-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Maschinengehäuse, das über eine lösbar angeschlossene Schlauchleitung mit einem Ansaugtakt der Brennkraftmaschine strömungsverbindbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.
-
Die Brennkraftmaschine dient beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Die Brennkraftmaschine weist ein Zylinderkurbelgehäuse auf, an welchem ein Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt beziehungsweise angeordnet sein kann. Die Brennkraftmaschine verfügt über wenigstens einen Zylinder, in welchem ein Kolben bezüglich einer Längsmittelachse des Zylinders in axialer Richtung verlagerbar angeordnet ist. Der Kolben begrenzt gemeinsam mit dem Zylinderkurbelgehäuse einen Brennraum des Zylinders.
-
Der Brennraum kann auf seiner dem Kolben abgewandten Seite von dem Zylinderkopf begrenzt sein. Auf der dem Brennraum abgewandten Seite des Kolbens ist ein Kurbeltrieb angeordnet, mittels welchem die lineare Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umgesetzt werden kann. Der Kurbeltrieb ist zu diesem Zweck an dem Kolben angelenkt. Beispielsweise weist der Kurbeltrieb eine Kurbelwelle auf, welche über eine Pleuelstange schwenkbeweglich mit dem Kolben verbunden ist. Der Kurbeltrieb ist in einem Kurbelraum des Zylinderkurbelgehäuses angeordnet.
-
Das Zylinderkurbelgehäuse und der Zylinderkopf können zusammen das Maschinengehäuse der Brennkraftmaschine bilden. Das Maschinengehäuse der Brennkraftmaschine, also das Zylinderkurbelgehäuse und/oder der Zylinderkopf, können in Richtung des Ansaugtrakts der Brennkraftmaschine entlüftet oder zum Belüften mit dem Ansaugtrakt strömungsverbunden werden. Dies erfolgt über die Schlauchleitung. Diese ist einerseits an das Maschinengehäuse und andererseits an den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeschlossen. Dieses Anschließen erfolgt wenigstens auf einer Seite der Schlauchleitung lösbar.
-
Es ist daher notwendig und sinnvoll, die Schlauchleitung daraufhin zu überprüfen, ob sie ordnungsgemäß angeschlossen ist und keine Undichtigkeiten aufweist, um zu verhindern, dass die aus dem Maschinengehäuse der Brennkraftmaschine stammende Luft, welche gasförmigen und/oder flüssigen Kraftstoff enthalten kann, in eine Außenumgebung der Brennkraftmaschine entweicht.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere auf einfache Art und Weise eine Diagnose der Schlauchleitung ermöglicht, in deren Rahmen festgestellt werden kann, ob die Schlauchleitung und/oder ein Luftfilter in einem ordnungsgemäßen Zustand ist.
-
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass mittels eines Drucksensors ein Istdruck in der Schlauchleitung ermittelt und anhand wenigstens einer Zustandsgröße ein Modelldruck bestimmt wird, wobei anhand des Istdrucks und des Modelldrucks ein Druckquotient ermittelt und anhand des Druckquotients auf einen Zustand der Schlauchleitung und/oder eines Luftfilters des Ansaugtrakts geschlossen wird.
-
Neben dem mittels des Drucksensors gemessenen Istdruck wird insoweit der Modelldruck ermittelt. Zu diesem Zweck wird die wenigstens eine Zustandsgröße herangezogen. Vorzugsweise beschreibt der Modelldruck den Druck in der Schlauchleitung unabhängig von einem Zustand des Luftfilters, der dem Ansaugtrakt zugeordnet ist. Die Schlauchleitung mündet bevorzugt stromabwärts des Luftfilters in den Ansaugtrakt ein. Der Istdruck beschreibt insoweit den Druck, der in der Schlauchleitung bei einem neuen, unbeladenen und vollständig funktionsbereiten Luftfilter vorliegt, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße.
