DE102018129789A1

DE102018129789A1 - Einstellbares Schwallblech und Verfahren zum Betreiben des einstellbaren Schwallblechs

Info

Publication number: DE102018129789A1
Application number: DE102018129789.0A
Authority: DE
Inventors: Matthew Dunn
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2019-05-29
Also published as: US20190162088A1; US10385742B2; CN109838283A

Abstract

Die Offenbarung stellt ein verstellbares Schwallblech und ein Verfahren zum Betreiben des verstellbaren Schwallblechs bereit. Es werden Verfahren und Systeme zum Einstellen eines Strömungsprofils eines Schwallblechs bereitgestellt. In einem Beispiel ist ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet: Betreiben eines Motors, um Verbrennung durchzuführen, Bestimmen einer Motordrehzahl, und Einstellen eines Strömungsprofils einer Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, das in einem Kurbelgehäuse positioniert ist, auf Grundlage der Motordrehzahl.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Motor mit einem Motorsystem, das ein einstellbares Schwallblech beinhaltet, und ein Verfahren zum Betreiben des Motorsystems.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK/KURZDARSTELLUNG
Bei Motoren wurden in Kurbelgehäusen positionierte Schwallbleche verwendet, um die Strömungsdynamik in dem Kurbelgehäuse zu modifizieren. Die Verwendung von Schwallblechen ist insbesondere bei Hochleistungsmotoren verbreitet, aufgrund der Neigung von Hochleistungsmotoren, über längere Zeiträume mit hohen Drehzahlen betrieben zu werden. Die Notwendigkeit von Schwallblechen variiert jedoch auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen. Bei geringeren Motordrehzahlen kann die Turbulenz in dem Kurbelgehäuse die Ölverschäumungsprobleme, die bei den hohen Motordrehzahlen so verbreitet sind, nicht verursachen. Bei zunehmender Motordrehzahl kann jedoch die Dynamik des Strömungsfelds des Kurbelgehäuses und von Ölaustritt über Komponentenlager die freie Fläche des Öls in dem Ölbehälter stören und mit hoher Geschwindigkeit darauf auftreffen. Verschäumung ist eine natürliche Folge des Öls, das mit dem hoch turbulenten Strömungsfeld in dem Kurbelgehäuse interagiert. Eine ruhigere ölfreie Fläche ist eines der Gestaltungsziele früherer Schwallbleche. Bei geringeren Motordrehzahlen nimmt jedoch die Ölverschäumung beträchtlich ab und kann kein bedeutendes Problem darstellen. Daher kann die durch das Schwallblech erzeugte Strömungsunterbrechung bei geringeren Motordrehzahlen nicht erforderlich sein. Des Weiteren kann das Schwallblech bei geringeren Motordrehzahlen den Ölablauf beeinflussen. Zum Beispiel kann Öl auf Flächen von Schwallblechen auftreffen und dadurch den Ölablaufbetrieb beeinflussen. Insbesondere können die Menge und/oder Geschwindigkeit des Öls, das zu der Ölwanne zurückfließt, aufgrund der Beeinflussung durch das Schwallblech reduziert werden. Des Weiteren können einige Schwallbleche außerdem Verluste in Entlüftungssystemen von Kurbelgehäusen verursachen.
US 6,019,071 offenbart ein Schwallblech mit einem Ölströmungsweg, der in dem Schwallblech mit integrierten Ölzerstäubem bereitgestellt ist, die Öl zu den Unterseiten der Motorkolben leiten. Das in US 6,019,071 offenbarte Schwallblech weist die vorgenannten Probleme eines langsamen Ölablaufes und von Entlüftungsverlusten im Kurbelgehäuse auf.
Da die Erfinder die vorstehend beschriebenen Probleme erkannt haben und in einem Versuch, zumindest einige dieser Probleme anzugehen, haben sie ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems entwickelt. Das Verfahren beinhaltet Betreiben eines Motors, um Verbrennung durchzuführen, Bestimmen einer Motordrehzahl und Einstellen eines Strömungsprofils einer Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, das in einem Kurbelgehäuse positioniert ist, auf Grundlage der Motordrehzahl. Auf diese Weise kann das Strömungsprofil des Schwallblechs dynamisch angepasst werden, um Strömungseigenschaften in dem Kurbelgehäuse über einen breiten Bereich von Motordrehzahlen zu verändern. Demzufolge kann die Funktionalität des Schwallblechs variiert werden, um Motorbetriebsbedingungen zu entsprechen, wodurch dem Schwallblech ermöglicht wird, bei bestimmten Betriebsbedingungen die Ölverschäumung zu reduzieren, während bei anderen Betriebsbedingungen die Beeinflussung der Strömung durch das Schwallblech reduziert wird, um zum Beispiel den Ölablauf zu erhöhen.
