BRPI0822392B1

BRPI0822392B1 - método para diagnóstico funcional de um separador

Info

Publication number: BRPI0822392B1
Application number: BRPI0822392-0A
Authority: BR
Inventors: Lagerlôf Fredrik; Jeppesen Flemming
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2021-02-23
Also published as: US9031768B2; CN101970814A; JP5296865B2; US20110011380A1; EP2252776A1; EP2252776A4; JP2011515612A; EP2252776B1; CN101970814B; BRPI0822392A2; WO2009116897A1

Abstract

MÉTODO PARA DIAGNÓSTICO FUNCIONAL DE UM SEPARADOR. A presente invenção se refere a um método para diagnóstico funcional de um separador (14) para separação de óleo presente em uma ventilação por combustível a partir de um cárter (11) em um motor de combustão. O cárter (11) compreende um sensor de pressão de cárter, e está em comunicação fluida com referido separador (14). Em concordância com a presente invenção, referido método compreende as etapas de: - detecção de um primeiro sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter em um primeiro ponto ou intervalo operacional; - comparação de referido primeiro sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter com pelo menos um valor ou sinal de referência (Cf. Df); - em que a comparação entre referido primeiro sinal de saída de e referido referência diagnóstico referido sensor de pressão de cárter pelo menos um valor ou sinal de (Cf. Df) proporciona referido funcional de referido separador (14). A presente invenção proporciona um método que pode desempenhar um diagnóstico funcional sem a utilização de sensores adicionais ou algoritmos complexos, e como uma conseqüência, os custos de manufaturação são mantidos em um mínimo.

Description

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO

A presente invenção se refere a um método para 5 diagnóstico funcional de um separador para separação de óleo presente em uma ventilação por combustível a partir de um cárter em um motor de combustão. O motor de combustão é preferivelmente utilizado em um veículo.

PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO

No campo de limpeza de combustível de exaustão de veículo, a indústria encara o equilíbrio delicado de provisão de um efeito adequado a partir do motor., que é demandado por alguns consumidores, enquanto ao mesmo tempo 15 não emitindo altas quantidades de emissões prejudiciais, tais como NOX, COX, hidrocarbonetos, particulados e os assemelhados, o que é demandado por consumidores e pelas políticas ambientais próprias dos manufaturadores. A demanda para se ter um motor de combustão e um sistema de 20 limpeza de combustível de exaustão que se empenhem em direção da emissão zero não é, entretanto, somente direcionada pelos consumidores, mas também pelos legisladores. Portanto, uma consciência crescente da necessidade para soluções amigáveis ao meio ambiente na 25 indústria de veículos é cristalizada em uma legislação mais restritiva com respeito para emissões permitidas. Um exemplo de uma tal legislação é a necessidade para diagnósticos embarcados [on-board diagnostics (OBD)], embora ainda não implementados ao redor do mundo (no mundo 30 inteiro). Esta legislação mais restrita proporciona (estas restrições proporcionam) novos desafios e novas oportunidades para a indústria de veículos.

Em resumo, alguma legislação em alguns países demanda que o sistema de diagnóstico embarcado deveria detector qualquer parte do sistema que não está funcionando apropriadamente, que está desconectada ou não está apropriadamente conectada, depois de, por exemplo, serviço (manutenção). Isto introduz uma necessidade para provisão 5 de um número de sensores para diferentes partes do motor de combustão, do veículo e do sistema de computador embarcado. Isto resulta em um número progressivamente crescente de sensores e uma metodologia de análise mais complexa que requer mais e mais energia de processamento a partir do 10 sistema de computador embarcado.

Na patente européia número EP 1.085.945 B1 um método para limpeza de combustíveis é apresentado. A patente apresenta um separador com uma pluralidade de discos rotativos fracionados por ar pressurizado, óleo de 15 lubrificação pressurizado, água de refrigeração pressurizada ou combustível pressurizado. A patente é, entretanto, silente sobre como desempenhar qualquer espécie de controle de qualidade do separador. A publicação de pedido de patente norte americano número US 2001/0047801 20 apresenta um método para desempenho de um diagnóstico funcional, isto é, um teste de avaliação de funcionalidade, sobre um sistema de ventilação de um cárter (caixa do eixo de manivela) de um motor de combustão interna. 0 sistema compreende uma válvula de pulso que é controlada como uma 25 função da pressão no cárter, a pressão é determinada utilizando um sensor de pressão. Quando uma alta pressão é detectada, a válvula de pulso é aberta para permitir que o combustível de exaustão venha a ser descarregado por intermédio da tubulação de entrada (admissão). Fundamentado 30 sobre as características de pressão pode ser detectado, por exemplo, se o nível de óleo é suficiente, se existe um vazamento no sistema de ventilação ou se o motor de combustão interna exibe desgaste aumentado. O documento é, entretanto, silente sobre como desempenhar qualquer diagnóstico funcional sobre um separador para separação de óleo a partir de um combustível. Portanto, deveria ser observado que existe uma necessidade para um método para desempenho de um diagnóstico funcional sobre um separador 5 para satisfazer as crescentes demandas a partir de consumidores, legisladores e bem como as políticas ambientais próprias de manufaturadores.

