CN105484869B - 曲轴箱完整性裂口检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及曲轴箱完整性裂口检测。提供了使用曲轴箱通风管压力或流量传感器来诊断曲轴箱系统完整性的裂口的位置和性质的方法和系统。经积分的CVT压力读数被用于诊断CVT在空气进气侧上的断开并且与曲轴箱侧上的断开区分开。使用经积分的压力读数允许更可靠且更快速的诊断，甚至在较小发动机气流情况下也是如此。

Description

曲轴箱完整性裂口检测

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年10月3日提交的题目为“曲轴箱完整性裂口检测”的美国临时专利申请号62/059,727的优先权，特此出于所有目的将该专利的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及曲轴箱完整性裂口检测。

背景技术

发动机可以包括曲轴箱通风系统以便将气体排出曲轴箱并且排入发动机进气歧管中以便提供从曲轴箱内部的连续排出气体，从而减少曲轴箱中各种发动机部件的降级。在某些条件期间，例如在车载诊断(OBD)例程期间，可以监测曲轴箱通风系统以识别系统中的裂口(breach)。例如，新鲜空气软管(也被称为通气管或曲轴箱通风管)可能断开，油盖可能掉落或松动，量油计可能脱出，和/或曲轴箱通风系统中的其他密封件可能被破坏从而致使曲轴箱中所包含的各种部件的降级。

可以使用各种方式来监测曲轴箱通风系统的完整性。例如，可以使用漏气诊断方式，其中打开在曲轴箱中所使用的压力传感器和在PCV新鲜空气软管中的气门，并且基于曲轴箱压力或真空的最终变化来确定系统中的裂口。Pursifull等人在US 2014/0081549中示出的另一示例性方式依赖曲轴箱通风软管压力传感器来检测通风管/软管的断开。具体地，在软管中的测量的压降是与穿过空气吸气系统节气门的空气流率相关联的，并且这种关联性被用来诊断曲轴箱通风管(CVT)的断开。又一种方式可以使用被定位在曲轴箱通风系统中的不同位置处的多个压力传感器的组合来监测曲轴箱通风系统完整性。

发明内容

然而，本发明人已经认识到了此类方式的潜在问题。作为一种示例，Pursifull等人的系统需要大的空气进气系统流率(例如，高于12lbm/min)来粗略地检测在空气吸气系统末端处断开的通风管。这样，对某些功率重量比的车辆而言，可能难以在标准的OBD示范循环过程中实现所需要的大空气流量。因此，车辆可能不能完成满足联邦排放标准所需的曲轴箱通风管诊断。作为另一示例，Pursifull的系统依赖在发动机启动转动并加速(run-up)期间观察曲轴箱通风管压力的瞬时减量(dip)，以诊断通风管连接在曲轴箱末端上。这个瞬时减量是由于在发动机加速时进气歧管的真空生成增大的过程中PCV阀打开而产生的。然而，发动机加速过程中的变化能够造成瞬时减量的变化。在一些情况下，PCV阀可能没有打开到足以使通风管中的压力传感器检测到瞬时减量。这样，这些事件能够导致断开软管的错误检测。

另外还有，各种方式可能需要额外的硬件来执行监测，例如额外的传感器和气门，由此增大了成本和复杂性。作为另一示例，基于传感器的位置，多个压力传感器的某些组合在某些条件下可以读取基本上相同的压力，从而导致冗余程度的增大而没有提高诊断例程的准确性。

在一种方式中，为了至少部分地解决这些问题，提供了一种用于发动机的方法。该方法包括：基于相对于预期曲轴箱通风管压力的变化误差在一段瞬时发动机气流持续时间上的积分值、实际曲轴箱通风管压力的变化误差在该持续时间上的积分值来指示曲轴箱通风系统裂口。以此方式，在空气进气侧(或清洁侧)上的曲轴箱通风管(CVT)的断开可以在OBD循环期间被可靠地确定。

作为一种示例，在瞬时发动机气流条件期间当气流处于或高于阈值流量(例如，处于或高于5lbm/min)时，可以收集并监测实际CVT压力读数。实际CVT压力读数可以由被连接在CVT中的压力传感器(或流量传感器或文氏管)来估算。另外，可以基于发动机操作条件(例如发动机气流和大气压力)来估算对应于每个收集的实际CVT读数的预期CVT压力读数。可以将每个收集的实际CVT读数的斜率与对应的估算的CVT读数的斜率相比较。如果这些斜率由于不同信号的斜率而不匹配(例如，一个在增大而另一个在减小，或反之)，则可以舍弃所收集的实际CVT读数并且不用来进行积分。另外，如果发动机气流瞬时下降到低于阈值流量，那么也可以舍弃在低于阈值的流量条件期间收集的实际CVT读数并且其不用来进行积分分析。这样，在收集实际CVT读数的同时，可以对预期CVT读数进行积分直至达到阈值。该阈值可以是已穿过管的气流的用于执行可靠积分分析的最小量的指示。因此，当预期CVT读数的积分值达到阈值时，中止进一步收集实际CVT读数并且对这些实际读数(不包括被舍弃的读数)进行积分。然后用增益因子和底噪音(noise floor)来调节被积分的实际值，以改善CVT压力传感器的加权贡献。确定实际读数的积分值与预期读数的积分值之比，将这个比进行归一化和限幅(例如在0与1之间)。响应于该比低于阈值(例如接近0)，则可以确定CVT在空气进气侧(清洁侧)是断开的。相应地，可以设置诊断代码并且可以将发动机操作调整成补偿断开的CVT。例如，可以限制发动机升压。如果该比高于阈值，例如接近1，则可以确定的是CVT在空气进气侧上连接并且不指示曲轴箱的裂口。

