DE102013223656A1

DE102013223656A1 - Kurbelgehäuseentlüftungsrohrtrennungsdetektion mittels feuchtigkeitssensor

Info

Publication number: DE102013223656A1
Application number: DE102013223656.5A
Authority: DE
Inventors: Ross Dykstra Pursifull
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-05-28
Also published as: US20140149015A1; US9303592B2; CN103852100A; RU140685U1; CN103852100B

Abstract

Es sind Verfahren und Systeme zur Detektion einer Degradation eines Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs bereitgestellt. Eine von einem Feuchtigkeitssensor in dem Kurbelgehäuseentlüftungsrohr erfasste Feuchtigkeit kann eine Angabe einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrabtrennung während verschiedener Motorbetriebsbedingungen bereitstellen. Der Feuchtigkeitssensor kann ferner eine Diagnose der Feuchtigkeitssensorfunktion und einer Motordegradation bereitstellen.

Description

Motoren können Kurbelgehäuseentlüftungssysteme zum Entlüften von Gasen aus dem Kurbelgehäuse heraus und in einen Motoreinlass enthalten, um kontinuierliche Evakuierung von Gasen aus dem Inneren des Kurbelgehäuses bereitzustellen, um die Degradation verschiedener Motorkomponenten im Kurbelgehäuse zu mindern. Unter gewissen Bedingungen können Kurbelgehäuseentlüftungssysteme zur Identifizierung von Brüchen im System überwacht werden. Beispielsweise kann sich ein Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abtrennen, ein Öldeckel kann sich lösen oder ablösen, ein Ölpeilstab kann sich verschieben und/oder andere Dichtungen im Kurbelgehäuseentlüftungssystem können brechen, was zu einer Degradation verschiedener im Kurbelgehäuse aufgenommenen Komponenten führen würde.
Verschiedene Ansätze können zur Überwachung der Kurbelgehäuseentlüftungssystemsintegrität verwendet werden. Zum Beispiel kann in dem Kurbelgehäuse ein Drucksensor verwendet werden, und in einem Kurbelgehäuseentlüftungsrohr kann ein Ventil geöffnet werden, so dass Änderungen des Drucks oder Vakuums in dem Kurbelgehäuse erfasst werden können, um zu bestimmen, ob in dem System ein Bruch vorliegt.
Bei anderen Ansätzen können zur Überwachung der Kurbelgehäuseentlüftungssystemsintegrität mehrere Absolutsensoren in Kombination verwendet werden, zum Beispiel ein Barometerdrucksensor (BP), ein Verdichtereinlassdrucksensor (CIP), ein Drosseleinlassdrucksensor (TIP), ein Krümmerluftdrucksensor (MAP) und/oder ein Drucksensor in einem Kurbelgehäuseentlüftungsschlauch usw.
Es wurde jedoch erkannt, dass derartige Ansätze solchen Überwachungssystemen zusätzliche Hardware zufügen können, zum Beispiel zusätzliche Sensoren und Ventile, womit die Kosten und der Aufwand eines Kurbelgehäuseentlüftungsrohrüberwachungssystems erhöht werden. Zusätzlich werden einige dieser Sensoren möglicherweise nicht ausreichend genutzt; zum Beispiel ist es möglich, dass der Kurbelgehäusedrucksensor nur zur Detektion eines Kurbelgehäusebruches verwendet wird, womit der Wert derartiger Sensoren begrenzt ist.
Somit wird bei einem Ansatz zum zumindest teilweisen Angehen dieser Probleme ein Motorverfahren bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Angeben einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdegradation auf der Basis von Feuchtigkeit. Auf diese Weise kann eine Kurbelgehäuseentlüftungsrohrverbindung von einem Feuchtigkeitssensor angegeben werden, der außerdem zur Bereitstellung von Informationen an andere Fahrzeug- und/oder Motorsysteme zur Verfügung steht.
Bei einem Beispiel kann die Feuchtigkeit von einem im Kurbelgehäuseentlüftungsrohr positionierten Feuchtigkeitssensor bestimmt werden. Die erfasste Feuchtigkeit kann sich in Abhängigkeit des Motoraufladens ändern. Wenn zum Beispiel ein Einlasskrümmerdrucksensor unter einem Barometerdruck liegt (nichtaufgeladen), kann der Feuchtigkeitssensor Umgebungsfeuchtigkeit angeben. Umgebungsfeuchtigkeitsinformationen können daraufhin zur Einstellung von Motorbetriebsparametern verwendet werden. Wenn der Einlasskrümmerdrucksensor über Barometerdruck liegt (aufgeladen), kann bei einem weiteren Beispiel der Feuchtigkeitssensor einen Feuchtigkeitswert angeben, der größer als der Umgebungsdruck ist, wenn das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist. Unter den gleichen Bedingungen kann der Luftfeuchtigkeitssensor einen geringeren Feuchtigkeitswert (zum Beispiel Umgebungsfeuchtigkeit) angeben, wenn das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt ist. Auf diese Weise kann eine Degradation des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs auf der Basis der erfassten Feuchtigkeit und Motoraufladung diagnostiziert werden.
Ferner kann ein Luftfeuchtigkeitssensor im Kurbelgehäuseentlüftungsrohr zum Diagnostizieren der Funktionalität des Feuchtigkeitssensors verwendet werden und eine Schätzung einer Durchblasrate bestimmen. Falls sich die Angabe des Feuchtigkeitssensors zum Beispiel unter aufgeladenem und nichtaufgeladenem Motorbetrieb nicht ändert, ist der Sensor möglicherweise degradiert. Bei einem weiteren Beispiel kann die Rate des Feuchtigkeitsanstiegs, wenn ein Einlasskrümmerdruck von unterbarometrischem Druck auf überbarometrischen Druck ansteigt, eine Durchblasrate approximieren. Somit können eine höhere Rate des Feuchtigkeitsanstiegs und eine höhere Durchblasrate eine erhöhte Motordegradation angeben.
Auf diese Weise kann ein in dem Kurbelgehäuseentlüftungsrohr angeordneter Feuchtigkeitssensor eine Diagnostik des Motorbetriebs bereitstellen. Der Feuchtigkeitssensor kann auch Umgebungsfeuchtigkeitsdaten während ausgewählter Bedingungen bereitstellen, um andere Motorsysteme zu steuern, zusammen mit einer Diagnose der richtigen Funktion des Feuchtigkeitssensors. Schließlich kann der Feuchtigkeitssensor eine Angabe einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrabtrennung bereitstellen.
Es versteht sich, dass die obige kurze Darstellung zur vereinfachten Einführung in eine Auswahl von Konzepten bereitgestellt wird, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstandes zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig von den Ansprüchen, die der ausführlichen Beschreibung folgen, definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die die oben erwähnten oder in einem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile beheben.
1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Motorsystems, das ein geschlossenes Kurbelgehäuseentlüftungssystem enthält.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Diagnose einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrverbindung.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung einer Motoraufladung und einer Durchblasrate.
4 zeigt ein graphisches Beispiel einer Feuchtigkeitssensorangabe auf der Basis von Motorbetriebsbedingungen.
