专利名称：监控曲轴箱通风系统的阀/分离器和进气系统连接的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型一般涉及曲轴箱通风(CCV)系统并且更具体地涉及通过CCV系统来监 控阀盖和发动机进气系统之间的曲轴箱通风系统的正确连接的方法以及系统。
背景技术：
如在本领域中已知的，曲轴箱通风系统(CCV)已经用于去除发动机曲轴箱中的曲 轴箱气体很长时间了。曲轴箱气体是以下物质的组合(i)窜气(例如，越过活塞环进入曲 轴箱中的已燃烧和未燃烧的燃烧室气体)、( )燃料、(iii)空气、以及(iv)油蒸气。CCV 通过将气体泄放到发动机进气系统中来调整去除曲轴箱中的曲轴箱气体。气体可通过软管 或管道传送到进气系统，该软管或管道在一端连接至发动机进气系统，并且在另一端连接 至油分离器(在柴油发动机情况下)或者阀例如PCV(在汽油发动机情况下)。在此，术语 “阀/分离器”被用来包括在汽油发动机中使用的阀和在柴油发动机中使用的油分离器。发 动机进气系统的进口可被定位在从空气过滤器出口一直到发动机的进气歧管(包括在内) 的任何位置。从曲轴箱中去除曲轴箱气体改进了油的寿命、品质以及耐久性，这进一步改进 了发动机的寿命、品质以及耐久性。如在本领域已知的，加利福尼亚空气能源委员会(CARB)车载诊断规则要求监控 从曲轴箱通风系统到进气系统的通风管的连接。存在用于具有各种水平的鲁棒性和成本的 这些监控器的多种方法。这些方法包括利用空气系统传感器和预测模型来检测进气系统中 空气泄漏的等价物；并且使用曲轴箱通风系统本身的压力传感器来检测当断开发生时的进 气系统压力变化。但是这些方法会受其他系统泄漏的噪声因素、空气计漂移或者系统压力 换能器的变化、发动机之间的发动机容积效率差值影响。
实用新型内容本实用新型能解决上述一些问题。根据本实用新型，提供了一种监控阀/分离器 与进气系统之间的曲轴箱通风系统的正确连接的方法。所述方法包括检测通过在软管一端 的软管连接器和可机械连接至所述软管连接器的阀/分离器连接器或进气系统连接器的 电连续性。在一个实施例中，提供了用于监控阀/分离器和进气系统之间的路径的正确连接 的方法。所述方法包括检测通过机械软管连接器以及(a)可机械连接至软管连接器之一 的阀/分离器连接器；和(b)可机械连接至软管另一端的进气系统连接器的电连续性。在一个实施例中，提供了通过曲轴箱通风阀/分离器来监控阀/分离器与进气系 统之间的正确连接的系统。所述系统包括介电(即非导电的)软管，其具有可机械连接 至(a)导电阀/分离器连接器，或者(b)导电进气系统连接器的导电连接器；以及电路，其 检测通过软管连接器和可机械连接至所述软管连接器的阀/分离器连接器或者进气系统 连接器之一的电连续性。在一个实施例中，所述电路包括电压源以及连接在所述电压源与阀/分离器连接
3器或进气系统连接器之一之间的限流装置。在一个实施例中，提供了通过曲轴通风阀/分离器来监控阀/分离器与进气系统 之间的正确连接的系统。所述系统包括介电软管，其具有可机械连接至导电阀/分离器 连接器的第一导电连接器和可机械连接至导电进气系统连接器的第二导电连接器；以及电 路，其检测所述第一连接器和所述阀/分离器连接器之间以及所述第二连接器与所述进气 系统连接器之间的电连续性。这种方法和系统为曲轴箱通风管提供了简单回路，并且如果所述管被正确连接则 将导致闭合回路。如果所述管未正确连接，则所述回路将是开放的。通过空气质量方案，这 种监控器是更鲁棒/稳健的并且不受其他系统泄漏的噪声因素、空气计漂移或者系统压力 换能器的变化、发动机之间的发动机容积效率差值影响。通过曲轴箱中的压力传感器，这种 系统是更鲁棒的(不受曲轴压力漂移的噪声因素和系统运行的影响)并且成本更低(单 连通电路是传感器、配线、连接器和传感器电路成本的一部分)。本实用新型的一个或者多个实施例的细节展示在以下的附图和说明书中。本实用 新型的其他特征、目的以及优点将从说明书和附图以及权利要求书中变得明显。
图1是根据本实用新型具有监控发动机的阀/分离器与进气系统之间的正确连接 的内燃发动机的图解；以及图2是根据本实用新型使用图1的单连通电路来监控阀/分离器与进气系统之间 的两个连接的正确连接的系统的图解；以及图3是根据本实用新型用来识别系统中一对连接中的哪一个不正确的系统的图解。不同附图中相似参考符号指示相似的元件。
具体实施方式