以此方式，可以更好地识别曲轴箱通风系统裂口。另外，位于曲轴箱通风管/软管的空气进气系统(AIS)末端(清洁侧)处的裂口可以更好地与曲轴箱末端处的裂口区分开。通过将在稳态发动机气流的一段持续时间上收集到CVT压力读数进行积分，可以粗略地识别位于CVT的空气进气系统(AIS)末端处的曲轴箱通风系统裂口，即使在较低的空气质量区域(例如，高于5lbm/min)处也是如此。这样，这允许在车辆在道路上行进时以及在OBD循环期间均能够可靠地完成裂口检测。通过使用现有的传感器来诊断曲轴箱系统的降级，曲轴箱通风监测系统中所采用的传感器和气门的数量可以潜在地减少，从而提供成本和复杂性降低的优点。另外，该方式允许曲轴箱通风系统在诊断过程中保持启用。

应理解的是，提供以上概述是为了以简化的形式来介绍一系列概念，这些概念将在具体实施方式中进一步描述。这并不旨在指明所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决上文中或本披露的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出了根据本公开的局部发动机视图。

图2至图3示出用于基于发动机运行期间曲轴箱通风管压力的变化指示AIS侧上的曲轴箱通风管的断开的高级流程图。

图4示出了在AIS侧处存在和不存在曲轴箱裂口的情况下被积分的曲轴箱通风管压力的示例性变化的比较。

图5示出了在校正和不校正底噪音且具有增益因子的情况下的积分比的比较。

图6示出了OBD循环内的曲轴箱裂口检测诊断例程的示例性运行和完成。

图7示出了用于识别AIS侧(清洁侧)上的CVT管的断开且将其与曲轴箱侧(污脏侧)上的断开区分开的示例性PCV监测器指标。

具体实施方式

以下描述涉及用于监测发动机曲轴箱通风系统(诸如图1的系统)中的曲轴箱通风系统完整性的系统和方法。一个或多个压力或流量传感器(例如被定位在曲轴箱通风系统的曲轴箱通风管中的压力传感器)的输出可以被用来识别曲轴箱系统裂口以及裂口的位置。发动机控制器可以被配置成用于执行例程，例如图2至图3的示例性例程，以便在发动机运行期间甚至在较低的空气流量条件下基于曲轴箱通风管压力的变化指示由于AIS侧上的曲轴箱通风管(CVT)的断开而产生的曲轴箱通风系统降级。该控制器可以将多个实际压力读数进行积分并且将它们与相同条件下的经积分的预期曲轴箱压力读数进行比较，以便识别由于空气进气系统侧处的通风管断开而产生的曲轴箱裂口(图4至图6)。经积分的压力读数也可以用来将AIS侧上的CVT断开与曲轴箱侧上的CVT断开区分开(图7)。通过使用相同的传感器来识别各种系统部件中的降级，在不损坏检测准确性的情况下实现硬件减少的优点。

现在参见图1，示出了多缸内燃发动机(总体上描绘为10)的示例性系统构型，该内燃发动机可以被包含在机动车辆的推进系统中。发动机10可以至少部分地由包含控制器12的控制系统以及经由输入装置132来自车辆操作者130的输入来控制。在这种示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。

发动机10可以包括气缸体的下部分(总体上指示为26)，该下部分可以包括曲轴箱28，该曲轴箱包绕曲轴30，其中油井32被定位在该曲轴下方。可以将加油端口29定位在曲轴箱28中而使得可以将油供应至油井32。加油端口29可以包括油盖33，以用于在发动机运行时密封加油端口29。油尺管37也可以被布置在曲轴箱28中并且可以包括油尺35以用于测量油井32中油的液面。此外，曲轴箱28可以包括多个其他孔口以用于维修曲轴箱28中的部件。曲轴箱28中的这些孔口在发动机运行期间可以维持关闭，使得曲轴箱通风系统(以下所描述的)可以在发动机运行期间运行。

气缸体26的上部分可以包括燃烧室(即，汽缸)34。燃烧室34可以包括燃烧室壁36，这些燃烧室壁中定位有活塞38。活塞38可以联接至曲轴30，使得该活塞的往复运动被转换为该曲轴的旋转运动。燃烧室34可以接收来自燃料喷射器45(在此被配置成直接燃料喷射器)的燃料以及来自进气歧管42的进气空气，该进气歧管被定位在节气门44的下游。气缸体26还可以包括输入发动机控制器112中的发动机冷却剂温度(ECT)传感器46(在下文中更详细地描述)。

节气门44可以被布置在发动机进气口中以便控制进入进气歧管42中的气流，并且可以在上游是跟随有空气冷却器52的压缩机50。空气过滤器54可以被定位在压缩机50的上游并且可以过滤进入进气通路13中的新鲜空气。进气空气可以经由凸轮致动的进气门系统40进入燃烧室34中。同样，燃烧后的排气可以经由凸轮致动的排气门系统41离开燃烧室34。在一个替代的实施例中，进气门系统和排气门系统中的一个或多个可以被电气致动。

燃烧排气经由位于涡轮机62上游的排气通路60离开燃烧室34。沿着涡轮机62上游的排气通路60可以布置排气传感器64。涡轮机62可以装配有绕过其的废气门(未示出)。传感器64可以是用于提供对排放气体空燃比的指示的适当传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO(经加热的EGO)、NOx、HC或CO传感器。排气传感器64可以与控制器12相连接。

在图1的示例中，强制曲轴箱通风(PCV)系统16被联接至发动机进气口，使得曲轴箱中的气体可以以受控方式从曲轴箱中排出。在不升压条件下(当歧管压力(MAP)低于大气压力(BP)时)，曲轴箱通风系统16经由气管或曲轴箱通风管74将空气吸入曲轴箱28中。曲轴箱通风管74的第一侧101可以机械地联接或连接至压缩机50上游的新鲜空气进气通路13。在一些示例中，曲轴箱通风管74的第一侧101可以联接至空气清洁器54下游的进气通路13(如图所示)。在另一些示例中，曲轴箱通风管可以联接至空气清洁器54上游的进气通路13。曲轴箱通风管74的第二、相反侧102可以经由油分离器81机械地联接或连接至曲轴箱28。

