用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋和用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在包括冷發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和寒冷氣候中的較短行駛周期的冷發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間，發(fā)動(dòng)機(jī)可能未達(dá)到穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)工況，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油中的燃料稀釋。例如，燃料可以在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱中與發(fā)動(dòng)機(jī)油混合。在未完成發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)的情況下，重復(fù)的冷啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)操作可能導(dǎo)致過度的燃料稀釋和油質(zhì)量的退化。另外，這可能導(dǎo)致油滿溢的狀況，其進(jìn)而可能產(chǎn)生車輛操作者可感知的燃料氣味。油中過量的燃料還可能減小發(fā)動(dòng)機(jī)耐用性并影響發(fā)動(dòng)機(jī)性會(huì)K。
[0003]通常，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度增加，發(fā)動(dòng)機(jī)油中稀釋的燃料可以被燃盡。Haladyna等人在US 2014/0058647中示出上述方法的一個(gè)示例。示例方法包括當(dāng)確定發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋多于閾值量時(shí)，啟動(dòng)并運(yùn)轉(zhuǎn)混合動(dòng)力車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)給定的持續(xù)時(shí)間，直到獲得目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，從而促進(jìn)燃料從發(fā)動(dòng)機(jī)油中蒸發(fā)。
[0004]然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述示例方法潛在的問題。作為示例，車輛(無論是否是混合動(dòng)力車輛)可能不經(jīng)歷足夠長的行駛周期，以便發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升溫至目標(biāo)溫度從而實(shí)現(xiàn)燃料蒸發(fā)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)可能必須在較冷的環(huán)境狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)較長的持續(xù)時(shí)間以達(dá)到目標(biāo)溫度，從而導(dǎo)致燃料消耗的顯著增加。因此，車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性可能被大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述問題并認(rèn)識(shí)到一種至少部分解決上述問題的方法。在一種示例方法中，一種用于升壓發(fā)動(dòng)機(jī)的方法包括當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋高于第一閾值且發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度低于溫度閾值時(shí)，調(diào)整進(jìn)氣系統(tǒng)(air induct1n system, AIS)節(jié)氣門的位置、形成真空并向曲軸箱施加真空以增強(qiáng)燃料從發(fā)動(dòng)機(jī)油中的蒸發(fā)。以此方式，即使是在較短的驅(qū)動(dòng)周期期間，發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋也可以被降低。
[0006]例如，當(dāng)冷啟動(dòng)升壓發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，升壓發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱中的油稀釋可能被確定為高于第一閾值。另外，燃料從發(fā)動(dòng)機(jī)油中的蒸發(fā)可以在冷啟動(dòng)時(shí)被禁止，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)油溫度可能低于溫度閾值。因此，溫度閾值可以是發(fā)動(dòng)機(jī)油中稀釋的燃料的沸點(diǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋大于第一閾值且發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度低于溫度閾值時(shí)，定位在升壓發(fā)動(dòng)機(jī)中的壓縮機(jī)上游的進(jìn)氣通道中的進(jìn)氣系統(tǒng)(AIS)節(jié)氣門可以被調(diào)整至更閉合的位置。