Система двигателя

Предложены способы и системы для удаления конденсата из охладителя наддувочного воздуха. Конденсат может отводиться из охладителя наддувочного воздуха и вводиться в поток принудительной вентиляции картера или поддон картера двигателя. Введение конденсата в поддон картера двигателя может управляться на основании условий поддона картера двигателя и накопленного конденсата.

(Фиг. 1)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Настоящая полезная модель относится к системам и способам отведения конденсата из охладителя наддувочного воздуха и введения конденсата в по меньшей мере один из потока принудительной вентиляции картера и поддона картера двигателя системы двигателя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели с нагнетателем и турбонагнетателем могут быть выполнены с возможностью сжатия окружающего воздуха, поступающего в двигатель, чтобы повышать мощность. Сжатие воздуха может вызывать повышение температуры воздуха, таким образом, промежуточный охладитель или охладитель наддувочного воздуха (CAC) могут использоваться для охлаждения нагретого воздуха, тем самым, повышая его плотность и дополнительно увеличивая потенциально возможную мощность двигателя. Конденсат может образовываться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во влажных или дождливых погодных условиях, при которых всасываемый воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Конденсат может накапливаться на дне CAC или во внутренних каналах и охлаждающих турбулизаторах. Когда повышается крутящий момент, к примеру, при разгоне, повышенный массовый расход воздуха может отбирать конденсат из CAC, втягивая его в двигатель и увеличивая вероятность пропусков зажигания и нестабильности сгорания в двигателе.

Один из подходов для принятия мер в ответ на формирование конденсата в CAC может включать в себя отведение конденсата из CAC во впускной коллектор двигателя (см. например, US 8,061,135, опубл. 22.11.2011). Однако этот способ может не предусматривать достаточного испарения конденсата перед поступлением в двигатель. Таким образом, жидкий конденсат, поступающий в двигатель, может вызывать нестабильность сгорания и пропуски зажигания.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

В одном из подходов для преодоления выше обозначенных проблем была предложена система двигателя, содержащая:

двигатель, содержащий головку блока цилиндров, блок цилиндров двигателя и поддон картера двигателя,

систему принудительной вентиляции картера с протоком принудительной вентиляции картера, ведущим во впускной коллектор двигателя,

охладитель наддувочного воздуха с автоматической дренажной трубкой для отведения конденсата из охладителя наддувочного воздуха в резервуар для накопления жидкости, причем резервуар для накопления жидкости расположен смежно блоку цилиндров двигателя для накопления жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости и испарения части отведенного жидкого конденсата в водяной пар, направляемый в проток принудительной вентиляции картера,

дренажный клапан, присоединенный между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя, и

контроллер с машинно-читаемыми командами для регулировки положения дренажного клапана, чтобы управлять потоком жидкости из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя в ответ на уровень текучей среды в поддоне картера двигателя.

В одном из вариантов предложена система, в которой команды дополнительно включают в себя команды для регулировки положения дренажного клапана в ответ на уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости.

В одном из других примеров, проблемы, описанные выше, могут быть преодолены способом отведения конденсата из охладителя наддувочного воздуха и введения конденсата в по меньшей мере один из потока принудительной вентиляции картера или поддона картера двигателя. Более точно, конденсат может отводиться в резервуар для накопления жидкости, расположенный смежно блоку цилиндров двигателя или выпускному коллектору, чтобы предоставлять возможность испарения жидкого конденсата. Водяной пар затем поступает в поток вентиляции картера в двигатель, и/или жидкий конденсат может поступать в поддон картера двигателя для испарения и удаления. Таким образом, конденсат может испаряться и удаляться некоторым способом, который снижает потенциальную возможность для пропусков зажигания в двигателе.

В одном из примеров, конденсат может автоматически отводиться из охладителя наддувочного воздуха в резервуар для накопления жидкости. Дренажный клапан или диафрагма может использоваться для управления потоком жидкого конденсата в поддон картера двигателя. Например, контроллер может регулировать дренажный клапан в ответ на условия резервуара для накопления жидкости и поддона картера двигателя. Условия резервуара для накопления жидкости и поддона картера двигателя могут включать в себя уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости, температуру масла в поддоне картера двигателя, перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя, и уровень текучей среды в поддоне картера двигателя. Например, дренажный клапан может открываться, когда уровень жидкого конденсата по уровню накопления жидкости больше, чем пороговый уровень, температура масла больше, чем пороговая температура, перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя меньше, чем пороговый перепад, и уровень текучей среды в поддоне картера двигателя меньше, чем пороговый уровень текучей среды. Таким образом, дренажный клапан может регулироваться, чтобы предоставлять возможность удаления жидкого конденсата в поддон картера двигателя, где он может испаряться.

Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает описание предпочтительных вариантов осуществления полезной модели. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1-2 показывают схематичные изображения примерной системы двигателя, включающей в себя систему принудительной вентиляции картера.

Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа регулировки дренажного клапана и введения жидкого конденсата в поддон картера двигателя.

Фиг. 4 показывает графический пример регулировки дренажного клапана на основании условий резервуара для накопления жидкости и поддона картера двигателя.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Последующее описание относится к системам и способам отведения конденсата из охладителя наддувочного воздуха (CAC) и введения конденсата в по меньшей мере один из потока принудительной вентиляции картера и поддона картера двигателя системы двигателя, такой как система двигателя, показанная на фиг. 1-2. Жидкий конденсат может отводиться в резервуар для накопления жидкости, где некоторое количество жидкости может испаряться в водяной пар. Водяной пар может выходить в резервуар для накопления жидкости и поступать в поток принудительной вентиляции картера. Жидкий конденсат, накопленный в резервуаре, может отводиться в поддон картера двигателя для испарения и удаления. Дренажный клапан в резервуаре для накопления жидкости может управлять потоком жидкого конденсата в поддон картера двигателя. Примерный способ регулировки дренажного клапана в ответ на условия резервуара для накопления жидкости и поддона картера двигателя представлен на фиг. 3. Примерные регулировки дренажного клапана в ответ на эти условия показаны на фиг. 4.

Далее, со ссылкой на фиг. 1, показана примерная конфигурация системы многоцилиндрового двигателя, в целом изображенного под 10, которая может быть включена в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 48, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере, устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали.

Двигатель 10 может включать в себя нижнюю часть блока 96 цилиндров двигателя, указанную в целом под 26, которая может включать в себя картер 28 двигателя, охватывающий коленчатый вал 30, с поддоном 32 картера двигателя, расположенным под коленчатым валом. Маслозаливная горловина 29 может быть расположена в картере 28 двигателя, так чтобы масло могло подаваться в поддон 32 картера двигателя. Маслозаливная горловина 29 может включать в себя крышку 33 маслозаливной горловины для уплотнения масляной горловины 29, когда двигатель находится в действии. Трубка 37 масляного щупа также может быть расположена в картере 28 двигателя и может включать в себя масляный щуп 35 для измерения уровня масла в поддоне 32 картера двигателя. В дополнение, картер 28 двигателя может включать в себя множество других отверстий для обслуживания компонентов в картере 28 двигателя. Эти отверстия в картере 28 двигателя могут поддерживаться закрытыми при работе двигателя, так что система вентиляции картера (описанная ниже) может работать при работе двигателя.

Верхняя часть блока 96 цилиндров двигателя может включать в себя камеру 34 сгорания (то есть, цилиндр). Камера 34 сгорания может включать в себя стенки 36 камеры сгорания с поршнем 38, расположенным в них. Поршень 38 может быть присоединен к коленчатому валу 30, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Камера 34 сгорания может принимать топливо из топливных форсунок 40 и всасываемый воздух из впускного коллектора 42, который расположен ниже по потоку от дросселя 44. Блок 96 цилиндров двигателя также может включать в себя датчик 46 хладагента двигателя (ECT), расположенный на входе в контроллер 48 двигателя.

Дроссель 44 может быть расположен на впуске двигателя для управления потоком воздуха, поступающим во впускной коллектор 42, и, например, может быть предварен выше по потоку компрессором 50, сопровождаемым охладителем 52 наддувочного воздуха. Воздушный фильтр 54 может быть расположен выше по потоку от компрессора 50 и может фильтровать свежий воздух, поступающий во впускной канал 56. В некоторых примерах, перепускной трубопровод 66 компрессора может быть присоединен выше по потоку и ниже по потоку от компрессора 50. Перепускной трубопровод 66 компрессора может включать в себя перепускной клапан 66 компрессора для регулирования количества воздуха, поступающего в компрессор 50. Перепускной трубопровод компрессора может быть присоединен к впускному коллектору 42 выше по потоку от охладителя 52 наддувочного воздуха.

Как показано на фиг. 1, компрессор 50 присоединен через охладитель 52 наддувочного воздуха (CAC) к дроссельному клапану 44. CAC, например, может быть теплообменником из воздуха в воздух или из воздуха в воду. Из компрессора, горячий сжатый воздух поступает на впуск CAC 52, остывает, по мере того, как он проходит через CAC, а затем, выходит, чтобы проходить через дроссельный клапан во впускной коллектор. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, давление воздушного заряда внутри впускного коллектора считывается датчиком 98 давления воздуха в коллекторе (MAP). Поток окружающего воздуха извне транспортного средства может поступать в двигатель 10 через переднюю часть транспортного средства и проходить через CAC, чтобы помогать охлаждению наддувочного воздуха. Конденсат может образовываться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во влажных или дождливых погодных условиях, при которых наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и, возможно, хладагентом в случае водно-воздушных охладителей. Дополнительно, конденсат может накапливаться на дне CAC, а затем, втягиваться в двигатель за раз при разгоне (или нажатии педали акселератора), увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе.

