DE102016206287A1

DE102016206287A1 - Method for regulating a pressure in a crankcase

Info

Publication number: DE102016206287A1
Application number: DE102016206287.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Riemay; Volker Kirschner; Robert Lepper
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2017-10-19
Also published as: EP3236029A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Druckes (26) auf einen Zieldruck (27) in einem Kurbelgehäuse (14) einer Brennkraftmaschine (10) mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung (18), wobei die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung (18) eine Saugleitung (20), durch welche Blow-By-Gas (16) aus dem Kurbelgehäuse (14) abgeleitet werden kann, eine durch einen Elektroantrieb (28) angetriebene Pumpvorrichtung (22), eine Ölnebelabscheideeinrichtung (24) und ein Druckregelventil (82) umfasst, und wobei die Pumpvorrichtung (22), die Ölnebelabscheideeinrichtung (24) und das Druckregelventil (82) in der Saugleitung (20) angeordnet sind Um den Energieverbrauch zu reduzieren wird vorgeschlagen, dass eine Drehzahl des Elektroantriebes (28) geregelt und/oder gesteuert wird, dass die Drehzahl der Elektroantriebes (28) als Stellgröße (14) für die Regelung (25) des Druckes (26) in dem Kurbelgehäuse (14) verwendet wird, dass mindestens ein Leistungsparameter des Elektroantriebs (28) ausgewertet wird, um Schaltvorgänge des Druckregelventils (82) zu erkennen, und dass der Druck (26) im Kurbelgehäuse (14) derart geregelt wird, dass das Druckregelventil (82) regelmäßig öffnet und schließt.The invention relates to a method for regulating a pressure (26) to a target pressure (27) in a crankcase (14) of an internal combustion engine (10) with a crankcase ventilation device (18), wherein the crankcase ventilation device (18) has a suction line (20) through which Blow-by gas (16) can be derived from the crankcase (14), a driven by an electric drive (28) pumping device (22), a Ölnebelabscheideeinrichtung (24) and a pressure regulating valve (82), and wherein the pumping device (22 ), the Ölnebelabscheideeinrichtung (24) and the pressure control valve (82) in the suction line (20) are arranged in order to reduce energy consumption, it is proposed that a speed of the electric drive (28) is controlled and / or controlled that the speed of the electric drive ( 28) is used as a control variable (14) for the control (25) of the pressure (26) in the crankcase (14) that at least one performance parameter of the Elektroantri ebs (28) is evaluated to detect switching operations of the pressure regulating valve (82), and that the pressure (26) in the crankcase (14) is controlled so that the pressure regulating valve (82) opens and closes regularly.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Druckes auf einen Zieldruck in einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, wobei die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung eine Saugleitung, durch welche Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse abgeleitet werden kann, eine durch einen Elektroantrieb angetriebene Pumpvorrichtung, eine Ölnebelabscheideeinrichtung und ein Druckregelventil umfasst, und wobei die Pumpvorrichtung, die Ölnebelabscheideeinrichtung und das Druckregelventil in der Saugleitung angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, wobei ein solches Verfahren durchgeführt wird. The invention relates to a method for controlling a pressure to a target pressure in a crankcase of an internal combustion engine with a crankcase ventilation device, wherein the crankcase ventilation means a suction line through which blow-by gas can be derived from the crankcase, driven by an electric drive pumping device, a Ölnebelabscheideeinrichtung and a pressure regulating valve, and wherein the pumping device, the oil mist separating device and the pressure regulating valve are arranged in the suction line. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine with a crankcase ventilation device, wherein such a method is performed.

Bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Hubkolben-Brennkraftmaschinen, tritt aufgrund der nicht perfekten Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderwand ein sogenannter Blow-by-Gasstrom auf. Diese Blow-by-Gase gelangen dadurch ins Kurbelgehäuse und müssen daher aus dem Kurbelgehäuse wieder abgelassen werden. Dabei ist entscheidend, dass der Druck im Kurbelgehäuse innerhalb bestimmter Grenzen bleibt. Ein zu hoher Druck im Kurbelgehäuse kann dazu führen, dass Öl aus dem Kurbelgehäuse durch Dichtungen aus dem Motorblock austritt. Ein zu niedriger Druck kann dazu führen, dass durch die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung Öl aus dem Kurbelgehäuse abgesaugt wird. Beide Fälle sind unerwünscht, daher ist der Druck im Kurbelgehäuse innerhalb bestimmter Grenzen zu halten.In internal combustion engines, in particular reciprocating internal combustion engines, a so-called blow-by gas flow occurs due to the imperfect sealing between the piston and the cylinder wall. These blow-by gases enter the crankcase and therefore have to be drained from the crankcase again. It is crucial that the pressure in the crankcase remains within certain limits. Too high pressure in the crankcase may cause oil to leak from the crankcase through seals from the engine block. Too low a pressure can cause the crankcase breather to suck oil out of the crankcase. Both cases are undesirable, therefore, the pressure in the crankcase is to be kept within certain limits.

Die aus dem Kurbelgehäuse abgeleiteten Blow-by-Gase enthalten üblicherweise einen Ölnebel, der in einer Ölnebelabscheideeinrichtung abgetrennt werden muss, wenn der Ölverlust durch die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung minimiert werden soll. Für die Ölnebelabscheideeinrichtung wird ein gewisser Differenzdruck benötigt, der bei nicht aufgeladenen Brennkraftmaschinen durch die Druckdifferenz zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine hinter einer Drossel, in der üblicherweise ein Unterdruck herrscht, gegeben ist. Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen steht dieser Unterdruck nicht ausreichend zur Verfügung. Daher sind Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtungen mit zusätzlichen Pumpvorrichtungen bekannt.The derived from the crankcase blow-by gases usually contain an oil mist that must be separated in a Ölnebelabscheideeinrichtung if the oil loss is to be minimized by the crankcase ventilation device. For the Ölnebelabscheideeinrichtung a certain differential pressure is required, which is given in uncharged internal combustion engines by the pressure difference between the crankcase and an intake of the engine behind a throttle, in which there is usually a negative pressure. In supercharged internal combustion engines, this negative pressure is not sufficiently available. Therefore, crankcase breathers with additional pumping devices are known.

