一种曲轴箱通风系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，尤其涉及一种曲轴箱通风系统及方法。

背景技术

随着乘用车相关法规在各地的陆续实施，发动机需要配置满足相关法规的PCV(Positive Crankcase Ventilation，强制曲轴箱通风)系统。

目前，混动增压发动机，因间歇使用原因，存在低温使用工况，需要对发动机进行补气以便消除曲轴箱内的积水，从而保证发动机正常工作，现阶段通常在曲轴箱通风系统中增设补气通道对发动机进行补气，结构复杂，成本高。

此外，目前各原始设备制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)采用的混动发动机曲轴通风系统方案是连续诊断电路补气管方案，此方案需要在PCV系统的各通风管路中集成插接件，插接件采集相应的电信号并传递至汽车的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，根据ECU的电信号确认曲轴箱通风系统完整从而满足相关法规要求，结构复杂、成本高。

发明内容

本发明实施例提供一种曲轴箱通风系统及方法，通过设置双单向阀，能够实现补气与第一通风通道的集成，结构简单，节约成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种曲轴箱通风系统，包括曲轴箱、曲轴箱、油气分离器、第一通风通道、第二通风通道、进气管、进气歧管、双单向阀、单向阀和控制器：

所述油气分离器分别与所述第一通风通道和所述第二通风通道连通；

所述双单向阀设置于所述第一通风通道与所述进气歧管之间的气路中；

所述单向阀设置于所述第二通风通道与所述进气管之间的气路中；

所述控制器分别与所述双单向阀和所述单向阀电连接，用于在发动机处于第一负荷状态时，控制所述双单向阀处于第一连通状态并控制所述单向阀关断，以使曲轴箱内气体通过所述第一通风通道和所述双单向阀进入所述进气歧管；还用于在所述发动机处于第二负荷状态并且所述进气歧管处于正压状态时，控制所述双单向阀处于第二连通状态并控制所述单向阀导通，以使所述曲轴箱内气体通过所述第二通风通道和所述单向阀进入所述进气管，并通过所述双单向阀进入所述第一通风通道；其中，所述第一负荷状态的负荷量小于所述第二负荷状态的负荷量。

可选的，所述曲轴箱通风系统还包括空气滤清器；

所述空气滤清器与所述进气管连通。

可选的，所述曲轴箱通风系统还包括加热通道；

所述加热通道与所述进气歧管的出气口连通。

可选的，所述加热通道集成设置于所述第一通风通道内。

可选的，所述双单向阀集成设置于所述第一通风通道中。

可选的，所述单向阀集成设置于所述进气管中。

可选的，所述曲轴箱通风系统还包括压力控制阀；

所述压力控制阀集成设置于所述油气分离器上，所述曲轴箱内气体经由所述压力控制阀进入所述第一通风通道或所述第二通风通道。

可选的，所述曲轴箱通风系统还包括压力传感器；

所述压力传感器设置于所述进气歧管上，且被配置为检测所述进气歧管内的压力值；

所述控制器与所述压力传感器电连接，用于根据所述压力值监控所述曲轴箱通风系统的工作状态。

可选的，所述曲轴箱通风系统还包括增压器和节流阀体；

所述增压器和所述节流阀体设置于所述进气管与所述进气歧管之间的连接通路上。

第二方面，本发明实施例还提供了一种曲轴箱通风方法，应用于第一方面任一项所述的曲轴箱通风系统，该方法包括：

在发动机处于第一负荷状态时，输出第一控制信号控制所述双单向阀处于第一连通状态并控制所述单向阀关断，以使曲轴箱内气体通过所述第一通风通道和所述双单向阀进入所述进气歧管；

在发动机处于第二负荷状态并且所述进气歧管处于正压状态时，输出第二控制信号控制所述双单向阀处于第二连通状态并控制所述单向阀导通，以使所述曲轴箱内气体通过所述第二通风通道和所述单向阀进入所述进气管，并通过所述双单向阀进行所述第一通风通道；其中，所述第一负荷状态的负荷量小于所述第二负荷状态的负荷量。