В одном из примеров, скопление конденсата в CAC может уменьшаться посредством отведения конденсата из CAC. Конденсат затем может вводиться в другие части системы двигателя для удаления. Жидкий конденсат может не выдерживаться двигателем и может вызывать пропуски зажигания, когда засасывается. Однако небольшие количества водяного пара или газов могут допускаться двигателем. Таким образом, посредством испарения жидкого конденсата из CAC, испаренный конденсат может вводиться в двигатель через другие системы двигателя для удаления наряду с уменьшением пропусков зажигания. Например, испаренный конденсат может поступать в поток картерных газов вентиляции картера, распространяющейся в направлении впускного коллектора. В еще одном примере, конденсат может отводиться в поддон картера двигателя для удаления. После того, как конденсат поступает в поддон картера двигателя, жидкий конденсат может испаряться в нижнюю область 79 картера двигателя. Дополнительные подробности об отведении конденсата и введении конденсата в поток вентиляции картера и/или поддон картера двигателя представлены ниже со ссылкой на фиг. 2-4.

Газообразные продукты сгорания выхлопных газов выходят из камеры 34 сгорания через выпускной коллектор 60, расположенный выше по потоку от турбины 62. Датчик 64 выхлопных газов может быть расположен в выпускном коллекторе 60 выше по потоку от турбины 62. Турбина 62 может быть оборудована регулятором давления наддува, обводящим ее. Датчик 64 может быть датчиком, выполненным с возможностью обеспечения показания топливно-воздушного соотношения выхлопных газов, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в выхлопных газах), двухрежимный датчик кислорода или EGO, HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NOx, HC, или CO. Датчик 64 выхлопных газов может быть соединен с контроллером 48.

В примере по фиг. 1, система 16 принудительной вентиляции картера присоединена к впуску двигателя, так что газы в картере двигателя могут вентилироваться управляемым образом из картера двигателя. Система 16 вентиляции картера включает в себя выпуск 71 картера двигателя, присоединенный к впускному коллектору 42 ниже по потоку от дросселя 44. В одном из примеров, выпуск 71 картера двигателя может быть присоединен к клапанной крышке 70 блока цилиндров или некоторой другой области вдоль головки блока цилиндров. Система вентиляции картера выпускает воздух из картера двигателя и во впускной коллектор 42 через трубопровод 76.

При работе двигателя, небольшое количество топлива и выхлопных газов может прорываться между поршнем 38 и стенками 36 камеры и поступать в картер 28 двигателя. Это может указываться ссылкой как прорыв газов. По мере того, как ухудшаются характеристики двигателя со временем, прорыв газов может усиливаться. Газы, которые улетучиваются в картер двигателя, могут указываться ссылкой как картерные газы 90. Картерные газы 90 могут циркулировать в нижней области 79 картера двигателя и распространяться в направлении вверх, вдоль канала 91 и по направлению к верхней области 77 картера двигателя возле головки блока цилиндров. Картерные газы 90 могут выходить из картера двигателя через выпуск 71 картера двигателя и перемещаться вдоль трубопровода 76 во впускной коллектор 42.

В некоторых вариантах осуществления, система 16 вентиляции картера дополнительно может включать в себя однонаправленный запорный клапан или клапан 85 принудительной вентиляции картера, расположенный на выпуске 71 картера двигателя. Клапан 85 принудительной вентиляции картера направляет поток газов вентиляции картера в направлении из выпуска 71 картера двигателя во впускной коллектор 42 и ограничивает обратный поток газов вентиляции картера из выпуска 71 картера двигателя обратно в картер 28 двигателя.

Система 16 вентиляции картера также может включать в себя маслоотделитель 80, присоединенный к выпуску 71 картера двигателя, расположенному в трубопроводе 76. Маслоотделитель 80 отфильтровывает масло из паров или картерных газов 90, выходящих из картера 28 двигателя, перед тем, как они повторно поступают во впускной коллектор 42. Маслоотделитель 80 включает в себя множество дефлекторов 87 или других поверхностей, которые дают возможность потока газов вентиляции через них наряду с отделением масла из газов вентиляции, выходящих из картера 28 двигателя.