AIS節(jié)氣門的調(diào)整可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況。作為示例，只有在滿足期望的發(fā)動(dòng)機(jī)性能時(shí)才可以閉合AIS節(jié)氣門。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩需求正在增加，則可以不執(zhí)行對(duì)AIS節(jié)氣門的調(diào)整。通過將AIS節(jié)氣門調(diào)整至更閉合的位置，可以在進(jìn)氣通道中形成真空并且該真空可以被提供至曲軸箱。因此，曲軸箱內(nèi)的壓力可以被減小，從而實(shí)現(xiàn)溶解在發(fā)動(dòng)機(jī)油中的燃料的蒸發(fā)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度增加至超過溫度閾值，則AIS節(jié)氣門可以被調(diào)整至更打開的位置。另外，如果發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋減小至低于第一閾值，則AIS節(jié)氣門可以被打開并且可以停止向曲軸箱提供真空。此外，如果曲軸箱內(nèi)的壓力降低至低于壓力閾值，則AIS節(jié)氣門可以被調(diào)整至更打開的位置并且可以增加曲軸箱內(nèi)的壓力。
[0007]以此方式，可以在不依賴增加發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度的情況下減少發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋。通過減小曲軸箱內(nèi)的壓力，燃料的沸點(diǎn)可以被降低，從而加速燃料從發(fā)動(dòng)機(jī)油中蒸發(fā)。另外，通過閉合AIS節(jié)氣門而形成的真空可以有利地抽取蒸發(fā)的燃料蒸汽的曲軸箱的頂部空間。通過僅當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況允許減小的氣流時(shí)允許調(diào)整AIS節(jié)氣門，發(fā)動(dòng)機(jī)性能可以被維持。總之，可以在不降低燃料經(jīng)濟(jì)性的情況下改善發(fā)動(dòng)機(jī)的耐用性。
[0008]應(yīng)當(dāng)理解，上述概要被提供從而以簡化的形式介紹選擇的一些概念，其將在【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，所要求保護(hù)的主題的范圍由【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0009]圖1和圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0010]圖3描述用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋、發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度和其它發(fā)動(dòng)機(jī)狀況來調(diào)整進(jìn)氣系統(tǒng)(AIS)節(jié)氣門的位置的示例流程圖。
[0011]圖4根據(jù)本公開描述對(duì)AIS節(jié)氣門的示例調(diào)整以減小發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下列描述涉及用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(例如，圖1和圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))的曲軸箱內(nèi)的稀釋在發(fā)動(dòng)機(jī)油中的燃料的蒸發(fā)的系統(tǒng)和方法。定位在渦輪增壓器系統(tǒng)中的壓縮機(jī)的上游的進(jìn)氣系統(tǒng)(AIS)節(jié)氣門的位置可以被調(diào)整以形成真空。另外，可以向發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸箱提供該真空，從而實(shí)現(xiàn)稀釋在發(fā)動(dòng)機(jī)油內(nèi)的燃料的更快蒸發(fā)。對(duì)AIS節(jié)氣門的位置的調(diào)整可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度低于溫度閾值時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)油稀釋量高于第一閾值(圖3)。響應(yīng)于發(fā)動(dòng)工況(例如，扭矩需求、曲軸箱中的壓力等)的變化，AIS節(jié)氣門的位置可以進(jìn)一步被調(diào)整，(圖4)。以此方式，AIS節(jié)氣門可以被用來在完成發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)之前提高燃料從發(fā)動(dòng)機(jī)油中的蒸發(fā)。