Aus der DE 10 2006 024 816 A1 ist beispielsweise eine solche Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung mit einer zusätzlichen Pumpvorrichtung bekannt. Die Leistung der Pumpvorrichtung muss allerdings geregelt werden, damit der Druck im Kurbelgehäuse nicht aus den erlaubten Grenzen läuft. Daher ist üblicherweise eine Druckmesseinrichtung im Kurbelgehäuse vorgesehen. From the DE 10 2006 024 816 A1 For example, such a crankcase ventilation device with an additional pumping device is known. However, the performance of the pumping device must be regulated so that the pressure in the crankcase does not run out of the allowed limits. Therefore, usually a pressure measuring device is provided in the crankcase.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform eines Verfahrens zur Regelung eines Druckes auf einen Zieldruck in einem Kurbelgehäuse bereitzustellen, das sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass auf eine Druckmesseinrichtung im Kurbelgehäuse verzichtet werden kann und/oder Energie eingespart werden kann. The present invention has for its object to provide an improved or at least other embodiment of a method for controlling a pressure to a target pressure in a crankcase, which is particularly characterized by the fact that can be dispensed with a pressure measuring device in the crankcase and / or energy can be saved ,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Leistung des Elektroantriebs und damit die Pumpleistung der Pumpvorrichtung auf einem Niveau zu halten, das das Druckregelventil zwar eingreifen muss, aber nicht zu oft eingreifen muss, so dass wenig Energie verschwendet wird. Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass eine Drehzahl des Elektroantriebes geregelt und/oder gesteuert wird, dass die Drehzahl des Elektroantriebes als Stellgröße für die Regelung des Druckes in dem Kurbelgehäuse verwendet wird, dass mindestens ein Leistungsparameter des Elektroantriebes ausgewertet wird, um Schaltvorgänge des Druckregelventils zu erkennen, und dass der Druck in dem Kurbelgehäuse derart geregelt wird, dass das Druckregelventil regelmäßig öffnet und schließt. Wenn die Leistung der Pumpvorrichtung derart geregelt wird, dass das Druckregelventil regelmäßig öffnet und schließt, liegt der Druck im Kurbelgehäuse nahe dem Zieldruck. Gleichzeitig wird eine übermäßige Energieverschwendung verhindert. Ferner wird kein zusätzlicher Drucksensor innerhalb des Kurbelgehäuses benötigt. The invention is based on the general idea to keep the performance of the electric drive and thus the pumping power of the pumping device at a level that must indeed engage the pressure control valve, but does not have to intervene too often, so that little energy is wasted. According to the invention, it is provided that a speed of the electric drive is controlled and / or controlled that the speed of the electric drive is used as a control variable for the control of the pressure in the crankcase that at least one performance parameter of the electric drive is evaluated to detect switching operations of the pressure control valve , And that the pressure in the crankcase is controlled so that the pressure regulating valve opens and closes regularly. When the power of the pumping device is controlled so that the pressure regulating valve opens and closes regularly, the pressure in the crankcase is close to the target pressure. At the same time, excessive waste of energy is prevented. Furthermore, no additional pressure sensor within the crankcase is needed.

In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter einem Leistungsparameter des Elektroantriebs ein Parameter verstanden, der die vom Elektroantrieb abgegebene oder aufgenommene Leistung zumindest mit bestimmt. Insbesondere sind Leistungsparameter des Elektroantriebes ein dem Elektroantrieb zugeleiteter Strom, vorzugsweise ein zeitlich gemittelter elektrischer Strom, eine am Elektroantrieb anliegende elektrische Spannung, vorzugsweise eine zeitlich gemittelte elektrische Spannung, eine elektrische Leistungsaufnahme des Elektroantriebs, vorzugsweise eine zeitlich gemittelte elektrische Leistungsaufnahme, eine Drehzahl des Elektroantriebs und ein Drehmoment des Elektroantriebs. In the description and the appended claims, a performance parameter of the electric drive is understood to mean a parameter which at least also determines the power output or recorded by the electric drive. In particular, performance parameters of the electric drive are a current supplied to the electric drive, preferably a time-average electric current, an electrical voltage applied to the electric drive, preferably a time-averaged electrical voltage, an electrical power consumption of the electric drive, preferably a time-averaged electric power consumption, a rotational speed of the electric drive and a torque of the electric drive.

Beim Schließen des Druckregelventils wird der Volumenstrom gestoppt, dadurch wird der Elektroantrieb stärker belastet. Folglich steigt ein Stromistwert und/oder ein Drehzahlistwert des Elektroantriebs sinkt. Beim Öffnen des Druckregelventils verhalten sich Stromistwert und Drehzahlistwert umgekehrt. Das heißt, der Stromistwert sinkt, und der Drehzahlistwert steigt. Deshalb kann durch die Überwachung mindestens eines Leistungsparameters des Elektroantriebes erkannt werden, wenn das Druckregelventil schaltet, also öffnet oder schließt.When closing the pressure control valve, the volume flow is stopped, thereby the electric drive is more heavily loaded. As a result, an actual current value and / or an actual speed value of the electric drive increases. When opening the pressure control valve, the actual current value and the actual speed value behave inversely. That is, the actual current value decreases, and the Actual speed increases. Therefore, by monitoring at least one performance parameter of the electric drive can be detected when the pressure control valve switches, so opens or closes.

In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter einem Stromistwert ein gemessener Wert des dem Elektroantrieb zugeleiteten Stroms verstanden. Ferner wird unter einem Drehzahlistwert ein gemessener Wert der entsprechenden Drehzahl verstanden.In the description and the appended claims, an actual current value is understood to mean a measured value of the current supplied to the electric drive. Furthermore, a speed actual value is understood to mean a measured value of the corresponding speed.

In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter einem regelmäßigen Öffnen und/oder Schließen des Druckregelventils verstanden, dass das Druckregelventil mindestens einmal alle 10 Sekunden öffnet und/oder schließt. Vorzugsweise kann die Regelung derart eingestellt sein, dass das Druckregelventil mehr als einmal pro 5 Sekunden, besonders bevorzugt mehr als einmal je Sekunde öffnet und/oder schließt. In the description and the appended claims, regular opening and / or closing of the pressure regulating valve means that the pressure regulating valve opens and / or closes at least once every 10 seconds. Preferably, the control can be set such that the pressure regulating valve opens and / or closes more than once per 5 seconds, more preferably more than once per second.

Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass der Druck im Kurbelgehäuse derart geregelt wird, dass ein Verhältnis zwischen Öffnungszeiten und Schließzeiten des Druckregelventils größer als 50 %, bevorzugt größer als 80 % ist, wobei das Druckregelventil bei einem Verhältnis von 100 % dauerhaft geöffnet wäre, und dass das Verhältnis kleiner als 100 % ist. Dadurch kann erreicht werden, dass der Druck im Kurbelgehäuse zwar nahe dem Zieldruck ist, aber wenig Leistung der Pumpvorrichtung verschwendet wird. Je geringer der Anteil der Schließzeiten des Druckregelventils ist, desto geringer ist der Anteil der verschwendeten Leistung. Falls das Druckregelventil nie schließt, kann allerdings nicht sichergestellt sein, dass der Druck im Kurbelgehäuse nicht unzulässig hohe Werte annimmt.A favorable possibility provides that the pressure in the crankcase is controlled such that a ratio between opening times and closing times of the pressure regulating valve is greater than 50%, preferably greater than 80%, the pressure regulating valve would be permanently opened at a ratio of 100%, and that the ratio is less than 100%. As a result, it can be achieved that the pressure in the crankcase is close to the target pressure but little power is wasted on the pump device. The smaller the proportion of closing times of the pressure regulating valve, the lower the proportion of wasted power. If the pressure control valve never closes, however, it can not be ensured that the pressure in the crankcase does not assume inadmissibly high values.

Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass ein Stromistwert des Elektroantriebs, der einen dem Elektroantrieb zugeleiteten Strom entspricht, oder ein zeitlicher Verlauf des Stromistwerts ausgewertet wird, um zu erkennen, wenn das Druckregelventil schaltet. Durch den Schaltvorgang des Druckregelventils ändern sich die Druckverhältnisse an der Pumpvorrichtung. Dadurch wird das von der Pumpvorrichtung benötigte Drehmoment verändert, was wiederum Auswirkungen auf den Stromistwert des Elektroantriebs hat. Folglich kann durch die Überwachung des Stromistwertes erkannt werden, wenn das Druckregelventil schaltet.Another favorable possibility provides that an actual current value of the electric drive, which corresponds to a current supplied to the electric drive, or a time profile of the current actual value is evaluated to detect when the pressure control valve switches. By switching the pressure control valve, the pressure conditions change at the pumping device. As a result, the torque required by the pumping device is changed, which in turn has an effect on the actual current value of the electric drive. Consequently, it can be detected by monitoring the actual current value when the pressure control valve switches.

Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass ein Drehzahlistwert des Elektroantriebs oder ein zeitlicher Verlauf des Drehzahlistwerts ausgewertet wird, um zu erkennen, wenn das Druckregelventil schaltet. Durch die Schaltvorgänge des Druckregelventils ändern sich die Druckverhältnisse an der Pumpvorrichtung, wodurch die Drehzahl der Pumpvorrichtung beeinflusst wird. Daher ist an dem Drehzahlistwert des Elektroantriebs, der mit der Drehzahl der Pumpvorrichtung gekoppelt ist, erkennbar, wenn das Druckregelventil schaltet. A particularly favorable possibility provides that a speed actual value of the electric drive or a time profile of the speed actual value is evaluated to detect when the pressure control valve switches. By the switching operations of the pressure control valve, the pressure conditions change at the pumping device, whereby the rotational speed of the pumping device is influenced. Therefore, it can be seen from the actual speed of the electric drive, which is coupled to the speed of the pumping device, when the pressure regulating valve switches.

Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass ein von der Brennkraftmaschine vermutlich erzeugter Blow-by-Gasvolumenstrom aus einer Drehzahl der Brennkraftmaschine und einem von der Brennkraftmaschine erzeugtem Drehmoment bestimmt wird, und dass ein Drehzahlschätzwert bestimmt wird, der anhand des von der Brennkraftmaschine vermutlich erzeugten Blow-by-Gasvolumenstroms bestimmt wird, so dass ein von der Pumpvorrichtung vermutlich geförderter Volumenstrom mit dem von der Brennkraftmaschine vermutlich erzeugten Blow-by-Gasvolumenstrom übereinstimmt. Auf diese Weise können dynamische Änderungen der Leistungsdaten der Brennkraftmaschine, die Einfluss auf die erzeugte Menge an Blow-by-Gas haben, sehr schnell berücksichtigt werden. Dadurch können solche Änderungen in der erzeugten Menge der Blow-by-Gas schneller ausgeglichen werden, als alleine durch die Regelung anhand des Verhaltens des Druckregelventils.An advantageous solution provides that a blow-by gas volume flow which is presumably generated by the internal combustion engine is determined from a rotational speed of the internal combustion engine and a torque generated by the internal combustion engine, and a speed estimated value is determined which is based on the blow-by gas presumably generated by the internal combustion engine. By gas volume flow is determined so that a probably funded by the pumping device flow corresponds to the probably generated by the internal combustion engine blow-by gas volume flow. In this way, dynamic changes in the performance data of the internal combustion engine, which have an influence on the generated amount of blow-by gas, can be taken into account very quickly. As a result, such changes in the amount of blow-by gas generated can be compensated for faster than solely by the control of the behavior of the pressure control valve.

Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass aus dem Blow-by-Gasvolumenstrom unter Berücksichtigung von Kennlinien der Pumpvorrichtung und der Ölnebelabscheideeinrichtung der Drehzahlschätzwert ermittelt wird. Aus dem Blow-by-Gasvolumenstrom, der aus dem Kurbelgehäuse abgeleitet werden muss, kann mit Hilfe der Kennlinie der Ölnebelabscheideeinrichtung bestimmt werden, wie groß die an der Ölnebelabscheideeinrichtung abfallende Druckdifferenz ist. Aus dieser Druckdifferenz, dem gegebenen Blow-by-Gasvolumenstrom und dem gewünschten Zieldruck im Kurbelgehäuse kann daher mit Hilfe der Kennlinie der Pumpvorrichtung bestimmt werden, wie groß die Drehzahl der Pumpvorrichtung sein muss. Die Regelung des Druckes anhand des Schaltverhaltens des Druckregelventils korrigiert dann lediglich Abweichungen in den Kennlinien der Pumpvorrichtung und der Ölnebelabscheideeinrichtung, welche aufgrund von Fertigungstoleranzen und Alterung entstehen und Abweichungen des Blow-by-Gasvolumenstroms in der Brennkraftmaschine, die aufgrund von Fertigungstoleranzen und Alterungen entstehen. A further advantageous solution provides that from the blow-by gas volume flow, taking into account characteristics of the pump device and the Ölnebelabscheideeinrichtung the speed estimated value is determined. From the blow-by gas volume flow, which must be derived from the crankcase, it can be determined with the help of the characteristic curve of the oil mist separator, how large the pressure drop across the oil mist separator is. From this pressure difference, the given blow-by gas volume flow and the desired target pressure in the crankcase can therefore be determined with the help of the characteristic of the pumping device, how large the speed of the pumping device must be. The regulation of the pressure based on the switching behavior of the pressure control valve then corrects only deviations in the characteristics of the pumping device and the Ölnebelabscheideeinrichtung, which arise due to manufacturing tolerances and aging and deviations of the blow-by gas volume flow in the internal combustion engine, which arise due to manufacturing tolerances and aging.

Eine günstige Variante sieht vor, dass eine Steuereinrichtung, welche die Drehzahl des Elektroantriebs steuert und/oder regelt, ein Drehzahlsollwert zugeführt wird, der einen Drehzahlkorrekturwert umfasst. Mit Hilfe des Drehzahlkorrekturwerts kann die Regelung Einfluss auf die Drehzahl des Elektroantriebs nehmen und somit den Druck im Kurbelgehäuse beeinflussen.A favorable variant provides that a control device, which controls and / or regulates the rotational speed of the electric drive, is supplied with a speed setpoint, which comprises a speed correction value. With the aid of the speed correction value, the control can influence the speed of the electric drive and thus influence the pressure in the crankcase.

Eine besonders günstige Variante sieht vor, dass sich der Drehzahlsollwert aus dem Drehzahlschätzwert und einem Drehzahlkorrekturwert zusammensetzt. Mit Hilfe des Drehzahlschätzwertes kann eine grobe Abstimmung der Drehzahl des Elektroantriebs erfolgen, die allerdings den Vorteil hat, dass sie sehr schnell auf unterschiedliche Lastanforderungen der Brennkraftmaschine reagieren kann. Mit Hilfe des Drehzahlkorrekturwerts, der durch die Regelung anhand des Schaltverhaltens des Druckregelventils hinzukommt, kann die zwar schnelle aber ungenaue Regelung mittels des Drehzahl-Schätzwerts ausgeglichen werden.A particularly favorable variant provides that the speed setpoint from the Speed estimation and a speed correction value composed. With the help of the speed estimate, a coarse tuning of the speed of the electric drive can take place, which, however, has the advantage that it can react very quickly to different load requirements of the internal combustion engine. By means of the speed correction value, which is added by the control based on the switching behavior of the pressure control valve, although the fast but inaccurate control can be compensated by means of the speed estimate.