Как обсуждено выше, конденсат в CAC может уменьшаться посредством отведения конденсата из CAC и введения конденсата в один или более из потока принудительной вентиляции картера и поддона картера двигателя. В одном из вариантов осуществления, как показано на фиг. 1-2, конденсат может отводиться из CAC в резервуар 18 для накопления жидкости перед вводом его в поток принудительной вентиляции картера и поддон картера двигателя. В альтернативном варианте осуществления, конденсат может отводиться непосредственно в поддон картера двигателя, не поступая в резервуар.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1-2, конденсат 15 отводится из CAC 52, вдоль автоматической дренажной трубки или канала 14 конденсата в резервуар 18 для накопления жидкости. Резервуар 18 для накопления жидкости может быть расположен смежно блоку цилиндров двигателя (например, блоку 96 цилиндров двигателя). В еще одном примере, резервуар для накопления жидкости может быть расположен смежно выпускному коллектору. Посредством расположения резервуара для накопления жидкости таким образом, жидкий конденсат может испаряться в водяной пар в резервуаре для накопления жидкости. Жидкий конденсат может собираться на дне резервуара 18 для накопления жидкости. Датчик 20 уровня текучей среды, расположенный в резервуаре, может оценивать и/или измерять уровень жидкого конденсата (например, уровень текучей среды) в резервуаре для накопления жидкости. По меньшей мере часть жидкого конденсата, или воды, может испаряться в резервуаре для накопления жидкости, водяной пар 22 затем может поступать в трубопровод 24, присоединенный к трубопроводу 76 системы вентиляции картера. Водяной пар может поступать в поток вентиляции картера в трубопроводе 76 выше по потоку от впускного коллектора 42. Объединенные водяной пар и картерные газы в потоке вентиляции картера затем могут поступать во впускной коллектор 42 для удаления и сжигания в цилиндрах двигателя. В альтернативном варианте осуществления, водяной пар 22 может поступать в поток вентиляции картера выше по потоку от маслоотделителя 80 через возможный трубопровод 25, присоединенный между трубопроводом 24 и каналом 91 картера двигателя. Водяной пар затем может смешиваться с картерными газами 90 и поступать в трубопровод 76 через выпуск 71 картера двигателя. В еще одном примере, трубопровод 25 может быть присоединен между трубопроводом 24 и трубопроводом 76 выше по потоку от маслоотделителя 80.

Жидкий конденсат в резервуаре 18 для накопления жидкости может поступать в поддон 32 картера двигателя через канал 94 текучей среды. Канал 94 текучей среды может быть присоединен к резервуару для накопления жидкости через диафрагму (не показано) или дренажный клапан 27. В одном из примеров, поток жидкого конденсата 92 может направляться через диафрагму специфичного размера, чтобы управлять потоком конденсата в поддон картера двигателя. Размер диафрагмы может определяться на основании скорости испарения конденсата в резервуаре для накопления жидкости и удаления водяного пара потоком принудительной вентиляции картера. Размер диафрагмы может быть заданным для специфичной конфигурации двигателя. Например, разноразмерные компоненты двигателя, к примеру, размера CAC или размера резервуара для накопления жидкости, могут дополнительно навязывать размер диафрагмы.

В еще одном примере, как показано на фиг. 1, дренажный клапан 27 может использоваться вместо диафрагмы. Дренажный клапан 27 может регулироваться между открытым и закрытым положением контроллером 48 для управления потоком жидкого конденсата 92 из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя (например, поддон двигателя). Дренажный клапан может регулироваться в ответ на условия резервуара для накопления жидкости и поддона картера двигателя. Условия резервуара для накопления жидкости и поддона двигателя могут включать в себя уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости, температуру масла в поддоне двигателя, перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя, и уровень текучей среды в поддоне двигателя. Например, дренажный клапан может открываться (в том числе, открываться из закрытого положения, открываться в большей степени, и т.д.) в ответ на уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости, являющийся большим, чем пороговый уровень, температуру масла, являющуюся большей, чем первая пороговая температура, перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя, являющийся меньшим, чем пороговый перепад, и уровень текучей среды в поддоне картера двигателя, являющийся меньшим, чем пороговый уровень текучей среды. Первый пороговый уровень воды в резервуаре для накопления жидкости может быть основан на размере резервуара для накопления жидкости и скорости испарения конденсата в резервуаре для накопления жидкости и удаления водяного пара потоком принудительной вентиляции картера. Например, первый пороговый уровень может повышаться с большим резервуаром для накопления жидкости и/или с более быстрой скоростью испарения. Пороговая температура масла может быть основана на температуре, при которой жидкий конденсат, или вода, может испаряться в нижней области картера двигателя. Например, если температура находится ниже пороговой температуры, вода, направляемая в поддон картера двигателя, может не испаряться. Таким образом, дренажный клапан может оставаться закрытым при этом условии. Пороговый перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя может соответствовать расходу текучей среды в поддон картера двигателя. Например, больший перепад давления может давать в результате более быстрый расход, когда открыт дренажный клапан. Если расход текучей среды в поддон картера двигателя слишком высок, уровень текучей среды в поддоне картера двигателя может повышаться слишком быстро. В этом примере, скорость испарения текучей среды в поддоне картера двигателя может быть более низкой, чем расход текучей среды в поддон двигателя, возможно побуждая уровень текучей среды повышаться сверх максимального уровня текучей среды. Таким образом, пороговый уровень текучей среды в поддоне картера двигателя, используемый для управления дренажным клапаном, может быть основан на скорости испарения текучей среды в поддоне картера двигателя.