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur Angabe, dass ein Kurbelgehäuseentlüftungsrohr von einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem, wie zum Beispiel dem in 1 gezeigten System, abgetrennt ist. In dem Kurbelgehäuseentlüftungsrohr kann ein Feuchtigkeitssensor angeordnet sein, um Feuchtigkeit unter verschiedenen Motorbetriebsbedingungen zu messen oder zu schätzen. Ein Verfahren zur Diagnose der Kurbelgehäuseentlüftungsrohrverbindung auf der Basis von Feuchtigkeit ist in 2 gezeigt. Der Feuchtigkeitssensor kann verschiedene Werte in Abhängigkeit der Motoraufladung messen. Die Feuchtigkeit kann auch zur Bestimmung einer Durchblasrate verwendet werden. 3 zeigt ein Verfahren zur Bestimmung der Motoraufladung und der Durchblasrate. In 4 sind beispielhafte Feuchtigkeitssensorangaben auf der Basis der Motorbetriebsbedingungen gezeigt.
Nunmehr mit Bezug auf 1 ist eine beispielhafte Systemkonfiguration eines mehrzylindrischen Motors, allgemein bei 10 gezeigt, gezeigt, der in einem Antriebssystem eines Autos enthalten sein kann. Der Motor 10 kann zumindest teilweise von einem Steuersystem, das ein Steuergerät 48 enthält, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugbetreiber 132 über eine Eingabeeinrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabeeinrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
Der Motor 10 kann einen unteren Abschnitt des Motorblocks, allgemein bei 26 gezeigt, enthalten, der ein eine Kurbelwelle 30 umgebendes Kurbelgehäuse 28 enthalten kann. Das Kurbelgehäuse 28 enthält Gas und kann einen Ölsumpf 32, auch als Ölwanne bezeichnet, enthalten, der Motorschmiermittel (zum Beispiel Öl) enthält und sich unter der Kurbelwelle befindet. Ein Ölfüllanschluss 29 kann im Kurbelgehäuse 28 angeordnet sein, so dass dem Ölsumpf 32 Öl zugeführt werden kann. Der Ölfüllanschluss 29 kann einen Öldeckel 33 enthalten, um den Ölanschluss 29 abzudichten, wenn sich der Motor in Betrieb befindet. Außerdem kann im Kurbelgehäuse 28 ein Ölpeilstabrohr 37 angeordnet sein, das einen Ölpeilstab 35 zur Messung eines Ölpegels im Ölsumpf 32 enthalten kann. Zusätzlich kann das Kurbelgehäuse 28 mehrere andere Öffnungen zur Wartung von Komponenten im Kurbelgehäuse 28 enthalten. Diese Öffnungen im Kurbelgehäuse 28 können während des Motorbetriebs geschlossen gehalten werden, so dass ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem (unten beschrieben) während des Motorbetriebs betrieben werden kann.
Der obere Abschnitt des Motorblocks 26 kann eine Verbrennungskammer (d.h. Zylinder) 34 enthalten. Die Verbrennungskammer 34 kann Verbrennungskammerwände 36 mit darin positioniertem Kolben 38 enthalten. Der Kolben 38 kann derart mit der Kurbelwelle 30 gekoppelt sein, dass eine Auf- und Abbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Verbrennungskammer 34 kann von dem (nicht gezeigten) Kraftstoffeinspritzventil Kraftstoff und von dem Einlasskrümmer 42, der stromabwärts der Drossel 44 positioniert ist, Einlassluft erhalten. Der Motorblock 26 kann auch eine Eingabe eines Motorkühlmitteltemperatur(ECT)-Sensors 46 in ein Motorsteuergerät 48 enthalten (im Folgenden ausführlicher beschrieben).
Eine Drossel 44 kann sich im Motoreinlass befinden, um den Luftstrom, der den Einlasskrümmer 42 betritt, zu steuern, und stromaufwärts der Drossel 44 kann sich zum Beispiel ein Verdichter 50 gefolgt von einem Ladeluftkühler (CAC – Charge Air Cooler) 52 befinden. Stromaufwärts des Verdichters 50 kann ein Luftfilter 54 angeordnet sein, das frische Luft, die das Einlassrohr 56 betritt, filtern kann.
Abgasverbrennungsgase verlassen die Verbrennungskammer 34 über den Auslassdurchgang 60, der sich stromaufwärts der Turbine 62 befindet. Entlang dem Auslassdurchgang 60 stromaufwärts der Turbine 62 kann ein Abgassensor 64 angeordnet sein. Die Turbine 62 kann mit einem Abgas-Bypassventil, welches sie umgeht, ausgerüstet sein. Der Sensor 64 kann irgendein geeigneter Sensor zur Bereitstellung einer Anzeige eines Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, wie zum Beispiel ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal or Wide-Range Exhaust Gas Oxygen), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder ein EGO-, ein HEGO-(Heated EGO), ein NOx-, ein HC- oder ein CO-Sensor, sein. Der Abgassensor 64 kann mit dem Steuergerät 48 verbunden sein.
In dem Beispiel von 1 ist ein geschlossenes Kurbelgehäuseentlüftungssystem (PCV) 16 mit dem Motoreinlass gekoppelt, so dass im Kurbelgehäuse befindliche Gase auf gesteuerte Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden können. Während nichtaufgeladener Bedingungen (wenn der Einlasskrümmerdruck (MAP) unter dem Barometerdruck (BP) liegt), zieht das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 16 über ein Belüftungs- oder Kurbelgehäuseentlüftungs(lüftungs)rohr 74 Luft in das Kurbelgehäuse 28. Ein erstes Ende 101 des Kurbelgehäuselüftungsrohrs 74 kann mit dem Frischlufteinlass 12 stromaufwärts des Verdichters 50 mechanisch gekoppelt oder verbunden sein. Bei einigen Beispielen kann das erste Ende 101 des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs 74 stromabwärts des Luftfilters 54 (wie gezeigt) mit dem Frischlufteinlass 12 gekoppelt sein. Bei anderen Beispielen kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr stromaufwärts des Luftfilters 54 mit dem Frischlufteinlass 12 gekoppelt sein. Bei noch einem weiteren Beispiel kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr mit dem Luftfilter 54 gekoppelt sein. Ein zweites Ende 102 des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs 74, das sich dem ersten Ende 101 gegenüber befindet, kann über einen Ölabscheider 81 mit dem Kurbelgehäuse 28 mechanisch gekoppelt oder verbunden sein.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Kurbelgehäuselüftungsrohr 74 einen dort hineingekoppelten Drucksensor 61 enthalten. Der Drucksensor 61 kann ein Absolutdrucksensor oder ein Messgerätsensor sein. Ein oder mehr zusätzliche Druck- und/oder Durchflusssensoren können an verschiedenen Stellen mit dem Kurbelgehäuseentlüftungssystem gekoppelt sein. Beispielsweise kann ein Barometerdrucksensor (BP-Sensor) 51 stromaufwärts des Luftfilters 54 mit dem Einlassdurchgang 56 zur Bereitstellung einer Schätzung des Barometerdrucks (BP) gekoppelt sein. Bei einem Beispiel, bei dem der Drucksensor 61 als Messgerätsensor konfiguriert ist, kann zusammen mit dem Drucksensor 61 ein BP-Sensor 51 verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Verdichtereinlassdruck(CIP)-Sensor 58 stromabwärts des Luftfilters 54 und stromaufwärts des Verdichters 50 in den Einlassdurchgang 56 gekoppelt sein, um eine Schätzung des Verdichtereinlassdrucks (CIP) bereitzustellen.