In einem Beispiel können die Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech geöffnet werden, wenn der Motor unter einer Schwellendrehzahl betrieben wird, und geschlossen werden, wenn der Motor über der Schwellendrehzahl betrieben wird. Auf diese Weise fungiert das Schwallblech, um die Turbulenz im Kurbelgehäuse um den Schmierstoffbehälter zu verringern, wodurch die Ölverschäumung während des Betriebs mit hoher Drehzahl verringert wird. Umgekehrt kann während des Betriebs mit geringerer Drehzahl die Beeinflussung des Schmierstoffablaufs gemildert werden, indem die Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech geöffnet werden, wodurch die Effizienz des Schmiersystems erhöht wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Abbildung eines Verbrennungsmotors, der ein Schwallblech mit einstellbaren Umlenkvorrichtungen beinhaltet.
2 zeigt eine Darstellung eines Querschnitts eines ersten Beispiels eines Schwallblechs mit einstellbaren Umlenkvorrichtungen in einer geschlossenen Anordnung.
3 zeigt eine Darstellung eines Querschnitts des ersten Beispiels des Schwallblechs mit den einstellbaren Umlenkvorrichtungen in einer geöffneten Anordnung.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren beispielhaften Schwallblechs mit einstellbaren Umlenkvorrichtungen.
5 zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems mit einem einstellbaren Schwallblech.
6 zeigt ein weiteres Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems mit einem einstellbaren Schwallblech.
7 zeigt ein Zeitdiagramm einer beispielhaften Schwallblechsteuerstrategie.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft ein Motorsteuersystem und ein Verfahren zum Variieren des Strömungsprofils eines Schwallblechs auf Grundlage der Motordrehzahl, wodurch dem Schwallblech ermöglicht wird, so zu wirken, dass es Turbulenz im Kurbelgehäuse bei gezielten Bedingungen unterbricht. Das Motorsystem beinhaltet ein Schwallblech mit einstellbaren Umlenkvorrichtungen (z. B. Lamellen), um eine Anpassbarkeit der Beeinflussung der Strömung zu erreichen. Die Umlenkvorrichtungen können geschwenkt oder anderweitig bewegt werden, um die Menge von Kurbelgehäusegas, die durch das Schwallblech strömt, zu erhöhen oder zu verringern. In einem Beispiel können die Umlenkvorrichtungen während eines Betriebs mit geringerer Drehzahl in geöffnete Positionen bewegt werden, um den Schmierstoffablauf zu erhöhen. Um mit einem solchen Beispiel fortzufahren, können die Umlenkvorrichtungen während eines Betriebs mit höherer Drehzahl geschlossen werden, um die Wahrscheinlichkeit von Turbulenz im Kurbelgehäuse, die Schmierstoffverschäumung verursacht, zu reduzieren. Infolgedessen wird die Motorschmierung sowohl während eines Motorbetriebs mit hoher Drehzahl als auch mit geringer Drehzahl verbessert, wodurch die Motorzuverlässigkeit und -lebensdauer erhöht wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Schwallblech. 2 zeigt ein Beispiel des Motorsystems mit dem Schwallblech mit Umlenkvorrichtungen des Schwallblechs in einer geschlossenen Position. 3 zeigt das in 2 gezeigte Motorsystem und Schwallblech mit Umlenkvorrichtungen in einer geöffneten Position. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren beispielhaften Schwallblechs. Die 5 und 6 zeigen Verfahren zum Betreiben von Motorsystemen mit Schwallblechen, um Strömungsmuster in dem Kurbelgehäuse und dem Schmierstoffbehälter auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen zu variieren. 7 zeigt ein Zeitdiagramm mit einer Schwallblechsteuerstrategie, die in einem Schmiersystem die Schmierstoffverschäumung verringert und den Schmierstoffablauf erhöht.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Motor 10 mit einem Motorsystem 12 in einem Fahrzeug 14 schematisch veranschaulicht. Wenngleich 1 eine schematische Abbildung verschiedener Motoren und Motorsysteme bereitstellt, versteht es sich, dass zumindest einige der Komponenten eine andere räumliche Position und eine größere strukturelle Komplexität als die in 1 gezeigten Komponenten aufweisen können. Die strukturellen Details der Komponenten werden hier unter Bezugnahme auf die 2-4 ausführlicher erörtert.