Ferner beruht die Erfindung auf dem allgemeinen Gedanken, eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung und einer Steuereinrichtung vorzusehen, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9 durchführt. Dadurch übertragen sich die Vorteile des vorstehend beschriebenen Verfahrens auf die Brennkraftmaschine, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Further, the invention is based on the general idea to provide an internal combustion engine with a crankcase ventilation device and a control device, which is designed such that it carries out a method according to any one of claims 1-9. As a result, the advantages of the method described above are transferred to the internal combustion engine, to the above description of which reference is made.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically

1 eine Prinzipskizze einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, 1 a schematic diagram of an internal combustion engine with a crankcase ventilation device,

2 eine Prinzipskizze einer Drehzahlregelung eines Elektroantriebs, 2 a schematic diagram of a speed control of an electric drive,

3 eine Prinzipskizze einer Regelung eines Druckes in einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, 3 a schematic diagram of a regulation of a pressure in a crankcase of the internal combustion engine according to the first embodiment of the invention,

4 eine Prinzipskizze einer Bestimmung einer Druckdifferenz in der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung anhand von Leistungsparametern des Elektroantriebs, 4 a schematic diagram of a determination of a pressure difference in the crankcase ventilation device based on performance parameters of the electric drive,

5 eine Prinzipskizze einer Regelung des Druckes im Kurbelgehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, 5 a schematic diagram of a control of the pressure in the crankcase according to a second embodiment of the invention,

6 eine Prinzipskizze einer Regelung des Druckes in dem Kurbelgehäuse gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine berücksichtigt wird, 6 a schematic diagram of a regulation of the pressure in the crankcase according to a third embodiment of the invention, wherein an operating point of the internal combustion engine is taken into account,

7 eine Prinzipskizze einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, 7 1 is a schematic diagram of an internal combustion engine with a crankcase ventilation device according to a fourth embodiment of the invention,

5 eine Prinzipskizze einer Steuerung der Antriebsleistung eines Elektroantriebes unter Berücksichtigung des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine, und 5 a schematic diagram of a control of the drive power of an electric drive, taking into account the operating point of the internal combustion engine, and

5 eine Prinzipskizze einer Regelung eines Druckes im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, wobei Schaltvorgänge eines Druckregelventils berücksichtigt werden. 5 a schematic diagram of a regulation of a pressure in the crankcase of the internal combustion engine according to a fifth embodiment of the invention, wherein switching operations of a pressure control valve are taken into account.

Eine in 1 dargestellte Brennkraftmaschine 10 weist eine Aufladeeinrichtung 12, insbesondere einen Turbolader auf. Ferner weist die Brennkraftmaschine 10 ein Kurbelgehäuse 14 auf, in welchem sich im Betrieb der Brennkraftmaschine 10 Blow-by-Gase 16 ansammeln. Um die Blow-by-Gase 16 aus dem Kurbelgehäuse 14 abzuleiten, weist die Brennkraftmaschine 10 eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 18 auf. An in 1 illustrated internal combustion engine 10 has a charging device 12 , in particular a turbocharger on. Furthermore, the internal combustion engine 10 a crankcase 14 on, in which in the operation of the internal combustion engine 10 Blow-by gases 16 accumulate. To the blow-by gases 16 from the crankcase 14 deduce, points the internal combustion engine 10 a crankcase ventilation device 18 on.

Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 18 weist eine Saugleitung 20 auf, durch welche Blow-by-Gase 16 aus dem Kurbelgehäuse 14 abgeleitet werden können. Ferner weist die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 18 eine Pumpvorrichtung 22 und eine Ölnebelabscheideeinrichtung 24 auf, welche beispielsweise als Impaktor ausgebildet ist. Die Pumpvorrichtung 22 und die Ölnebelabscheideeinrichtung 24 sind in der Saugleitung 20 angeordnet, so dass die durch die Saugleitung 20 abgeführten Blow-by-Gase 16 von Ölnebel befreit und durch die Pumpvorrichtung 22 angetrieben werden können. The crankcase ventilation device 18 has a suction line 20 on, by which blow-by gases 16 from the crankcase 14 can be derived. Furthermore, the crankcase ventilation device 18 a pumping device 22 and an oil mist separator 24 on, which is designed for example as an impactor. The pumping device 22 and the oil mist separator 24 are in the suction line 20 arranged so that through the suction line 20 discharged blow-by gases 16 freed of oil mist and through the pumping device 22 can be driven.

Ein Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 der Brennkraftmaschine 10 sollte in einem gewissen Bereich liegen. Sowohl beim Überschreiten als auch beim Unterschreiten dieses Bereiches können Störungen im Betrieb der Brennkraftmaschine 10 auftreten. Daher ist eine Regelung 25 des Druckes 26 auf einen Zieldruck 27, im Folgenden auch Druckregelung 25 genannt, vorgesehen. Eine erste Ausführungsform der Druckregelung 25 ist in den 1 bis 3 dargestellt. A pressure 26 in the crankcase 14 the internal combustion engine 10 should be in a certain range. Both when exceeding and falling below this range can disturbances in the operation of the internal combustion engine 10 occur. Therefore, a regulation 25 of the pressure 26 on a target pressure 27 , hereinafter also pressure control 25 called, provided. A first embodiment of the pressure control 25 is in the 1 to 3 shown.

Die Pumpvorrichtung 22 ist vorzugsweise als Seitenkanalverdichter ausgebildet und durch einen Elektroantrieb 28 angetrieben. Der Elektroantrieb 28 weist eine Drehzahlregelung 30 auf, wie sie beispielsweise in 2 dargestellt ist. Die Drehzahlregelung 30 weist ein übliches Regelschema 32 auf, beispielsweise ein Proportional-Integral-(PI), oder Proportional-Differential-(PD) oder ein Proportional-Integral-Differential-(PID)Regelschema 32 auf. Die Drehzahlregelung 30 des Elektroantriebs 28 erfolgt folgendermaßen. Zunächst wird ein Drehzahlistwert 34 des Elektroantriebs 28 bestimmt, der dem Wert der Drehzahl des Elektroantriebes 28 entspricht. Vorzugsweise wird der Drehzahlistwert 34 gemessen. Der Drehzahlistwert 34 wird mit einem Drehzahlsollwert 36 verglichen, welcher als Eingangswert für die Drehzahlregelung 30 dient. Aus der Differenz zwischen dem Drehzahlistwert 34 und dem Drehzahlsollwert 36 wird eine Regelabweichung 38 bestimmt. Aus der Regelabweichung 38 wird mit Hilfe des Regelschemas 32 ein neuer Wert für eine Stellgröße 40 ermittelt, welche einem Motorregler 42 zugeführt wird, der wiederum den Elektroantrieb 28 ansteuert. Als Stellgrößen 40 können beispielsweise Pulsweitenmodulation, eine elektrische Spannung oder ähnliches verwendet werden. The pumping device 22 is preferably designed as a side channel compressor and by an electric drive 28 driven. The electric drive 28 has a speed control 30 on, as for example in 2 is shown. The speed control 30 has a standard control scheme 32 for example, a proportional-integral (PI), or proportional-differential (PD) or a proportional-integral-derivative (PID) control scheme 32 on. The speed control 30 of the electric drive 28 takes place as follows. First, a speed actual value 34 of the electric drive 28 determines the value of the speed of the electric drive 28 equivalent. Preferably, the actual speed value 34 measured. The actual speed value 34 is with a speed setpoint 36 compared, which as an input value for the speed control 30 serves. From the difference between the actual speed value 34 and the speed reference 36 becomes a control deviation 38 certainly. From the control deviation 38 is using the rule scheme 32 a new value for a manipulated variable 40 determines which a motor controller 42 is fed, in turn, the electric drive 28 controls. As manipulated variables 40 For example, pulse width modulation, electrical voltage or the like can be used.