RESUMO DA PRESENTE INVENÇÃO

As desvantagens anteriormente mencionadas são, pelo menos parcialmente, solucionadas por intermédio de um método para diagnóstico funcional de um separador, o separador sendo disposto para separar óleo presente em uma ventilação por combustível a partir de um cárter em um 15 motor de combustão. 0 cárter compreende um sensor de pressão de cárter, e está em comunicação fluida com o separador. 0 método compreende as etapas de:detecção de um primeiro sinal de saída dó sensor de pressão de cárter em um primeiro ponto ou 20 intervalo operacional; comparação do primeiro sinal de saída do sensor de pressão de cárter com pelo menos um valor ou sinal de referência; em que a comparação entre o primeiro sinal de 25 saída do sensor de pressão de cárter e o pelo menos um valor ou sinal de referência proporciona o diagnóstico funcional do separador.

O método em concordância com a presente invenção proporciona para um diagnóstico funcional de um separador 30 sem a adição de sensores extras, ao invés disso, sensores já existentes são mais bem utilizados. Por utilização de sensores existentes já dispostos no motor de combustão, neste caso o sensor de pressão de cárter, menos etapas de manufaturação são necessárias quando manufaturando o motor, o custo é reduzido e as emissões perigosas para o ambiente são mais eficientemente controladas.

O pelo menos um valor ou sinal de referência pode ser representativo de uma pressão de cárter derivada em um 5 segundo ponto ou intervalo operacional, ou opcionalmente, ser um segundo sinal de saída do sensor de pressão de cárter em um segundo ponto ou intervalo operacional. Esta última concretização da presente invenção proporciona para uma comparação dinâmica entre o primeiro sinal registrado e 10 o sinal de referência, na medida em que ambos deles são registrados durante a operação do motor de combustão. Durante detecção do primeiro sinal de saída do sensor de pressão de cárter, o motor de combustão é preferivelmente operado em uma velocidade de motor ou torque de motor 15 substancialmente constantes, preferivelmente sem carga de motor. Opcionalmente, o pelo menos um valor ou sinal de referência é derivado a partir do sinal de saída do sensor de pressão de cárter quando o motor de combustão opera em um modo de trabalho. Pela expressão modo de trabalho se tem 20 aqui o significado de quando o motor é submetido para torque, isto é, quando fracionando para frente ou para trás.

Um primeiro valor médio ao longo de um intervalo operacional pode ser determinado a partir do sinal de saída 25 do sensor de pressão de cárter, o primeiro valor médio é então comparado com o pelo menos um valor ou sinal de referência. Isto proporciona para uma comparação mais seguro e previsível na medida em que um valor mais confiável é obtido a partir da mensuração. Da mesma forma, 30 uma média do pelo menos um valor de referência pode ser determinada ao longo de um intervalo operacional; oprimeiro valor médio é então comparado com o valor de referência médio. 0 valor de referência médio é, em uma concretização da presente invenção, equivalente substancialmente com o valor o mais baixo do sinal de saída do sensor de pressão de cárter. O intervalo operacional pode estar dentro do intervalo de tempo de 5 segundos - 240 segundos, preferivelmente 5 segundos - 60 segundos, para 5 proporcionar uma mensuração precisa.

Em uma concretização da presente invenção, uma ação de resposta é iniciada como uma conseqüência do efeito do diagnóstico funcional. Preferivelmente, se a diferença entre o sinal de saída e o pelo menos um valor ou sinal de 10 referência não excede um valor de limiar pré-determinado, uma ação de resposta é iniciada.

Em uma concretização da presente invenção, o primeiro sinal de saída do sensor de pressão de cárter é aceito como um primeiro sinal de saída, com respeito para o diagnóstico 15 funcional, se os números recebidos de pontos de dados exibirem um desvio individual de cerca de no máximo 10 %, um com respeito ao outro. Como uma alternativa, o primeiro sinal de saída pode ser aceito como um primeiro sinal de saída, com respeito para o diagnóstico funcional, quando 20 uma pressão substancialmente constante (ou pressão delta) é detectada ao longo de um período de tempo especificado. Esta etapa de aceitação assegura que o sinal de pressão registrado é coletado em um ponto ou em um intervalo no qual o separador claramente possui uma função apropriada.