Während nichtaufgeladener Bedingungen lüftet das Kurbelgehäuseentlüftungssystem Luft aus dem Kurbelgehäuse und in den Einlasskrümmer 42 über den Kanal 76, der bei einigen Beispielen ein Einweg-PCV-Ventil 78 enthalten kann, um vor der Verbindung mit dem Einlasskrümmer 42 eine kontinuierliche Evakuierung von Gasen aus dem Inneren des Kurbelgehäuses 28 bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform kann das PCV-Ventil als Reaktion auf den Druckfall daran (oder die Durchflussrate dadurch) seine Durchflusseinschränkung variieren. Bei anderen Beispielen enthält der Kanal 76 jedoch möglicherweise kein Einweg-PCV-Ventil. Bei noch weiteren Beispielen kann das PCV-Ventil ein elektronisch gesteuertes Ventil sein, das von dem Steuergerät 48 gesteuert wird. Es versteht sich, dass der Begriff PCV-Fluss, wie er hier verwendet wird, sich auf den Fluss von Gasen durch den Kanal 76 von dem Kurbelgehäuse zum Einlasskrümmer bezieht. Ähnlich bezeichnet der Begriff PCV-Rückfluss, wie er hier verwendet wird, den Fluss von Gasen durch den Kanal 76 vom Einlasskrümmer zum Kurbelgehäuse. PCV-Rückfluss kann auftreten, wenn der Einlasskrümmerdruck höher als der Kurbelgehäusedruck ist (zum Beispiel während eines aufgeladenen Motorbetriebs). Bei einigen Beispielen kann das PCV-System 16 mit einem Rückschlagventil zur Verhinderung von PCV-Rückfluss ausgerüstet sein. Es versteht sich, dass, obwohl das gezeigte Beispiel das PCV-Ventil 78 als passives Ventil zeigt, dies keineswegs einschränkend sein soll, und dass in alternativen Ausführungsformen das PCV-Ventil 78 ein elektronisch gesteuertes Ventil sein kann (zum Beispiel ein durch Motorelektronik (PCM) gesteuertes Ventil), wobei ein Steuergerät es einem Signal befehlen kann, die Position eines Ventils von einer offenen Position (oder einer Position hohen Durchflusses) zu einer geschlossenen Position (oder eine Position geringen Durchflusses) oder umgekehrt oder zu einer dazwischenliegenden Position zu ändern.
Während aufgeladener Bedingungen (wenn MAP größer als BP ist) strömen Gase vom Kurbelgehäuse durch den Ölabscheider 81 und in den Frischlufteinlass 12 und schließlich in die Verbrennungskammer 34. Dies kann auf eine Abluftweise geschehen, bei der keine Einlasskrümmerluft in das Kurbelgehäuse gelassen wird, oder auf eine Geschlossene-Kurbelgehäuseentlüftungsrohr-Weise, wo eine gewisse Menge Krümmerluft das Kurbelgehäuse dosiert wird.
Während der Motor unter leichter Belastung und mittelgroßer Drosselöffnung läuft, kann der Einlasskrümmerluftdruck unter dem Kurbelgehäuseluftdruck liegen. Der niedrigere Druck des Einlasskrümmers zieht Frischluft zu sich rein, wobei Luft durch das Kurbelgehäuse (wo sie sich mit Verbrennungsgasen verdünnt und mischt) aus dem Kurbelgehäuselüftungsrohr 74 gezogen wird, aus dem Kurbelgehäuse über den PCV-Kanal durch das PCV-Ventil und in den Einlasskrümmer. Während anderer Bedingungen, wie beispielsweise Schwerlast – oder unter aufgeladenen Bedingungen, kann der Einlasskrümmerluftdruck höher als der Kurbelgehäuseluftdruck sein. Somit kann Einlassluft durch den PCV-Kanal und in das Kurbelgehäuse laufen.
Die Gase im Kurbelgehäuse 28 können aus unverbranntem Kraftstoff, unverbrannter Luft und gänzlich oder teilweise verbrannten Gasen bestehen. Ferner kann auch Schmiermittelnebel vorliegen. Somit können verschiedene Ölabscheider im geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystem 16 einbezogen sein, um das Verlassen des Ölnebels aus dem Kurbelgehäuse durch das PCV-System zu reduzieren. Beispielsweise kann der Kanal 76 einen unidirektionalen Ölabscheider 80 enthalten, der Öl aus das Kurbelgehäuse 28 verlassenden Dämpfen filtert, bevor sie den Einlasskrümmer 42 wieder betreten. Ein weiterer Ölabscheider 81 kann im Kurbelgehäuselüftungsrohr 74 angeordnet sein, um Öl aus dem Strom von Gasen, die während eines aufgeladenen Betriebs das Kurbelgehäuse verlassen, zu entfernen. Zusätzlich kann bei einigen Ausführungsformen der Kanal 76 auch einen Vakuumsensor 84, der mit dem PCV-System gekoppelt ist, enthalten.
1 zeigt das Steuergerät 48 als einen Mikrocomputer, der eine Mikroprozessoreinheit 108, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 110, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, welches in diesem bestimmten Beispiel als Nur-Lese-Speicherchip 112 gezeigt wird, Direktzugriffsspeicher 114, KAM-Speicher (Keep Alive Memory) 116 und einen Datenbus enthält. Das Steuergerät 48 kann verschiedene Signale aus verschiedenen Sensoren, die mit dem Motor 10 gekoppelt sind, Motorkühlmitteltemperatur (ECT) aus dem Temperatursensor 46; eine Messung des Einlasskrümmerdrucks (MAP) aus dem Drucksensor 120; eine Messung des Barometerdrucks aus dem BP-Sensor 51; Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis aus dem Abgassensor 64; und andere im Folgenden beschriebene PCV-Diagnosesensoren, erhalten. Das Speichermedium Nur-Lese-Speicher 112 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die vom Prozessor 108 zur Durchführung der im Folgenden beschriebenen Verfahren ausführbar sind, sowie andere Varianten, die erwartet werden, aber nicht speziell aufgelistet sind.
Unter gewissen Bedingungen können Kurbelgehäuseentlüftungssysteme mittels einer Vielfalt von Sensoren überwacht werden, um Brüche im Kurbelgehäuseentlüftungssystem zu identifizieren. Zum Beispiel kann ein Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt sein, ein Öldeckel kann sich ablösen oder lösen, ein Ölpeilstab kann herausgerutscht sein und/oder andere Dichtungen im Kurbelgehäuseentlüftungssystem können beeinträchtigt sein. Daraufhin kann eine Degradation von verschiedenen Komponenten, die im Kurbelgehäuse enthalten sind, auftreten. Degradation oder Abtrennung des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs kann durch verschiedene Verfahren angegeben werden.
Bei einigen Ausführungsformen können mehrere Absolutsensoren in Kombination, zum Beispiel ein Barometerdrucksensor (BP) 51, ein Verdichtereinlassdrucksensor (CIP) 58 und/oder ein Drucksensor 61 im Kurbelgehäuselüftungsrohr 74, verwendet werden, um die Kurbelgehäuseentlüftungssystemsintegrität zu überwachen. Zur Beispiel können bei einigen Ansätzen zur Überwachung der Kurbelgehäuseentlüftungssystemsintegrität ein Barometerdrucksensor 51, ein Verdichtereinlassdrucksensor 58 sowie ein Drucksensor 61 im PCV-Entlüftungsrohr 74 zusammen verwendet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform können diese Sensoren unnötig sein, und stattdessen kann ein Feuchtigkeitssensor 20 zur Überwachung der Kurbelgehäuseentlüftungssystemsintegrität verwendet werden. Der Feuchtigkeitssensor 20 kann innerhalb des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs 74, nahe dem ersten Ende 101, positioniert oder angeordnet sein. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Feuchtigkeitssensor ein wenig stromabwärts des ersten Endes 101 im Frischlufteinlass 12, nahe dem ersten Ende 101 des Kurbelgehäuselüftungsrohrs positioniert sein. Die Anordnung des Feuchtigkeitssensors im Kurbelgehäuseentlüftungsrohr 74 kann den Vorteil bieten, Brüche im Kurbelgehäuseentlüftungssystem, wie zum Beispiel eine Abtrennung des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs, zu identifizieren. Zum Beispiel kann die erfasste Feuchtigkeit des Feuchtigkeitssensors 20 während geladener und nichtaufgeladener Bedingungen innerhalb gewisser Bereiche vorliegen und eine Abtrennung des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs kann den Sensor dazu veranlassen, einen anderen Wert, außerhalb dieser erwarteten Bereiche, zu messen. Somit kann eine Angabe einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrabtrennung erzeugt werden.