曲轴箱通风管74进一步包括联接在其中的传感器77，该传感器77用于对关于流经曲轴箱通风管74的空气提供估计(例如，流率、压力等)。在一种实施例中，曲轴箱通风管传感器77可以是压力传感器。当被配置成压力传感器时，传感器77可以是绝对压力传感器或仪表传感器。在替代性实施例中，传感器77可以是流量传感器或流量计。在又一实施例中，传感器77可以被配置成文氏管。在一些实施例中，除了压力传感器或流量传感器77之外，曲轴箱通风管可以可选地包括文氏管75以用于感测流经其中的流量。在另外的其他实施例中，压力传感器77可以联接至文氏管75的颈部以便估计该文氏管两端的压降。一个或多个额外的压力和/或流量传感器可以在替代位置处联接至曲轴箱通风系统。例如，大气压力传感器(BP传感器)57可以在空气过滤器54的上游被联接至进气通路13，以便估计大气压力。在一种示例中，当曲轴箱通风管传感器77被配置成仪表传感器时，BP传感器57可以结合仪表压力传感器77进行使用。在一些实施例中，压力传感器(未示出)可以在空气过滤器54下游且在压缩机50的上游被连接在进气通路13中，以便估计压缩机入口压力(CIP)。然而，由于曲轴箱通风管压力传感器77可以在升高的发动机空气流量的条件期间(例如在发动机加速期间)提供对压缩机入口压力的准确估计，可以减少对专用CIP传感器的需要。还进一步，压力传感器59可以联接在压缩机50的下游，以提供对节气门入口压力(TIP)的估计。上述压力传感器中的任何一种均可以是绝对压力传感器或仪表传感器。

PCV系统16还经由管道76(在此也称为PCV管线76)将气体排出曲轴箱并且排入进气歧管42中。在一些示例中，PCV管线76可以包括单向PCV阀78(即，旨在当流动处于相反方向上时进行密封的被动阀)以用于在连接至进气歧管42之前提供来自曲轴箱28内的曲轴箱气体的连续排空。在一种实施例中，PCV阀可以响应于其两端的压降(或穿过其的流率)来改变其流量限制。然而，在另一些示例中，管道76可以不包括单向PCV阀。在又一些示例中，PCV阀可以是由控制器12控制的电子控制阀。应认识到的是，如在此使用的，PCV流是指穿过管道76从曲轴箱流到进气歧管的气体流。类似地，如在此使用的，PCV回流是指穿过管道76从进气歧管流到曲轴箱的气体流。当进气歧管压力高于曲轴箱压力(例如，在升压发动机运行期间)时，可以发生PCV回流。在一些示例中，PCV系统16可以装配有用于防止PCV回流的止回阀。应认识到的是，虽然所描绘的示例示出了PCV阀78作为被动阀，但是这并不意味着是限制性的，并且，在多个替代性实施例中，PCV阀78可以是电子控制阀(例如，传动系控制模块(PCM)控制阀)，其中控制器可以命令一个信号来将该阀的位置从打开位置(或大流量位置)改变到关闭位置(或小流量位置)或反之亦然或其间的任何位置。

曲轴箱28中的气体可以由未燃烧的燃料、未燃烧空气以及完全或部分燃烧的气体组成。另外，润滑剂喷雾也可以存在。这样，可以将各种油分离器结合到曲轴箱通风系统16中以减少油喷雾穿过PCV系统从曲轴箱离开。例如，PCV管线76可以包括单向油分离器80，该油分离器在油再进入进气歧管42中之前将油从离开曲轴箱28的蒸汽中过滤出来。另一个油分离器81可以布置在管道74中以用于在升压操作期间将油从离开曲轴箱的气体流中去除。替代地，PCV管线76也可以包括联接至PCV系统的真空传感器82。在另一些实施例中，可以将MAP或歧管真空(ManVac)传感器定位在进气歧管42中。

本发明人在此意识到，通过将压力传感器77定位在曲轴箱通风管74中，曲轴箱系统完整性中的裂口不仅在大的发动机空气流量条件下并且在小的发动机空气流量条件下均能够基于通风管中的真空下降(pull-down)被检测。同时，曲轴箱通风管压力传感器77还能够观察到曲轴箱波动。这允许更准确地识别曲轴箱系统降级同时还能够可靠地看清曲轴箱系统裂口的位置。这样，由于使用通风管中的压力传感器来推断或估计流经该通风管的空气的存在性，所以该压力传感器也能够被用作流量计或测量仪(或与之互换)。因此，在一些实施例中，曲轴箱系统裂口还能够通过使用曲轴箱通风管中的流量计或文氏管而被识别。由于穿过该曲轴箱通风管的流量还受PCV阀78的打开/关闭影响，所以相同的曲轴箱通风管传感器也能够被有利地用于诊断PCV阀降级。还进一步，由于在发动机空气流增大时在发动机运行条件期间曲轴箱通风管压力传感器将感测到压缩机入口压力，所以能够降低对CIP传感器的需要。以此方式，通过使用发动机系统的现有曲轴箱通风管压力或空气流量传感器来用于诊断各种发动机部件(例如，PCV阀、进气空气过滤器)以及用于进行曲轴箱通风系统裂口诊断，在发动机系统中能够实现减少硬件和软件的优点。