Para o propósito anteriormente mencionado, um primeiro intervalo ou ponto operacional pode compreender um número de pontos de dados mensurados continuamente recebidos.

Os pontos de referência anteriormente mencionados foram mensurados dinamicamente, isto é, durante a operação 30 do motor de combustão, entretanto, o pelo menos um valor de referência pode ser um valor de referência pré-determinado. De maneira que o tal valor de referência pré-determinado pode ser selecionado para representar diferentes separadores com diferente grau de mal funcionamento. Por exemplo, o valor de referência pré-determinado pode ser representativo de um separador possuindo um grau de eficiência de menos do que 50 % de um separador durante operações normais de outro modo. Com a expressão "durante 5 operações normais de outro modo" se quer significar neste contexto um separador com uma eficiência reduzida, isto é, um mal funcionamento, comparado com um separador idêntico sem o malfuncionamento, mas exposto para as mesmas condições operacionais.

Em uma concretização da presente invenção, o primeiro sinal de saída a partir do sensor de pressão de cárter, e preferivelmente o primeiro valor médio, é comparado com um primeiro valor e com um segundo valor, intervalo ou sinal de referência. 0 primeiro valor de referência é um valor de 15 referência dinâmico e o segundo valor de referência é um valor de referência pré-determinado. Opcionalmente, tanto o primeiro valor de referência e quanto o segundo valor de referência podem ser dinâmicos ou tanto o primeiro valor de referência e quanto o segundo valor de referência podem ser 20 pré-determinados.

Para proporcionar leituras precisas e melhor diagnóstico funcional, o sinal de saída do sensor de pressão de cárter pode ser comparado com uma pressão ambiente, a pressão ambiente sendo a pressão de ar ambiente 25 em torno do motor de combustão. Esta adaptação da pressão de cárter remove a influência do ar ambiente que pode atrapalhar as leituras da pressão de cárter, por exemplo, quando fracionando sobre estradas em alta altitude acima do nível do mar.

Como mencionado anteriormente, o separador pode possuir muitas diferentes configurações. Para o propósito da presente invenção é, entretanto, preferido que o separador compreenda um membro de separação de óleo, tal como um disco rotativo, rotativamente disposto no separador. 0 membro de separação de óleo pode ser rotacionado por recurso de rotação tal como um conector de tração por turbina tracionado por óleo de motor de galé principal, liquido de refrigeração, ar pressurizado, óleo de cárter de lubrificação ou os assemelhados, ou opcionalmente tracionado diretamente por um motor elétrico ou por uma correia de ventilador ou os assemelhados.

O valor ou sinal de referência pode ser um segundo sinal de entrada de referido sensor de pressão de cárter em um segundo ponto ou intervalo operacional. Enquanto uma mudança na entrada de energia do recurso rotativo e por intermédio disso da eficiência do separador foram feitas entre o primeiro e referido segundo sinal de saída. Esta mudança em entrada de energia, por exemplo, por mudança da pressão de um fluido pressurizado quando o membro de rotação é tracionado por um fluido pressurizado, o diagnóstico funcional do separador pode ser adicionalmente aperfeiçoado na medida em que um aumento determinado em entrada de energia deveria provocar um correspondente aumento em pressão.

A presente invenção também se refere à utilização de um sensor de pressão de cárter para diagnóstico funcional de um separador, o separador é um separador para separação de óleo presente em uma ventilação por combustível a partir de um cárter em um motor de combustão.

A presente invenção também se refere a um método para diagnóstico funcional de um separador para separação de óleo presente em um fluxo de ventilação por combustível a partir de um cárter em um motor de combustão. O cárter compreende um sensor de pressão de cárter, e está em comunicação fluida com o separador, o separador compreende aberturas de entrada e saída de ventilação por combustível. O método compreende as etapas de: detecção de uma temperatura ambiente, a temperatura ambiente sendo a temperatura em torno do motor de combustão; detecção da temperatura de ventilação por combustível na abertura de saída do separador ou 5 à jusante da abertura de saída;comparação da temperatura ambiente com a temperatura de ventilação por combustível, em que a relação detectada entre a temperatura ambiente e a temperatura de ventilação por combustível io proporciona o diagnóstico funcional do separador.

Preferivelmente, é a temperatura de ventilação por combustível a detectada na abertura de saída do separador. A temperatura ambiente e a temperatura de ventilação por combustível são preferivelmente detectadas em um primeiro 15 ponto operacional e, posteriormente, comparadas com uma temperatura ambiente e uma temperatura de ventilação por combustível detectadas em um segundo ponto operacional. A/s temperatura/s ambiente/s e a/s temperatura/s de ventilação por combustível podem adicionalmente ser/em comparada/s com 20 a velocidade de motor. A velocidade de motor é detectada no/s mesmo/s ponto/s operacional/is em tempo como a/s temperatura/s ambiente/s e a/s temperatura/s de ventilação por combustível.

