CN101629503B - 用于存储曲轴箱气体以改进发动机空燃控制的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于存储曲轴箱气体以改进发动机空燃控制的系统和方法。公开了用于改进内燃发动机的曲轴箱内包含的气体的处理的系统和方法。在一个示例中，提供一种用于燃烧内燃发动机曲轴箱气体的系统，该系统包括：内燃发动机，该内燃发动机包括曲轴箱、进气歧管、连接曲轴箱至进气歧管的导管；包括碳氢化合物存储介质的碳罐，碳罐沿着该导管的长度设置并与该导管连通；以及可以调节从碳罐进入进气歧管的气体的流量的调节阀。系统特别适合于单一沸点燃料，因为其允许存储该燃料，直至该燃料可以伺机燃烧。

Description

用于存储曲轴箱气体以改进发动机空燃控制的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于燃烧内燃发动机曲轴箱气体的系统和方法。

背景技术

美国专利6,729,316中描述了一种利用曲轴箱强制通风系统(PCV)操作内燃发动机的系统和方法。该专利描述了一种系统，其中排放物从曲轴箱抽吸到碳罐(canister)中。该碳罐含有由玻璃微珠(glass bead)构成的减速浓缩元件(decelerating and condensing element)。一般认为，玻璃微珠使来源于曲轴箱的流减速，并使碳氢化合物浓缩以使其可以释放到收集器中。碳罐据称从曲轴箱中分离污染物然后将清洁后的排放物传递回发动机用于燃烧。

上述系统也具有一些弊端。尤其是，在通过碳罐处理后燃料蒸气立刻被送到发动机。如果曲轴箱气体涉及单一沸点燃料(如，醇)，则在短期内很多醇可以转变至蒸气状态。这样，浓缩蒸气会被吸引进分离碳罐，然后以使发动机富燃运行的速度转移至发动机。这样，碳罐可吸取来自曲轴箱排放的污染物，但是该装置似乎不提供任何控制排气转移至发动机的速度的方式。另外，如果曲轴箱气体使发动机富燃运行，则发动机控制器的适应燃料策略会在曲轴箱气体从发动机清除(purged)后使发动机稀燃运行。这样，当气体从发动机曲轴箱清除时，系统似乎不能改进发动机的空燃控制。

发明人在此意识到上述缺陷，并开发了一种提供实质改进的系统和方法。

发明内容

本发明的一个实施例包括一种用于燃烧内燃发动机曲轴箱气体的系统，该系统包括：包括曲轴箱、进气歧管、连接曲轴箱至进气歧管的导管的内燃发动机、包括碳氢化合物存储介质的碳罐，所述碳罐沿着所述导管的长度设置并与导管连通、可以调节由曲轴箱至碳罐的气体的流量的调节阀。该系统克服了上述系统中的至少部分缺陷。

由发动机曲轴箱向发动机进气系统排出气体可以通过在气体被导入发动机进气系统之前将其捕集而得到改进。碳氢化合物捕集器可以安装在曲轴箱和进气歧管之间的路径，以在碳氢化合物从曲轴箱移动至发动机的进气系统时将其捕集。捕集器可以用于控制碳氢化合物导入进气歧管的速率。特别是，发动机控制器可以使用阀和清除空气温度控制以调节碳氢化合物进入进气系统的速率。另外，控制器可以对发动机燃料喷射正时进行调节，以补偿碳氢化合物进入发动机进气系统的控制释放(controlled release)。当单一沸点燃料被排出发动机曲轴箱时，该系统特别有益，因为碳氢化合物可以在短时间内存储，并在较长时间内释放。

本发明可以提供若干优点。例如，当曲轴箱气体排放时本系统可以减少空燃比偏移(air-fuel excursion)，因为本系统可以控制来自碳罐的碳氢化合物流量，并且因为补偿小空燃比变动比大空燃比变动所需的时间短。另外，本系统可以在短时间内存储高浓度碳氢化合物。因此，系统适合于处理单一沸点燃料。进一步，可以控制本系统以在一些发动机工况下存储曲轴箱气体，在并其他工况下释放曲轴箱气体。因此，可以更有效率地燃烧曲轴箱气体。