Zum Beispiel misst der Feuchtigkeitssensor 20 während eines nichtaufgeladenen Motorbetriebs, wo MAP unter BP liegt, möglicherweise Umgebungsfeuchtigkeit. Bei Betrieb bei einer nichtaufgeladenen Bedingung kann Umgebungsluft durch das Kurbelgehäuselüftungsrohr 74 in das Kurbelgehäuse gezogen werden. Bei dieser Bedingung ist der Feuchtigkeitssensor Umgebungsluft ausgesetzt. Somit misst der Feuchtigkeitssensor Umgebungsfeuchtigkeit. Dieser gemessene Wert kann dann von dem Steuergerät zur Einstellung von Motorbetriebsparametern auf der Basis der erfassten Umgebungsfeuchtigkeit verwendet werden. Eine Einstellung von Motorbetriebsparametern kann eine Einstellung eines oder mehrerer der Folgenden enthalten: eines Kühlergrillschließsystems, eines elektrischen Lüfters, eines Ladeluftkühlers mit variablem Volumen, Ladungsluftkühlerspülungsvorgängen, einer Drosselöffnung zur Steuerung einer Luftdurchflussrate, Zündungszeitpunkteinstellung und Zurückschaltvorgängen. Bei einem weiteren Beispiel kann die Umgebungsfeuchtigkeit zum Schätzen und/oder Verfolgen von Kondensatbildung innerhalb des Ladeluftkühlers verwendet werden. Kondensatbildungsinformationen können daraufhin zur Einstellung der obigen Betriebsparameter verwendet werden. Beispielsweise kann eine erhöhte Umgebungsfeuchtigkeit die Kondensatbildung erhöhen. Als Reaktion kann das Steuergerät Ladeluftkühlerspülvorgänge auslösen, um Kondensat und die Wahrscheinlichkeit einer Motorfehlzündung zu reduzieren.
Während aufgeladenen Motorbetriebs, wo MAP über BP liegt, kann der Feuchtigkeitssensor die Kurbelgehäusegase abtasten und Werte messen, die über der Umgebungsfeuchtigkeit liegen. Wenn MAP über BP liegt, können zum Beispiel Gase aus dem Kurbelgehäuse aus- und das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr betreten, um sich in den Frischlufteinlass 12 zu entlüften. Diese Gase können eine höhere Feuchtigkeit als Umgebungsfeuchtigkeit aufweisen, wodurch der Feuchtigkeitssensor einen höheren Feuchtigkeitswert misst. Bei einem Abluftkurbelgehäuseentlüftungssystem können Kurbelgehäusegase möglicherweise nicht gespült oder mit Umgebungsluft entlüftet werden. Falls das Kurbelgehäuseentlüftungssystem dazu konfiguriert ist, ein Abluftsystem im Aufladungsmodus zu sein, kann die Feuchtigkeit des Kurbelgehäuseausflusses ansteigen, da die Kurbelgehäusegase nicht mit Umgebungsluft verdünnt werden. Selbst in Kurbelgehäusesystemen, die kontinuierlich mit Frisch- oder Umgebungsluft gelüftet werden, kann die relative Feuchtigkeit im Vergleich mit der Umgebungsluft hoch sein. Somit kann mit fortlaufendem Aufladen (zum Beispiel während die Bedingung MAP > BP andauert) ein bedeutender Feuchtigkeitsanstieg zu verzeichnen sein. Nachdem MAP für eine Zeitdauer größer als BP ist, kann die Feuchtigkeit bei einer relativen Feuchtigkeit von im Wesentlichen 100% gesättigt sein. Somit kann, wenn MAP über BP liegt, das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden sein, falls die Feuchtigkeit über einer Schwellenfeuchtigkeit liegt. Bei einem Beispiel kann die Schwellenfeuchtigkeit Umgebungsfeuchtigkeit plus ein Schwellenbetrag sein. Der Schwellenbetrag kann auf einem prozentualen Anstieg der Feuchtigkeit basieren. Zum Beispiel kann ein Feuchtigkeitsanstieg von 10% relativer Feuchtigkeit angeben, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist. Bei einem weiteren Beispiel kann diese Prozentzahl über 10% liegen. Bei einem weiteren Beispiel kann die Schwellenfeuchtigkeit einen Wert von 100% betragen. Wenn die Feuchtigkeit im Wesentlichen 100% ist, kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden sein. In noch einem weiteren Beispiel kann die Schwellenfeuchtigkeit einen beliebigen Wert, der größer als Umgebungsfeuchtigkeit ist, betragen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann, falls die Feuchtigkeit einen Schwellenwert, wie zum Beispiel 90% relative Feuchtigkeit, nach einer Zeitdauer bei der aufgeladenen Bedingung nicht erreicht, eine Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdegradation angegeben sein.
Wenn MAP über BP liegt, kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr somit abgetrennt sein, falls die Feuchtigkeit niedriger als die Schwellenfeuchtigkeit ist. Falls zum Beispiel die erfasste Feuchtigkeit unter der Umgebungsfeuchtigkeit liegt (zum Beispiel der jüngsten Umgebungsfeuchtigkeitsmessung), kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt sein. In einem weiteren Beispiel kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt sein, wenn die Schwellenfeuchtigkeit über der Umgebungsfeuchtigkeit liegt (zum Beispiel wenn der Schwellenbetrag ein positiver Wert ist) und die erfasste Feuchtigkeit unter diesem Wert liegt. Bei einigen Fällen kann es bei der Änderung von einer nichtaufgeladenen zu einer geladenen Betriebsbedingung zu einer Verzögerung der Angabe eines Kurbelgehäuseentlüftungssystembruchs oder einer Rohrabtrennung kommen. Dies könnte zulassen, dass die erfasste Feuchtigkeit einen Schwellenbetrag von der Umgebungsfeuchtigkeit erhöht. Somit kann eine falsche Angabe einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrabtrennung reduziert werden. Falls nach einer Zeitdauer oder einer Verzögerung die Feuchtigkeit nicht über der Schwellenfeuchtigkeit liegt, kann das Steuergerät eine Abtrennung des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs angeben.
Eine Kurbelgehäuseentlüftungssystemdegradation kann aus einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdegradation oder -abtrennung, einem losen oder abgetrennten Öldeckel, einem verrutschten Ölpeilstab und/oder anderer gebrochener Dichtungen im Kurbelgehäuseentlüftungssystem resultieren, was zu einer Degradation verschiedener im Kurbelgehäuse enthaltenen Komponenten führt. Das Kurbelgehäuselüftungsrohr kann am ersten Ende 101 oder zweiten Ende 102 abgetrennt sein. Falls das Kurbelgehäuselüftungsrohr 74 am Kurbelgehäuse oder am zweiten Ende 102 abgetrennt ist, sieht der Feuchtigkeitssensor möglicherweise nur Umgebungsfeuchtigkeit und erfasst die feuchten Gase aus dem Kurbelgehäuse nicht. Somit würde der Feuchtigkeitssensor einen niedrigeren Wert als unter aufgeladenen Bedingungen erwartet messen. Falls die Kurbelgehäuselüftungsrohrabtrennung alternativ am ersten Ende 101 stattfindet, detektiert der Feuchtigkeitssensor möglicherweise eine Abtrennung am ersten Ende 101 nicht. Falls sich die Kurbelgehäuselüftungsrohrabtrennung jedoch auf der Kurbelgehäuseseite des Feuchtigkeitssensors 20 befindet, ist dort eine Abtrennung auf die gleiche Weise wie eine Abtrennung am zweiten Ende 102 detektierbar. Eine Abtrennung zwischen PCV-Ventil 78 und Ölabscheider 80, ein abgelöster Öldeckel oder ein verrutschter Ölpeilstab kann eine sehr große Lüftungs(Verdünnungs)-Durchflussrate bei hohen Motorluftdurchflussraten erzeugen. Somit kann die erfasste Feuchtigkeit aufgrund des hohen Anteils von Umgebungsluft, die die feuchten Kurbelgehäusegase verdünnt, niedriger als erwartet sein.