-
Als Zustandsgröße wird beispielsweise der Frischgasmassenstrom des durch den Ansaugtrakt strömenden Frischgases herangezogen. Der Frischgasmassenstrom ist beispielsweise der Massenstrom des Frischgases, der durch den Luftfilter und/oder einen Verdichter, insbesondere eines Kompressors oder eines Abgasturboladers, hindurchströmt und nachfolgend der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
-
Nach der Bestimmung des Modelldrucks wird der Istdruck in Relation zu dem Modelldruck betrachtet. Zu diesem Zweck wird der Druckquotient ermittelt, welcher sich zum Beispiel durch Division des Istdrucks durch den Modelldruck ergibt. Der Druckquotient spiegelt also wieder, welches Verhältnis zwischen dem tatsächlich vorliegenden Istdruck und dem theoretisch auftretenden Modelldruck vorliegt, insbesondere bei unbeladenem Luftfilter. Entsprechend kann anhand des Druckquotients auf den Zustand der Schlauchleitung, jedoch auch auf den Zustand des Luftfilters geschlossen werden.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Istwert gleich dem Istdruck und/oder ein Modellwert gleich dem Modelldruck gesetzt wird, wobei der Druckquotient als Quotient von Istwert und Modellwert vorliegt. Der gemessene Istdruck wird insoweit in Form des Istwerts und/oder der modellierte Modelldruck in Form des Modellwerts zwischengespeichert. Anschließend wird der Druckquotient berechnet, indem der Quotient von Istwert und Modellwert berechnet wird, wobei der Druckquotient als Ergebnis der Division des Istwerts durch den Modellwert vorliegt. Aufgrund von Bauteiltoleranzen und/oder dynamischen Betriebszuständen kann die unmittelbare Bildung des Druckquotients aus Istwert und Modellwert jedoch problematisch sein. Hierauf wird im Folgenden eingegangen.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Modellwert und/oder der Istwert vor dem Ermitteln des Druckquotients bandpassgefiltert werden. Das bedeutet, dass entweder der Modellwert, der Istwert oder sowohl der Modellwert als auch der Istwert jeweils mit einem Bandpassfilter beaufschlagt werden. Mittels des Bandpassfilters werden im Frequenzspektrum des Modellwerts und/oder des Istwerts sowie tiefe als auch hohe Frequenzen herausgefiltert. Durch das Herausfiltern der Tiefenfrequenzen wird das Signal vom Mittelwert und somit insbesondere von einem Offset beziehungsweise Offsetfehler befreit. Dadurch wird der Einfluss von Bauteiltoleranzen, beispielsweise des Drucksensors, eliminiert. Insbesondere wird also ein Offsetfehler des Drucksensors korrigiert. Weiterhin kann der negative Effekt einer Temperaturdrift des Drucksensors auf das Ergebnis der Zustandsprüfung der Schlauchleitung und/oder des Luftfilters ausgeschlossen werden. Das Herausfiltern der hohen Frequenzen vermindert einen Störeinfluss, welcher beispielsweise durch ein Signalrauschen hervorgerufen werden kann.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Bandpassfilter eine Untergrenze eines Durchlassbereichs von 0,1 Hz bis 1 Hz und/oder eine Obergrenze des Durchlassbereichs von 1 Hz bis 10 Hz aufweist. Wie bereits vorstehend erläutert, filtert der Bandpassfilter sowohl tiefe als auch hohe Frequenzen heraus. Durchlässig ist der Bandpassfilter lediglich innerhalb des Durchlassbereichs, welcher von der Untergrenze und der Obergrenze definiert beziehungsweise eingeschlossen ist. Der Bandpassfilter filtert insoweit alle Frequenzen heraus, welche unterhalb der Untergrenze und/oder oberhalb der Obergrenze liegen. Als Untergrenze des Durchlassbereichs können Werte von 0,1 Hz bis 1 Hz, beispielsweise von 0,4 Hz bis 0,7 Hz oder von 0,5 Hz bis 0,6 Hz herangezogen werden. Die Obergrenze des Durchlassbereichs liegt beispielsweise in einem Bereich von 1 Hz bis 10 Hz, insbesondere von 3 Hz bis 8 Hz oder von 5 Hz bis 6 Hz.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Modellwert und/oder der Istwert vor dem Ermitteln des Druckquotients vorzeichenbereinigt oder quadriert werden. Das bedeutet, dass entweder der Modellwert, der Istwert oder sowohl der Modellwert als auch der Istwert vor dem Ermitteln des Druckquotients jeweils mit einer mathematischen Funktion beaufschlagt werden. Dabei findet beispielsweise die Vorzeichenbereinigung des Modellwerts und/oder des Istwerts, also die Bildung des jeweiligen Absolutwerts statt. Alternativ kann im Rahmen der mathematischen Beziehung auch eine Quadrierung des Modellwerts und/oder des Istwerts vorgenommen werden. Auch hierdurch ergibt sich eine Vorzeichenbereinigung.