控制器12在图1中被示出为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU)108、输入/输出端口(I/O)110、用于可执行程序和校准值的在此具体示例中被示出为只读存储芯片(ROM)112的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)114、保活存储器(KAM)116以及数据总线。控制器12可以接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，包括：来自质量空气流量传感器58的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自温度传感器46的发动机冷却剂温度(ECT)；来自真空传感器82的PCV压力；来自排气传感器64的排气空燃比；曲轴箱通风管压力传感器77、BP传感器57、CIP传感器58、TIP传感器59等。此外，控制器12可以基于从各种传感器接收到的输入来监测并调整各种致动器的位置。这些致动器例如可以包括节气门44、进气门系统40和排气门系统41以及PCV阀78。存储介质只读存储器112能够被计算机可读数据编程，该数据代表了处理器108可执行的、用于实施下文描述的这些方法以及所预见的但未明确列出的其他变体的指令。控制器12接收来自图1的各种传感器的信号并且采用图1的各种致动器以基于所接收的信号以及存储在控制器的存储器上的指令来调节发动机的运行。在此参照图2和图3描绘了示例性方法和例程。

以此方式，图1的系统使得用于发动机的方法能够实现，该方法包括：基于相对于预期曲轴箱通风管压力在一段稳态发动机气流持续时间上的积分值的、实际曲轴箱通风管压力在该持续时间上的积分值来指示曲轴箱通风系统裂口。

现在转到图2至图3，展示了用于基于发动机运行期间曲轴箱通风压力的变化指示由于空气引入系统上的曲轴箱通风管/软管断开所造成的曲轴箱通风系统裂口的一种方法200。该方法允许甚至在小气流条件下也能够可靠地识别裂口。可以基于该控制器的存储器上所存储的指令并且结合从发动机系统的传感器(例如，以上参照图1所描述的传感器)接收到的信号由控制器执行用于实施方法200以及在此包含的其余方法的指令。根据下文描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机运行。

在202处，例程包括确认进气气流高于阈值流量。例如，可以确认进气气流高于5lbm/min。这样，低于阈值气流水平，则曲轴箱裂口不可以基于曲轴箱通风管压力被可靠地检测，如在图7中所讨论的。

如果进气气流不够高，则在204处，曲轴箱裂口诊断可以被延迟直到确认阈值气流条件。可选地，在206处，控制器可以调整发动机致动器从而将进气气流增大至阈值水平。在一种示例中，被调整的发动机致动器可以是进气节气门，其中该调整包括增大该节气门的开度。例如，控制器可以向联接至该节气门的机电致动器发送一个信号，该信号致使致动器将该节气门朝向更大打开的位置移动。在另一示例中，被调整的发动机致动器可以是联接在曲轴箱与进气歧管之间的PCV阀，其中该调整包括打开PCV阀(如果该阀是开关阀)或增大PCV阀的开度(如果该阀是占空比控制阀)。例如，控制器可以调整对应于PCV阀的螺线管的占空比的信号来改变该阀的开度。

如果进气气流足够大，则在208处，例程包括在气流转变的同时在一段发动机运行持续时间上收集实际曲轴箱通风管压力读数。这样，即使在气流改变时也可以收集到实际曲轴箱通风管(CVT)压力读数。如以下详细阐述，在气流瞬时低于阈值流量时的条件期间所收集到的读数可以被舍弃并且不依赖其进行积分分析。实际CVT压力读数可以基于CVT中所联接的压力传感器、流量传感器或文氏管之一的输出而生成。

在210处，例程包括确定在该持续时间上的预期曲轴箱通风压力读数。确切而言，可以基于发动机工况，例如发动机气流、发动机转速、升压压力等等，确定与所收集的每个实际通风管压力读数相对应的预期通风管压力读数。例如，可以基于瞬时发动机气流估算值、瞬时发动机转速估计值和/或瞬时升压压力估计值可以确定与所收集的每个实际通风管压力读数相对应的预期通风管压力读数。

在212处，例程可以将每个收集到的实际读数的斜率与对应的预期读数的斜率进行比较。具体地，可以确定实际读数的斜率是否与预期读数的斜率在同一方向上(例如，同一符号)。例如，如果实际读数的斜率与预期读数的斜率不匹配，则在214处，例程包括舍弃给定的实际读数。也就是说，如果实际读数减少而预期读数增大，则实际读数可以被看作是不可靠的并且可以被舍弃。例程然后可以舍弃这个实际读数并且不使用它进行积分。在另一示例中，如果实际读数的斜率是正数，而预期读数的斜率是负数，则该实际读数被舍弃并且不用于进行积分分析。在多个替代性示例中，可以确定斜率是否相差多于一个特定量。如果是，则实际读数可以被认为是不可靠的并且被舍弃。如果实际读数和预期读数具有相同的斜率，即它们同时增大或同时减小，则在216处，例程包括接受实际读数并且使用它进行积分分析。

这样，在发动机气流正在转变的同时收集实际CVT读数。如果发动机气流瞬时下降至阈值流量之下(如在202处询问)，则在低于阈值流量的条件期间收集到的实际CVT读数也可以被认为是不可靠的并且被舍弃。被舍弃的读数然后被从积分排除。因此，仅在气流高于阈值流量时所收集到的读数并且如果它们满足斜率准则的话被认为用于进行积分。

例程从216和214中的每个执行到218，其中积分了目前为止收集到的预期曲轴箱通风管压力读数。在220处，将经积分的预期曲轴箱通风管压力与阈值进行比较。具体地，可以确定，预期曲轴箱通风管压力的积分值是否处于或高于阈值。阈值可以是穿过曲轴箱的允许实现足够压降的足够(例如，最小)空气流量的指示。阈值可以基于大气压力被调整以便补偿不同海拔下的压力和气流的差异。例如，当大气压力增大时阈值可以减小。这样，通过确认经积分的预期曲轴箱通风管压力高于阈值，更准确且可靠地实现了用于进行曲轴箱裂口检测的诊断。