Zusätzlich zur Diagnose der Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdegradation kann der Feuchtigkeitssensor eine Diagnose der korrekten Funktion des Feuchtigkeitssensors selbst bereitstellen. Wie oben erläutert, kann der Feuchtigkeitssensor, wenn MAP unter BP liegt, eine Umgebungsfeuchtigkeit messen. Wenn MAP über BP liegt, kann der Feuchtigkeitssensor einen Wert messen, der über der Umgebungsfeuchtigkeit liegt. Falls sich die erfasste Feuchtigkeit unter diesen zwei Bedingungen nicht ändert, weist der Feuchtigkeitssensor somit möglicherweise eine Fehlfunktion auf. Falls sich zum Beispiel der Motorbetrieb von aufgeladen zu nichtaufgeladen ändert oder von nichtaufgeladen zu aufgeladen, sich die erfasste Feuchtigkeit jedoch nicht ändert, könnte der Sensor eine Störung aufweisen.
Schließlich kann die Lage des Feuchtigkeitssensors im Kurbelgehäuseentlüftungsrohr ebenfalls ein Maß des Durchblasens bereitstellen. Während des Motorbetriebs kann eine kleine Menge an Kraftstoff und Abgas zwischen dem Kolben 38 und den Kammerwänden 36 entfliehen und das Kurbelgehäuse 28 betreten. Dies kann als Durchblasen bezeichnet werden. Während der Motor mit der Zeit degradiert, kann sich das Durchblasen erhöhen. Auf diese Weise kann eine höhere Durchblasrate einen höheren Betrag an Motordegradation angeben. Der Feuchtigkeitssensor kann eine Schätzung der Durchblasrate bereitstellen. Wenn der Motor zum Beispiel von einem nichtaufgeladenen zu einem geladenen Zustand übergeht, kann die Rate des Feuchtigkeitsanstiegs die Durchblasrate approximieren. Wenn die Durchblasrate über eine Schwellenrate steigt, kann eine Motordegradation angegeben sein. Falls übermäßiges Durchblasen vorliegt, misst bei einem Beispiel der Feuchtigkeitssensor möglicherweise zu allen Zeiten 100% relative Feuchtigkeit. Ein verstopftes PCV-Ventil (zum Beispiel keine die Kurbelgehäusegase verdünnende Frischluft) kann ebenso zu einer Feuchtigkeitssensormessung von 100% relativer Feuchtigkeit sowohl unter aufgeladenen als auch nichtaufgeladenen Bedingungen führen. Somit können bei einigen Beispielen ein übermäßiges Durchblasen und ein verstopftes PCV-Ventil mit diesem Detektionsverfahren die gleichen Ergebnisse liefern. Beide Bedingungen können jedoch zu einer Kurbelgehäuseentlüftungssystemdegradation führen und diese somit mit diesem Verfahren angeben.
Auf diese Art kann eine Angabe einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrabtrennung auf einer Feuchtigkeit basieren, bestimmt von einem Feuchtigkeitssensor, der sich im Kurbelgehäuseentlüftungsrohr befindet. Wenn MAP unter BP liegt, kann der Feuchtigkeitssensor Umgebungsfeuchtigkeit messen. Ein Steuergerät kann daraufhin auf der Basis der erfassten Umgebungsfeuchtigkeit die Motorbetriebsparameter einstellen. Wenn MAP über BP liegt, kann die Feuchtigkeit über einer Schwellenfeuchtigkeit liegen, was angibt, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist. Wenn die erfasste Feuchtigkeit jedoch unter der Schwellenfeuchtigkeit liegt, kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt sein. Der Feuchtigkeitssensor kann ferner eine Diagnose der Feuchtigkeitssensorfunktion und eine Einschätzung einer Durchblasrate bereitstellen.
Statt MAP und BP können bei einer alternativen Ausführungsform MAP und Verdichtereinlassdruck (CIP) und/oder MAP und Kurbelgehäusedruck verwendet werden, um zu bestimmen, wann der Motor aufgeladen oder nichtaufgeladen ist. Auf diese Weise kann die Beziehung zwischen MAP und CIP oder Kurbelgehäusedruck zur Bewertung des gemessenen Werts vom Feuchtigkeitssensor und zur Bestimmung einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdegradation verwendet werden. Liegt MAP zum Beispiel unter dem CIP, ist der Motor möglicherweise nichtaufgeladen und der Feuchtigkeitssensor kann Umgebungsfeuchtigkeit messen. Wenn MAP über CIP oder Kurbelgehäusedruck liegt, kann bei einem weiteren Beispiel die Feuchtigkeit über einer Schwellenfeuchtigkeit liegen, was angibt, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden oder nicht degradiert ist. Somit kann bei der vorliegenden Anwendung bei der Bestimmung von aufgeladenen/nichtaufgeladenen Motorbetriebsbedingungen und der Analyse von Feuchtigkeitssensormessungen CIP und/oder Kurbelgehäusedruck anstelle von BP verwendet werden.
Nunmehr mit Bezug auf 2 ist ein Verfahren zur Diagnose einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrverbindung gezeigt. Die Routine beginnt bei 202 mit dem Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Motorbetriebsbedingungen können Motordrehzahl und Belastung, MAP, Feuchtigkeit (zum Beispiel erfasste Feuchtigkeit, die vom Feuchtigkeitssensor 20 gemessen wird), Luftmassendurchfluss, Barometerdruck (BP) usw. enthalten. Bei 204 kann das Steuergerät diese Informationen verwenden, um zu bestimmen, ob der Motor aufgeladen ist. Falls zum Beispiel MAP über BP liegt, kann der Motor aufgeladen sein, falls nicht, kann bestimmt werden, dass der Motor nicht aufgeladen ist. Ein Verfahren zum Bestimmen einer Motoraufladung ist ausführlicher in 3 dargestellt. Falls bei 204 der Motor nicht aufgeladen ist, kann der Feuchtigkeitssensor Umgebungsfeuchtigkeit messen. Somit ist bei 206 der Umgebungsfeuchtigkeitswert auf den erfassten Feuchtigkeitswert vom Feuchtigkeitssensor eingestellt. Bei 208 wird keine Kurbelgehäuseentlüftungsrohrverbindungsdiagnose getätigt. Das Verfahren schreitet zu 210 voran, um Motorbetriebsparameter auf der Basis der erfassten Umgebungsfeuchtigkeit einzustellen. Die Einstellung von Motorbetriebsparametern kann das Einstellen eines oder mehrerer der Folgenden enthalten: eines Kühlergrillschließsystems, eines elektrischen Lüfters, eines Ladeluftkühlers mit variablem Volumen, Ladungsluftkühlerspülungsvorgängen, einer Drosselöffnung zur Steuerung einer Luftdurchflussrate, Zündungszeitpunkteinstellung und Zurückschaltvorgängen. Zum Beispiel kann das Steuergerät als Reaktion auf eine erhöhte Umgebungsfeuchtigkeit den Kühlergrillverschluss schließen, um eine Abkühlung des CAC und Kondensatbildung im CAC zu reduzieren. Auf diese Weise können Motorbetriebsparameter als Reaktion auf Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt werden. Wenn der Motor nicht aufgeladen ist und der Feuchtigkeitssensor Umgebungsfeuchtigkeit misst, können als Reaktion auf die erfasste Feuchtigkeit Motorbetriebsparameter, wie zum Beispiel das Kühlergrillschließsystem, eingestellt werden. Wenn der Motor jedoch aufgeladen ist, misst die erfasste Feuchtigkeit möglicherweise nicht Umgebungsfeuchtigkeit. In diesem Fall können die Motorbetriebsparameter somit auf der Basis der letzten Feuchtigkeitssensormessung (zum Beispiel während nichtaufgeladener Bedingungen) eingestellt werden. Zum Beispiel kann auf der Basis der letzten Umgebungsfeuchtigkeitseinschätzung, auf der Basis der erfassten Feuchtigkeit, wenn der Motor nichtaufgeladen war, der Kühlergrillverschluss geöffnet oder geschlossen werden. Somit können Motorbetriebsparameter ständig sowohl während nichtaufgeladener als auch während aufgeladener Motorbetriebsbedingungen eingestellt werden.
