through the first aspirator can be used to draw fuel vapors from the crankcase. In naturally aspirated operation, the vacuum in the intake manifold can be increased by a second aspirator for more efficient crankcase purge. In addition, under conditions with a lower boost level and low vacuum levels in the intake manifold, the crankcase can be purged into the first aspirator, the second aspirator (if any) and directly into the intake manifold. Fuel vapors directed to the first aspirator can bypass the crankcase ventilation valve, reducing crankcase ventilation restriction. The technical result of providing several ways to purge the fuel vapors of the crankcase is the possibility of more efficient and permanent cleaning of the crankcase. By directing fuel vapors from the crankcase in one direction through a common outlet under any engine operating conditions, system complexity can be reduced and the benefits of using fewer components can be achieved. Thus, costs can be reduced. In this way, emission characteristics improve without reducing fuel economy.
В другом представлении пример системы может содержать двигатель, содержащий впускной коллектор; компрессор, установленный во впускном канале для обеспечения наддувочного заряда воздуха; перепускной канал компрессора, установленный в обход компрессора; при этом перепускной канал компрессора содержит перепускной клапан компрессора; первый аспиратор, соединенный с перепускным каналом компрессора; дроссель, установленный во впускном канале; перепускной канал дросселя, установленный в обход дросселя; при этом перепускной канал дросселя содержит дроссельный перепускной клапан; второй аспиратор, соединенный с перепускным каналом дросселя; картер; выпускное отверстие картера с возможностью гидравлического сообщения с первым аспиратором по первому каналу, вторым аспиратором по второму каналу и впускным коллектором по третьему каналу; и диафрагму, установленную в третьем канале, регулирующую поток из выпускного отверстия картера во впускной коллектор. Система также может содержать клапан вентиляции картера (ВК) в перепускном канале дросселя, регулирующий поток в перепускном канале дросселя, при этом клапан ВК не регулирует поток паров между выпускным отверстием картера и первым аспиратором, и клапан ВК не регулирует поток паров между выпускным отверстием картера и диафрагмой.In another representation, an example system may comprise an engine comprising an intake manifold; a compressor installed in the inlet channel to provide charge air charge; compressor bypass installed in bypass of the compressor; wherein the compressor bypass channel comprises a compressor bypass valve; a first aspirator connected to a compressor bypass; throttle installed in the inlet; throttle bypass channel installed bypassing the throttle; wherein the bypass channel of the throttle contains a throttle bypass valve; a second aspirator connected to the bypass channel of the throttle; sump; a crankcase outlet with hydraulic communication with a first aspirator through a first channel, a second aspirator through a second channel and an intake manifold through a third channel; and a diaphragm mounted in the third channel, regulating the flow from the outlet of the crankcase into the intake manifold. The system may also include a crankcase ventilation valve (VK) in the bypass of the throttle, regulating the flow in the bypass of the throttle, the valve VK does not regulate the vapor flow between the outlet of the crankcase and the first aspirator, and the valve VK does not regulate the vapor flow between the outlet of the crankcase and aperture.
Следует отметить, что содержащиеся в настоящей заявке примеры алгоритмов управления и оценки могут быть использованы с разнообразными конфигурациями систем двигателя и/или автомобиля. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в настоящей заявке, могут быть сохранены как исполняемые инструкции в долговременной памяти и выполнены управляющей системой, состоящей из контроллера и комбинации различных датчиков, приводов и других аппаратных средств двигателя. Конкретные алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, могут представлять собой любое количество стратегий обработки, таких как событийные, с управлением по прерываниям, многозадачные, многопоточные и т.п. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут быть выполнены в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут быть пропущены. Указанный порядок обработки не обязателен для достижения отличительных особенностей и преимуществ, раскрываемых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут быть выполнены повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Более того, раскрытые действия, операции и/или функции могут представлять в графическом виде код, который должен быть запрограммирован в долговременную память среды хранения машиночитаемых данных компьютера в управляющей системе двигателя, в которой раскрытые действия могут быть выполнены посредством исполнения инструкций в системе, содержащей различные компоненты аппаратного обеспечения двигателя совместно с электронным контроллером.It should be noted that the examples of control and evaluation algorithms contained in this application can be used with a variety of engine and / or vehicle system configurations. The control methods and algorithms disclosed in this application can be stored as executable instructions in long-term memory and executed by a control system consisting of a controller and a combination of various sensors, drives, and other engine hardware. The specific algorithms disclosed in this application can be any number of processing strategies, such as event-driven, interrupt-driven, multi-tasking, multi-threading, etc. Thus, the illustrated various actions, operations and / or functions can be performed in this order, in parallel or in some cases can be skipped. The specified processing order is not necessary to achieve the distinctive features and advantages disclosed in the present application of embodiments of the invention, but serves for the convenience of illustration and description. One or more of the illustrated actions, operations, and / or functions may be performed repeatedly depending on the particular strategy employed. Moreover, the disclosed actions, operations and / or functions may represent in graphical form a code that must be programmed into the long-term memory of the computer-readable computer data storage medium in the engine control system, in which the disclosed actions can be performed by executing instructions in a system containing various engine hardware components in conjunction with an electronic controller.