Ein Ansaugsystem 16, das einer Brennkammer 18 Ansaugluft bereitstellt, ist ebenfalls in 1 abgebildet. Ein Kolben 20 ist in der Brennkammer 18 positioniert. Der Kolben 20 ist über eine mechanische Komponente 24 (z. B. eine Kolbenstange) an eine Kurbelwelle 22 gekoppelt. Die Brennkammer 18 ist durch einen an einen Zylinderkopf 28 gekoppelten Zylinderblock 26 ausgebildet. Allerdings zeigt 1 den Motor 10 mit einer Brennkammer. Der Motor 10 kann in anderen Beispielen zusätzliche Brennkammern aufweisen. Zum Beispiel kann der Motor 10 eine Vielzahl von Brennkammern beinhalten, die in einigen Beispielen in Bänken positioniert sind.
Das Ansaugsystem 16 beinhaltet eine Ansaugleitung 30 und eine Drossel 32, die an die Ansaugleitung gekoppelt ist. Die Drossel 32 ist dazu ausgelegt, die Luftstrommenge, die der Brennkammer 18 bereitgestellt wird, zu regulieren. In dem dargestellten Beispiel führt die Ansaugleitung 30 einem Ansaugkrümmer 34 Luft zu. Der Ansaugkrümmer 34 leitet wiederum Luft zu einem Ansaugventil 36. In anderen Beispielen, wie etwa in einem Mehrzylindermotor, können Ansaugrohre von dem Ansaugkrümmer abzweigen und anderen Ansaugventilen Luft zuführen.
Das Ansaugventil 36 kann durch einen Ansaugventilaktor 38 betätigt werden. Auf ähnliche Weise kann ein Auslassventil 40 durch einen Auslassventilaktor 42 betätigt werden. In einem Beispiel können sowohl der Ansaugventilaktor 38 als auch der Auslassventilaktor 42 Nocken einsetzen, die an eine Ansaug- bzw. Auslassnockenwelle (nicht gezeigt) gekoppelt sind, um die Ventile zu öffnen/schließen. Um mit dem Beispiel des nockenbetriebenen Ventilaktors fortzufahren, können die Ansaug- und Auslassnockenwellen drehbar an die Kurbelwelle 22 gekoppelt sein. In solch einem Beispiel können die Ventilaktoren eines oder mehrere der Systeme zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockenzeitsteuerung (variable cam timing - VCT), variablen Ventilzeitsteuerung (variable valve timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - WL) zum Variieren des Ventilbetriebs nutzen. Demzufolge können Nockenzeitsteuerungsvorrichtungen verwendet werden, um die Ventilzeitsteuerung zu variieren, so gewünscht. Daher versteht es sich, dass eine Ventilüberschneidung auftreten kann. In einem anderen Beispiel können die Ansaug- und/oder Auslassventilaktoren 38 und 42 durch eine elektronische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel können die Ventilaktoren 38 und 42 elektronische Ventilaktoren sein, die über eine elektronische Betätigung gesteuert werden. In noch einem anderen Beispiel kann der Motor 10 alternativ Auslassventile, die über elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden, und Ansaugventile, die über Nockenbetätigung gesteuert werden, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systeme, beinhalten. In weiteren Ausführungsformen können die Ansaug- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem gesteuert werden.