-
Selbstverständlich können auch andere mathematische Funktionen herangezogen werden, insbesondere insoweit sie eine Vorzeichenbereinigung des Modellwerts und/oder des Istwerts bewirken. Ganz allgemein ist dies für ein Potenzieren des Modellwerts und/oder des Istwerts mit einem geraden Exponent der Fall, also einem Exponenten, der ein ganzzahliges Vielfaches von zwei ist. Beispielsweise wird für den Modellwert und/oder den Istwert ein Exponent von mindestens vier verwendet.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem Modellwert ein Modellfilterwert und/oder aus dem Istwert ein Istfilterwert gebildet wird, wobei der Druckquotient als Quotient von Istfilterwert und Modellfilterwert vorliegt. Der Druckquotient wird nun also nicht dem Quotient von Istwert und Modellwert gleichgesetzt, sondern vielmehr dem Quotient aus den entsprechenden gefilterten Werten, nämlich dem Istfilterwert und dem Modellfilterwert. Zur Bildung des Modellfilterwert wird der Modellwert mittels eines Tiefpassfilters gefiltert, auf analoge Weise entspricht der Istfilterwert dem mittels des Tiefpassfilters gefilterten Istwert. Durch die Filterung des Modellwerts und/oder des Istwerts werden die Auswirkungen von kurzfristigen Störungen minimiert. Vorzugsweise wird ein Tiefpassfilter mit sehr großer Zeitkonstante verwendet, insbesondere einer Zeitkonstante von mindestens 60 s, mindestens 120 s, mindestens 180 s, mindestens 240 s, mindestens 300 s, mindestens 450 s oder mindestens 600 s.
-
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass aus dem Modellwert ein Modellintegralwert über der Zeit und/oder aus dem Istwert ein Istintegralwert über der Zeit gebildet wird, wobei der Druckquotient als Quotient von Istintegralwert und Modellintegralwert vorliegt. Der Druckquotient wird nun also nicht dem Quotient von Istwert und Modellwert gleichgesetzt, sondern vielmehr dem Quotient aus den entsprechenden integrierten Werten, nämlich dem Istintegralwert und dem Modellintegralwert. Zur Bildung des Modellintegralwerts wird der Modellwert über der Zeit integriert, auf analoge Weise entspricht der Istintegralwert dem Integral des Istwerts über der Zeit. Durch die Integration des Modellwerts und/oder des Istwerts werden die Auswirkungen von kurzfristigen Störungen minimiert.
-
Besonders bevorzugt wird das Filters des Modellwerts zu dem Modellfilterwert und/oder das Filtern des Istwerts zu dem Istfilterwert oder alternativ das Integrieren des Modellwerts zu dem Modellintegralwert und/oder das Integrieren des Istwerts zu dem Istintegralwert vorgenommen, insbesondere nur dann, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: Ein Frischgasmassenstrom des durch den Ansaugtrakt strömenden Frischgases ist größer als ein erster Massenstromschwellenwert und/oder kleiner als ein zweiter Massenstromschwellenwert; und/oder ein Massenstromintegral des Frischgasmassenstrom ist größer als ein Massenstromintegralschwellenwert. Bereits eine einzige der genannten Bedingungen kann ausreichend sein. Besonders bevorzugt müssen jedoch mehrere, insbesondere alle, der Bedingungen erfüllt sein. Ist die Bedingung beziehungsweise sind die Bedingungen nicht erfüllt, wird beispielsweise die Integration ausgesetzt, sodass Istfilterwert und/oder der Modellfilterwert beziehungsweise der Istintegralwert und/oder der Modellintegralwert auf ihren derzeitigen Werten verharren. Auch ein Zurücksetzen von Istfilterwert und/oder Modellfilterwert beziehungsweise Istintegralwert und/oder Modellintegralwert, insbesondere auf null, kann vorgesehen sein.