参考图1，机动车辆10包括内燃发动机12和发动机控制系统14。发动机12可包 括气缸列16、18中的多个气缸。发动机12还可包括空气过滤器20、节流体22、进气系统 24、发动机缸盖26、凸轮或者盖件28、30、发动机缸体32、油盘34、曲轴36、活塞38、40、曲轴 箱通风阀/分离器42以及排气后处理元件(未示出)。发动机12引导空气穿过过滤器20进入包括节流体22且可包括导管或者通道52 的进气系统。被引导进入节流体22的空气经过节流阀片70通至进气歧管24。之后，空气 被弓I入发动机气缸内，在这里空气_燃料混合物被燃烧。在燃烧循环过程中或者之后，气缸 列16、18中的一部分气体(下文称为曲轴箱气体)经过活塞38、40移入发动机曲轴箱54 中。如上所述，这些曲轴箱气体可与曲轴箱54中的油混合以减小可能降低发动机12的性 能的油品质。被稀释的曲轴箱气体流动穿过导管60 (在发动机缸体32中)和导管62 (在发动 机缸盖26中)至凸轮盖28。从凸轮盖28起，阀/分离器42被用来控制曲轴箱气体流动 进入进气系统24中。如图所示，阀/分离器组件的一部分延伸穿过凸轮盖28的顶部表面 以控制曲轴箱气体流动进入进气系统24中。特别地，气体流动穿过阀/分离器组件并且穿过导管或管64至进气系统24。之后，曲轴箱气体与进入的空气混合并且被引导到发动机气 缸中。曲轴箱气体和其他已燃烧气体从发动机气缸流到排气后处理元件(未示出)，这些 排气后处理元件被用来氧化一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和颗粒物(PM)并且用来减小 氮氧化物(NOx)。管64及其在一端连接至CCV 42并且在另一端连接至进气系统24在图2 中更详细地示出。提供电动机68以响应于从ETC驱动器72中接收的电流来移动节流阀片70至预 定位置。ETC驱动器72响应于来自控制器78的控制信号(Vt)产生该电流。节流位置传感器74产生指示节流阀片70的节流位置的信号(TP)，所述信号由控 制器78接收用于阀片70的闭环位置控制。温度传感器76产生指示油温的信号(ET)，该信号由控制器78接收。传感器76可 连接至油盘34。可替代地，传感器76可测量发动机冷却剂温度(ECT)、发动机缸体温度或 指示发动机12的运行情况的任何其他温度。应该理解的是，虽然已经在图1中描述了汽油发动机，但是用来监控阀/分离器 与进气系统之间的曲轴箱通风系统的正确连接的系统(如在图2至图4中更详细地说明 的)也可用于柴油发动机，其中通过使用来自燃料泵而不是节流阀片的燃料需求来控制发 动机。发动机控制系统14被提供用来控制发动机12的运转。控制器78包括与各种计 算机可读存储媒介连通的微处理器82。计算机可读存储媒介优选包括只读存储器(ROM) 84 和随机存取存储器(RAM)86中的非易失性和易失性存储器。计算机可读媒介可使用很多已 知存储器装置例如PROM、EPROM、EEPR0M、快闪存储器或者任何其他电的、磁的、光的或其组 合的存储装置中任何一种来实施，这些存储装置能够存储数据，一些数据代表被微处理器 82使用来控制发动机12的可执行指令。微处理器82经由输入/输出(I/O)界面88与多 种传感器和致动器(以上所讨论的)连通。现参考图2，其示出了通过曲轴箱通风阀/分离器42监控阀/分离器42与进气 系统24之间的正确连接的系统200。系统200包括管64，该管在此是塑料或者其他电绝缘 (即介电)材料，具有在一端可机械连接至CCV连接器204的导电部分204a的导电软管连 接器202，阀/分离器42的壳体通过阀/分离器连接器204的电绝缘(即介电)部分(在 此是塑料部分)204b与阀/分离器连接器204的导电部分204a电绝缘，管64还具有在另 一端可机械连接至导电进气系统连接器208的导电软管连接器206，如图所示。传导线209 穿过管64以在管64的端部电连接连接器202和206，如图所示。系统200包括检测通过软 管连接器202和阀/分离器连接器204的电连续性并且检测通过软管连接器206和进气系 统连接器208的电连续性的电路210。在此，电路200包括电压源+V以及被连接在电压源+V与阀/分离器连接器204或 206之一(在此是连接器204和进气系统连接器208)之间的限流(或者上拉)装置212， 注意到进气系统62是接地的。在此，所述限流装置是电阻器，但也可使用其他装置，例如连 接FET的二极管。在运行中，如果在软管连接器202和阀/分离器连接器204之间并且在软管连接 器206和进气系统连接器208之间存在正确的机械连接，则存在通过连接器202、电线209 并且穿过连接器206、208至接地的电连续性，并且电流将从电压源+V经过限流电阻器212并经过正确机械连接的连接器204、202、202和208然后至接地，由此在电阻器的终端T处 产生低电势或者地电势(ground potential) 0电阻器的终端T处的电势被馈送作为E⑶ 14的输入/输出或模/数转换器，并且这种低电势或者地电势被ECU 14理解为指示连接器 204、202、206和208之间的正确机械连接。