如果经积分的预期曲轴箱通风管压力低于阈值，则在222处，例程继续收集实际的和预期的通风管压力读数。例程接着返回至210。然而，如果经积分的预期通风管压力高于阈值，则在224处，例程包括中止收集实际的和预期的曲轴箱通风管压力读数。具体而言，基于经积分的预期曲轴箱通风管压力高于阈值，可以确定已经出现了用于进行积分和分析的实际曲轴箱通风管压力读数的足够气流。

例程接着继续到226(图3)，在此实际曲轴箱通风管压力读数在它们被收集的持续时间上被积分。该积分包括在压力变化上应用增益因子(例如，加数或乘数)以便将CVT压力传感器的贡献加权。另外，该积分包括应用底噪音。该积分可以表示为以下等式：

ActlPresSum＝MAX(0,(ActlPresSumPrev+actl_gain*ABS(ActlPresChg–ActlPresChgPrv)-nfloor))；

其中ActlPresSum是实际压力读数的积分值，ActlPresSumPrev是最近的实际压力读数，actl_gain是增益因子，ActlPresChg是压力读数的当前变化，ActlPresChgPrev是压力读数中的最后变化，并且nfloor是所应用的底噪音。如参照图5详细阐述的，通过以增益因子和底噪音来调整积分，压力传感器的贡献可以增大并且得到更大的权重。这样，这提高了最终修整范围的多个值之间的结果间隔。这允许更好的区分出故障和无故障条件，如下文中详细阐述的。另外，可以更好的补偿给定车辆上的压力读数的变化。

接下来，在228处，例程计算经积分的实际曲轴箱通风管压力读数与经积分的预期曲轴箱通风管压力读数的比。在230处，将确定的比与阈值进行比较。该阈值可以根据大气压力进行调整，当大气压力增大时阈值增大。具体地，在230处，可以确定该比是否小于阈值。如果该比不小于阈值，则在236处，可以确定，在CVT的被联接至空气进气通路的第一侧处没有出现曲轴箱裂口。也就是说，可以指示CVT在被联接至空气进气通路的清洁侧上不是断开的。

如果该比低于阈值，则在232处，例程包括指示CVT的第一侧处的曲轴箱裂口。具体地，可以将诊断代码设置成指示CVT在清洁侧上断开，该清洁侧即被联接至空气进气通路的那一侧。在234处，鉴于第一侧上曲轴箱裂口的指示，可以调整一个或多个发动机运行参数来限制发动机功率。例如，发动机升压输出可以通过增大被联接在涡轮机两端的排气废气门的开度或通过增大被联接在进气压缩机两端的压缩机旁通阀的开度而被限制。

图4示出了基于穿过CVT的预期气流相对于穿过CVT的实际气流之间的关联性检测由于在清洁侧上的CVT断开而产生的曲轴箱裂口的一种示例。图400示出了CVT断开时的条件期间的一种示例关联性。图450示出了CVT连接时的条件期间的一种示例关联性。在每个图中，顶部图形(曲线402、452)描绘了实际压力读数(实线)相对于预期压力读数(虚线)，中间图形(曲线404、454)描绘了经积分的实际压力读数(实线)相对于经积分的预期压力读数(虚线)，并且底部图形(曲线406、456)检测了经积分的实际压力读数相对于经积分的预期压力读数的比。

如通过将曲线402和452进行比较可以看到，在CVT在清洁侧上连接时的条件期间，实际压力读数的变化更好地关联于预期压力读数的变化。因此，实际压力读数的积分总和更好地关联于预期压力读数的积分总和(参见曲线404和454)。这导致当CVT连接时积分比高于阈值，并且接近1，而当CVT断开时积分比保持低于阈值并接近0。

图5示出了如何用增益因子来调整积分比以增加鲁棒性并且降低错误呼叫可能性的一种示例。增益因子与实际压力测量值相关联并且不与预期测量值相关联。以此方式，增益对于断开的PCV新鲜空气软管的压力测量值具有极小的影响，因为该值这么小。将增益因子增大至能够被用于将NoFault(无故障)分布平均值推向1的一值之上，同时减小其标准偏差。这导致故障的积分比(AIS侧软管断开)与无故障的积分比之间的间隔增大。

以此方式，可以更可靠地确定空气进气通路侧上的曲轴箱裂口，甚至在小的空气流量条件下也是如此。通过依赖于一段小空气流量的持续时间内所估计且积分的实际和预期压力读数，可以在更短的持续时间内完成诊断而不降低结果的准确性。这样，这允许曲轴箱裂口诊断在OBD示范循环内完成。例如，如参见图6所示，在预期和为2.5并且在高于5lbm/min的空气流量的情况下，诊断可以在14:20min时完成，进入OBD循环(确切地为加州标准工况)。相比之下，由于缺乏在大空气流量水平下的发动机运行，所以针对大功率重量比车辆在标准OBD示范循环内无法完成不依赖于积分值的诊断。

图7示出图700，其检测CVT中的压降随着空气流量的增大而变化。曲线702示出了不存在故障/错误时所经历的压降，曲线704示出了当CVT在被联接至曲轴箱的第二侧(即，污脏侧)上断开时所经历的压降，并且曲线706示出了当CVT在被联接至空气进气通路的第一侧上(即，清洁侧)上断开时所经历的压降。每个曲线示出了横穿X轴的空气流量的增大。

当PCV通风软管在AIS处断开时(清洁侧关闭)时，CVT不能观察到真空随着空气流量的增大而增大(曲线706)，如该软管连接时所预期的那样(曲线702)。这个压降是由在连接时AIS中的空气流产生的并且是由于PCV阀在曲轴箱的进气歧管侧上是关闭的(在此条件下软管中没有来自曲轴箱的压力贡献)这一事实而产生的。压降信号的这种缺少被用来指示在此处描述的压力关联测试中的软管断开。在更大气流区域内收集压力样本的正常驱动期间，对曲轴箱压力进行线性回归。一旦收集了可校准数量的数据样本，则将所回归的线的斜率与阈值进行比较以确定PCV软管是否从空气进气系统断开。确切而言，如果该斜率接近零则可以指示PCV软管在清洁侧上是故障的。