-
Der Massenstrom des durch den Ansaugtrakt strömenden Frischgases kann auch als Frischgasmassenstrom bezeichnet werden. Er bezeichnet den Massenstrom, welcher den Luftfilter und/oder den Verdichter in Richtung der Brennkraftmaschine durchströmt. Die Integration wird nur dann vorgenommen, wenn der Frischgasmassenstrom größer ist als der erste Massenstromschwellenwert und/oder kleiner als der zweite Massenstromschwellenwert. Das Massenstromintegral ist das zeitliche Integral des Massenstroms beziehungsweise Frischgasmassenstroms, vorzugsweise seit dem letzten Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine. Hat das Massenstromintegral einen ausreichenden Wert erreicht, ist es also größer als der Massenstromintegralschwellenwert, so kann darauf geschlossen werden, dass eine sinnvolle Ermittlung des Istfilterwerts und/oder des Modellfilterwerts beziehungsweise des Istintegralwerts und/oder des Modellintegralwerts möglich ist.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einem Druckquotient, der kleiner ist als ein erster Grenzwert, auf einen mechanischen Defekt der Schlauchleitung oder auf eine Entfernung der Schlauchleitung erkannt wird. Ist der Druckquotient kleiner als eins, so ist der mittels des Drucksensors ermittelte Istdruck kleiner als der Modelldruck, welcher einen ordnungsgemäßen Betrieb der Brennkraftmaschine beschreibt. Unterschreitet der Druckquotient den ersten Grenzwert, so kann darauf geschlossen werden, dass die Schlauchleitung einen Defekt, insbesondere einen mechanischen Defekt aufweist, oder aber entfernt wurde, also nicht zwischen dem Maschinengehäuse und dem Ansaugtrakt angeordnet ist. Unter dem mechanischen Defekt ist beispielsweise eine Perforierung der Schlauchleitung zu verstehen. Der erste Grenzwert ist vorzugsweise kleiner oder gleich 1. Beispielsweise beträgt er höchstens 0,9, höchstens 0,8, höchstens 0,7, höchstens 0,6, höchstens 0,5, höchstens 0,4, höchstens 0,3, höchstens 0,3, höchstens 0,25, höchstens 0,2 oder höchstens 0,1.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass bei einem Druckquotienten, der größer ist als ein zweiter Grenzwert, auf eine hohe Beladung des Luftfilters erkannt wird. Analog zu den vorstehenden Ausführungen ist der zweite Grenzwert vorzugsweise größer oder gleich 1. Beispielsweise ist der zweite Grenzwert größer als 1,1, größer als 1,2, größer als 1,3, größer als 1,4, größer als 1,5, größer als 1,75, größer als 2,0, größer als 2,5 oder größer als 3,0. Tritt ein derartiger Druckquotient auf, so kann darauf geschlossen werden, dass der Luftfilter eine hohe Beladung mit Partikeln aufweist, insoweit also zumindest teilweise verstopft ist.
-
Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass nur dann anhand des Druckquotients auf den Zustand der Schlauchleitung und/oder des Luftfilters geschlossen wird, wenn eine Beobachtungszeit größer ist als eine Mindestbeobachtungszeit und/oder ein Filter- oder Integrationszeitraum größer ist als ein Mindestfilter- oder -integrationszeitraum. Bevorzugt wird lediglich in einem Diagnosebetrieb anhand des Druckquotients auf den Zustand der Schlauchleitung und/oder des Luftfilters geschlossen. Das Ermitteln des Istdrucks mittels des Drucksensors sowie das Bestimmen des Modelldrucks anhand der wenigstens einen Zustandsgröße sowie das darauffolgende Ermitteln des Druckquotients wird jedoch vorzugsweise regelmäßig, insbesondere permanent, vorgenommen.
-
Der Diagnosebetrieb wird beispielsweise lediglich dann durchgeführt, wenn bestimmte Rahmenbedingungen eine erfolgreiche Diagnose der Schlauchleitung und/oder des Luftfilters erwarten lassen. Dabei werden beispielsweise Parameter wie die Beobachtungszeit und/oder der Filter- oder Integrationszeitraum betrachtet. Liegen einer oder mehrere, vorzugsweise alle, der genannten Parameter in einem bestimmten Bereich, so wird der Diagnosebetrieb eingeleitet beziehungsweise durchgeführt.