Für die eigentliche Druckregelung 25 des Druckes 26 in dem Kurbelgehäuse 14 dient der Drehzahlsollwert 36 als Stellgröße 41. Die Druckregelung 25 gemäß der ersten Ausführungsform erfolgt folgendermaßen. Anhand des vorliegenden Drehzahlsollwerts 36 wird ein Stromsollwert 44 ermittelt. Der Stromsollwert 44 entspricht einem Stromwert, der typischerweise dem Elektroantrieb zugeführt werden muss, um den Drehzahlsollwert 36 unter normalen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 zu halten. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einem bestimmten Blow-by-Gasvolumenstrom 46, der abgeführt werden muss, eine Drehzahl der Pumpvorrichtung 22 ausreichend ist, um diesen Blow-by-Gasvolumenstrom 46 abzuführen. Solange die Pumpvorrichtung 22 immer die gleiche Druckdifferenz überwinden muss beim Abführen des Blow-by-Gasvolumenstroms 46, sollte der zum Antreiben der Pumpvorrichtung 22 benötigte Strom, also der Stromistwert 48, konstant sein. Wenn also im Kurbelgehäuse 14 der gewünschte Zieldruck 27 vorliegt, sollte sich der Stromsollwert 44 einstellen. Weicht der Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 vom Zieldruck 27 ab, sollte sich auch der Stromistwert 48 vom Stromsollwert 44 unterscheiden.For the actual pressure control 25 of the pressure 26 in the crankcase 14 serves the speed setpoint 36 as a manipulated variable 41 , The pressure control 25 according to the first embodiment is carried out as follows. Based on the current speed setpoint 36 becomes a current setpoint 44 determined. The current setpoint 44 corresponds to a current value that must typically be supplied to the electric drive to the speed setpoint 36 under normal operating conditions of the internal combustion engine 10 to keep. This is based on the consideration that at a certain blow-by gas volume flow 46 which needs to be discharged, a speed of the pumping device 22 is sufficient for this blow-by gas volume flow 46 dissipate. As long as the pumping device 22 always have to overcome the same pressure difference when discharging the blow-by gas volume flow 46 That should be used to power the pumping device 22 required current, ie the current actual value 48 to be constant. So if in the crankcase 14 the desired target pressure 27 is present, should the current setpoint 44 to adjust. Dodges the pressure 26 in the crankcase 14 from the target pressure 27 from, should also be the actual current value 48 from the current setpoint 44 differ.

Der Stromsollwert 44 kann entweder aus theoretischen Kennlinien 45 des Elektroantriebs 28, der Pumpvorrichtung 22 und der Ölnebelabscheideeinrichtung 24 bestimmt werden. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Beziehung zwischen Drehzahlsollwert 36 und Stromsollwert 44 auch experimentell bestimmt werden.The current setpoint 44 can either be from theoretical characteristics 45 of the electric drive 28 , the pumping device 22 and the oil mist separator 24 be determined. Alternatively or additionally, the relationship between the speed setpoint 36 and current setpoint 44 also be determined experimentally.

Für die Druckregelung 25 des Drucks 26 wird nunmehr der Stromistwert 48 mit dem Stromsollwert 44 verglichen und somit eine Regelabweichung 50 bestimmt. Aus der Regelabweichung 50 wird ein Drehzahlkorrekturwert 52 bestimmt 53, der zu dem Drehzahlsollwert 36 addiert wird, um einen neuen Drehzahlsollwert 36 zu ermitteln, welcher der Drehzahlregelung 30 des Elektroantriebs 28 zugeführt wird. Dadurch ist die Regelschleife geschlossen und eine Druckregelung 25 erzielt.For pressure control 25 the pressure 26 now becomes the actual current value 48 with the current setpoint 44 compared and thus a control deviation 50 certainly. From the control deviation 50 becomes a speed correction value 52 certainly 53 , which is the speed setpoint 36 is added to a new speed setpoint 36 to determine which of the speed control 30 of the electric drive 28 is supplied. As a result, the control loop is closed and a pressure control 25 achieved.

Eine in den 4 und 5 dargestellte zweite Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 unterscheidet sich von der in den 1–3 dargestellten ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 dadurch, dass anhand von Leistungsparametern des Elektroantriebs 28 eine Druckdifferenz 51, die sich über die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 18 erstreckt, abgeschätzt wird, um auf den Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 zu schließen und somit eine Regelabweichung 64 zu bestimmen. One in the 4 and 5 illustrated second embodiment of the method for pressure control 25 is different from the one in the 1 - 3 illustrated first embodiment of the method for pressure control 25 in that on the basis of performance parameters of the electric drive 28 a pressure difference 51 , which are about the crankcase ventilation device 18 extends, is estimated to be on the pressure 26 in the crankcase 14 close and thus a control deviation 64 to determine.

Bei der beispielsweise in 4 dargestellten Bestimmung der Druckdifferenz 51, welche an der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 18 anliegt, werden zunächst der Stromistwert 48 und der Drehzahlistwert 34 des Elektroantriebs 28 ausgewertet. Aus dem Stromistwert 48 kann ein vom Elektroantrieb 28 erzeugtes Drehmoment 54 bestimmt werden. Zusammen mit dem Drehzahlistwert 34 des Elektroantriebs 28, aus welchem auf die Drehzahl der Pumpvorrichtung 22 geschlossen werden kann, kann mit Hilfe einer Kennlinie 47 der Pumpvorrichtung 22 eine von der Pumpvorrichtung 22 erzeugte Druckdifferenz 56 ermittelt werden. For example, in 4 illustrated determination of the pressure difference 51 , which on the crankcase ventilation device 18 is present, the current actual value 48 and the actual speed value 34 of the electric drive 28 evaluated. From the actual current value 48 can one from the electric drive 28 generated torque 54 be determined. Together with the actual speed value 34 of the electric drive 28 , from which on the speed of the pumping device 22 can be closed, with the help of a characteristic curve 47 the pumping device 22 one from the pumping device 22 generated pressure difference 56 be determined.