Если все из условий для открывания дренажного клапана не удовлетворены, дренажный клапан может не открываться. Однако если условия удовлетворены, и дренажный клапан открыт, конденсат может отводиться из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя до тех пор, пока не достигнуты дополнительные условия. Например, после открывания дренажного клапана для отведения конденсата в поддон картера двигателя, дренажный клапан может закрываться в ответ на уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости, достигающий или снижающийся ниже второго порогового уровня или уровня текучей среды в поддоне картера двигателя, достигая порогового уровня текучей среды. Дренажный клапан 27 может управляться в ответ на вышеприведенные условия контроллером 48, дополнительно описанный ниже.

Контроллер 48 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 108, порты 110 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 112 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 114, энергонезависимую память 116 и шину данных. Контроллер 48 может принимать различные сигналы с различных датчиков, присоединенных к двигателю 10, температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 46 температуры, топливно-воздушное соотношение выхлопных газов с датчика 64 выхлопных газов, и другие датчики PCV, такие как датчик 63 давления в картере двигателя, датчик 51 барометрического давления (BP), датчик 58 давления на впуске компрессора (CIP), и т.д. Контроллер 48 также может принимать сигналы из датчика 20 уровня текучей среды в резервуаре накопления жидкости и датчика 21 уровня текучей среды в поддоне картера двигателя. Контроллер 48 дополнительно может управлять исполнительными механизмами двигателя, такими как дренажный клапан 27, в ответ на различные принятые сигналы. Постоянное запоминающее устройство 112 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 108 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены.

Фиг. 2 показывает схематичный вид двигателя с системой вентиляции картера и двумя цилиндрами двигателя. Ссылочные позиции, показанные на фиг. 2, соответствуют аналогичным ссылочным позициям, показанным на фиг. 1, описанной выше.

Фиг. 2 показывает два цилиндра двигателя, первый цилиндр 34 с поршнем 38 и топливными форсунками 40, и второй цилиндр 39 с поршнем 49 и топливными форсунками 41. В одном из примеров, первый цилиндр может быть по меньшей мере частично ограничен от второго цилиндра 39 и/или других цилиндров в двигателе перегородкой или ограничительным элементом 95. Как на фиг. 1, двигатель 10 может включать в себя систему 16 вентиляции картера. В некоторых примерах, показанных на фиг. 2, впуск 72 свежего воздуха может быть присоединен к воздухозаборнику 12 свежего воздуха через сапунную или вентиляционную трубку 74. Система 16 вентиляции картера может втягивать воздух в картер 28 двигателя через сапунную или вентиляционную трубку 74. В некоторых примерах, вентиляционная трубка 74 может быть присоединена к впуску 12 свежего воздуха выше по потоку от компрессора 50. В некоторых примерах, сапунная трубка может быть присоединена к воздушному фильтру 54. В других примерах, сапунная трубка может быть присоединена к воздухозаборнику 12 свежего воздуха ниже по потоку от воздушного фильтра 54.

В примере, показанном на фиг. 2, свежий воздух может поступать в картер двигателя через вентиляционную трубку 74 и впуск 72 свежего воздуха. Воздух может проходить вниз по каналу 93 в нижнюю часть блока цилиндров двигателя, указанного в целом под позицией 26, и объединяться с картерными газами 90. Картерные газы 90 затем могут распространяться в направлении верхней области 77 картера двигателя через канал 91. Картерные газы могут выходить в картер двигателя, проходя через однонаправленный запорный клапан или клапан 85 принудительной вентиляции картера. Хотя фиг. 1 показывает клапан 85 принудительной вентиляции картера, расположенный на выпуске 71 картера двигателя, в некоторых примерах, клапан принудительной вентиляции картера взамен может быть расположен на впуске 72 свежего воздуха. Кроме того, в других примерах, клапан 85 принудительной вентиляции картера может быть расположен в вентиляционной трубке 74 или в трубопроводе 76. В кроме того других примерах, клапан принудительной вентиляции картера может быть расположен на обоих, впуске 72 свежего воздуха и/или выпуске 71 картера двигателя. Клапан может быть выполнен в виде множества вариантов, например, включая пластинчатый клапан или клювовидный клапан.