DEFINIÇÕES DA PRESENTE INVENÇÃO

Pela expressão "ponto operacional" se quer significar um ponto quando o sistema está operando, preferivelmente, em um ponto em tempo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA PRESENTE INVENÇÃO

A seguir, a presente invenção irá ser descrita em maiores detalhes com referência para os Desenhos das Figuras acompanhantes.

Os Desenhos das Figuras mostram: Figura 1 uma visão global esquemática de um motor de combustão equipado com um separador para separar óleo a partir de um combustível; Figura 2 uma seção transversal de um separador que é utilizado em concordância com uma concretização da presente invenção; Figuras 3a - 3c a pressão delta como uma função de tempo registrada com um sensor de pressão de cárter; e Figuras 4a - 4c ilustram temperatura de separador; velocidade de motor e torque de motor como uma função de tempo, respectivamente.

As Figuras são somente representações esquemáticas e a presente invenção não está limitada para as concretizações nelas representadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS DA PRESENTE INVENÇÃO

A Figura 1 mostra uma visão global esquemática de partes de um motor de combustão. Como irá ser aqui descrito posteriormente, em um exemplo não limitativo, a presente invenção irá ser descrita em conexão com um bloco de motor (1) em um motor a diesel, de quatro tempos, se seis cilindros, com uma caixa de marchas (2) e uma embreagem que é conectada para o cárter do motor. O motor é sobre carregado por intermédio de um turbo compressor (3) de tipo conhecido, que por sua vez compreende uma turbina (4) conectada para o manifold de exaustão do motor (5) e um compressor (6) conectado para o manifold (entrada de ar) de indução do motor (7) por intermédio de um intercooler (8) . Por intermédio de uma tubulação de sucção (9), a lateral de sucção do compressor (6) é conectada para um filtro de ar (10) .

Em ventilação de cárter por combustíveis, combustíveis são gerados no motor e irão ser guiados a partir da respectiva câmara de combustão do motor para seu cárter (11), que contém óleo de lubrificação. Isto ocorre, 5 primordialmente como uma conseqüência de anéis de pistão não selados (vedados) entre os pistões do motor e as paredes nos respectivos cilindros. Ventilação de cárter por combustíveis contém pequenas partículas na forma de gotícuias de óleo, e por razões que foram mencionadas 10 anteriormente; existe uma demanda para separação destas partículas a partir dos combustíveis. Para esta finalidade, o cárter do motor (11) compreende um separador de peneira genericamente conhecido (12) e um separador defletor (13). A partir do separador defletor (13), os combustíveis de 15 cárter são guiados adicionalmente para um separador (14).

Conectado para o separador (14) está um dispositivo de aparar óleo (tanque de óleo) por intermédio de uma drenagem para drenagem das partículas de óleo que foram separadas por intermédio dos dispositivos de separação, de. maneira 20 que as partículas de óleo são guiadas de volta para o dispositivo de aparar óleo. 0 óleo é posteriormente (depois disso) guiado de volta para o cárter (11) . Um sensor de pressão de cárter (15) é disposto para o cárter (11) para detectar a pressão no interior do cárter (11).

Para o propósito de descrição da presente invenção, o separador (14) pode ser um separador convencional, por exemplo, como descrito na publicação de patente européia número EP 1.085.945 B1. 0 separador (14) compreende, na concretização descrita da presente invenção, uma 30 pluralidade de discos rotativos que durante rotação irão separar as gotículas de óleo a partir da ventilação por combustível por intermédio da força centrifuga introduzida. O separador (14) é tracionado por óleo por intermédio de circulação de óleo de motor de galé principal, pressurizado por intermédio de uma bomba, para circular através de todos os diferentes lugares em necessidade de óleo de lubrificação, no motor de combustão. O separador (14) irá ser descrito em maiores detalhes com referência para a Figura 2.

A Figura 2 mostra uma seção transversal do separador (14) que pode ser utilizado em concordância com a presente invenção. O separador (14) compreende um alojamento (20) no qual uma pluralidade de discos rotativos (21) é disposta, cada disco rotaciona em torno de um eixo geométrico de rotação (22) . Na medida em que o combustível passa o disco rotativo [depois de ser conduzido para o separador (14)], as gotículas de óleo são introduzidas com uma força centrífuga que lança as gotículas de óleo em direção da superfície interna do alojamento (20), na qual as gotículas de óleo são livres para fluir ao longo da superfície interna do alojamento (20) em direção da drenagem (23). A drenagem (23) drena o alojamento (20) a partir das gotículas de óleo separadas para um dispositivo de aparar óleo (24) por intermédio de uma válvula de verificação (25) . 0 óleo drenado e separado pode depois disso ser guiado de volta para o cárter (11) por intermédio da linha de condução de cárter (26). Os discos rotativos são rotacionados por intermédio de uma turbina de tração (27) que é alimentada com óleo de motor de galé principal por intermédio de uma conexão de óleo de tração de turbina (28), que nesta concretização da presente invenção, está em comunicação fluida com o cárter (11). O alojamento (20) é adicionalmente proporcionado com uma abertura de entrada através da qual o combustível de ventilação de cárter não limpo adentra o alojamento (20) e uma abertura de saída (30) através da qual o combustível limpo sai do (deixa o) separador (14). Um regulador de pressão (31) proporciona para controle de pressão para o alojamento (20) e para o combustível de saída.