Nach Rückkehr auf 204 schreitet, falls der Motor aufgeladen ist, die Routine zu 212 voran, um zu bestimmen, ob die erfasste Feuchtigkeit über einer Schwellenfeuchtigkeit liegt. Die Schwellenfeuchtigkeit kann Umgebungsfeuchtigkeit plus ein Schwellenbetrag sein. Bei einem Beispiel kann der Schwellenbetrag kleiner sein, so dass die Schwellenfeuchtigkeit ein Wert ist, der gerade über der Umgebungsfeuchtigkeit liegt. Bei einem weiteren Beispiel kann der Schwellenbetrag größer sein, so dass die Schwellenfeuchtigkeit näher an 100% liegt. Der Schwellenbetrag kann auf einem vorherigen Umgebungsfeuchtigkeitswert und Motorbetriebsbedingungen basieren. Zum Beispiel kann ein Anstieg der relativen Feuchtigkeit des Schwellenbetrags während des Aufladens angeben, dass keine Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdegradation vorliegt oder dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist. Bei einem Beispiel kann der Schwellenbetrag ein prozentualer Anstieg sein, zum Beispiel 10%. Bei einem weiteren Beispiel kann der prozentuale Anstieg höher liegen. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Feuchtigkeit (zum Beispiel relative Feuchtigkeit) von im Wesentlichen 100% angeben, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist.
Falls bei 212 die erfasste Feuchtigkeit über der Schwellenfeuchtigkeit liegt, bestimmt die Routine bei 214, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist. Falls die erfasste Feuchtigkeit bei 212 jedoch nicht größer als die Schwellenfeuchtigkeit ist, bestimmt die Routine bei 216, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt ist. Bei einigen Beispielen kann die Routine bei 216 das Angeben für den Fahrer oder den Fahrzeugführer, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt ist, enthalten. Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 200 einen zusätzlichen Schritt nach 212 enthalten, der ein Abwarten einer Zeitdauer und folgendes erneutes Prüfen, ob die erfasste Feuchtigkeit bei 212 noch immer unter der Schwellenfeuchtigkeit liegt, enthalten. Dies kann eine Zeit berücksichtigen, während der sich der Feuchtigkeitssensor ausgleichen kann und auf einen stationären Wert ansteigen kann. Bei einer Änderung von einer nichtaufgeladenen zu einer aufgeladenen Bedingung kann es zum Beispiel eine Zeitperiode dauern, bis die Feuchtigkeit über den Schwellenwert angestiegen ist. In diesem Fall kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden sein, falls die erfasste Feuchtigkeit nach einer Zeitdauer über der Schwellenfeuchtigkeit liegt. Diese Zeitdauer bzw. Verzögerung kann klein sein, falls die Schwellenfeuchtigkeit bei 212 nur geringfügig über der Umgebungsfeuchtigkeit liegt.
Ein Verfahren zum Bestimmen einer Motoraufladung und einer Durchblasrate ist in 3 dargestellt. Das Verfahren 300 beginnt bei 302 mit der Bestimmung des MAP und der erfassten Feuchtigkeitswerte. Bei 304 bestimmt die Routine, ob MAP unter BP liegt. Falls MAP nicht unter BP liegt, bestimmt die Routine bei 306, dass MAP größer als BP oder im Wesentlichen gleich BP ist. Somit bestimmt die Routine bei 310, dass der Motor aufgeladen ist. Diese Bedingung wird daraufhin wie oben erwähnt bei dem Verfahren in 2 verwendet.
Unter Rückkehr auf 304 bestimmt die Routine bei 312, falls MAP unter BP liegt, dass der Motor nicht aufgeladen ist. Die Routine schreitet zu 314 voran, um zu bestätigen, ob sich MAP erhöht. Falls sich MAP nicht erhöht, bestimmt die Routine, dass der MAP bei 316 stationär ist, und endet daraufhin. Falls sich der MAP jedoch bei 314 erhöht, schreitet die Routine voran, um bei 318 zu prüfen, ob der MAP über BP liegt. Bei einigen Beispielen kann die Routine bei 318 ein Abwarten einer Zeitdauer vor einem erneuten Prüfen des MAP-Werts in Bezug auf BP enthalten. Falls bei 318 der MAP nicht über BP liegt, schreitet die Routine voran, um den Anstieg des MAP bei 320 zu überwachen, und kehrt zu 314 zurück. Falls MAP bei 318 über BP liegt, überwacht bei 322 die Routine die Anstiegsrate der Feuchtigkeit des Feuchtigkeitssensors (zum Beispiel erfasste Feuchtigkeit). Bei 324 bestimmt die Routine, ob die erfasste Feuchtigkeit stationär ist (zum Beispiel sich nicht mehr erhöht). Falls die Feuchtigkeit nicht stationär ist (sich zum Beispiel noch immer erhöht), schreitet die Routine voran, um die Anstiegsrate der erfassten Feuchtigkeit bei 326 zu messen, und kehrt daraufhin zu 324 zurück.
Sobald die Routine bei 324 bestimmt, dass die erfasste Feuchtigkeit einen stationären Zustand erreicht hat, bestimmt die Routine daraufhin bei 328 eine Durchblasrate. Die Durchblasrate kann auf der Anstiegsrate der erfassten Feuchtigkeit basieren. Zum Beispiel kann eine höhere Feuchtigkeitsanstiegsrate eine höhere Durchblasrate angeben. Somit kann die Feuchtigkeitsanstiegsrate die Durchblasrate approximieren. Bei 330 kann die Routine bestimmen, ob die geschätzte Durchblasrate über einem Schwellenwert liegt. Falls die Durchblasrate über der Schwellenrate liegt, kann bei 334 eine Motordegradation angegeben sein. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Angabe erzeugt werden, um den Fahrzeugführer über die Motordegradation zu informieren. Falls die Durchblasrate nicht über der Schwellenrate liegt, ist bei 332 möglicherweise keine Motordegradation angegeben. Die Schwellenrate des Durchblasens kann auf einer akzeptierbaren Durchblasrate für das Fahrzeug basieren. Zum Beispiel kann die Schwellenrate derart definiert sein, dass ein Betrag des Durchblasens unterhalb dieser Schwelle auf normalem Fahrzeugbetrieb basieren kann und nicht auf erhöhter Degradation der Motorkomponenten.
Nunmehr mit Bezug auf 4 zeigt der Graph 400 beispielhafte Feuchtigkeitssensormessungen auf der Basis von Motorbetriebsbedingungen. Speziell zeigt der Graph 400 bei der Kurve 402 Änderungen des MAP in Bezug auf BP und bei der Kurve 404 Änderungen der (vom Feuchtigkeitssensor 20) erfassten Feuchtigkeit. Als Reaktion auf MAP und die erfasste Feuchtigkeit kann bei Kurve 406 eine Angabe der Kurbelgehäuseentlüftungsdruck(CV)-Verbindung (C) oder -Abtrennung (D) von einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem angegeben sein. Wenn MAP über BP liegt, ist der Motor aufgeladen, und wenn MAP unter BP liegt, ist der Motor nicht aufgeladen. Umgebungsfeuchtigkeit 408 ist bei der Kurve 404 gezeigt und ändert sich auf der Basis der erfassten Feuchtigkeit, wenn MAP unter BP liegt. Die erfasste Feuchtigkeit (zum Beispiel Feuchtigkeitsausgabe des Feuchtigkeitssensors 20) kann auf einen Wert von 100% ansteigen, wenn der Motor aufgeladen ist.
Vor der Zeit t1, kann MAP unter BP liegen (zum Beispiel Motor nicht aufgeladen) (Kurve 402). Damit ist die erfasste Feuchtigkeit die Umgebungsfeuchtigkeit 408 (Kurve 404).
Vor der Zeit t1 ist keine Diagnose für die Kurbelgehäuseentlüftungsrohrverbindung getätigt worden. Zur Zeit t1 steigt MAP über BP, was den Motorbetrieb von nichtaufgeladenem zu aufgeladenem Betrieb ändert (Kurve 402). Somit steigt die erfasste Feuchtigkeit von der Zeit t1 zur Zeit t2 (Kurve 404). Die erfasste Feuchtigkeit kann nach einer Zeitdauer d1 über eine Schwellenfeuchtigkeit 410 steigen. Als Reaktion kann das Steuergerät eine Angabe erzeugen, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist (Kurve 406). Wie im Verfahren 200 beschrieben, kann es zu einer Verzögerung bei der Angabe, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt ist, kommen, wenn der Motor von nichtaufgeladen auf aufgeladen übergeht. Die Verzögerung gestattet es, dass die erfasste Feuchtigkeit auf über die Schwellenfeuchtigkeit ansteigt, und reduziert die Wahrscheinlichkeit einer falschen Angabe einer Lüftungsrohrabtrennung. In dem beim Graphen 400 dargestellten Beispiel kann die Verzögerung die Zeitdauer d1 dauern. Die Schwellenfeuchtigkeit 410 kann einen Schwellenbetrag T1 über dem Umgebungsfeuchtigkeitsniveau liegen. Bei einem weiteren Beispiel kann der Schwellenbetrag T1 kleiner oder größer sein. Falls der Schwellenbetrag T1 kleiner wäre, könnte die Zeitdauer d1 kürzer sein, was die Verzögerung der Diagnose kürzer werden lässt.