本发明的上述优点和其他优点，以及特征通过下面的具体实施方式或者结合附图将会变得显而易见。

附图说明

图1是具有曲轴箱通风以及其控制系统的示例发动机的示意图；

图2是用于改进曲轴箱通风补偿的示例方法的流程图；

图3是示例的曲轴箱通风顺序。

具体实施方式

本文所述优点通过阅读本文中称作“具体实施方式”的实施例的示例或者结合附图将会更容易理解。

参考图1，含有多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中图1示出多个汽缸中的一个。发动机10包括具有设置在内部并连接至曲轴31的活塞36的燃烧室30和汽缸壁32。燃烧室30已知是通过各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。

各进气门和排气门由通过将凸轮轴连接至曲轴31旋转的机械凸轮轴130操作。在替代的实施例中，一个或者多个气门可以通过电子或者液压执行器操作。

新鲜空气进入进气室(intake plenum)63，在进气室63内质量空气传感器115确定空气质量。大部分新鲜空气通过电子控制节气门62导入发动机10，在节气门62处该空气进入进气歧管44。然而，一部分导入空气通过导管66经气门套50进入发动机10。空气由于进气歧管44和曲轴箱51之间的差压经导管66吸入。空气经连接汽缸盖和曲轴箱的通道从汽缸盖进入曲轴箱51。当空气通过汽缸盖和曲轴箱时，其在发动机内与燃料蒸气混合并替换燃料蒸气。燃料蒸气离开曲轴箱51并经阀71进入进气歧管44或者通过PCV碳罐76。PCV碳罐76可含有碳，沸石，或者碳氢化合物存储介质的替代形式。通过打开阀72并由选择阀73提供新鲜空气通过捕集介质，燃料蒸气可从PCV碳罐76清除。新鲜空气可以由排气热交换器46加热或者由其他方式加热以增加碳氢化合物从捕集介质中释放的速率。在替代的实施例中，加热的曲轴箱气体可以用于通过允许曲轴箱气体经阀71和阀72进入进气歧管44而清除碳罐中的碳氢化合物。

在替代的实施例中，PCV碳罐76可以密封在发动机中(如，在气门套下或者曲轴箱中)以使在发动机加温后碳氢化合物存储介质保持在提高的温度。保持介质温度提高可增加碳氢化合物从存储介质中清除的速率。

进气歧管44提供用于空气在节气门62和进气门52之间移动的导管。燃料经喷射器67直接喷射进燃烧室30。燃料经包括燃料箱、燃料泵、燃料导轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器67。可选地，如果需要，发动机可配置为燃料喷射进进气歧管44的端口。

无分电器点火系统88响应于控制器12经火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器45示为连接至催化转化器49上游的排气歧管48。可选地，双态排气氧传感器可替代UEGO传感器45。

在一个示例中转化器49可包括多个催化剂块(catalyst brick)。在另一个示例中，可以使用每个具有多个催化剂块的多个排放控制装置。在一个示例中转化器49可以为三元催化剂。

图1中以常规微计算机形式示出控制器12，包括微处理器102，输入/输出端口104，只读存储器106，随机存取存储器108，保活存储器110，以及常规数据总线。控制器12示为除了前面讨论过的信号外还从连接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自连接至水套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)，来自节气门位置传感器69的信号，来自凸轮位置传感器150的信号，来自连接到加速器踏板的位置传感器119的信号，来自连接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值，来自温度传感器117的发动机空气量温度或者歧管温度的测量值(ACT)；来自感知曲轴31位置的传感器118的发动机位置。传感器118可为可变磁阻(variable reluctance)、霍尔效应、光学、或者磁阻式传感器。可选地，也可提供凸轮轴位置传感器且其可用于确定发动机位置。在本发明的优选的方面，发动机位置传感器118在曲轴每旋转一周时产生预定数量的等距脉冲，以此确定发动机转速(RPM)。

存储媒介只读存储器106可以代表可由处理器102执行的指令的计算机可读数据编程，用于执行下述的方法以及其他可预见但是没有具体列举的变形。

在替代的实施例中(未示出)，发动机10为柴油发动机，其中燃料直接喷射到汽缸并经压缩点火燃烧。PCV碳罐76位于曲轴箱51和进气歧管44之间。如果需要，来自压缩机的压缩空气可导入PCV碳罐76以绕过节气门62。压缩空气流过碳罐存储介质并从存储介质中带走(strip)碳氢化合物。随后碳氢化合物经控制阀72导入进气歧管。这种设置即使当进气歧管压力接近或者高于大气压时仍允许清除碳罐。