Aus der von der Pumpvorrichtung 22 erzeugten Druckdifferenz 56 und dem Drehzahlistwert 34 des Elektroantriebs 28 und damit der Drehzahl der Pumpvorrichtung 22 kann ein von der Pumpvorrichtung 22 geförderter Volumenstrom 58 abgeschätzt werden. From the pumping device 22 generated pressure difference 56 and the actual speed value 34 of the electric drive 28 and thus the speed of the pumping device 22 can be one of the pumping device 22 delivered volume flow 58 be estimated.

Aus dem von der Pumpvorrichtung 22 geförderten Volumenstrom 58 kann mit Hilfe von Kennlinien 60 der Ölnebelabscheideeinrichtung 24 auf einen an der Ölnebelabscheideeinrichtung 24 abfallenden Druckabfall 62 geschlossen werden.From the pumping device 22 delivered volume flow 58 can with the help of characteristics 60 the Ölnebelabscheideeinrichtung 24 on one at the Ölnebelabscheideeinrichtung 24 falling pressure drop 62 getting closed.

Aus der von der Pumpvorrichtung 22 erzeugten Druckdifferenz 56 und dem an der Ölnebelabscheideeinrichtung 24 anliegenden Druckabfall 62 kann somit auf die über die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 18 anliegende Druckdifferenz 51 geschlossen werden. Da üblicher Weise die Saugleitung 20 in einem Bereich eines Ansaugtrakts der Brennkraftmaschine 10 mündet, in welchem Umgebungsdruck herrscht, kann dadurch auf den Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 geschlossen werden. Somit erfolgt also eine Bestimmung 49 des Drucks 26 im Kurbelgehäuse 14 mit Hilfe von Leistungsparametern des Elektroantriebs 28.From the pumping device 22 generated pressure difference 56 and at the oil mist separator 24 applied pressure drop 62 can thus on the over the crankcase ventilation device 18 applied pressure difference 51 getting closed. As usual, the suction line 20 in an area of an intake tract of the internal combustion engine 10 opens, in which ambient pressure prevails, can thereby on the pressure 26 in the crankcase 14 getting closed. Consequently So a determination is made 49 the pressure 26 in the crankcase 14 with the help of performance parameters of the electric drive 28 ,

Bei der in 5 dargestellten Druckregelung 25 wird zur Bestimmung der Regelabweichung 64 die Bestimmung 49 des Drucks 26 aus den Leistungsparametern des Elektroantriebs 28 durch Vergleich mit dem gewünschten Zieldruck 27 bestimmt. Alternativ kann anstatt eines Zieldruckes 27 vorzugeben, auch eine Solldruckdifferenz 66 angegeben werden, die aus dem Zieldruck 27 ermittelt wird und mit der an der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 18 anliegenden Druckdifferenz 51, die durch die Bestimmung 49 ermittelt wurde, verglichen werden. At the in 5 illustrated pressure control 25 is used to determine the control deviation 64 the determination 49 the pressure 26 from the performance parameters of the electric drive 28 by comparison with the desired target pressure 27 certainly. Alternatively, instead of a target pressure 27 pretend, also a desired pressure difference 66 specified from the target pressure 27 is determined and with the at the crankcase ventilation device 18 applied pressure difference 51 by the provision 49 was compared.

Aus der Regelabweichung 64 wird mit Hilfe eines üblichen Regelschemas 68, das beispielsweise nach einem Proportional-Integral-, Proportional-Differential- oder Proportional-Integral-Differentialverfahrens arbeitet, ein Korrekturwert für die Stellgröße 41 ermittelt, nämlich ein Drehzahlkorrekturwert 52, aus dem ein neuer Drehzahlsollwert 36 ermittelt wird, welcher der Drehzahlregelung 30 des Elektroantriebs 28 zugeführt wird. Durch die Änderung der Drehzahlsollwert 36 ändert sich schließlich auch der Drehzahlistwert 34, wodurch der von der Pumpvorrichtung 22 geförderte Volumenstrom 58 angepasst wird, so dass sich der Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 ändern, insbesondere dem Zieldruck 27 nähern sollte. Durch diese Regelstrecke 70 stellt sich also ein neuer Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 ein.From the control deviation 64 is using a standard rule scheme 68 for example, which uses a proportional-integral, proportional-differential or proportional-integral differential method, a correction value for the manipulated variable 41 determined, namely a speed correction value 52 , from which a new speed setpoint 36 it is determined which of the speed control 30 of the electric drive 28 is supplied. By changing the speed setpoint 36 Finally, the actual speed value also changes 34 , causing the pumping device 22 delivered volume flow 58 is adjusted, so that the pressure 26 in the crankcase 14 change, especially the target pressure 27 should approach. Through this controlled system 70 So there is a new pressure 26 in the crankcase 14 one.

Im Übrigen stimmt die in den 4 und 5 dargestellte zweite Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 mit der in den 1–3 dargestellten ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Incidentally, the right in the 4 and 5 illustrated second embodiment of the method for pressure control 25 with the in the 1 - 3 illustrated first embodiment of the method for pressure control 25 with regard to structure and function, to the above description of which reference is made.

Eine in 6 dargestellte dritte Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 unterscheidet sich von der in den 4 und 5 dargestellten zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 dadurch, dass eine Bestimmung 72 eines Drehzahlschätzwertes 74 vorgenommen wird, um die Druckregelung 25 zu beschleunigen. Aus einer Drehzahl 76 der Brennkraftmaschine 10 und einem Drehmoment 78 der Brennkraftmaschine 10 kann eine Bestimmung 80 eines typischen Blow-by-Gasvolumenstrom 46 erfolgen. Aus dem Blow-by-Gasvolumenstrom 46 kann mit Hilfe der Kennlinien 47 der Pumpvorrichtung 22 der Ölnebelabscheideeinrichtung 24 und des Elektroantriebs 28 der Drehzahlschätzwert 74 ermittelt werden, der notwendig wäre, um den Blow-by-Gasvolumenstrom 46 zu fördern. Der Drehzahlschätzwert 74 wird der Drehzahlregelung 30 des Elektroantriebs 28 zugeführt. Dadurch kann die Drehzahlregelung 30 sehr schnell auf zu erwartende Änderungen des Blow-by-Gasvolumenstroms 46 reagieren, so dass die durch einen Lastwechsel der Brennkraftmaschine 10 verursachten Schwankungen des Blow-by-Gas 16 Aufkommens und der damit verbundenen Druckschwankungen im Kurbelgehäuse 14 verringert werden.An in 6 illustrated third embodiment of the method for pressure control 25 is different from the one in the 4 and 5 illustrated second embodiment of the method for pressure control 25 in that a provision 72 a speed estimate 74 is made to the pressure control 25 to accelerate. From one speed 76 the internal combustion engine 10 and a torque 78 the internal combustion engine 10 can be a determination 80 a typical blow-by gas flow 46 respectively. From the blow-by gas volume flow 46 can with the help of the characteristics 47 the pumping device 22 the Ölnebelabscheideeinrichtung 24 and the electric drive 28 the speed estimate 74 be determined, which would be necessary to the blow-by gas volume flow 46 to promote. The speed estimate 74 becomes the speed control 30 of the electric drive 28 fed. This allows the speed control 30 very fast on expected changes in the blow-by gas volume flow 46 react, so that by a load change of the internal combustion engine 10 caused fluctuations in the blow-by gas 16 Advent and the associated pressure fluctuations in the crankcase 14 be reduced.