A presente invenção se refere a um método para desempenho de diagnóstico funcional de um separador para separação de óleo presente em um fluxo de ventilação por 5 combustível a partir de um cárter em um motor de combustão.

A presente invenção irá aqui posteriormente ser descrita com referência para o bloco de motor (1) anteriormente descrito, cárter (11) e separador (14), em uma maneira não limitativa.

De maneira a ilustrar o método para o diagnostic funcional de um separador em concordância com a presente invenção, a operação de um motor de combustão e de um separador (14) é documentada e mostrada na Figura 3. Diferentes parâmetros foram registrados quando de operação 15 (corrida) de simulação de uma tração com o motor de combustão em um laboratório. 0 motor de combustão foi proporcionado com um dispositivo de freio que, quando controlado, pode auxiliar a simular diferentes situações de tração, tais como uma subida de encosta ou uma descida de encosta, etc. Isto pode ser combinado com, por exemplo, uma aceleração rápida, retardação lenta, etc., dependendo de qual situação se necessita ser avaliada. Sensores existentes sobre o motor de combustão são conectados para um computador com software apropriado instalado para 25 registrar os sinais de saída a partir dos sensores. 0 aparelhamento (a aparelhagem) de teste é em si mesmo convencional, e não irá ser, consequentemente, aqui adicionalmente descrito.

Resultados de teste a partir do aparelhamento 30 anteriormente mencionado são ilustrados nas Figuras 3a - 3c que mostram três diferentes diagramas com cinco gráficos no total. A Figura 3a mostra um primeiro gráfico (A), que mostra a velocidade de motor em revoluções/minuto (rpm) como uma função de tempo; um segundo gráfico (B), que mostra o torque de motor em Mn como uma função de tempo. A Figura 3b mostra um terceiro gráfico (C) que mostra a pressão de cárter - a pressão de ar ambiente como uma função de tempo e com um separador em mal funcionamento; um 5 quarto gráfico (D), que mostra a pressão de cárter - a pressão de ar ambiente como uma função de tempo e com um separador funcional durante operação normal. A Figura 3c mostra um quinto gráfico (E), que mostra a pressão de óleo de motor de galé principal como uma função de tempo.

Deveria ser observado que enquanto o terceiro gráfico (C) e o quarto gráfico (D), na Figura 3b, são dados registrados a partir de duas diferentes operações com dois diferentes conjuntos de condições no separador (14); o primeiro gráfico (A), o segundo gráfico (B) e o quinto 15 gráfico (E) são idênticos, independentemente destas duas operações, isto é, se o separador está em mal funcionamento ou não. Portanto, estes gráficos permanecem os mesmos e podem ser utilizados para interpretar o sistema, independentemente do conjunto de condições para o separador 20 (14) .

Os gráficos mostrados nas Figuras 3a - 3c mostram somente partes de uma operação de teste completa. Como se pode observar, os gráficos se iniciam no tempo (150), que é representativo para uma operação de teste depois de 150 25 segundos, e terminam em cerca de 270 segundos. Como se pode observar, o gráfico (B) na Figura 3, que é o torque de motor, mostra diversos picos no intervalo de tempo de 150 segundos - 180 segundos o que indica que o motor está trabalhando com diversos picos de torque separados por 30 vales de torque. Os vales de torque, por exemplo, simulam pressionamento da embreagem do motor para mudar marcha, e depois disso, liberação da embreagem para proporcionar combustível para o motor. Entre cerca de 165 segundos - 173 segundos substancialmente nenhum torque é detectado, o que deveria simular a operação de motor em uma situação de descida de encosta com nenhum combustível proporcionado, uma situação também conhecida como frenagem de motor. Entre cerca de 190 segundos - 228 segundos todos os cinco 5 gráficos mostram, respectivamente, uma seção substancialmente horizontal. Como se pode observar, o primeiro gráfico (A) na Figura 3a, que é a velocidade de motor, mostra velocidade baixa constante, e o segundo gráfico (B) mostra torque baixo constante. Esta situação 10 representa, por exemplo, uma parada devido a uma luz vermelha, na qual o motor opera sem carga de motor. A seção na qual o motor opera sem carga de motor possui uma seção precedente mais curta de cerca de 10 segundos na. qual a velocidade de motor diminui. A partir de cerca de 230 15 segundos e acima disso, o motor novamente opera para simular tração sobre uma estrada de terra (rural) ou similar.