Von der Zeit t1 zur Zeit t2 kann das Steuergerät die Anstiegsrate der Feuchtigkeit R1 überwachen. Diese Anstiegsrate der Feuchtigkeit R1 kann dazu verwendet werden, eine Durchblasrate zu approximieren. In dem bei Graph 400 gezeigten Beispiel kann die Anstiegsrate der Feuchtigkeit R1 klein genug sein, dass die Durchblasrate geringer als eine Schwellenrate ist. Somit ist eine Motordegradation möglicherweise nicht angegeben.
Zur Zeit t2 ist die erfasste Feuchtigkeit bei 100% Feuchtigkeit gesättigt (Kurve 404), was angibt, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr weiterhin verbunden ist. Zur Zeit t3 fällt MAP unter BP (Kurve 402), was veranlasst, dass die erfasste Feuchtigkeit sinkt und Umgebungsfeuchtigkeit 408 misst (Kurve 404). Nach der Zeit t3 kann möglicherweise keine Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdiagnose getätigt werden. Zwischen der Zeit t3 und der Zeit t4 kann sich die erfasste Feuchtigkeit leicht erhöhen (Kurve 404), was einen Anstieg der Umgebungsfeuchtigkeit 408 angibt. Zur Zeit t4 schreitet der Motor zum aufgeladenen Betrieb über und MAP steigt auf über BP an (Kurve 402). Die erfasste Feuchtigkeit steigt mit einer hohen Anstiegsrate der Feuchtigkeit R2 an. Dadurch erreicht die erfasste Feuchtigkeit schnell die Schwellenfeuchtigkeit 410, wodurch nur eine kurze Verzögerung in der Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdiagnose benötigt wird. Sobald die erfasste Feuchtigkeit über die Schwellenfeuchtigkeit 410 steigt, kann das Steuergerät angeben, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist. Da die Anstiegsrate der Feuchtigkeit R2 höher sein kann, kann eine Durchblasrate auf einen über der Schwellenrate liegenden Wert geschätzt werden. Somit kann eine Motordegradation irgendwo zwischen Zeit t4 und Zeit t5 angegeben sein.
Zur Zeit t5 kann die erfasste Feuchtigkeit bei 100% gesättigt sein und dort bis zur Zeit t6 bleiben (Kurve 404). Zur Zeit t6 kann die erfasste Feuchtigkeit abrupt auf ein unter der Schwellenfeuchtigkeit 410 liegendes Niveau absinken. Zu dieser Zeit bleibt MAP über BP. Dies kann eine Abtrennung des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs angeben (Kurve 406). Als Reaktion kann das Steuergerät eine Angabe der Kurbelgehäuseentlüftungsrohrabtrennung oder eines Bruches im Kurbelgehäuseentlüftungssystem erzeugen.
Auf diese Weise kann ein im Kurbelgehäuseentlüftungsrohr angeordneter Feuchtigkeitssensor eine Messung der Umgebungsfeuchtigkeit bereitstellen. Auf der Basis dieser Feuchtigkeit können Motorbetriebsparameter eingestellt werden. Ferner kann eine Degradation des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs auf der erfassten Feuchtigkeit und Motoraufladung basieren. Wie bei Zeit t6 gezeigt ist, kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr zum Beispiel abgetrennt sein, wenn der Motor aufgeladen ist und die erfasste Feuchtigkeit die Umgebungsfeuchtigkeit ist. Bei einem weiteren Beispiel, das zwischen Zeit t1 und Zeit t3 und zwischen Zeit t4 und Zeit t6 gezeigt ist, kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden sein, wenn der Motor aufgeladen ist und die erfasste Feuchtigkeit um einen Schwellenbetrag über der Umgebungsfeuchtigkeit liegt. Die erfasste Feuchtigkeit kann die Umgebungsfeuchtigkeit sein, wenn der Motor nicht aufgeladen ist, wie vor der Zeit t1 und zwischen Zeit t3 und Zeit t4 gezeigt ist. Bei einem noch weiteren Beispiel kann während einer Übergangsbedingung, wenn der Motor von nichtaufgeladen auf aufgeladen übergeht (wie zur Zeit t1 und zur Zeit t4 gezeigt ist), die Anstiegsrate der Feuchtigkeit eine Durchblasrate approximieren. Wie bei Zeit t4 gezeigt ist, zeigt eine höhere Anstiegsrate der Feuchtigkeit und demgemäß eine höhere Durchblasrate eine größere Motordegradation an.
Auf diese Weise kann durch Anordnen eines Feuchtigkeitssensors in einem Kurbelgehäuseentlüftungsrohr eine Diagnose der Kurbelgehäuseentlüftungsrohrverbindung getätigt werden. Bei einem Beispiel kann, wenn der Motor aufgeladen ist und die erfasste Feuchtigkeit einen Schwellenbetrag über der Umgebungsfeuchtigkeit liegt, das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden sein. Bei einem weiteren Beispiel kann, wenn der Motor aufgeladen ist und die erfasste Feuchtigkeit unter einer Schwellenfeuchtigkeit liegt, das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt sein. Wenn der Motor nicht aufgeladen ist, kann die erfasste Feuchtigkeit Umgebungsfeuchtigkeit messen. Als Reaktion auf diese Umgebungsfeuchtigkeit kann ein Steuergerät die Motorbetriebsparameter einstellen. Die Anordnung des Feuchtigkeitssensors im Kurbelgehäuseentlüftungsrohr kann ferner eine Einschätzung einer Durchblasrate auf der Basis der Anstiegsrate der Feuchtigkeit bei Änderung von einem nichtaufgeladenen zu einem aufgeladenen Motorbetrieb gestatten. Eine höhere Durchblasrate kann eine Motordegradation angeben. Schließlich kann die richtige Funktionsweise des Feuchtigkeitssensors bestimmt werden, indem Änderungen der erfassten Feuchtigkeit unter verschiedenen Motorbetriebsbedingungen überwacht werden. Auf diese Weise kann die Anordnung eines Feuchtigkeitssensors im Kurbelgehäuseentlüftungsrohr die Diagnose eines Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs gestatten, während gleichzeitig die Feuchtigkeitssensorfunktion und Motordegradation diagnostiziert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuerungs- und Schätzungsroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen bestimmten Routinen können eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Handlungen, Betätigungen oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der beispielhaften Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, zu erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Des Weiteren können die beschriebenen Handlungen einen in das computerlesbare Speichermedium im Motorsteuersystem zu programmierenden Code graphisch darstellen.
Es versteht sich, dass die Konfigurationen und Routinen rein beispielhaft sind und dass diese bestimmten Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne betrachtet werden sollen, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, I-4-, I-6, V-12-, Boxer-4- und andere Motortypen angewandt werden. Ferner kann eine oder können mehrere der verschiedenen Systemkonfigurationen in Kombination mit einer oder mehreren der beschriebenen diagnostischen Routinen verwendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt somit alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart sind, ein.
Fig. 2