另一方面，如果在软管连接器202和阀/分离器连接器204之间或者在软管连接 器206和进气系统连接器208之间存在不正确的机械连接，那么将不会存在通过连接器 204、202、206和208的电连续性并且电流不会从电压源+V经过限流电阻器212并经过连接 器204、202、206和208然后至接地，由此在电阻器的终端T处产生高的+V电势。这种高电 势被E⑶14被理解为指示连接器204、202、206和208之间的不正确机械连接。应该注意的是，电路200将指示连接器204和202之间的不正确机械连接，或者导 体206和208之间的不正确连接。如果需要识别两个可能的机械连接中哪一个是不正确的，则使用图3所示的第二 电路200，。电路200，包括分别具有终端Τ，、T”的一对上拉电阻器212，、212，，这些终端如 图所示机械连接至连接器202、206。在此应该注意的是，图3中的系统200’不存在图2的 系统200中通过管64的电线。还应该注意的是阀/分离器42是接地的并且在阀/分离器 42处的连接器是金属连接器204，(即图2中的绝缘体204b被移除)。在运行中，如果在连接器202和204之间存在正确的机械连接，那么在终端T”处 的电压是低电位(即接地)，并且如果在连接器202和204之间存在不正确的连接，那么在 终端T”处的电压是高电位(即+V伏特)。在运行中，如果在连接器206和208之间存在正 确的机械连接，那么在终端T’处的电压是低电位(即接地)，并且如果在连接器206和208 之间存在不正确的连接，那么在终端T’处的电压是高电位(即+V伏特)。已经描述了本实用新型的很多实施例。但是，应该理解的是可在不偏离本实用新 型的精神和范围的情况下做出多种修改。相应地，其他实施例在随附的权利要求的范围内。
权利要求一种监控曲轴箱通风系统的阀/分离器盖与进气系统之间的的正确连接的系统，其特征在于具有导电软管连接器的介电软管，该导电软管连接器可机械连接至(a)导电阀/分离器连接器，或者(b)导电进气系统连接器；电路，其检测通过所述软管连接器和可机械连接至所述软管连接器的阀/分离器连接器或进气系统连接器之一的电连续性。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述电路包括电压源以及连接在所述电压 源与所述阀/分离器连接器或所述进气系统连接器之一之间的限流装置。
3.一种用于监控曲轴箱通风系统的阀/分离器盖和进气系统之间的的正确连接的系 统，其特征在于介电软管，其具有可机械连接至导电阀/分离器连接器的第一导电连接器和可机械连 接至导电进气系统连接器的第二导电连接器；电路，其检测通过所述第一连接器和所述阀/分离器连接器以及所述第二连接器与所 述进气系统连接器之间的电连续性。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述电路包括电压源以及连接在所述电压 源与所述阀/分离器连接器或所述进气系统连接器之一之间的限流装置。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于所述限流装置是电阻器。
6.如权利要求3所述的系统，其特征在于该系统包括第二电路，该第二电路检测通过 所述软管连接器之一和可机械连接至所述软管连接器之一的所述阀/分离器连接器或进 气系统连接器之一的电连续性。
专利摘要本实用新型涉及一种通过曲轴箱通风系统来监控阀/分离器与进气系统之间的正确连接的方法和系统。介电软管具有导电软管连接器，所述连接器可机械连接至(a)导电阀/分离器连接器，或者(b)导电进气系统连接器。电路检测通过软管连接器和可机械连接至所述软管连接器的阀/分离器连接器或者进气系统连接器之一的电连续性。本实用新型的监控是稳健的并且不受其他系统泄漏的噪声因素、空气计漂移或者系统压力换能器的变化、发动机之间的发动机容积效率差值影响。
文档编号F01M13/04GK201763415SQ201020253540
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月6日 优先权日2009年7月24日
发明者B·L·福顿, C·奥伯斯基, J·P·博格玛, M·J·V·尼马斯塔特, M·M·胡奇逊, R·小特伦, T·哈拉迪纳 申请人:福特环球技术公司