Como anteriormente mencionado, o terceiro gráfico (C) na Figura 3b mostra um separador em mal funcionamento. O 20 separador foi introduzido com um defeito para prevenir que os discos rotativos (21) venham a rotacionar. Enquanto o quarto gráfico (D) ilustra um separador normal completamente funcional durante operação normal; o sinal ilustrado é no terceiro gráfico (C) e o quarto gráfico (D) 25 é a pressão mensurada no interior do cárter (11) com um sensor de pressão de cárter, mas com a pressão de ar ambiente subtraída a partir da pressão de cárter. Por subtração da pressão de ar ambiente, o sistema compensa para diferenças em pressão de ar ambiente que deveriam 30 aparecer quando, por exemplo, fracionando em uma altitude acima, ou alta acima, do nível do mar. Diferenças de pressão de ar ambiente deveriam, de outro modo, complicar (mas não prevenir) a capacidade de sistemas para detectar mudanças na pressão de cárter. Como é compreendido quando analisando o terceiro gráfico (C) e o quarto gráfico (D), o separador funcional utilizado nesta avaliação proporciona para uma subpressão no cárter durante operação normal. Esta subpressão é mais facilmente detectada pelo olho quando 5 olhando na seção quando o motor opera sem carga de motor, isto é, no intervalo de tempo de 190 segundos - 228 segundos e o período de transição precedente de cerca de dez segundos durante o qual a velocidade de motor diminui.

Por exemplo, à Figura 3b e ao quarto gráfico (D) se 10 faz referência. Em cerca de 180 segundos, a pressão delta (da pressão de cárter e da pressão de ar ambiente) é de cerca de -1,9 kPa. Devido para o fato de que da pressão de ar ambiente constante para a qual o motor é exposto, a pressão delta diminui na medida em que o motor se empenha 15 em direção do equilíbrio quando o motor opera sem carga de motor, para um nível de cerca de -1,2 kPa em 190 segundos. Portanto, a subpressão no cárter foi reduzida quando o motor opera sem carga de motor como comparado quando o motor opera com uma velocidade mais alta e um torque mais 20 baixo. 0 efeito da subpressão é uma consequência de como o separador é conectado para o cárter; poderia bem como existir uma sobrepressão dependendo de como o separador é conectado para o cárter. O quinto gráfico (E) na Figura 3c, mostra a pressão de óleo de galé principal que traciona o 25 conector de tração de turbina (27) do separador (14); como se pode observar, a pressão de cárter é uma função da pressão de óleo de galé principal. A conclusão a partir do anteriormente mencionado é a de que o sinal de saída do sensor de pressão de cárter pode ser indiretamente 30 proporcional para a velocidade rotacional dos discos rotativos e, em conseqüência disso, para a eficiência do separador.

Uma vez que o anteriormente mencionado foi identificado, os inventores descobriram diversas diferentes maneiras de desempenho do diagnóstico funcional do separador. Algumas destas maneiras irão ser descritas por intermédio dos seguintes exemplos não limitativos.

Exemplo 1

Enquanto o motor opera sem carga de motor, isto é, com uma baixa rpm e substancialmente sem nenhum torque, o sinal a partir do sensor de pressão de cárter é registrado em um primeiro intervalo ou ponto. Na Figura 3b, este registro deveria corresponder para o intervalo de tempo entre 190 segundos - 228 segundos ou qualquer ponto entre os mesmos. 0 sinal é, depois disso, comparado com um sinal, valor ou intervalo de referência. A partir da Figura 3, este valor de referência é coletado a partir da região indicada por (Cf) e (Df) para os respectivos terceiro gráfico (C) e quarto gráfico (D). Observe-se que as seções (Cf) e (Df) são muito similares em termos de aparência, portanto, o intervalo de referência neste caso é claramente independente do funcionamento do separador. O valor de referência a partir das regiões (Cf) e (Df) é substancialmente a pressão delta máxima, e é, neste exemplo mostrado, continuado para um período de tempo de cerca de 10 segundos - 20 segundos para os gráficos (C) e (D). A diferença entre o sinal registrado e o sinal de referência é indicativa da situação (status) do separador. Para o terceiro gráfico (C) e um separador em mal funcionamento (com discos que não podem ser rotacionados), a diferença é substancialmente desprezível, enquanto para o quarto gráfico (D), a diferença é profunda. Portanto, em casos onde não existe nenhuma diferença, ou uma diferença desprezível, pode ser detectada, pode ser concluído que o separador não está funcionando apropriadamente.