在另一个实施例(也未示出)中，通过提供引导气流通过PCV碳罐76然后通过节气门62的阀门，压缩空气可以引导通过PCV碳罐76而不绕过节气门62。

在另一个实施例中，可以将PCV碳罐内容物导入进气压缩机的进气侧，以使压缩机的低压侧将PCV碳罐蒸气吸引到发动机。

现参考图2，示出改进曲轴箱通风补偿的示例流程图。在步骤201，确定发动机工况。推测或者感知发动机冷却剂温度、自起动起的时间(time since start)、环境温度、发动机负荷、燃料喷射量、排气氧浓度。然而，从传感器数据可能输入附加的或者更少的发动机工作参数。另外，一些发动机工况由特性数据和其他感知的发动机工况确定。例如，发动机排气温度可以从发动机转速、汽缸空气充量(cylinder aircharge)，以及发动机冷却剂温度推测出来。在确定发动机工况后，例程进入步骤203。

在步骤203，例程确定喷射到发动机的燃料类型(如，汽油，乙醇，汽油和乙醇的混合物，柴油，或者天然气)。在一个实施例中，当前发动机起动的燃料类型可以由在发动机操作的上一段时间存储在发动机控制器中的信息确定。也就是说，可以推断发动机停止之前燃烧的燃料与用于起动发动机所使用的燃料基本上相同。例如，从喷射的燃料的量、汽缸空气量以及排气氧浓度可以推测燃料类型。特别地，燃料类型可以从产生化学计量比的排气混合物的燃料与空气的比例推测出来。进而，化学计量空燃比可以相关于特定的燃料类型。例如，当测定的化学计量排气为约9∶1的空燃比时发动机控制器可以推断燃烧的燃料类型为乙醇。

替代地，燃料供给管中的传感器可以用于确定将在发动机中燃烧的燃料类型。这种传感器可以通过折射、感知的电容、或者其他已知方法估计燃料类型。类似于上述方法，指示发动机停止时燃料类型的传感器信息可用于确定和指示起动时的燃料类型。在燃料类型确定后，例程进入步骤205。

在步骤205，例程确定或者估计发动机曲轴箱内可以蒸发的燃料的量。在一个实施例中，例程使用发动机温度、汽缸燃烧事件的数量、燃料类型、燃料喷射量、燃料喷射处曲轴转角、上一次发动机停止时曲轴箱内燃料的估计量来估计当前曲轴箱中的燃料量。例程还具有确定曲轴箱中的全部燃料质量以及构成总体估计的曲轴箱燃料质量的单个的燃料质量的能力。

在一个实施例中，例程估计在终止于曲轴箱的燃烧循环中喷射到汽缸的总体燃料量的一部分。发动机温度、喷射的燃料的类型、喷射发生处的曲轴转角可用于查找当加在一起时代表终止于曲轴箱的汽缸的燃料供给的部分量的根据经验决定的因素。该部分量乘以喷射进汽缸的燃料量以确定在特定的燃烧事件期间进入曲轴箱的燃料量。在步骤203确定的燃料类型(即，汽油和醇的部分浓度)乘以进入曲轴箱的总的燃料估计质量。以此方式，可以确定进入曲轴箱的单个燃料成分的质量。通过从进入曲轴箱的燃料类型的量中减去从曲轴箱中清除的燃料类型的量可以确定发动机曲轴箱内特定燃料的总量。该曲轴箱内特定类型燃料的总体燃料量可以如下表示：

Fuel_liq₁＝Int_crk_fuel₁+∑(Crk_cyl₁(n)-Crk_prg₁(n))

其中，Fuel_liq表示曲轴箱中液体燃料的总量，Int_crk_fuel表示在发动机起动前曲轴箱中燃料的估计量，Crk_cyl(n)是各汽缸循环中进入曲轴箱的燃料量，Crk_prg(n)是各汽缸循环中从曲轴箱中排出的燃料的量，且与在步骤209确定的蒸气状态中的燃料量Fuel_vap相关或者是其函数，n为从发动机起动的汽缸循环数，下标表示特定燃料类型(例如，1＝汽油，2＝乙醇，3＝甲醇)。

如果在充分蒸发曲轴箱燃料的时间之前发动机停止，则剩余的单个燃料量可存储在存储器中并在发动机重新起动时使用。存储器中存储的燃料量结合或者增加到估计的在当前起动中进入曲轴箱的燃料量，从而增加曲轴箱中估计的燃料量和清除时间(purge time)。以此方式，如果曲轴箱温度没有达到燃料蒸发温度，可以考虑在多次发动机起动期间进入曲轴箱的燃料。