Da der Drehzahlschätzwert 74 allerdings nur auf theoretischen Überlegungen basiert, kann dieser vom tatsächlich auftretenden Blow-by-Gasvolumenstrom 46 abweichen. Daher ist eine zusätzliche Regelung des Drucks 26 im Kurbelgehäuse 14 notwendig. Die Bestimmung des Drehzahlkorrekturwerts 52 erfolgt dabei analog zu der Druckregelung 25, wie sie in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist.Since the speed estimate 74 However, based only on theoretical considerations, this can be from the actually occurring blow-by gas volume flow 46 differ. Therefore, an additional regulation of the pressure 26 in the crankcase 14 necessary. The determination of the speed correction value 52 takes place analogously to the pressure control 25 as described in the second embodiment.

Der Drehzahlregelung 30 zugeführte Drehzahlsollwert 36 setzt sich somit zusammen aus einer Summe des Drehzahlschätzwerts 74 und des Drehzahlkorrekturwerts 52. The speed control 30 supplied speed setpoint 36 is thus composed of a sum of the speed estimate 74 and the speed correction value 52 ,

Im Übrigen stimmt die in 6 dargestellte dritte Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 mit der in den 4 und 5 dargestellten zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Incidentally, the in 6 illustrated third embodiment of the method for pressure control 25 with the in the 4 and 5 illustrated second embodiment of the method for pressure control 25 with regard to structure and function, to the above description of which reference is made.

Eine in den 7 und 8 dargestellte vierte Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 unterscheidet sich von der in den 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 dadurch, dass zur Druckregelung 25 des Drucks 26 ein Druckregelventil 82 genutzt wird, welches in der Saugleitung 20 zwischen dem Kurbelgehäuse 14 und der Pumpvorrichtung 22 angeordnet ist. Darüber hinaus wird ein Drehzahlschätzwert 74 analog zur dritten Ausführungsform aus dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 10, insbesondere aus der Drehzahl 76 der Brennkraftmaschine 10 und dem von der Brennkraftmaschine 10 erzeugten Drehmoment 78 bestimmt. Dieser Drehzahlschätzwert 74 wird mit einem Offset erhöht, um Abweichungen vom erwarteten Blow-by-Gasvolumenstrom 46 abfangen zu können. Falls der Blow-by-Gasvolumenstrom 46 zu klein ist, fällt der Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 ab, so dass das Druckregelventil 82 schließt und somit den Absaugvorgang von Blowby-Gas 16 aus dem Kurbelgehäuse 14 zeitweise unterbricht. Dadurch kann effektiv verhindert werden, dass der Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 zu niedrig wird.One in the 7 and 8th illustrated fourth embodiment of the method for pressure control 25 is different from the one in the 1 to 3 illustrated first embodiment of the method for pressure control 25 in that for pressure control 25 the pressure 26 a pressure control valve 82 is used, which in the suction line 20 between the crankcase 14 and the pumping device 22 is arranged. In addition, a speed estimate 74 analogous to the third embodiment from the operating point of the internal combustion engine 10 , in particular from the speed 76 the internal combustion engine 10 and that of the internal combustion engine 10 generated torque 78 certainly. This speed estimate 74 is increased with an offset to deviate from the expected blow-by gas volume flow 46 be able to catch. If the blow-by gas volume flow 46 too small, the pressure drops 26 in the crankcase 14 off, leaving the pressure control valve 82 closes and thus the suction process of blowby gas 16 from the crankcase 14 intermittently interrupts. This can effectively prevent the pressure 26 in the crankcase 14 too low.

Ein Überschreiten eines zulässigen Drucks 26 im Kurbelgehäuse 14 wird durch die Addition des Offsets auf den Drehzahlschätzwert 74 verhindert.Exceeding a permissible pressure 26 in the crankcase 14 is calculated by adding the offset to the speed estimate 74 prevented.

Im Übrigen stimmt die in 7 und 8 dargestellte vierte Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 mit der in den 1–3 dargestellten ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 7 and 8th illustrated fourth embodiment of the method for pressure control 25 with the in the 1 - 3 illustrated first embodiment of the method for pressure control 25 with regard to structure and function, to the above description of which reference is made.

Eine in 9 dargestellte fünfte Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 unterscheidet sich von der in den 7 und 8 dargestellten vierten Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 dadurch, dass bei der Druckregelung 25 ein Algorithmus 86 zur Erkennung von Schaltvorgängen 84 des Druckregelventils 82 ausgenutzt wird. An in 9 illustrated fifth embodiment of the method for pressure control 25 is different from the one in the 7 and 8th illustrated fourth embodiment of the method for pressure control 25 in that in the pressure control 25 an algorithm 86 for detection of switching operations 84 of the pressure control valve 82 is exploited.

Wenn das Druckregelventil 82 öffnet oder schließt, ändern sich die Druckverhältnisse einlassseitig an der Pumpvorrichtung 22. Dadurch ändert sich auch die Belastung der Pumpvorrichtung 22, so dass die zum Antreiben der Pumpvorrichtung 22 benötigte Leistung sich ändert. Dies spiegelt sich auch in den Leistungsparametern des Elektroantriebs 28 nieder.When the pressure control valve 82 opens or closes, the pressure conditions change inlet side of the pump device 22 , This also changes the load on the pumping device 22 so that to drive the pumping device 22 required power changes. This is also reflected in the performance parameters of the electric drive 28 low.

Beispielsweise wenn das Druckregelventil 82 schließt, stockt der Volumenstrom und die Druckdifferenz, den die Pumpvorrichtung 22 überwinden muss, steigt an, so dass die Belastung größer wird. Dadurch würde der Drehzahlistwert 34 des Elektroantriebs 28 sinken, wenn keine Drehzahlregelung 30 vorgesehen ist. Falls eine Drehzahlregelung 30 vorgesehen ist, steigt dadurch der Stromistwert 48 an. Bei einem Öffnen des Druckregelventils 82 sind die Effekte entgegengesetzt, so dass auch das Öffnen des Druckregelventils 82 erkannt werden kann. For example, when the pressure control valve 82 closes, the volumetric flow and the pressure difference, which the pumping device falters 22 must overcome, so that the burden is greater. This would make the actual speed value 34 of the electric drive 28 fall, if no speed control 30 is provided. If a speed control 30 is provided, thereby increases the actual current value 48 at. When opening the pressure control valve 82 the effects are opposite, so even opening the pressure control valve 82 can be recognized.