Exemplo 2

O mesmo como no Exemplo 1, mas com a diferença de que a referência não é dinamicamente proporcionada para uma referência armazenada sobre, isto é, uma unidade de 5 armazenamento conectada para uma unidade de controle é, ao invés disso, utilizada. 0 sinal registrado a partir do sensor de pressão de cárter é então comparado com a referência armazenada.

Exemplo 3

O mesmo como no Exemplo 1, em combinação com uma referência armazenada como no Exemplo 2.

Exemplo 4

Este método para um diagnóstico funcional de um separador utiliza o metido de identificação de um modelo específico do sinal de sensor de pressão [por exemplo, o terceiro gráfico (C) ou o quarto gráfico (D)]. Por modelo específico se quer significar um valor especificado por seqüência de unidade de tempo, neste exemplo que é a referência. Como se pode observar na Figura 3b, o quarto gráfico (D) no intervalo de tempo de 180 segundos - 190 segundos, o gráfico exibe um modelo distinto. O modelo distinto é inicialmente similar para uma função definida por f(x) = In X + m, que em um determinado ponto abruptamente transcende para uma linha substancialmente horizontal (no intervalo de tempo de 190 segundos - 220 segundos), facilmente separável a partir dos outros picos agudos distintos presentes no gráfico. Embora a mencionada 30 função (ln) possa não ilustrar, a seção do gráfico no intervalo de 180 segundos - 190 segundos para 100 %, é acreditado que ilustra o gráfico suficientemente claro o bastante para separar a seção identificada com respeito para as outras partes as outras partes do quarto gráfico

O método é então para registrar o sinal de sensor de pressão de cárter e para identificar uma pressão pré- determinada por sequência de unidade de tempo (ou pressão delta por sequência de unidade de tempo). Se a pressão pré- 5 determinada por sequência de unidade de tempo é identificada, isto é uma indicação positiva de que o separador está funcionando apropriadamente. Este exemplo pode ser combinado com qualquer um dos Exemplos 1, 2 ou 3.

Em uma quinta maneira alternativa, não ilustrada por 10 intermédio de exemplo, diferenças em amplitudes detectadas entre um sistema de trabalho, gráfico (D), e um sistema em mal funcionamento, gráfico (C), podem ser utilizadas para diagnóstico funcional do separador.

O método para diagnóstico funcional de um separador 15 para separação de óleo presente em um fluxo de ventilação por combustível a partir do cárter em um motor de combustão pode compreender a utilização de um sensor de velocidade e adicionalmente pelo menos um sensor de temperatura. Como mencionado anteriormente, quando um separador que 20 compreende discos rotativos é utilizado, o sinal de saída do sensor de pressão de cárter pode ser indiretamente proporcional para a velocidade rotacional dos discos rotativos e por intermédio disso da eficiência do separador. Portanto, neste sentido, o sensor de pressão de 25 cárter pode ser utilizado indiretamente como um sensor de velocidade dos discos rotativos. Pelo menos um sensor de temperatura é disposto para mensurar a ventilação por combustível na entrada (admissão) de ar do separador. A temperatura da ventilação por combustível é depois disso 30 comparada com a temperatura do ar ambiente. Por comparação da temperatura da ventilação por combustível com a temperatura ambiente pode ser detectado se as conexões são conectadas para a entrada de ar e por intermédio disso um segundo diagnóstico funcional é conseguido para confirmar a função do separador ou se existe um vazamento de combustível. Portanto, a presente invenção também se refere a um método para diagnóstico funcional de um separador para separação de óleo presente em um fluxo de ventilação por 5 combustível a partir de um cárter em um motor de combustão, por intermédio de utilização de um sensor de temperatura e comparar a temperatura do combustível na abertura de entrada do separador com a temperatura de ar ambiente. A temperatura ambiente pode ser mensurada com, por exemplo, 10 os sensores rotineiros de temperatura ambiente dos veículos.

Um separador para limpar ventilação por combustíveis a partir de caixas de eixo de manivela, tal como o separador descrito anteriormente, limpa o combustível até mesmo 15 quando os discos não estão funcionando (rotacionando), embora em um menor grau. Em alguns casos, um separador pode remover tanto quanto até 70 % do óleo na ventilação por combustível quando os discos não estão funcionando (rotacionando). Enquanto as revoluções/minuto facilmente 20 podem ser registradas quando utilizando, por exemplo, um motor elétrico como unidade de tração para os discos, pode ainda existir um fluxo de ar através do separador até mesmo quando a ventilação por combustível a partir do cárter não é direcionada apropriadamente para o separador. Sensores de 25 fluxo mostraram por intermédio disso serem menos efetivos.