还应当注意，对于等体积的汽油和乙醇，当达到乙醇的沸点且经过足够时间，基本上所有的乙醇都由液态变为气态。另一方面，变为蒸气的汽油总量则会随着汽油温度增加而逐渐增加。这样，对于等体积的汽油和乙醇，较短的时间间隔中只要达到乙醇的沸点温度，更多的乙醇蒸气可以从曲轴箱中清除出来。

确定曲轴箱中燃料的量后，例程进入步骤207。

在步骤207，例程确定燃料蒸发是否开始。在一个实施例中，曲轴箱中燃料蒸发开始(即，在环境压力下PCV蒸发温度下限或者燃料开始蒸发的温度下限)相关于发动机冷却剂温度或者发动机机油温度。在一个示例中，如果发动机冷却剂温度或者发动机机油温度超过第一预定值，则特定的燃料类型可认为将要转变为蒸气状态。另一方面，如果冷却剂温度低于该预定值，则认为对于特定燃料类型没有发生或者极少发生燃料蒸发。在一些实施例中，如果冷却剂温度超过第二预定温度(即，PCV蒸发温度上限或者燃料充分蒸发的温度上限)达相关于曲轴箱中的燃料量的预定的时间量，则策略可确定曲轴箱中所有的浓缩燃料已经蒸发。然而，气态的燃料若通过活塞环则可继续进入曲轴箱。

应当注意，上述蒸发温度下限和上限可改变以适应不同类型的燃料。因此，某种类型的燃料可确定在发动机冷却剂温度为75℃时开始蒸发且在80℃时完全蒸发，而在相同的压力下不同类型的燃料在10℃时开始蒸发且在95℃时完全蒸发。

应注意，还有其他用于确定或者估计发动机曲轴箱中的燃料量的方法。因此，上述方法并不意图限制本发明的范围，而仅是一个非限制性示例。

如果燃料蒸发已经开始，则例程继续到步骤209。否则，例程继续到步骤215。

在步骤209，例程确定发动机温度、某一温度的时间、燃料类型、曲轴箱内燃料的量对曲轴箱内燃料蒸发的影响。在一个示例中，这些因素可根据经验确定或者通过建模确定，然后相乘以形成表示曲轴箱内燃料的蒸发速率的一阶时间常数。处于蒸气状态的燃料则可表示为：

Fuel_vap＝Fuel_liq·e^-αt

其中Fuel_vapor由处于蒸气状态的燃料质量估计；Fuel_liq在步骤205中确定的曲轴箱中的液体燃料质量；e为自然对数的底；α是由发动机温度、某一温度的时间的影响、燃料类型确定的变量；t为燃料处于蒸发状态起的时间。当然，如果需要也可创建代表不同类型燃料的蒸发速率的高阶估计。在确定蒸气状态的燃料量后，例程进行到步骤211。

在步骤211，例程确定是否需要在PCV碳罐中存储燃料蒸气。

基于步骤203确定的燃料类型，例程可选择替代的策略或者方法以确定何时在PCV碳罐中存储曲轴箱碳氢化合物。

在一个实施例中，当曲轴箱中为汽油，且发动机冷起动时，可通过定位阀71以使PCV碳罐76与曲轴箱51连通(碳氢化合物存储模式)，使燃料蒸气从发动机曲轴箱导入存储介质。类似地，打开阀72以允许减少了碳氢化合物的气体从曲轴箱51进入进气歧管44的路径。曲轴箱气体通过PCV碳罐76，直到发动机空燃控制由感知的排气调整，或者直到预定时间或者工况发生(例如，发动机冷却剂温度或者发动机机油温度达到预定条件)。在碳氢化合物存储完成后，改变阀71的状态以使曲轴箱气体可以直接流入进气歧管且阀72关闭(PCV碳罐旁通模式)。

在另一个实施例中，当曲轴箱中为醇，且发动机冷起动时，定位阀71以允许曲轴箱51和进气歧管44之间连通。当发动机温度(例如，冷却剂温度或者机油温度)达到预定值时，定位阀71以允许曲轴箱51和PCV碳罐76之间连通。此时，阀72也打开以允许减少了碳氢化合物的气体从曲轴箱51流入进气歧管44。当发动机温度达到第二温度或者在预定时间量之后阀72关闭且阀71返回到允许曲轴箱气体绕过PCV碳罐76的位置。替代地，当发动机温度达到预定温度预定的时间量时，阀71和72可从碳氢化合物存储模式复位到旁通模式。预定时间量可相关于曲轴箱中的燃料的类型和估计的量。