本发明实施例提供的一种曲轴箱通风系统，通过将双单向阀设置于第一通风通道与进气歧管之间的气路中，单向阀设置于第二通风通道与进气管之间的气路中，在发动机处于第一负荷状态时，控制器可以控制双单向阀处于第一连通状态并控制单向阀关断，从而实现曲轴箱中内气体通过第一通风通道进入进气歧管并且可以阻止空气进入进气歧管；此外，控制器还用于在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管处于正压状态时，控制双单向阀处于第二连通状态并控制单向阀导通，使曲轴箱内气体进入油气分离器再通过第二通风通道和单向阀进入进气管，空气可以进入进气管，曲轴箱内气体与空气混合后进入进气歧管并通过双单向阀由第一通风通道进入发动机实现补气功能，即能够实现补气与第一通风通道的集成，结构简单，节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种曲轴箱通风系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种曲轴箱通风方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种曲轴箱通风系统的结构示意图。如图1所示，该曲轴箱通风系统包括曲轴箱100、油气分离器200、第一通风通道300、第二通风通道400、进气管500、进气歧管600、双单向阀700、单向阀800和控制器：油气分离器200分别与第一通风通道300和第二通风通道400连通；双单向阀700设置于第一通风通道300与进气歧管600之间的气路中；单向阀800设置于第二通风通道400与进气管500之间的气路中；控制器分别与双单向阀700和单向阀800电连接，用于在发动机处于第一负荷状态时，控制双单向阀700处于第一连通状态并控制单向阀800关断，以使曲轴箱100内气体通过第一通风通道300和双单向阀700进入进气歧管600；还用于在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管600处于正压状态时，控制双单向阀700处于第二连通状态并控制单向阀800导通，以使曲轴箱100内气体通过第二通风通道400和单向阀800进入进气管500，并通过双单向阀700进入第一通风通道300；其中，第一负荷状态的负荷量小于第二负荷状态的负荷量。

示例性的，控制器可以是ECU，控制器分别与双单向阀700和单向阀800电连接。示例性的，第一负荷状态可以是发动机负荷在25％以下的工况，即发动机处于小负荷状态；第二负荷状态可以是发动机负荷在85％以上而小于100％的工况，即发动机处于大负荷状态，也就是说，第一负荷状态的负荷量小于第二负荷状态的负荷量。示例性的，进气歧管600处于负压状态可以是发动机转速较低时，进气歧管600处于气压低的工况，进气歧管600处于正压状态可以是发动机转速较高，进气歧管500的气压大于正常大气压的工况。

需要说明的是，双单向阀700处于第一连通状态可以将曲轴箱100内气体通过第一通风通道300进入进气歧管600，双单向阀700处于第二连通状态可以使空气经过进气歧管600进入第一通风通道300，从而进入发动机，实现补气功能。此外，第一通风通道300集成在缸盖总成上不可拆，且油气分离器200通过螺栓固定在罩盖上形成发动机的一部分，因此第一通风通道300满足相关法规要求。

具体的，继续参考图1，在发动机处于第一负荷状态时，控制器控制双单向阀700处于第一连通状态并控制单向阀800关断，使曲轴箱100内气体进入油气分离器200再通过第一通风通道300和双单向阀700进入进气歧管600，可以理解的是，由于单向阀800关断，可以阻止空气进入进气歧管600。进一步的，在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管600处于正压状态时，控制器控制双单向阀700处于第二连通状态并控制单向阀800导通，使曲轴箱100内气体进入油气分离器200再通过第二通风通道400和单向阀800进入进气管500，可以理解的是，空气可以进入进气管500，曲轴箱100内气体与空气混合后进入进气歧管600并通过双单向阀700由第一通风通道300进入发动机，实现了在发动机处于大负荷并且进气歧管处于正压状态时，控制器可以控制双单向阀700处于第二连通状态，即可以实现空气通过双单向阀对曲轴箱通风系统进行补气的功能。