Der Motor 10 beinhaltet ferner ein Schmiersystem 44, das den Motorkomponenten, wie etwa dem Kolben 20, der Kurbelwelle 22, den mechanischen Komponenten 24 usw., Schmierstoff bereitstellt. Das Schmiersystem 44 beinhaltet einen Schmierstoffbehälter 46, der Schmierstoff von den geschmierten Komponenten (z. B. Kolben, Kurbelwelle, Kolbenstangen usw.) aufnimmt. Der Schmierstoffbehälter 46 in dem Schmiersystem 44 kann demzufolge dazu ausgestaltet sein, Schmierstoff, der von den geschmierten Komponenten, wie etwa den Kolben 20, der Kurbelwelle 22, den mechanischen Komponenten 24 usw. abläuft, aufzunehmen. Zum Beispiel kann der Schmierstoffbehälter 46 unter den geschmierten Komponenten positioniert sein, um Öl, das zu den geschmierten Komponenten gesprüht oder diesen anderweitig zugeführt wurde, aufzunehmen. Eine Schmierstoffpumpe 48 ist in dem veranschaulichten Beispiel in dem Schmierstoffbehälter 46 positioniert. In anderen Beispielen kann die Schmierstoffpumpe 48 jedoch außerhalb des Schmierstoffbehälters positioniert sein, wobei sich eine Aufnahmeleitung in den Behälter erstreckt. Die Schmierstoffpumpe 48 ist dazu ausgelegt, mit Druck beaufschlagten Schmierstoff zu einer Vielzahl von Schmierstoffleitungen 50 zu strömen. Die Vielzahl von Schmierstoffleitungen 50 ist schematisch veranschaulicht. Dabei versteht es sich, dass sich die Schmierleitungen durch verschiedene Abschnitte des Zylinderblocks 26 und/oder Zylinderkopfs 28 erstrecken können, um dem Kolben 20, der Kurbelwelle 22, den mechanischen Komponenten 24 usw. Schmierstoff bereitzustellen. Das Schmiersystem 44 kann ferner Düsen beinhalten, die dazu ausgestaltet sind, Schmierstoff zu dem Kolben, der Kurbelwelle usw. zu sprühen oder anderweitig zu leiten und hier unter Bezugnahme auf die 2 und 3 ausführlicher erörtert werden. Das Schmiersystem 44 beinhaltet außerdem Ventile, die dazu ausgestaltet sind, die Strömungsrate des den Komponenten bereitgestellten Schmierstoffs zu regulieren und hier unter Bezugnahme auf die 2 und 3 ausführlicher erörtert werden.
Der Motor 10 kann außerdem ein Motorkühlsystem (nicht gezeigt) beinhalten. Das Motorkühlsystem kann Kühlmäntel, die Kühlmittel durch den Zylinderkopf und/oder Zylinderblock zirkulieren, sowie einen Wärmetauscher (z. B. Kühler) beinhalten, der Wärme aus dem Kühlmittel abführt.
Ein Kraftstoffzufuhrsystem 52 ist ebenfalls in 1 gezeigt. Das Kraftstoffzufuhrsystem 52 stellt einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 54 mit Druck beaufschlagten Kraftstoff bereit. In dem veranschaulichten Beispiel handelt es sich bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 54 um eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung, die an die Brennkammer 18 gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Kraftstoffzufuhrsystem 52 außerdem eine Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die dazu ausgestaltet ist, Kraftstoff stromaufwärts der Brennkammer 18 in das Ansaugsystem 16 einzuspritzen. Das Kraftstoffzufuhrsystem 52 beinhaltet einen Kraftstofftank 56 und eine Kraftstoffpumpe 58, die dazu ausgestaltet ist, mit Druck beaufschlagten Kraftstoff zu stromabwärtigen Komponenten zu strömen. Eine Kraftstoffleitung 60 stellt eine Fluidverbindung zwischen der Kraftstoffpumpe 58 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 54 bereit. Das Kraftstoffzufuhrsystem 52 kann herkömmliche Komponenten, wie etwa eine Hochdruckkraftstoffpumpe, Rückschlagventile, Rückförderleitungen usw., beinhalten, um zu ermöglichen, dass Kraftstoff den Einspritzvorrichtungen mit gewünschten Drücken bereitgestellt wird.
Ein Abgassystem 62, das zum Handhaben von Abgas aus der Brennkammer 18 ausgelegt ist, ist ebenfalls in dem in 1 abgebildeten Fahrzeug 14 beinhaltet. Das Abgassystem 62 beinhaltet das Auslassventil 40, das dazu ausgestaltet ist, sich zu öffnen und zu schließen, um einen Abgasstrom zu stromabwärtigen Komponenten aus der Brennkammer zuzulassen oder zu unterbinden. Das Abgassystem 62 beinhaltet außerdem eine Emissionssteuervorrichtung 64, die an eine Abgasleitung 66 stromabwärts eines Abgaskrümmers 68 gekoppelt ist. Die Emissionssteuervorrichtung 64 kann Filter, Katalysatoren, Absorber usw. zum Reduzieren von Auspuffemissionen beinhalten. Der Motor 10 beinhaltet außerdem ein Zündsystem 70, das eine Energiespeichervorrichtung 72 beinhaltet, die dazu ausgestaltet ist, einer Zündvorrichtung 74 Energie bereitzustellen. Zusätzlich oder alternativ kann der Motor 10 Kompressionszündung durchzuführen.