Таким образом, конденсат может отводиться из CAC в резервуар для накопления жидкости. Отведенный конденсат может вводиться в по меньшей мере один из потока принудительной вентиляции картера и поддона картера двигателя. Отведенный конденсат может включать в себя отведенный жидкий конденсат, по меньшей мере часть которого может испаряться в резервуаре для накопления жидкости. Жидкий конденсат может направляться из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя наряду с тем, что испаренная часть может направляться в поток вентиляции картера. Поток вентиляции картера может направляться во впускной коллектор двигателя. Поток конденсата может направляться через дренажный клапан для управления потоком конденсата в поддон картера двигателя. Контроллер может регулировать дренажный клапан на основании перепада давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя, уровня жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости, температуры масла, уровня текучей среды в поддоне картера двигателя и оцененной скорости испарения в поддоне картера двигателя. Таким образом, конденсат может отводиться из CAC, испаряться и удаляться некоторым образом, который уменьшает пропуски зажигания в двигателе.

Далее, с обращением к фиг.3, показан способ 300 регулировки дренажного клапана и введения жидкого конденсата в поддон картера двигателя. Процедура начинается на этапе 302, на котором оценивают и/или измеряют условия работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя скорость вращения и нагрузку двигателя, MAP, влажность, массовый расход воздуха, барометрическое давление (BP), уровень текучей среды в резервуаре для накопления жидкости и поддоне картера двигателя (например, с датчиков 20 и 21 уровня текучей среды соответственно), температуру масла, давление в резервуаре для накопления жидкости и поддоне картера двигателя, положение дренажного клапана, и т.д. В начале способа 300, основное положение дренажного клапана может быть закрытым.

На этапе 304, контроллер может определять, является ли уровень текучей среды или жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости большим, чем первый пороговый уровень T1. Если уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости не больше, чем первый пороговый уровень T1, контроллер поддерживает дренажный клапан закрытым на этапе 306. Однако, если уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости больше, чем первый пороговый уровень T1, процедура переходит на этап 308, чтобы определять, является ли температура масла большей, чем пороговая температура. Если температура масла не больше, чем пороговая температура, дренажный клапан остается закрытым на этапе 306. Пороговая температура может быть основана на температуре масла, при которой вода или отведенный конденсат из резервуара для накопления жидкости могут испаряться. Если температура масла больше, чем пороговая температура, процедура переходит на этап 310, чтобы определять перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя.

Перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя может использоваться для оценки расхода текучей среды в поддон картера двигателя. Например, больший перепад давления может давать в результате более высокий расход текучей среды, когда открывается дренажный клапан. По существу, расход может определять скорость повышения уровня текучей среды в поддоне картера двигателя. Если уровень текучей среды повышается слишком быстро, уровень текучей среды может превысить максимальный уровень. Таким образом, может быть требуемый или целевой расход, основанный на скорости испарения текучей среды в поддоне картера двигателя (когда температура масла больше, чем пороговая температура), Например, целевой расход может вызывать повышение уровня текучей среды в поддоне картера двигателя со скоростью, по существу равной скорости испарения. В еще одном примере, целевой расход может вызывать повышение уровня текучей среды со скоростью, более низкой, чем скорость испарения. В еще одном другом примере, перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя может быть отрицательным, так что жидкость не текла бы в требуемом направлении (например, из резервуара в поддон). Таким образом, может быть диапазон пороговых значений перепада давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном двигателя, соответствующий направлению потока и/или пороговому расходу текучей среды в поддон двигателя, пороговый расход текучей среды основан на текущем уровне текучей среды, скорости испарения текучей среды и температуре масла в поддоне картера двигателя.

На этапе 312, процедура определяет, находится ли перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя в пределах диапазона пороговых значений. В одном из примеров, диапазон пороговых значений может быть перепадом давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном двигателя большим чем ноль (например, прямым потоком в поддон двигателя), и меньшим, чем пороговый перепад. Как обсуждено выше, пороговый перепад может соответствовать пороговому расходу текучей среды в поддон двигателя. Если перепад давления не находится в пределах диапазона пороговых значений, процедура поддерживает дренажный клапан закрытым на этапе 306. Однако если перепад давления находится в пределах диапазона пороговых значений, процедура переходит на этап 314, чтобы определять, является ли уровень текучей среды в поддоне картера двигателя большим, чем пороговый уровень текучей среды. Пороговый уровень текучей среды может быть основан на одном или более из температуры масла в поддоне картера двигателя и оцененной скорости испарения текучей среды в поддоне картера двигателя. Например, пороговый уровень текучей среды может возрастать из-за более высокой оцененной скорости испарения текучей среды и/или повышения температуры масла в поддоне картера двигателя. Если уровень текучей среды в поддоне картера двигателя не меньше, чем пороговый уровень текучей среды, дренажный клапан остается закрытым на этапе 306. Однако, если уровень текучей среды меньше, чем пороговый уровень текучей среды, процедура может открывать дренажный клапан на этапе 316. Открывание дренажного клапана позволяет протекать текучей среде из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя.