-
Insbesondere ist es notwendig, dass die Beobachtungszeit größer ist als die Mindestbeobachtungszeit, um eine ausreichende Datenbasis für die Diagnose zur Verfügung zu haben. Beispielsweise läuft die Beobachtungszeit stets dann, wenn die Brennkraftmaschine betrieben wird, also der Ansaugtrakt von Frischgas durchströmt wird. Im Rahmen einer weiteren Bedingung kann überprüft werden, ob der Filter- oder Integrationszeitraum größer ist als der Mindestfilter- oder -integrationszeitraum. Der Filter- oder Integrationszeitraum entspricht demjenigen Zeitraum, während welchem bislang das Filtern oder Integrieren von Istwert und/oder Modellwert zu Istfilterwert und/oder Modellfilterwert beziehungsweise zu Istintegralwert und/oder Modellintegralwert vorgenommen wurde. Der Filter- oder Integrationszeitraum entspricht insoweit den aufsummierten Zeitintervallen, während welchen das Filtern oder Integrieren durchgeführt wurde.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, mit einem Maschinengehäuse, das über eine lösbar angeschlossene Schlauchleitung mit einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine strömungsverbindbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine dazu ausgebildet ist, mittels eines Drucksensors einen Istdruck in der Schlauchleitung zu ermitteln und anhand wenigstens einer Zustandsgröße einen Modelldruck zu bestimmen, wobei anhand des Istdrucks und des Modelldrucks ein Druckquotient ermittelt und anhand des Druckquotients auf einen Zustand der Schlauchleitung und/oder eines Luftfilters des Ansaugtrakts geschlossen wird.
-
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine wurde bereits eingegangen. Sowohl die Brennkraftmaschine als auch das Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine, sowie
-
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine.
-
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1, die ein Maschinengehäuse 2 aufweist, welches beispielsweise über ein Zylinderkurbelgehäuse 3 und einen Zylinderkopf 4 verfügt. In dem Zylinderkurbelgehäuse 3 ist wenigstens ein Zylinder 5 ausgebildet, in welchem ein Kolben 6 linear verlagerbar angeordnet ist. Der Kolben 6 begrenzt zusammen mit dem Zylinderkurbelgehäuse 3 und dem Zylinderkopf 4 einen Brennraum 7. Auf der dem Brennraum 7 abgewandten Seite des Kolbens 6 liegt ein Kurbelraum 8 in dem Zylinderkurbelgehäuse 3 vor, in welchem ein Kurbeltrieb 9 der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Der Kurbeltrieb 9 weist beispielsweise eine Kurbelwelle 10 sowie eine Pleuelstange 11 auf, über welche die Kurbelwelle 10 mit dem Kolben 6 schwenkbeweglich verbunden ist.
-
Neben dem Maschinengehäuse 2 verfügt die Brennkraftmaschine 1 über einen Ansaugtrakt 12, über welchen die Brennkraftmaschine 1 mit Frischgas versorgbar ist. Der Ansaugtrakt 12 weist einen Luftfilter 13 auf, durch welchen Frischluft aus einer Außenumgebung angesaugt werden kann. Die Frischluft wird nachfolgend in Form von Frischgas, welches neben der Frischluft auch weitere Bestandteile, beispielsweise zurückgeführtes Abgas, enthalten kann, in Richtung der Brennkraftmaschine 1 geleitet. Dabei durchströmt das Frischgas einen Verdichter 14, mittels welchem das Frischgas verdichtet, also auf ein höheres Druckniveau gebracht werden kann. Stromabwärts des Verdichters 14 kann eine Drosselklappe 15 vorliegen, mittels welcher ein Frischgasmassenstrom eingestellt werden kann. Die Drosselklappe 15 liegt beispielsweise in einem Saugrohr 16 der Brennkraftmaschine 1 vor.