本发明实施例提供的一种曲轴箱通风系统，通过将双单向阀设置于第一通风通道与进气歧管之间的气路中，单向阀设置于第二通风通道与进气管之间的气路中，在发动机处于第一负荷状态时，控制器可以控制双单向阀处于第一连通状态并控制单向阀关断，从而实现曲轴箱中内气体通过第一通风通道进入进气歧管并且可以阻止空气进入进气歧管；此外，控制器还用于在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管处于正压状态时，控制双单向阀处于第二连通状态并控制单向阀导通，使曲轴箱内气体进入油气分离器再通过第二通风通道和单向阀进入进气管，空气可以进入进气管，曲轴箱内气体与空气混合后进入进气歧管并通过双单向阀由第一通风通道进入发动机实现补气功能，即能够实现补气与第一通风通道的集成，结构简单，节约成本。

可选的，继续参考图1，曲轴箱通风系统还包括空气滤清器900；空气滤清器900与进气管500连通。

具体的，外界空气可以通过空气滤清器900后进入进气管500。在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管600处于正压状态时，控制器可以控制双单向阀700处于第二连通状态并控制单向阀800导通，曲轴箱100内气体与经过空气滤清器900的空气混合后进入进气歧管600，并通过双单向阀700进入第一通风通道300进入发动机，实现补气功能。

可选的，曲轴箱通风系统还包括加热通道；加热通道与进气歧管的出气口连通。

具体的，结合图1，外界空气可以通过空气滤清器900后进入进气歧管600，再经过与进气歧管600的出气口连通的加热通道对气体进行加热，加热后的气体进入发动机可以吸收发动机中的水汽，避免发动机积水。

可选的，加热通道集成设置于第一通风通道内。

具体的，结合图1，外界空气可以通过空气滤清器900后进入进气歧管600，需要说明的是，在外界温度比较低的情况下，冷空气经过与进气歧管600的出气口连通的加热通道可以对气体进行加热，加热后的气体通过第一通风通道300进入发动机后可以吸收发动机中的水汽，避免发动机积水。

可选的，继续参考图1，双单向阀700集成设置于第一通风通道300中。

示例性的，双单向阀700与第一通风通道之间可以通过螺栓结构紧固。

具体的，继续参考图1，在发动机处于第一负荷状态时，控制器控制双单向阀700处于第一连通状态，使曲轴箱100内气体进入油气分离器200再通过第一通风通道300和双单向阀700进入进气歧管600。在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管600处于正压状态时，控制器控制双单向阀700处于第二连通状态，空气可以进入进气歧管600并通过双单向阀700由第一通风通道300进入发动机，实现补气功能。

可选的，继续参考图1，单向阀800集成设置于进气管500中。

示例性的，单向阀800与进气管500可以采用热塑成型的方式进行集成，以实现单向阀800与进气管500的紧固。

具体的，继续参考图1，在发动机处于第一负荷状态时，控制器控制单向阀800关断进而阻止空气进入进气歧管600。在发动机处于第二负荷状态时，控制器控制控制单向阀800导通，使曲轴箱100内气体进入油气分离器200再通过第二通风通道400和单向阀800进入进气管500。

可选的，曲轴箱通风系统还包括压力控制阀；压力控制阀集成设置于油气分离器上，曲轴箱内气体经由压力控制阀进入第一通风通道或第二通风通道。

具体的，继续参考图1，在发动机处于第一负荷状态时，曲轴箱100内气体可以经过油气分离器200上的压力控制阀进入第一通风通道300，进一步的，在发动机处于第二负荷状态时，曲轴箱100内气体可以经过油气分离器200上的压力控制阀进入第二通风通道400，即通过将压力控制阀集成设置于油气分离器200上，可以实现曲轴箱100内气体经由压力控制阀进入第一通风通道300或第二通风通道400。

可选的，继续参考图1，曲轴箱通风系统还包括压力传感器；压力传感器设置于进气歧管700上，且被配置为检测进气歧管700内的压力值；控制器与压力传感器电连接，用于根据压力值监控曲轴箱通风系统的工作状态。

示例性的，第二通风通道400是可拆卸的连接管路，法规要求的“拆卸通风管车载自诊断系统(On-Board Diagnostics，OBD)报警”是通过如下功能实现的：当通风管拆卸后，通过进气歧管600内的负压将空气经由断开处吸入进气歧管600，进而引进气歧管600内的负压值变小，在超出理论值20kPa后触发控制器进气压力的报警，进而监控曲轴箱通风系统的工作状态，从而实现第二通风通道400满足相关法规的要求。此外，采用压力检测可以代替传统的连续诊断电路检测，即实现自诊断，检测成本低，检测方法可靠性高。