В некоторых вариантах осуществления, дренажный клапан может быть выполнен с возможностью приведения во множество положений (вместо просто открытого и закрытого). По существу, дренажный клапан может регулироваться для регулирования расхода текучей среды в поддон картера двигателя. Целевой расход может определяться на основании уровня текучей среды в поддоне картера двигателя, оцененной скорости испарения текучей среды в поддоне картера двигателя и количества воды или конденсата в резервуаре для накопления жидкости. Например, целевой расход может снижаться ради более высокого уровня текучей среды в поддоне картера двигателя и/или более медленной скорости испарения текучей среды в поддоне картера двигателя. Скорость испарения текучей среды в поддоне двигателя может оцениваться на основании одного или более из температуры масла, давления в поддоне картера двигателя или скорости вращения двигателя. В еще одном примере, целевой расход может возрастать ради более низкого уровня текучей среды в поддоне картера двигателя и более высокого уровня текучей среды в резервуаре для накопления жидкости.

Процедура может непрерывно контролировать уровни текучей среды в резервуаре для накопления жидкости и поддоне картера двигателя с использованием датчиков 20 и 21 уровня текучей среды. На этапе 318, процедура определяет, достиг ли уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости второго порогового уровня, достиг ли уровень текучей среды в поддоне картера двигателя порогового уровня текучей среды, или находится ли перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя вне диапазона пороговых значений. Если ни одно из этих условий не было достигнуто, процедура поддерживает дренажный клапан открытым и продолжает отводить жидкий конденсат в поддон картера двигателя на этапе 320. Когда одно или более из условий на этапе 318 достигнуты, процедура закрывает дренажный клапан на этапе 322, и процедура заканчивается.

Таким образом, положение дренажного клапана может регулироваться для управления потоком жидкости из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя в ответ на уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости, температуру масла в поддоне картера двигателя, перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя, и уровень текучей среды в поддоне картера двигателя.

С обращением к фиг. 4, график 400 показывает примерные регулировки в отношении дренажного клапана на основании условий резервуара для накопления жидкости и поддона картера двигателя. Более точно, график 400 показывает изменения уровня жидкого конденсата (например, текучей среды) в резервуаре для накопления жидкости (уровня LSR) на графике 402, изменения уровня текучей среды в поддоне картера двигателя (уровень текучей среды в поддоне) на графике 404, изменения перепада давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя (P) на графике 406, изменения температуры масла на графике 408 и изменения положения дренажного клапана на графике 410. В этом примере, дренажный клапан выполнен с возможностью установки в открытое и закрытое положение, открытое положение позволяет протекать текучей среде из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя. В альтернативном варианте осуществления, дренажный клапан может быть регулируемым между множеством положений для получения разных расходов текучей среды.

До момента t1 времени, дренажный клапан может быть закрыт (график 410). Уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости может находиться между первым пороговым уровнем T1 и вторым пороговым уровнем T2 (график 402). Уровень текучей среды в поддоне картера двигателя может быть ниже порогового уровня F1 текучей среды (график 404), перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя (например, разность давлений) может быть меньшим, чем пороговый перепад P1 (график 406), и температура масла может быть выше пороговой температуры T3 (график 408). По существу, до момента t1 времени, дренажный клапан может оставаться закрытым.

В момент t1 времени, уровень текучей среды в резервуаре для накопления жидкости может возрастать выше первого порогового уровня T1 (график 402). В это время, температура масла остается выше пороговой температуры T3, перепад давления остается меньшим, чем пороговый перепад P1, и уровень текучей среды в поддоне картера двигателя остается ниже порогового уровня F1 текучей среды. В ответ, контроллер может открывать дренажный клапан, предоставляя конденсату возможность отводиться из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя. Отведение проиллюстрирован на графике 400 снижающимся уровнем текучей среды в резервуаре для накопления жидкости (график 402) и повышающимся уровнем текучей среды в поддоне картера двигателя (график 404). Текучая среда продолжает отводиться до момента t2 времени, когда уровень текучей среды в поддоне картера двигателя достигает порогового уровня F1 текучей среды (график 404). В ответ, контроллер закрывает дренажный клапан в момент t2 времени. Уровень воды в уровне накопления жидкости мог не достигнуть второго порогового уровня T2 в момент t2 времени (график 402). Несмотря на это, клапан закрывается в ответ на уровень текучей среды в поддоне картера двигателя, достигающий порогового уровня F1 текучей среды.