[0013]圖1示出示例渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的示意性描述，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括多汽缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10以及雙渦輪增壓器120和130 (其可以是相同的)。作為一個(gè)非限制性示例，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100能夠被包括作為乘客車輛的推進(jìn)系統(tǒng)的一部分。雖然本文中未描述，但是在不脫離本公開的范圍的情況下可以使用其它發(fā)動(dòng)機(jī)配置，例如具有單個(gè)渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0014]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可以至少部分地由控制器12并由經(jīng)由輸入設(shè)備192的來自車輛操作者190的輸入來控制。在該示例中，輸入設(shè)備192包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器194?？刂破?2可以是微型計(jì)算機(jī)，其包括以下項(xiàng)目:微處理器單元、輸入/輸出端口、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，只讀存儲(chǔ)器芯片)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、?；畲鎯?chǔ)器和數(shù)據(jù)總線。存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器可以用計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)來編程，該計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示可由微處理器執(zhí)行從而執(zhí)行本文描述的例程的非臨時(shí)性指令以及被預(yù)期但未具體列出的其它變體?？刂破?2可以經(jīng)配置以接收來自多個(gè)傳感器16的信息并將控制信號(hào)發(fā)送至多個(gè)驅(qū)動(dòng)器81 (本文描述其多個(gè)示例)。其它驅(qū)動(dòng)器(諸如各種附加的閥和節(jié)氣門)可以耦接至發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100中的不同位置。
[0015]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可以經(jīng)由進(jìn)氣道140接收進(jìn)氣空氣。如圖1所示，進(jìn)氣道140可以包括空氣過濾器156和進(jìn)氣系統(tǒng)(AIS)節(jié)氣門115。AIS節(jié)氣門115的位置可以經(jīng)由通信地耦接至控制器12的節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)器117來調(diào)整。
[0016]至少一部分進(jìn)氣空氣可以經(jīng)由進(jìn)氣道140的第一支路被引導(dǎo)至渦輪增壓器120的壓縮機(jī)122，如在142處所指示的，且至少一部分進(jìn)氣空氣可以經(jīng)由進(jìn)氣道140的第二支路被引導(dǎo)至渦輪增壓器130的壓縮機(jī)132，如在144處所指示的。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括在壓縮機(jī)122和132的上游的低壓AIS系統(tǒng)(LP AIS) 191以及在壓縮機(jī)122和132的下游的高壓AIS系統(tǒng)(HP AIS) 193。
[0017]第一曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)管道252 (例如，側(cè)推管(push-side pipe))可以將曲軸箱(未示出)耦接至進(jìn)氣道的第二支路144，使得曲軸箱中的氣體可以以受控方式從曲軸箱中排出。另外，來自燃料蒸汽罐(未示出)的蒸發(fā)性排放物可以通過將燃料蒸汽罐耦接至進(jìn)氣道的第二支路144的燃料蒸汽抽取管道94被排放至進(jìn)氣道內(nèi)。
[0018]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)條件允許時(shí)，定位在壓縮機(jī)122和132上游的AIS節(jié)氣門115可以被移動(dòng)至更閉合的位置，使得通過限制進(jìn)入壓縮機(jī)122和132內(nèi)的氣流來形成真空。另外，AIS節(jié)氣門115的位置可以被控制(例如，被閉合)以經(jīng)由定位在AIS節(jié)氣門115和壓縮機(jī)132的入口中間的PCV管道252從曲軸箱汲取諸如PCV流的流體。因此，通過經(jīng)由閉合AIS節(jié)氣門115來節(jié)流進(jìn)氣氣流而形成的真空可以被提供至曲軸箱，且因此被用來從曲軸箱中移除燃料蒸汽。PCV流可以經(jīng)由PCV管道252被傳送至進(jìn)氣道的第二支路144內(nèi)。在此，燃料蒸汽可以被引導(dǎo)至壓縮機(jī)122和132中的一個(gè)或兩個(gè)。將參考圖3和圖4描述進(jìn)一步細(xì)
-K-
T O