在另一个预想的实施例中，例程使用多个参数包括但不限于冷却剂温度、自起动起的时间、曲轴箱中燃料的量、以及存储的燃料蒸气的量以确定何时将曲轴箱蒸气存储到PCV碳罐中。

如果工况满足将蒸气存储到PCV碳罐，则例程进行至步骤213。否则，例程进行至步骤215。

在步骤213，例程以使曲轴箱燃料蒸气存储在碳罐中的方式控制选择的控制阀。

在一个实施例中，如步骤211所述控制阀。这是通过双向阀71和单向阀72完成的。

在另一个实施例中，双向阀71由两个单向阀替换，控制阀以将曲轴箱碳氢化合物存储在碳罐76中。在操作碳罐控制阀后，例程返回步骤211。

在步骤215，例程确定发动机工况是否满足燃烧存储的燃料蒸气。在一个实施例中，在满足多个发动机工况后允许碳罐清除，所述工况包括但不限于发动机超过预定的冷却剂温度、超过自发动机起动起的预定的时间段、发动机在预定的转速和负荷区域。在另一个实施例中，清除碳罐需要较少的发动机工况。例如，碳罐可在发动机在高负荷下操作时清除，以使与喷射的燃料量相比，来自碳罐的燃烧的碳氢化合物的部分较低。在另一个实施例中，在发动机冷却剂温度达到预定温度之后允许碳罐清除。

一旦起动，碳罐清除过程可持续到排气氧传感器检测到与曲轴箱有关的少量或者没有碳氢化合物，或者持续到其他气体发动机工况指示应当禁止碳罐清除。例如，当曲轴箱气体流动循环开始或者关闭时，如果传感器检测到排气碳氢化合物没有变化，则可以停止曲轴箱清除。在另一个示例中，当在减速期间发动机关闭燃料，或者当发动机负荷低于预定量时可以停用曲轴箱清除。

如果发动机工况满足燃烧存储的碳氢化合物，则例程进行至步骤217。否则，碳罐流量控制阀关闭，且例程进行至退出。

在步骤217，例程将碳罐中捕集的燃料释放至发动机进气歧管中。在如图1所示的实施例中，当定位双向阀71以使曲轴箱蒸气从曲轴箱流到进气歧管时，清除碳罐。同时，阀72打开以允许燃料蒸气从碳罐进入进气歧管。另外，阀73打开以允许加热的新鲜空气流过碳罐76。加热的空气从碳罐介质带走燃料，且带有燃料的空气或浓缩空气经阀72进入进气歧管。空气可由发动机热或者由其他已知的方法加热。也可调节阀72以控制碳罐蒸气释放到进气歧管44。在一个实施例中，发送脉冲宽度调制控制信号到阀72以控制阀72的平均位置。由于空气从节气门62上游进入碳罐76，且由于进气歧管44内的压力可低于节气门62上游的压力，压力差引起浓缩空气从上游节气门62流到进气歧管44。

在一个替代的实施例中，碳罐可使用加热的曲轴箱气体清除。即，定位阀71以使曲轴箱气体流入碳罐且阀72打开以使气体经碳罐移动并释放到进气歧管44。使用曲轴箱气体清除碳罐可为一种清除碳罐的更具成本效益的方式，因为在某些发动机配置的系统中，可以省略阀73和热交换器46。

在另一个替代的实施例中，压缩机可位于节气门62的上游。在该实施例中，压缩机产生的正压可用于使碳罐76增压并使燃料蒸气进入进气歧管44。这样，燃料蒸气可经碳罐76推进或者吸引进入进气歧管44以利于从碳罐76中清除存储的碳氢化合物。