Vorzugsweise erfolgt die Regelung des Druckes 26 im Kurbelgehäuse 14 derart, dass als Stellgröße 41 die Drehzahl des Elektroantriebs 28 verwendet wird, indem ein Drehzahlsollwert 36 der Drehzahlregelung 30 des Elektroantriebs 28 zugeführt wird. Die Bestimmung des gewünschten Drehzahlsollwerts 36 erfolgt dabei nach Maßgabe, dass das Druckregelventil 82 sich regelmäßig öffnet und schließt. Dadurch kann gewährleistet werden, dass der Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 nicht zu sehr ansteigt. Des Weiteren kann dadurch gewährleistet werden, dass die Leistung des Elektroantriebs 28 nicht zu hoch ist und somit keine unnötige Energie verschwendet wird.Preferably, the regulation of the pressure takes place 26 in the crankcase 14 such that as a manipulated variable 41 the speed of the electric drive 28 is used by a speed setpoint 36 the speed control 30 of the electric drive 28 is supplied. The determination of the desired speed setpoint 36 takes place in accordance with the proviso that the pressure control valve 82 opens and closes regularly. This can ensure that the pressure 26 in the crankcase 14 does not rise too much. Furthermore, this can be ensured that the performance of the electric drive 28 is not too high and thus no unnecessary energy is wasted.

Vorzugsweise wird der Drehzahlsollwert 36 derart angepasst, dass sich das Druckregelventil 82 mindestens einmal alle 10 Sekunden, bevorzugt mindestens einmal alle 5 Sekunden, besonders bevorzugt mindestens einmal pro Sekunde öffnet und/oder schließt.Preferably, the speed setpoint becomes 36 adapted so that the pressure control valve 82 at least once every 10 seconds, preferably at least once every 5 seconds, more preferably at least once per second, opening and / or closing.

Darüber hinaus wird bei der Ermittlung des Drehzahlsollwerts 36 darauf geachtet, dass ein Verhältnis zwischen Öffnungszeiten und Schließzeiten des Druckregelventils 82 größer ist als 50 %, besonders bevorzugt größer ist als 80 %, wobei das Druckregelventil 82 bei einem Verhältnis von 100 % dauerhaft geöffnet wäre. Dabei ist allerdings zu beachten, dass es dennoch Schließzeiten geben sollte. Folglich sollte das Verhältnis zwischen Öffnungszeiten und Schließzeiten des Druckregelventils 82 kleiner als 100 % sein. Dadurch kann gewährleistet sein, dass der Druck 26 im Kurbelgehäuse 14 nicht den zulässigen Wert überschreitet.In addition, when determining the speed setpoint 36 ensured that a relationship between opening times and closing times of the pressure control valve 82 greater than 50%, more preferably greater than 80%, wherein the pressure regulating valve 82 would be permanently open at a ratio of 100%. However, it should be noted that there should still be closing times. Consequently, the ratio between opening times and closing times of the pressure regulating valve should be 82 be less than 100%. This can ensure that the pressure 26 in the crankcase 14 does not exceed the permissible value.

Im Übrigen stimmt die in 9 dargestellte fünfte Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 mit der in den 7 und 8 dargestellten vierten Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Incidentally, the in 9 illustrated fifth embodiment of the method for pressure control 25 with the in the 7 and 8th illustrated fourth embodiment of the method for pressure control 25 with regard to structure and function, to the above description of which reference is made.

Eine in 10 dargestellte sechste Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 unterscheidet sich von der in 9 dargestellten fünften Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 dadurch, dass sich der Drehzahlsollwert 36 aus einem Drehzahlschätzwert 74 und einem Drehzahlkorrekturwert 52 zusammensetzt. Der Drehzahlschätzwert 74 wird wie bei den Ausführungsformen drei und vier bestimmt. Der Drehzahlkorrekturwert 52 wird mit Hilfe des Algorithmus 86 zur Erkennung von Schaltvorgängen 84 des Druckregelventils 82 bestimmt. An in 10 illustrated sixth embodiment of the method for pressure control 25 is different from the one in 9 illustrated fifth embodiment of the method for pressure control 25 in that the speed setpoint 36 from a speed estimate 74 and a speed correction value 52 composed. The speed estimate 74 is determined as in the embodiments three and four. The speed correction value 52 is using the algorithm 86 for detection of switching operations 84 of the pressure control valve 82 certainly.

Im Übrigen stimmt die in 10 dargestellte sechste Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 mit der in 9 dargestellten fünften Ausführungsform des Verfahrens zur Druckregelung 25 hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 10 illustrated sixth embodiment of the method for pressure control 25 with the in 9 illustrated fifth embodiment of the method for pressure control 25 with regard to structure and function, to the above description of which reference is made.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006024816 A1 [0004]

Claims

Method for regulating a pressure ( 26 ) to a target pressure ( 27 ) in a crankcase ( 14 ) an internal combustion engine ( 10 ) with a crankcase ventilation device ( 18 ), wherein the crankcase ventilation device ( 18 ) a suction line ( 20 ) through which blow-by gas ( 16 ) from the crankcase ( 14 ), one by an electric drive ( 28 ) driven pumping device ( 22 ), an oil mist separator ( 24 ) and a pressure control valve ( 82 ), and wherein the pumping device ( 22 ), the oil mist separator ( 24 ) and the pressure control valve ( 82 ) in the suction line ( 20 ), characterized in that - a speed of the electric drive ( 28 ) is controlled and / or controlled, - that the speed of the electric drive ( 28 ) as manipulated variable ( 14 ) for the scheme ( 25 ) of the pressure ( 26 ) in the crankcase ( 14 ) is used, - that at least one performance parameter of the electric drive ( 28 ) is evaluated to switching operations of the pressure control valve ( 82 ), and - that the pressure ( 26 ) in the crankcase ( 14 ) is regulated such that the pressure regulating valve ( 82 ) opens and closes regularly.

Method according to claim 1, characterized in that the pressure ( 26 ) in the crankcase ( 14 ) is regulated in such a way, that a relationship between opening times and closing times of the pressure regulating valve ( 82 ) greater than 50%, preferably greater than 80%, wherein the pressure regulating valve ( 82 ) would be permanently opened at a ratio of 100%, and - that the ratio is less than 100%.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that a current actual value ( 48 ) of the electric drive ( 28 ), one of the electric drive ( 28 ) or a time course of the actual current value ( 48 ) is evaluated to detect when the pressure regulating valve ( 82 ) switches.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a speed actual value ( 34 ) of the electric drive ( 28 ) or a chronological progression of the actual speed value ( 34 ) is evaluated to detect when the pressure regulating valve ( 82 ) switches.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that - one of the internal combustion engine ( 10 ) presumably generated blow-by gas volume flow ( 46 ) from a speed ( 76 ) of the internal combustion engine ( 10 ) and one of the internal combustion engine ( 10 ) generated torque ( 78 ) - that a speed estimate ( 74 ) determined on the basis of that of the internal combustion engine ( 10 ) probably generated blow-by gas volume flow ( 46 ), so that one of the pumping device ( 22 ) probably conveyed volume flow ( 58 ) with that of the internal combustion engine ( 10 ) probably generated blow-by-gas volume flow ( 46 ) matches.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that a control device which determines the rotational speed of the electric drive ( 28 ) controls and / or regulates, a speed setpoint ( 36 ) which receives a speed correction value ( 52 ).

Method according to claim 5 and 6, characterized in that the speed setpoint ( 36 ) from the speed estimate ( 74 ) and a speed correction value ( 52 ).

Internal combustion engine with a crankcase ventilation device ( 18 ) and a control device, which performs a method according to one of claims 1 to 7.