[0019]總進(jìn)氣空氣的第一部分能夠經(jīng)由壓縮機(jī)122被壓縮，其可以在壓縮機(jī)122中經(jīng)由進(jìn)氣空氣通道146被供應(yīng)至進(jìn)氣歧管160。因此，進(jìn)氣道142和146形成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的第一支路。類似地，總進(jìn)氣空氣的第二部分能夠經(jīng)由壓縮機(jī)132被壓縮，其可以在壓縮機(jī)132中經(jīng)由進(jìn)氣空氣通道148被供應(yīng)至進(jìn)氣歧管160。因此，進(jìn)氣道144和148形成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的第二支路。如圖1所示，來自進(jìn)氣道146和148的進(jìn)氣空氣能夠在到達(dá)進(jìn)氣歧管160之前經(jīng)由共用進(jìn)氣道被149重新組合，在進(jìn)氣歧管160處進(jìn)氣空氣可以被提供至發(fā)動(dòng)機(jī)。在一些示例中，進(jìn)氣歧管160可以包括用于估計(jì)歧管壓力(MAP)的進(jìn)氣歧管壓力傳感器182和/或用于估計(jì)歧管空氣溫度(MCT)的進(jìn)氣歧管溫度傳感器183，每個(gè)均與控制器12通信。在所描述的示例中，進(jìn)氣道149還包括增壓空氣冷卻器(CAC) 154和節(jié)氣門158。節(jié)氣門158的位置可以由控制系統(tǒng)經(jīng)由通信地耦接至控制器12的節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)器157來調(diào)整。如圖所示，節(jié)氣門158可以布置在CAC 154下游的進(jìn)氣道149中，且可以經(jīng)配置以調(diào)整進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣氣流的流動(dòng)。
[0020]如圖1所示，壓縮機(jī)旁通閥(CBV) 152可以布置在CBV通道150中且CBV 155可以布置在CBV通道151中。在一個(gè)示例中，CBV 152和155可以是電子氣動(dòng)CBV(EPCBV)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被升壓時(shí)，CBV 152和155可以被控制以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣系統(tǒng)中壓力的釋放。CBV通道150的上游端可以與壓縮機(jī)132下游的進(jìn)氣道148耦接，且CBV通道150的下游端可以與壓縮機(jī)132上游的進(jìn)氣道144耦接。類似地，CBV通道151的上游端可以與壓縮機(jī)122下游的進(jìn)氣道146耦接，且CBV通道151的下游端可以與壓縮機(jī)122上游的進(jìn)氣道142耦接。根據(jù)每個(gè)CBV的位置，由相應(yīng)的壓縮機(jī)壓縮的空氣可以被再循環(huán)至壓縮機(jī)上游的進(jìn)氣道內(nèi)(例如，壓縮機(jī)132的進(jìn)氣道的第二支路144和壓縮機(jī)122的進(jìn)氣道的第一支路142)。例如，CBV 152可以打開以再循環(huán)壓縮機(jī)132上游的壓縮空氣和/SCBV 155可以打開以再循環(huán)壓縮機(jī)122上游的壓縮空氣，以在選擇狀況期間釋放進(jìn)氣系統(tǒng)中的壓力，從而降低壓縮機(jī)喘振負(fù)荷(compressor surge loading)的影響。CBV 155和152可以由控制系統(tǒng)主動(dòng)或被動(dòng)地控制。
[0021]如圖所示，壓縮機(jī)入口壓力(CIP)傳感器196布置在進(jìn)氣道142中且HP AIS壓力傳感器169布置在進(jìn)氣道149中。然而，在其他預(yù)期實(shí)施例中，傳感器196和169可以分別布置在LP AIS和HP AIS內(nèi)的其它位置處。
[0022]發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括多個(gè)汽缸14。在所描述的示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10包括以V型結(jié)構(gòu)布置的六個(gè)汽缸。具體地，六個(gè)汽缸布置在兩排13和15上，其中每排包括三個(gè)汽缸。在替代示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10能夠包括兩個(gè)或更多個(gè)汽缸，諸如3、4、5、8、10或更多個(gè)汽缸。這些不同汽缸能夠被均勻分開并以替換結(jié)構(gòu)(例如，V型結(jié)構(gòu)、線型結(jié)構(gòu)、盒式結(jié)構(gòu)等)布置。每個(gè)汽缸14可以配置有燃料噴射器166。在所描述的不例中，燃料噴射器166是直接汽缸內(nèi)噴射器。然而，在其他示例中，燃料噴射器166能夠被配置為進(jìn)氣道燃料噴射器。
[0023]經(jīng)由共用進(jìn)氣道149供應(yīng)至每個(gè)汽缸14(本文也稱為燃燒室14)的進(jìn)氣空氣可以用于燃料燃燒且隨后燃燒的產(chǎn)物可以經(jīng)由排特定排氣道(bank-specific exhaustpassage)排出。在所描述的示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的第一排13的汽缸能夠經(jīng)由共用排氣道17排出燃燒的產(chǎn)物且第二排15的