如上面提到的，可以调节阀72以控制从碳罐76进入进气歧管44的浓缩空气的流量。在一个实施例中，响应于发动机转速、发动机负荷、在蒸气碳罐中存储的燃料的量、排气中感知的氧来控制阀72的占空比。发动机转速、发动机负荷、估计的存储的碳氢化合物指示出一个三维表。当发动机转速和发动机负荷增加时，碳罐流量控制阀(如图1的阀72)的占空比增加(平均阀开度增加)。当存储在碳罐中的碳氢化合物的量高而发动机转速和发动机负荷低时，阀开度量减少。另外，当存储在碳罐中的碳氢化合物的量低而发动机转速和发动机负荷低时，阀开度量增加。氧传感器反馈也可用于调节碳罐流量控制阀占空比。如果排气中检测到的氧比期望浓度高，则碳罐清除阀平均开度量可增加，同时节气门开度减少。节气门开度量成比例于碳罐流量控制阀开度量的增加而减少。同样，如果排气中检测到的氧比期望浓度低，则平均碳罐清除阀开度量可减少，同时基本保持节气门位置。

在另一个实施例中，当PCV碳罐清除时可以调节燃料喷射正时，以使发动机输送需要量的燃料。特别地，喷射的燃料量减少的量是估计的通过PCV碳罐进入发动机的燃料量。另外，当排气中的氧浓度改变时燃料喷射量可增加或者减少。这样，通过调节燃料喷射正时，系统可以补偿PCV碳氢化合物释放。

定位碳罐流量控制阀后，例程返回步骤215。

现参照图3，图3示出示例的PCV清除循环。发动机转速、发动机负荷、发动机冷却剂温度以及闭环燃料标记(closed-loop fuel flag)图表用于描述示例的PCV碳罐清除顺序。该顺序从左边开始并进行到右边。图3的图表用于描述若干相关于不同燃料类型的不同的PCV碳罐清除循环。

当曲轴箱中燃料由多于预定量的汽油构成时(例如，80％)，填充PCV碳罐并清除，以使在宽温度范围从曲轴箱释放的碳氢化合物有利地由发动机燃烧。在一个实施例中，操作PCV碳罐阀，以使来自发动机曲轴的曲轴箱碳氢化合物存储在PCV碳罐中，直到达到垂直标记301。在一个示例中，当PCV碳罐控制阀如图1所示配置时，阀71打开以允许气体从曲轴箱51流到碳罐76。阀72打开以允许气体离开PCV碳罐76。垂直标记301指示发动机进入闭环燃料控制的时间。在另一个实施例中，操作PCV碳罐阀以使来自发动机曲轴的曲轴箱碳氢化合物存储在PCV碳罐中，直到在垂直标记303处达到预定的发动机温度。

取决于发动机工况和控制目标，碳氢化合物可在不同的时间从PCV碳罐释放。如果存储曲轴箱碳氢化合物直到发动机进入闭环，则在垂直标记301处启动闭环燃料控制之后，PCV碳罐内容物可清除到发动机进气系统。替代地，在发动机温度达到垂直标记303处的预定的温度之后，PCV碳罐内容物可清除到发动机进气系统。另一方面，如果存储曲轴箱碳氢化合物直到发动机温度达到垂直标记303处的预定的温度，则在发动机温度达到预定的操作温度之后PCV碳罐内容物清除到进气歧管。在一个示例中，当PCV碳罐控制阀如图1所示配置时，阀71改变位置以允许气体从曲轴箱51流到进气歧管44。阀72和73打开以允许加热的进气空气从碳罐76清除碳氢化合物蒸气到进气歧管44。在一个替代的实施例中，阀71可连续使曲轴箱气体通过碳罐76以便加热的曲轴箱气体使碳氢化合物离开碳罐76并进入进气歧管44。

PCV碳罐清除从垂直标记301或者303持续，直到发动机控制策略检测到确认PCV碳罐的碳氢化合物减少，或者直到达到垂直标记305。垂直标记305指示发动机在可能较难控制发动机空燃比的低负荷工况下操作。在垂直标记305临时停止PCV清除可以改进发动机排放，因为通过使用燃料喷射器而不是使用PCV碳罐碳氢化合物释放评估可以更容易控制发动机空燃比。保持停止PCV碳罐清除，同时发动机处于低负荷工况。在一个实施例中，通过关闭阀71、72和73可停用PCV碳罐清除。

应当注意，当曲轴箱碳氢化合物未存储在PCV碳罐中时，图1所示的系统配置允许曲轴箱气体绕过PCV碳罐。这样，图1所示的系统可使用经阀73、经PCV碳罐76、经阀72的加热的新鲜空气以清除PCV碳罐，同时经双向阀71吸收曲轴箱气体到发动机。