Следует понимать, что конфигурации и алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, носят иллюстративный характер, и что эти конкретные варианты осуществления изобретения не следует рассматривать в качестве ограничения, так как возможны многочисленные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателях с конфигурацией цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего раскрытия изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, а также другие отличительные признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящей заявке.It should be understood that the configurations and algorithms disclosed in this application are illustrative, and that these specific embodiments of the invention should not be construed as limiting, since numerous modifications are possible. For example, the above technology can be applied in engines with the configuration of cylinders V-6, I-4, I-6, V-12, with 4 opposed cylinders and in engines of other types. The subject of the present disclosure includes all new and non-obvious combinations and subcombinations of various systems and configurations, as well as other distinguishing features, functions and / or properties disclosed in this application.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации, которые считают новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы изобретения ссылка может быть сделана на «какой-либо» элемент или «первый» элемент или эквивалент такого элемента. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов формулы изобретения или путем представления новых пунктов формулы изобретения в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего раскрытия изобретения.In the following claims, in particular, certain combinations and subcombinations that are considered new and not obvious are indicated. In such claims, reference may be made to “any” element or “first” element or an equivalent of such an element. It should be understood that such claims may include one or more of these elements, without requiring and not excluding two or more of these elements. Other combinations and subcombinations of the disclosed distinguishing features, functions, elements and / or properties may be included in the claims by changing the existing claims or by introducing new claims in this or a related application. Such claims, regardless of whether they are wider, narrower, equivalent or different in terms of the scope of the idea of the original claims, are also considered to be included in the subject of the present disclosure.
Claims (47)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/793,082 | 2015-07-07 | ||
US14/793,082 US9359923B2 (en) | 2012-10-25 | 2015-07-07 | Method and system for fuel vapor management |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016125478A RU2016125478A (en) | 2018-01-09 |
RU2717864C2 true RU2717864C2 (en) | 2020-03-26 |
Family
ID=57584067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016125478A RU2717864C2 (en) | 2015-07-07 | 2016-06-27 | Method (versions) and engine crankcase ventilation system with supercharging |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106337760B (en) |
DE (1) | DE102016111585A1 (en) |
RU (1) | RU2717864C2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017202292B4 (en) | 2017-02-14 | 2018-10-18 | Ford Global Technologies, Llc | Ventilation system for a crankcase of an internal combustion engine |
JP2020012429A (en) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | マツダ株式会社 | Evaporated fuel treatment device for engine |
CN110671236B (en) * | 2019-09-03 | 2021-07-13 | 德安福(天津)汽车技术有限公司 | Fuel steam generator |
DE102020108134B3 (en) * | 2020-03-25 | 2021-07-08 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Internal combustion engine |
DE102023109653B3 (en) | 2023-04-18 | 2024-07-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120247438A1 (en) * | 2011-04-01 | 2012-10-04 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Blowby gas returning apparatus for engine with supercharger |
RU141843U1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-06-20 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | FUEL VAPOR MANAGEMENT SYSTEM |
EP2775111A1 (en) * | 2011-10-31 | 2014-09-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ventilation control device for internal combustion engine |
US20140352673A1 (en) * | 2012-01-30 | 2014-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Blow-by gas recirculation device for internal combustion engine |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8109259B2 (en) | 2009-08-04 | 2012-02-07 | Ford Global Technologies, Llc | Positive-pressure crankcase ventilation |
-
2016
- 2016-06-24 DE DE102016111585.1A patent/DE102016111585A1/en active Pending
- 2016-06-27 RU RU2016125478A patent/RU2717864C2/en active
- 2016-07-07 CN CN201610536699.2A patent/CN106337760B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120247438A1 (en) * | 2011-04-01 | 2012-10-04 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Blowby gas returning apparatus for engine with supercharger |
EP2775111A1 (en) * | 2011-10-31 | 2014-09-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ventilation control device for internal combustion engine |
US20140352673A1 (en) * | 2012-01-30 | 2014-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Blow-by gas recirculation device for internal combustion engine |
RU141843U1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-06-20 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | FUEL VAPOR MANAGEMENT SYSTEM |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106337760B (en) | 2021-02-26 |
CN106337760A (en) | 2017-01-18 |
RU2016125478A (en) | 2018-01-09 |
DE102016111585A1 (en) | 2017-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2704519C1 (en) | Engine crankcase ventilation system | |
US9359923B2 (en) | Method and system for fuel vapor management | |
RU141843U1 (en) | FUEL VAPOR MANAGEMENT SYSTEM | |
RU2659634C2 (en) | Engine system and method for engine (options) | |
RU2700465C2 (en) | System and method (embodiments) for improvement of purging of fuel vapour catcher canister | |
RU2717864C2 (en) | Method (versions) and engine crankcase ventilation system with supercharging | |
RU2719116C2 (en) | Method (versions) and flow control system for vehicle engine inlet downstream of throttle | |
RU2619662C2 (en) | Method for engine (versions) and system | |
RU2669070C2 (en) | Method for engine (versions) and engine system | |
RU2665791C2 (en) | Engine system and method for engine (options) | |
RU2674113C2 (en) | Aspirator motive flow control for vacuum generation and compressor bypass | |
RU2686543C2 (en) | Method for supercharged engine | |
RU2674100C2 (en) | Method for engine (versions) and engine system | |
RU2711310C2 (en) | Operating method of engine with supercharging (embodiments) and engine system | |
CN105781804A (en) | Systems and methods for improving canister purging | |
CN104373201A (en) | Methods and systems for surge control | |
US10202913B2 (en) | Method and system for boosted engine system | |
US7290536B2 (en) | Crankcase ventilation in a combustion engine for a vehicle | |
RU2701247C2 (en) | Common shutoff valve for vacuum drive at low engine loads and vacuum vapour blowdown vacuum during engine forcing | |
US10570829B2 (en) | Methods and system for a common aspirator valve | |
RU153136U1 (en) | CAPACITY FORMATION SYSTEM | |
JPS6125929A (en) | Gasoline engine provided with exhaust brake |