可选的，继续参考图1，曲轴箱通风系统还包括增压器1000和节流阀体1100；增压器1000和节流阀体1100设置于进气管500与进气歧管600之间的连接通路上。

具体的，外界空气经过空气滤清器900后进入进气管500，再经由增压器1000和节流阀体1100进入进气歧管600，再由双单向阀700通过第一通风通道300进入发动机，进而实现补气功能。

本发明实施例提供的一种曲轴箱通风系统，包括曲轴箱、油气分离器、第一通风通道、第二通风通道、进气管、进气歧管、双单向阀、单向阀和控制器。通过将双单向阀设置于第一通风通道与进气歧管之间的气路中，单向阀设置于第二通风通道与进气管之间的气路中，在发动机处于第一负荷状态时，可以实现曲轴箱中内气体通过第一通风通道进入进气歧管并且可以阻止空气进入进气歧管；在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管处于正压状态时，可以实现曲轴箱内气体进入油气分离器再通过第二通风通道和单向阀进入进气管，空气可以进入进气管，曲轴箱内气体与空气混合后进入进气歧管并通过双单向阀由第一通风通道进入发动机实现补气功能，即能够实现补气与第一通风通道的集成，结构简单，节约成本。此外，通过设置加热通道可以实现对进气歧管中的气体进行加热，加热后的气体通过第一通风通道进入发动机，能够吸收发动机中的水汽，避免发动机积水。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种曲轴箱通风方法，图2为本发明实施例提供的一种曲轴箱通风方法的流程示意图。如图2所示，本发明实施例提供的曲轴箱通风方法可以包括：

S101、在发动机处于第一负荷状态时，输出第一控制信号控制双单向阀处于第一连通状态并控制单向阀关断，以使曲轴箱内气体通过第一通风通道和双单向阀进入进气歧管。

示例性的，第一负荷状态可以是发动机处于小负荷工况。第一控制信号可以是控制器输出用于控制双单向阀处于第一连通状态并控制单向阀关断的信号。

具体的，参考图1，在发动机处于第一负荷状态时，控制器控制双单向阀700处于第一连通状态并控制单向阀800关断，使曲轴箱100内气体进入油气分离器200再通过第一通风通道300和双单向阀700进入进气歧管600，可以理解的是，由于单向阀800关断，可以阻止空气进入进气歧管600。

S102、在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管处于正压状态时，输出第二控制信号控制双单向阀处于第二连通状态并控制单向阀导通，以使曲轴箱内气体通过第二通风通道和单向阀进入进气管，并通过双单向阀进行第一通风通道；其中，第一负荷状态的负荷量小于第二负荷状态的负荷量。

示例性的，第二负荷状态可以是发动机处于大负荷工况。第二控制信号可以是控制器输出用于控制双单向阀处于第二连通状态并控制单向阀导通的信号。

具体的，参考图1，在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管600处于正压状态时，控制器控制双单向阀700处于第二连通状态并控制单向阀800导通，使曲轴箱100内气体进入油气分离器200再通过第二通风通道400和单向阀800进入进气管500，可以理解的是，空气可以进入进气管500，曲轴箱100内气体与空气混合后进入进气歧管600并通过双单向阀700由第一通风通道300进入发动机，实现了在发动机处于大负荷并且进气歧管处于正压状态时，控制器可以控制双单向阀700处于第二连通状态，即可以实现空气通过双单向阀对曲轴箱通风系统进行补气的功能。

本发明实施例提供的曲轴箱通风方法，在发动机处于第一负荷状态时，曲轴箱中内气体通过第一通风通道进入进气歧管并且可以阻止空气进入进气歧管；在发动机处于第二负荷状态并且进气歧管处于正压状态时，曲轴箱内气体进入油气分离器再通过第二通风通道和单向阀进入进气管，空气可以进入进气管，曲轴箱内气体与空气混合后进入进气歧管并通过双单向阀由第一通风通道进入发动机实现补气功能，即能够实现补气与第一通风通道的集成，结构简单，节约成本。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。