Start

Bezugszeichenliste

202: Motorbetriebsbedingungen schätzen und/oder messen.
204: Motor aufgeladen (3)?
206: Erfasste Feuchtigkeit = Umgebungsfeuchtigkeit
208: Keine Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdiagnose
210: Motorbetriebsparameter auf der Basis der erfassten Feuchtigkeit einstellen.
212: Erfasste Feuchtigkeit > Schwellenfeuchtigkeit?
214: Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden
216: Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt

Ende

Fig. 3

Start

Bezugszeichenliste

302: MAP und erfasste Feuchtigkeit bestimmen
310: Motor aufgeladen
End: – Ende
312: Motor nicht aufgeladen
314: Steigt MAP?
316: MAP stationär
320: Anstieg des MAP weiterhin überwachen
323: Anstiegsrate der erfassten Feuchtigkeit überwachen.
324: Erfasste Feuchtigkeit stationär
326: Anstiegsrate der erfassten Feuchtigkeit weiterhin messen Durchblasrate auf der Basis der Anstiegsrate der erfassten Feuchtigkeit bestimmen.
330: Durchblasrate > Schwelle?
332: Motordegradation nicht angegeben
334: Motordegradation angegeben

Claims

Motorverfahren, das Folgendes umfasst: Angeben einer Kurbelgehäuseentlüftungsrohrdegradation auf der Basis von Feuchtigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Schätzen von Feuchtigkeit von einem Feuchtigkeitssensor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Feuchtigkeitssensor in einem Kurbelgehäuseentlüftungsrohr positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner ein Angeben einer Umgebungsfeuchtigkeit auf der Basis des Feuchtigkeitssensors als Reaktion darauf, dass ein Einlasskrümmerdruck unter einem Barometerdruck liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner ein Angeben keiner Degradation als Reaktion darauf, dass eine geschätzte Feuchtigkeit über einer Schwellenfeuchtigkeit liegt, während der Einlasskrümmerdruck über einem Barometerdruck liegt, und ein Angeben einer Degradation des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs, falls die Feuchtigkeit unter der Schwellenfeuchtigkeit liegt, wobei die Degradation eine Abtrennung des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs einschließt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Schwellenfeuchtigkeit die Umgebungsfeuchtigkeit plus ein Schwellenbetrag ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei, wenn der Einlasskrümmerdruck über dem Barometerdruck liegt, der Motor aufgeladen ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Feuchtigkeit bei einer relativen Feuchtigkeit von im Wesentlichen 100%, nachdem der Einlasskrümmerdruck für eine Zeitdauer über einem Barometerdruck liegt, gesättigt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei keine Degradation angegeben ist, wenn die Feuchtigkeit im Wesentlichen 100% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner ein Approximieren einer Durchblasrate auf der Basis einer Feuchtigkeitsanstiegsrate als Reaktion darauf, dass ein Einlasskrümmerdruck von unter Barometerdruck auf über Barometerdruck ansteigt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Motordegradation als Reaktion darauf, dass die Durchblasrate über einer Schwellenrate liegt, angegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner eine Diagnosefunktionalität des Feuchtigkeitssensors umfasst.
Motorverfahren, das Folgendes umfasst: Einstellen von Motorbetriebsparametern auf der Basis von Feuchtigkeit, wobei die Feuchtigkeit in einem Kurbelgehäuseentlüftungsrohr erfasst wird; und Angeben einer Degradation des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs auf der Basis der erfassten Feuchtigkeit und eines Motoraufladeniveaus.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Motorbetriebsparameter einen oder mehrere der Folgenden enthalten: ein Kühlergrillschließsystem, einen elektrischen Lüfter, einen Ladeluftkühler mit variablem Volumen, Ladungsluftkühlerspülungsvorgänge, eine Drosselöffnung zur Steuerung einer Luftdurchflussrate, Zündungszeitpunkteinstellung und Zurückschaltvorgänge.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Angeben einer Degradation das Angeben, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr abgetrennt ist, als Reaktion darauf, dass der Motor aufgeladen ist und die erfasste Feuchtigkeit unter einer Schwellenfeuchtigkeit liegt, enthält.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Angeben einer Degradation das Angeben, dass das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr verbunden ist, als Reaktion darauf, dass der Motor aufgeladen ist und die erfasste Feuchtigkeit über einer Schwellenfeuchtigkeit liegt, wobei die Schwellenfeuchtigkeit um einen Schwellenbetrag über der Umgebungsfeuchtigkeit liegt, enthält.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner ein Angeben einer Umgebungsfeuchtigkeit auf der Basis der erfassten Feuchtigkeit als Reaktion darauf, dass der Motor nicht aufgeladen ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner ein Approximieren einer Durchblasrate während einer Übergangsbedingung, wenn der Motor von nichtaufgeladen auf aufgeladen übergeht, auf der Basis einer Anstiegsrate der Feuchtigkeit, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei eine höhere Durchblasrate ein größeres Ausmaß an Motordegradation angibt.
System für einen Motor, das Folgendes umfasst: ein geschlossenes Kurbelgehäuseentlüftungssystem, wobei das geschlossene Kurbelgehäuseentlüftungssystem ein Kurbelgehäuseentlüftungsrohr enthält, wobei das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr an einem ersten Ende mit einem Frischlufteinlass und an einem zweiten Ende mit einem Kurbelgehäuse verbunden ist; einen Feuchtigkeitssensor, wobei der Feuchtigkeitssensor innerhalb des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs angeordnet ist; einen Einlasskrümmer-Absolutdrucksensor; und ein Steuergerät mit computerlesbaren Anweisungen zum Einstellen von Motorbetriebsparametern auf der Basis einer vom Feuchtigkeitssensor erfassten Feuchtigkeit und Angeben einer Degradation des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs auf der Basis der von dem Feuchtigkeitssensor erfassten Feuchtigkeit und der Motoraufladung.