Voltando-se para a Figura 4a, a Figura 4a mostra a temperatura na abertura de saída do separador como uma função de tempo no gráfico (G) e a temperatura ambiente como uma função de tempo no gráfico (F). A Figura 4b mostra 30 a velocidade de motor, o gráfico (I), como uma função de tempo. Os gráficos (F), (G) e (I) são logados durante o mesmo ciclo de teste; portanto, as escalas de tempo são equivalentes umas para as outras na Figura 4a e na Figura 4b. A Figura 4c mostra o torque de motor como uma função de tempo durante o mesmo ciclo de teste.

Como se pode observar na Figura 4a e na Figura 4b, no intervalo de 0 segundo - 360 segundos, o motor opera sem carga de motor. A velocidade de motor é de cerca de 650 rpm 5 dentro deste intervalo. Depois de cerca de 360 segundos, a velocidade de motor começa a flutuar, mas mantém uma média de cerca de 1200 rpm, enquanto a temperatura de ventilação por combustível aumenta para um máximo de cerca de 65 °C em cerca de 6.000 segundos. Portanto, a funcionalidade do 10 separador pode ser avaliada por relacionamento da temperatura de ventilação por combustível com a temperatura ambiente quando o motor opera sem carga de motor e quando o motor opera em uma velocidade de motor que é mais alta do que sem carga de motor, isto é, quando o motor está trabalhando (funcionando).

Claims

1. Método para diagnóstico funcional de um separador (14) para separação de óleo presente em uma ventilação por combustível a partir de um cárter (11) em um motor de combustão, dito separador (14) compreendendo uma pluralidade de discos rotativos, referido cárter (11) compreendendo um sensor de pressão de cárter, e que está em comunicação fluida com referido separador (14), caracterizado pelo fato de que referido método compreende as etapas de: - provisão de um primeiro sinal de saída do sensor de pressão de cárter, dito primeiro sinal de saída sendo indiretamente proporcional com a velocidade rotacional dos discos rotativos do separador (14); - detecção do primeiro sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter em um primeiro ponto ou intervalo operacional; - comparação de referido primeiro sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter com pelo menos um valor ou sinal de referência (Cf, Df); - determinação de uma velocidade rotacional dos discos rotativos no primeiro ponto operacional ou intervalo, usando o primeiro sinal de saída do sensor de pressão de cárter; e determinação de que os discos rotativos do separador são incapazes de girar se a diferença entre o referido primeiro sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter e referido pelo menos um valor ou sinal de referência (Cf, Df) está dentro de um limiar pré-determinado.

2. O método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido pelo menos um valor ou sinal de referência (Cf, Df) é representativo de uma pressão de cárter derivada em um segundo ponto ou intervalo operacional.

3. O método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que referido pelo menos um valor ou sinal de referência (Cf, Df) é um segundo sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter em um segundo ponto ou intervalo operacional.

4. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que durante detecção de referido primeiro sinal de saída de referido sensor de pressão cárter, referido motor de combustão opera em uma velocidade de motor ou torque de motor substancialmente constantes, preferivelmente sem carga de motor.

5. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido pelo menos um valor ou sinal de referência (Cf, Df) é derivado a partir de referido sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter quando referido motor de combustão opera em um modo de trabalho.

6. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido método adicionalmente compreende as etapas de: - determinação de um primeiro valor médio ao longo de um intervalo operacional a partir de referido sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter; - comparação de referido primeiro valor médio com referido pelo menos um valor ou sinal de referência (Cf, Df).

7. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido método adicionalmente compreende as etapas de: - determinação de uma média de referido pelo menos um valor ou sinal de referência (Cf, Df) em um intervalo operacional; - comparação de referido primeiro valor médio com referida média de valor ou sinal de referência (Cf, Df).

8. O método de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que referido intervalo operacional está dentro do intervalo de tempo de 5 segundos - 240 segundos.

9. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido primeiro sinal de saída de referido sensor de pressão de cárter em um intervalo ou ponto operacional compreende um número continuamente recebido de pontos de dados mensurados, em que referido método adicionalmente compreende a etapa de: - aceitação de referido primeiro sinal de saída como um primeiro sinal de saída, com respeito para referido diagnóstico funcional, se referido número recebido de pontos de dados mensurados exibe um desvio individual de no máximo 10 %, um com respeito ao outro.

10. O método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido pelo menos um valor de referência é um valor de referência pré-determinado.

11. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido método adicionalmente compreende a etapa de: - comparação de referido primeiro valor médio com um primeiro e um segundo valor de referência, em que referido primeiro valor de referência é derivado quando referido motor de combustão opera durante modo de trabalho, e em que referido segundo valor de referência é um valor de referência pré-determinado.