通过将这些曲线进行比较能够看到，在无故障存在时或当污脏侧关掉时在较大空气流量下在CVT中经历了压力的显著变化。在比较中，当CVT在清洁侧上断开时不经历压降。这样，所经历的压降在较大空气流量下相比于较小空气流量是显著的，从而导致在较小空气流量下诊断的可靠性较低。如在此讨论的，通过使用经积分的压力读数，改善了较小空气流量下的曲轴箱裂口检测。

应认识到的是，在特定条件期间，例如在发动机启动期间并且在发动机起动转动之后所估算的CVT压力变化也可以被用来可靠地识别CVT的第二、污脏侧上的曲轴箱裂口。例如，可以使用产生不同曲柄歧管压力下降(pull-downs)的不同曲柄节气门廓线来识别污脏侧上的CVT断开。控制器可以基于来自MAP传感器的反馈开始和停止查看CVT压力微降(dip)。通过经由MAP测量代替依赖开环计时器来适当地检测微降，并且通过进一步对所确定的时间帧期间的微降/脉冲进行积分，可以对于监测器度量实现一致的结果。例如，积分可以允许在故障与无故障条件之间进行更好的区分，由此减少错误呼叫的出现。

这样，在PCV阀被卡住关闭(或仅在曲柄处卡住)时，通风管压力传感器可以发现更多脉冲和略微正的(而非微降或平坦的)压力从而指示工作的PCV。这可能得到混乱的结果，这个结果可能降低控制器区分故障与无故障的能力。通过在PCV阀被卡住关闭时考虑到正压力的脉冲，控制器可以寻找正脉冲和角度，由此澄清无故障情况。具体而言，PCV阀卡住时的无故障条件可以产生脉冲相对于微降的原始数据，该数据明显进入角度图谱的测验的负象限中。

在特定测试条件期间，CVT压力变化可以被用来识别曲轴箱侧(污脏侧)上的曲轴箱裂口。确切而言，在起动转动和发动机加速期间并且在进入“运行”模式之前(即，在低歧管真空度下)，可以计算以下各项：微降度量(这是针对任何传感器偏差所矫正的并且进行积分的压力信号)；压力脉冲度量(这是压力脉冲信号的计算出幅值)。测试条件可以包括以下各项中的一项或更多项：车辆速度低于阈值(例如，车辆速度为零)、最小浸泡时间已过去(例如，约1分钟)、环境温度高于阈值(例如，高于20°F)、海拔低于阈值(例如，低于8000英尺)、车辆不处于怠速停止模式或发动机减速模式以及未指示CVT压力传感器或MAP传感器的降级。这样，预期CVT压力传感器以读取该起动转动和加速期间曲轴箱中的真空度。这个真空度是由于发动机加速过程中进气歧管真空度增加而造成的PCV阀过渡到打开的结果。这个真空度“微降”信号以及压力脉冲信号指示了PCV新鲜空气软管在污脏/曲轴箱侧是连接的。在此，诊断要求该PCV阀在此起动转动和加速期间实际上打开。这样，预期在歧管高真空度期间进行适当的PCV阀打开操作并且在热焦炭和升压条件期间进行PCV阀关闭操作。然而在一些情形下，PCV阀可以不打开到足以使CVT压力传感器观察曲轴箱中的真空度。在这些条件下，诊断可以将缺少真空度信号解释为新鲜空气软管断开(错误MIL)。

因此，PCV监测器可以设置以下诊断代码。可以设置第一诊断代码来指示曲轴箱压力传感器回路在范围之外并且不执行预期功能。在发动机起动转动之前可以检查偏差(在此传感器偏差可以高于阈值)。此外，该传感器可以读取小空气流量下的大气压力(在此传感器读数可以低于阈值)。可以设置第二诊断代码来指示曲轴箱压力传感器回路较低。可以设置第三诊断代码来指示曲轴箱压力传感器回路较高。可以设置第四诊断代码来指示曲轴箱通风系统是断开的。这个第四诊断可以包括在发动机起动转动和加速期间进行的单步测试，以诊断PCV新鲜空气软管是否在曲轴箱(污脏侧)处断开。进一步，第四诊断可以包括连续操作的测试，该测试被执行以诊断PCV新鲜空气软管是否在发动机空气进气(清洁侧)处断开。

基于所设置的诊断代码，控制器可以执行不同的控制动作。例如，与响应于第二诊断代码和对曲轴箱压力传感器回路较低的指示、或者与响应于第三诊断代码以及对曲轴箱压力传感器回路较高的指示相比，可以响应于第一诊断代码以及曲轴箱压力传感器回路在范围之外且不按预期执行的指示来执行不同的控制动作。作为另一示例，响应于第四诊断代码和曲轴箱通风系统断开(在清洁侧)的指示，控制器可以限制发动机升压或扭矩输出。