-
Die Brennkraftmaschine 1 verfügt über einen Kraftstofftank 17, in welcher Kraftstoff zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 zwischengespeichert ist. Der Kraftstofftank 17 kann über einen Filter 18, beispielsweise einen Aktivkohlefilter, in Richtung der Außenumgebung und/oder des Ansaugtrakts 12 entlüftet werden. Zudem kann es vorgesehen sein, den Filter 18 mit Frischluft zu spülen, die nach dem Durchströmen des Filters 18 dem Ansaugtrakt 12 zugeführt wird.
-
Zu diesem Zweck ist eine Entlüftungsleitung 19 mit einem ihr zugeordneten Entlüftungsventil 20 vorgesehen. Auch das Maschinengehäuse 2 kann in Richtung des Ansaugtrakts 12 entlüftbar sein. Zu diesem Zweck ist beispielsweise ein Entlüftungskanal 21 vorgesehen, welcher in dem Zylinderkurbelgehäuse 3 integriert ausgeführt sein kann. Der Entlüftungskanal 21 ist über einen Fluidabscheider 22 mit dem Ansaugtrakt 12, beispielsweise dem Saugrohr 16 stromabwärts des Verdichters 14 verbunden.
-
Das in dem Fluidabscheider 22 abgeschiedene Fluid, insbesondere Schmiermittel, wird über eine Fluidleitung 23 erneut einem Schmiermittelsumpf 24 der Brennkraftmaschine 1 zugeführt, welcher in dem Zylinderkurbelgehäuse 3, nämlich in dem Kurbelraum 8, vorliegt. In der Fluidleitung 23 kann ein Rückschlagventil 25 vorgesehen sein, welches lediglich eine Strömung des Fluids in Richtung des Schmiermittelsumpfs 24, also in Richtung der Pfeile 26, zulässt.
-
Neben dem Fluidabscheider 22 kann ein weiterer Fluidabscheider 27 vorgesehen sein, welcher stromaufwärts des Fluidabscheiders 22 in dem Entlüftungskanal 21 vorliegt. Beispielsweise ist der Fluidabscheider 27 als Grobabscheider und der Fluidabscheider 22 als Feinabscheider ausgestaltet. Auch dem Fluidabscheider 27 ist eine Fluidleitung 28 mit einem Rückschlagventil 29 zugeordnet, über welche das Fluid in Richtung des Pfeils 30 dem Schmiermittelsumpf 24 zugeführt werden kann. Bevorzugt mündet die Fluidleitung 28 unterhalb eines Fluidspiegels und die Fluidleitung 23 oberhalb eines Fluidspiegels in den Schmiermittelsumpf 24 ein.
-
In dem Entlüftungskanal 21 kann ein Rückschlagventil 31 vorgesehen sein, welches eine Fluidströmung lediglich in Richtung des Ansaugtrakts 12, also in Richtung des Pfeils 32, zulässt. Analog hierzu kann auch der Entlüftungsleitung 19 ein Rückschlagventil 33 zugeordnet sein. Dieses lässt eine Fluidströmung lediglich in Richtung der Pfeile 34 zu.
-
Weiterhin kann das Maschinengehäuse 2, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Zylinderkopf 4, über eine lösbar angeschlossene Schlauchleitung 35 in Richtung des Ansaugtrakts 12 entlüftet oder aus Richtung des Ansaugtrakts 12 belüftet werden. Die Schlauchleitung 35 ist über eine Ventileinrichtung 36 an den Zylinderkopf 4 strömungstechnisch angeschlossen. In der Ventileinrichtung 36 können ein Rückschlagventil 37 und/oder eine Drossel 38 vorliegen. Das Rückschlagventil 37 lässt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Fluidströmung lediglich in Richtung des Pfeils 39, also in Richtung des Zylinderkopfs 4, zu, sodass lediglich ein Belüften des Zylinderkopfs 4 vorgesehen ist.