Между моментом t2 времени и моментом t3 времени, уровень текучей среды в поддоне картера двигателя может снижаться вследствие испарения текучей среды (например, жидкого конденсата), а уровень конденсата в резервуаре для накопления жидкости может повышаться вследствие усиленного отведения конденсата из CAC. В момент t3 времени, уровень конденсата в резервуаре для накопления жидкости возрастает выше первого порогового уровня T1 (график 402) наряду с тем, что уровень текучей среды в поддоне картера двигателя остается ниже порогового уровня F1 текучей среды, а температура масла остается выше пороговой температуры T3 (график 408). Однако дренажный клапан остается закрытым в момент t3 времени, поскольку перепад давления больше, чем пороговый перепад P1 (график 406). Этот большой перепад давления может создавать слишком большой расход текучей среды в поддон картера двигателя. Таким образом, дренажный клапан остается закрытым до тех пор, пока перепад давления не снижается ниже порогового перепада P1 в момент t4 времени. Поскольку удовлетворены все условия для открывания дренажного клапана в момент t4 времени, контроллер может открывать дренажный клапан (график 410). Как результат, уровень текучей среды в резервуаре для накопления жидкости снижается наряду с тем, что повышается уровень текучей среды в поддоне картера двигателя. В момент t5 времени, уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости достигает второго порогового уровня T2. В ответ, контроллер закрывает дренажный клапан в момент t5 времени. Уровень текучей среды в резервуаре для накопления жидкости может повышаться, в то время как клапан остается закрытым между моментом t5 времени и моментом t6 времени. В момент t6 времени, уровень текучей среды в резервуаре для накопления жидкости возрастает выше первого порогового уровня T1. Однако, температура масла меньше, чем пороговая температура T3 (график 410). Как результат, дренажный клапан остается закрытым.

Таким образом, конденсат может автоматически отводиться из CAC в резервуар для накопления жидкости, и дренажный клапан в резервуаре для накопления жидкости может регулироваться в ответ на условия резервуара для накопления жидкости и поддона картера двигателя. Регулировка дренажного клапана может включать в себя открывание дренажного клапана в ответ на уровень жидкого конденсата в резервуаре накопления жидкости, являющийся большим, чем первый пороговый уровень, температуру масла, являющуюся большей, чем пороговая температура, перепад давления между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя, являющийся меньшим, чем пороговый перепад, и уровень текучей среды в поддоне картера двигателя, являющийся меньшим, чем пороговый уровень текучей среды (показанные в момент t1 времени и момент t4 времени). Дренажный клапан затем может закрываться, при одном или более из того, что уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости достигает второго порогового уровня, и уровень текучей среды в поддоне картера двигателя достигает порогового уровня текучей среды (показано в момент t2 времени и момент t5 времени).

Таким образом, конденсат может отводиться из CAC и вводиться в поток принудительной вентиляции картера и/или поддон картера двигателя. Конденсат может отводиться из CAC в резервуар для накопления жидкости, где часть жидкого конденсата может испаряться. Испаренный конденсат затем может поступать в поток принудительной вентиляции картера для устранения в двигателе. Жидкий конденсат может регулируемым образом отводиться в поддон картера двигателя, где он может испаряться. Отведение жидкого конденсата в поддон картера двигателя может регулироваться посредством способа регулировки дренажного клапана на основании условий резервуара для накопления жидкости и поддона картера двигателя. Таким образом, жидкий конденсат может удаляться из CAC и устраняться наряду со снижением вероятности пропусков зажигания двигателя.

Необходимо отметить, что примерные процедуры управления, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Кроме того, одна или более различных конфигураций системы могут использоваться в комбинации с одной или более описанных диагностических процедур. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.

1. Система двигателя, содержащая:

двигатель, содержащий головку блока цилиндров, блок цилиндров двигателя и поддон картера двигателя,

систему принудительной вентиляции картера с протоком принудительной вентиляции картера, ведущим во впускной коллектор двигателя,

охладитель наддувочного воздуха с автоматической дренажной трубкой для отведения конденсата из охладителя наддувочного воздуха в резервуар для накопления жидкости, причем резервуар для накопления жидкости расположен смежно блоку цилиндров двигателя для накопления жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости и испарения части отведенного жидкого конденсата в водяной пар, направляемый в проток принудительной вентиляции картера,

дренажный клапан, присоединенный между резервуаром для накопления жидкости и поддоном картера двигателя, и

контроллер с машинно-читаемыми командами для регулировки положения дренажного клапана, чтобы управлять потоком жидкости из резервуара для накопления жидкости в поддон картера двигателя в ответ на уровень текучей среды в поддоне картера двигателя.

2. Система по п.1, в которой команды дополнительно включают в себя команды для регулировки положения дренажного клапана в ответ на уровень жидкого конденсата в резервуаре для накопления жидкости.