一种示例方法包括：基于实际曲轴箱通风管压力在一段稳态发动机气流持续时间上的积分值、相对于预期曲轴箱通风管压力在该持续时间上的积分值来指示曲轴箱通风系统裂口。在前一示例中，该指示可以额外地或任选地包括指示由于曲轴箱通风管在空气进气侧上的断开所造成的曲轴箱通风系统裂口。在以上任一或所有示例中，该指示可以额外地或任选地基于实际曲轴箱通风管压力在该稳态发动机气流持续时间上的积分值、相对于预期曲轴箱通风管压力的积分值的比，该空气进气侧上的曲轴箱通风系统裂口是响应于该比低于阈值而被指示的。在以上任一或所有示例中，该方法可以额外地或任选地进一步包括响应于该指示来调节发动机致动器以限制发动机功率。在以上任一或所有示例中，该稳态发动机气流持续时间可以额外地或任选地包括一段稳态发动机气流高于阈值流量的持续时间。在以上任一或所有示例中，该指示可以额外地或任选地是基于预期曲轴箱通风管压力的积分值。在以上任一或所有示例中，基于预期曲轴箱通风管压力的积分值的该持续时间是可以额外地或任选地包括：收集实际通风管压力读数直至预期曲轴箱通风管压力的积分值超过阈值，并且接着中止收集实际通风管压力读数。以上任一或所有示例方法可以额外地或任选地进一步包括：将每个收集的实际曲轴箱通风管压力读数的第一斜率与对应的预期曲轴箱通风管压力读数的第二斜率进行比较；并且响应于给定的收集的实际曲轴箱通风管压力读数的第一斜率的方向不与该第二斜率的方向相匹配，舍弃该给定的收集的实际曲轴箱通风管压力读数并且不将该舍弃的读数包括在实际曲轴箱通风管压力的积分值中。以上任一或所有示例方法可以额外地或任选地进一步包括：在收集每个实际曲轴箱通风管压力读数的同时估算稳态发动机气流；并且响应于在收集给定的实际曲轴箱通风管压力读数时所估算的稳态发动机气流低于阈值流量，舍弃该给定的收集的实际曲轴箱通风管压力读数并且不将该舍弃的读数包括在实际曲轴箱通风管压力的积分值中。在以上任一或所有示例方法中，实际通风管压力可以额外地或任选地由该曲轴箱通风管中联接的压力传感器、流量传感器以及文氏管中的一者来估算，并且其中该预期通风管压力可以额外地或任选地由发动机控制器基于发动机气流来估算。

另一种用于发动机的示例方法包括：在一段稳态发动机气流持续时间上，在估算对应的预期曲轴箱通风管压力读数的同时收集多个实际曲轴箱通风管压力读数；并且在该持续时间之后，对收集的多个实际曲轴箱通风管压力读数和所估算的对应的预期曲轴箱通风管压力读数中的每一个进行积分。前一示例方法可以额外地或任选地进一步包括：基于实际压力读数的第一积分值相对于所估算的压力读数的第二积分值之比低于阈值，来指示曲轴箱通风管的断开。在以上任一或所有示例方法中，该持续时间可以额外地或任选地对应于当该第二积分值达到阈值时的持续时间。以上任一或所有示例方法可以额外地或任选地进一步包括：响应于该收集期间稳态发动机气流低于阈值气流或所收集的实际曲轴箱通风管压力读数的斜率与对应的所估算的曲轴箱通风管压力读数的斜率不匹配，舍弃收集的多个实际曲轴箱通风管压力读数中的一个或多个。在以上任一或所有示例方法中，该舍弃可以额外地或任选地包括从该积分中排除所舍弃的读数。在以上任一或所有示例方法中，该指示可以额外地或任选地包括设置诊断代码来指示该曲轴箱通风管在该通风管联接至该发动机的空气进气通路处的第一侧上的断开。以上任一或所有示例方法可以额外地或任选地进一步包括响应于该指示来限制发动机升压。

作为又一示例，一种用于发动机的方法可以包括：基于在稳态发动机气流的第一持续时间上收集的实际曲轴箱通风管压力读数的积分值来指示曲轴箱通风管在第一侧上的断开；并且基于在发动机起动转动并加速的第二持续时间上收集的实际通风管压力读数的积分值来指示该曲轴箱通风管在第二、相反侧上的断开。在前一示例中，该第一侧额外地或任选地是该曲轴箱通风管联接至空气进气通路的一侧，并且其中该第二侧额外地或任选地是该曲轴箱通风管联接至曲轴箱的一侧。在以上任一种或所有示例方法中，在稳态发动机气流的第一持续时间上收集的实际曲轴箱通风管压力读数的积分值额外地或任选地包括第一积分变化，该第一积分变化包括曲轴箱通风管压力的第一积分增量，其中在发动机起动转动并加速的第二持续时间上收集的实际通风管压力读数的积分值包括第二积分变化，该第二积分变化包括瞬时微降。在以上任一种或所有示例方法中，指示该第一侧上的断开额外地或任选地是进一步基于与在该第一持续时间上收集的实际曲轴箱通风管压力读数相对应的预期曲轴箱通风管压力读数的积分值；并且其中指示该第二侧上的断开是进一步基于与在该第二持续时间上收集的实际曲轴箱通风管压力读数相对应的预期曲轴箱通风管压力读数的积分值。

以此方式，通过将压力传感器定位在曲轴箱通风管内，能够监测穿过通风管的压力和空气流量的变化，同时以有成本效益的方式包装传感器。通过将通风管压力的估算变化与预期值相关联并且进一步通过对实际值和预期值进行积分，可以可靠地指示曲轴箱系统的完整性。通过依赖于实际压力读数的积分变化与预期压力读数的积分变化的比较，可以在较小发动机气流以及较短时间的OBD循环的情况下可靠地确定空气进气侧上CVT的断开。此外，通过依赖于发动机起动转动以及发动机运行期间积分的曲轴箱通风管压力和流量数据的特征，位于通风管的联接至空气进气通路的一侧处的曲轴箱通风系统中的裂口能够更好地与在通风管的联接至曲轴箱的一侧处存在的裂口区分开。

注意，在此包含的示例控制和估计例程可以用于各种发动机和/或车辆系统构型。在此披露的控制方法和例程可以作为可执行指令被储存在非瞬态存储器中并且可以由包括控制器的该控制系统结合这些不同的传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。在此描述的具体例程可以表示任何数量的处理策略中的一种或多种，例如事件驱动的、中断驱动、多任务、多线程等等。这样，所展示的各个动作、操作和/或功能可以按所展示的顺序执行、并行地执行或者在一些情况下被省略。同样，处理次序不一定是实现在此描述的示例实施例的特征和优点所必须要求的，而是被提供来方便展示和说明。所展示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以取决于所使用的具体策略被反复执行。进一步，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非瞬态存储器之中的代码，其中所描述的动作是通过在包括各个发动机硬件部件以及该电子控制器的系统中执行这些指令来实施的。