-
Die Schlauchleitung 35 ist auf ihrer der Ventileinrichtung 36 abgewandten Seite an den Ansaugtrakt 12 angeschlossen. Über die Ventileinrichtung 36 ist beispielsweise die Entlüftungsleitung 19 an die Schlauchleitung 35 strömungstechnisch angeschlossen. Über die Schlauchleitung 35 kann insoweit zum einen ein Entlüften des Kraftstofftanks 17 oder ein Spülen des Filters 18 und zum anderen ein Belüften des Zylinderkopfs 4 erfolgen. Entsprechend kann, wie hier durch den Pfeil 40 angedeutet, in der Schlauchleitung 35 Fluid in beide Richtungen strömen, also sowohl hin zu dem Ansaugtrakt 12, als auch hin zu dem Zylinderkopf 4. Zur Diagnose der Schlauchleitung 35 ist dieser ein Drucksensor 41 zugeordnet. Mittels des Drucksensors 41 kann ein Istdruck in der Schlauchleitung 35 ermittelt werden.
-
Die 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches die Vorgehensweise im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1, insbesondere zur Diagnose der Schlauchleitung 35, wiedergibt. Im Rahmen einer Operation 42 ist es zunächst vorgesehen, mittels des Drucksensors 41 einen Istdruck in der Schlauchleitung 35 zu ermitteln. Ebenfalls im Rahmen der Operation 42 wird ein Istwert gleich dem Istdruck gesetzt. Im Rahmen einer Operation 43 wird nun der Istwert bandpassgefiltert, also durch einen Bandpassfilter geführt. Der auf diese Art und Weise erlangte Istwert wird im Rahmen einer Operation 44 vorzeichenbereinigt und/oder quadriert. Der wiederum auf diese Art und Weise erhaltene Istwert wird über der Zeit mittels eines Tiefpassfilters gefiltert, sodass sich ein Istfilterwert ergibt. Dies ist im Rahmen einer Operation 45 vorgesehen.
-
In analoger Art und Weise wird für einen Modelldruck vorgegangen, welcher im Rahmen einer Operation 46 aus wenigstens einer Zustandsgröße ermittelt wird. Die Zustandsgröße ist beispielsweise der Massenstrom des durch den Ansaugtrakt 12 strömenden Frischgases. Der Modelldruck liegt insoweit als Funktion des Massenstroms vor. Nachfolgend wird ein Modellwert gleich dem Modelldruck gesetzt. Anstelle des Massenstroms kann selbstredend auch der äquivalente Volumenstrom herangezogen werden.
-
Dieser Modellwert wird im Rahmen einer Operation 47 bandpassgefiltert, wobei beispielsweise der dabei verwendete Bandpassfilter denselben Durchlassbereich, also dieselbe Untergrenze sowie dieselbe Obergrenze des Durchlassbereichs aufweist, wie der im Rahmen der Operation 43 verwendete Bandpassfilter. Der auf diese Art und Weise erlangte Modellwert wird im Rahmen einer Operation 48 vorzeichenbereinigt und/oder quadriert. Dabei wird dieselbe Vorgehensweise herangezogen wie für den Istwert im Rahmen der Operation 44. Der wiederum erlangte Modellwert wird im Rahmen einer Operation 49 mittels des Tiefpassfilters gefiltert, woraus sich ein Modellfilterwert ergibt.
-
In einer Operation 50 wird ein Druckquotient ermittelt, wobei dies für das vorliegende Ausführungsbeispiel durch Division des Istfilterwerts durch den Modellfilterwert erfolgt. Anschließend wird anhand des so erhaltenen Druckquotients auf den Zustand der Schlauchleitung 35 und/oder des Luftfilters 13 geschlossen. Beispielsweise wird bei einem Druckquotient, der kleiner als ein erster Grenzwert ist, auf einen mechanischen Defekt der Schlauchleitung 35 und/oder eine Entfernung der Schlauchleitung 35 erkannt. Dagegen wird bei einem Druckquotient, der größer ist als ein zweiter Grenzwert, auf eine hohe Beladung des Luftfilters 13 erkannt. Vorzugsweise ist der erste Grenzwert kleiner als eins, während der zweite Grenzwert größer als eins ist. Insbesondere ist jedoch der zweite Grenzwert größer als der erste Grenzwert.
-
Mithilfe der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise kann eine äußerst zuverlässige Diagnose der Schlauchleitung 35 und/oder des Luftfilters 13 vorgenommen werden, sodass ein mechanischer Defekt beziehungsweise eine Entfernung der Schlauchleitung 35 einerseits und eine hohe Beladung des Luftfilters 13 andererseits rasch und effizient erkannt werden können.