在垂直标记307，发动机负荷增加，继续PCV碳罐清除，直到发动机控制系统策略检测到确认PCV碳罐的碳氢化合物减少或者直到达到低发动机负荷工况。

当曲轴箱中的燃料包含多于预定量的醇时(如50％)，填充PCV碳罐并清除以使在窄温度范围从曲轴箱释放的碳氢化合物有利地由发动机燃烧。在一个实施例中，操作PCV碳罐阀以使曲轴箱碳氢化合物从发动机曲轴绕过PCV碳罐，直到达到垂直标记303。也就是说，碳氢化合物未存储在PCV碳罐中，直到达到预定的发动机温度。在一个实施例中，其中PCV控制阀如图1所示配置。通过设定双向阀71绕过PCV碳罐，以使曲轴箱气体从曲轴箱51流进进气歧管44。在PCV旁通期间，阀72和73位于关闭位置。

从垂直标记303至垂直标记305碳氢化合物存储在PCV碳罐中。通过定位阀71以使气体从曲轴箱流进碳罐76，存储碳氢化合物。阀72也打开以提供气体从碳罐76流入进气歧管44的路径。在该示例中，垂直标记305指示两种工况：低发动机负荷工况和第二预定发动机温度。如果碳氢化合物存储在PCV碳罐中，且发动机温度达到或者超过预定温度，则停止PCV碳罐填充操作，清除PCV碳罐内容物到发动机进气系统。另一方面，如果达到低发动机负荷，同时PCV碳罐正在填充，可继续填充PCV碳罐或者停止填充而不清除PCV碳罐，直到达到较高发动机负荷。

在垂直标记307，发动机负荷增加且开始PCV碳罐清除，直到发动机控制系统策略检测到确认PCV碳罐的碳氢化合物减少，或者直到达到低发动机负荷工况。在图1所示的配置中，通过设定阀71在将曲轴箱气体导入进气歧管的位置启动清除。另外，阀72和73设定为打开位置以使经PCV碳罐76导入加热的新鲜空气。在一个替代的实施例中，可通过设置阀71以使曲轴箱气体可从曲轴箱51流入PCV碳罐76同时阀72打开，而清除PCV碳罐。如果使用曲轴箱气体执行PCV清除，则不需要阀73。

当曲轴箱的燃料由预定混合范围的醇和汽油构成时(如在49％和80％汽油之间的燃料)，填充PCV碳罐，并清除，以使从曲轴箱释放的碳氢化合物有利地由发动机燃烧。在一个实施例中，操作PCV碳罐阀以使来自发动机曲轴的曲轴箱碳氢化合物存储在PCV碳罐中直到达到垂直标记301。

从垂直标记301到垂直标记303，存储在PCV碳罐中的碳氢化合物继而清除到发动机进气系统。在垂直标记303，碳氢化合物再次开始存储。在该实施例中，垂直标记303对应于预定发动机温度。且预定发动机温度相关于单一沸点燃料(如乙醇)的沸点。当发动机达到相关于单一沸点燃料的沸点的预定温度时，曲轴箱碳氢化合物存储在PCV碳罐中。

在该实施例中，垂直标记305也指示两种工况：低发动机负荷工况和第二预定发动机温度。如果碳氢化合物存储在PCV碳罐中且发动机达到或者超过预定温度，则可以停止PCV碳罐填充操作，且清除PCV碳罐内容物至发动机进气系统。另一方面，如果达到低发动机负荷，同时填充PCV碳罐，则PCV碳罐可继续填充或者可停止填充而不清除PCV碳罐直到达到较高发动机负荷。

在垂直标记307，发动机负荷增加，且PCV碳罐清除循环开始。清除继续直到发动机控制系统策略检测到确认PCV碳罐的碳氢化合物减少，或者直到达到低发动机负荷工况。

在本文中公开的方法、例程和配置本质上是示例性的，且不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述公开可以应用于以天然气、汽油、柴油或替代的燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机。

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Claims (3)

1.一种用于处理容纳在内燃发动机的曲轴箱内的气体的方法，所述方法包括：

从所述曲轴箱清除气体至进气系统同时旁通碳罐一段持续时间；然后

响应于发动机工况在所述碳罐中存储所述气体一段持续时间；然后

从所述碳罐清除所存储的气体；以及

在所述清除期间引导被加热的新鲜空气穿过所述碳罐。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在预定的发动机工况下移动来自曲轴箱的气体，并且其中所述预定的发动机工况包括内燃发动机的温度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述内燃发动机的温度为冷却剂温度或者机油温度。

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