将了解的是，在此披露的构型和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不得以限制的意义来考虑，因为众多的变体是可能的。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4以及其他发动机类型。本披露的主题包括在此公开的各种系统和构型、其他的特征、功能和/或属性的所有新颖的且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求书具体地指出了被认为是新颖的且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”要素或“第一”要素或其等效物。这样的权利要求应理解为包括一个或多个这样的要素的结合，而不要求也不排除两个或两个以上这样的要素。所披露的特征、功能、要素和/或属性的其他组合和子组合可以通过对本权利要求书进行修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。这样的权利要求无论在范围上与原权利要求相比是更宽、更窄、相同或是不同，也都被视为是包含在本披露的主题之内。

Claims (19)

1.一种用于发动机的方法，该方法包括：

基于在一段瞬时发动机气流持续时间上的实际曲轴箱通风管压力的积分值、相对于在所述持续时间上的预期曲轴箱通风管压力的积分值来指示曲轴箱通风系统裂口。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述指示包括指示由于曲轴箱通风管在空气进气侧上的断开所造成的曲轴箱通风系统裂口。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述指示是基于在稳态发动机气流持续时间上的所述实际曲轴箱通风管压力的积分值相对于所述预期曲轴箱通风管压力的积分值的比，响应于所述比低于阈值指示在所述空气进气侧上的所述曲轴箱通风系统裂口。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包括，响应于所述指示，调节发动机致动器以限制发动机功率。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述瞬时发动机气流持续时间包括瞬时发动机气流高于阈值流量的持续时间。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述持续时间是基于所述预期曲轴箱通风管压力的积分值。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述持续时间基于所述预期曲轴箱通风管压力的积分值包括：

收集实际通风管压力读数直至所述预期曲轴箱通风管压力的积分值超过阈值，然后中止收集实际通风管压力读数。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括，

将每个收集的实际曲轴箱通风管压力读数的第一斜率与对应的预期曲轴箱通风管压力读数的第二斜率进行比较；并且

响应于给定的收集的实际曲轴箱通风管压力读数的所述第一斜率的方向与所述第二斜率的方向不匹配，舍弃所述给定的收集的实际曲轴箱通风管压力读数并且不将所述舍弃的读数包括在所述实际曲轴箱通风管压力的积分值中。

9.如权利要求8所述的方法，进一步包括，

在收集每个实际曲轴箱通风管压力读数的同时估算所述瞬时发动机气流；并且

响应于在收集给定的实际曲轴箱通风管压力读数时所述估算的瞬时发动机气流小于所述阈值流量，舍弃所述给定的收集的实际曲轴箱通风管压力读数并且不将所述舍弃的读数包括在所述实际曲轴箱通风管压力的积分值中。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述实际曲轴箱通风管压力是由所述曲轴箱通风管中联接的压力传感器、流量传感器以及文氏管中的一者来估算的，并且其中所述预期曲轴箱通风管压力是由发动机控制器基于发动机气流来估算的。

11.一种用于发动机的方法，所述方法包括：

在一段瞬时发动机气流持续时间上，

在估算对应的预期曲轴箱通风管压力读数的同时收集多个实际曲轴箱通风管压力读数；并且

在所述持续时间之后，

对收集的多个实际曲轴箱通风管压力读数和所估算的对应的预期曲轴箱通风管压力读数中的每一者进行积分；并且

基于所述实际压力读数的第一积分值相对于所估算的压力读数的第二积分值之比低于阈值，指示曲轴箱通风管的断开。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述持续时间对应于当所述第二积分值达到阈值时的持续时间。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括，

响应于收集期间瞬时发动机气流低于阈值流量或收集的实际曲轴箱通风管压力读数的斜率与对应的估算的曲轴箱通风管压力读数的斜率不匹配，舍弃所述收集的多个实际曲轴箱通风管压力读数中的一个或多个。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述舍弃包括从所述积分中排除所述舍弃的读数。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述指示包括设置诊断代码来指示所述曲轴箱通风管在所述通风管被联接至所述发动机的空气进气通路的第一侧上的断开。

16.如权利要求15所述的方法，进一步包括，响应于所述指示，限制发动机升压。

17.一种用于发动机的方法，所述方法包括：

基于在瞬时发动机气流的第一持续时间上收集的实际曲轴箱通风管压力读数的积分值来指示曲轴箱通风管在第一侧上的断开；并且

基于在发动机起动转动并加速的第二持续时间上收集的实际通风管压力读数的积分值来指示所述曲轴箱通风管在相反第二侧上的断开，

其中，所述第一侧是所述曲轴箱通风管被联接至空气进气通路的一侧，并且其中所述第二侧是所述曲轴箱通风管被联接至曲轴箱的一侧。

18.如权利要求17所述的方法，其中在稳态发动机气流的第一持续时间上收集的所述实际曲轴箱通风管压力读数的积分值包括第一积分变化，所述第一积分变化包括曲轴箱通风管压力的第一积分增量，并且其中在所述发动机起动转动并加速的第二持续时间上收集的所述实际通风管压力读数的积分值包括第二积分变化，所述第二积分变化包括瞬时微降。

19.如权利要求17所述的方法，其中，指示在所述第一侧上的断开进一步基于与在所述第一持续时间上收集的所述实际曲轴箱通风管压力读数相对应的预期曲轴箱通风管压力读数的积分值；并且其中指示在所述第二侧上的断开进一步基于与在所述第二持续时间上收集的所述实际曲轴箱通风管压力读数相对应的预期曲轴箱通风管压力读数的积分值。