Das Motorsystem 12 ist dazu ausgestaltet, das Strömungsmuster in dem Schmierstoffbehälter 46 und einem Kurbelgehäuse 82 zu variieren. Das Motorsystem 12 beinhaltet ein Schwallblech 84. Das Schwallblech 84 beinhaltet einstellbare Umlenkvorrichtungen, die aktiv gesteuert werden können, um die Menge von Kurbelgehäusegas, die durch das Schwallblech strömt, zu verändern. Zum Beispiel können die Umlenkvorrichtungen geöffnet werden, um bei geringen Motordrehzahlen zu ermöglichen, dass Kurbelgehäusegas durch das Schwallblech strömt. Um mit einem solchen Beispiel fortzufahren, können die Umlenkvorrichtungen geschlossen werden, um bei hohen Motordrehzahlen zu unterbinden, dass Kurbelgehäusegas durch das Schwallblech strömt. Die Umlenkvorrichtungen werden hier unter Bezugnahme auf die 2-4 ausführlicher beschrieben. Des Weiteren kann das Motorsystem 12 in einem Beispiel außerdem den Schmierstoffbehälter 46, die Schmierstoffpumpe 48 und/oder die Kurbelwelle 22 beinhalten.
Während des Motorbetriebs durchläuft die Brennkammer 18 üblicherweise einen Viertaktzyklus, der einen Ansaugtakt, einen Kompressionstakt, einen Arbeitstakt und einen Ausstoßtakt beinhaltet. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil und das Ansaugventil öffnet sich. Luft wird über die entsprechende Ansaugleitung in die Brennkammer eingeleitet, und der Kolben bewegt sich zur Unterseite der Brennkammer, um so das Volumen im Inneren der Brennkammer zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben nahe der Unterseite der Brennkammer und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Kompressionstakts sind das Ansaugventil und das Auslassventil geschlossen. Der Kolben bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um so die Luft im Inneren der Brennkammer zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem hierin als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einem hierin als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff in der Brennkammer durch Kompression gezündet, was zur Verbrennung führt. In anderen Beispielen kann zusätzlich oder alternativ ein Funken von einer Zündvorrichtung verwendet werden, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer zu zünden. Während des Arbeitstaktes drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben zurück zum UT. Eine Kurbelwelle wandelt diese Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Ausstoßtakts wird in einer herkömmlichen Ausgestaltung das Auslassventil geöffnet, um das verbleibende verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch in die entsprechenden Auslassdurchlässe freizugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück.
1 zeigt zudem eine Steuerung 100 in dem Fahrzeug 14. Insbesondere ist die Steuerung 100 in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 104, Festwertspeicher 106, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 100 ist dazu ausgelegt, verschiedene Signale von Sensoren zu empfangen, die an den Motor 10 gekoppelt sind. Die Sensoren können einen Motorkühlmitteltemperatursensor 130, einen Abgaszusammensetzungssensor 132, einen Abgasluftstromsensor 134, einen Ansaugluftstromsensor 136, einen Krümmerdrucksensor 137, einen Motordrehzahlsensor 138, einen Schwingungssensor 140 usw. beinhalten. Zudem ist die Steuerung 100 außerdem dazu ausgelegt, die Drosselposition (Throttle Position - TP) von einem Drosselpositionssensor 112 zu empfangen, der an ein Pedal 114 gekoppelt ist, das durch einen Fahrzeugführer 116 betätigt wird.
Zudem kann die Steuerung 100 dazu ausgelegt sein, einen oder mehrere Aktoren auszulösen und/oder Befehle an Komponenten zu senden. Zum Beispiel kann die Steuerung 100 die Einstellung der Drossel 32, des Schmiersystems 44, des Ansaugventilaktors 38, des Auslassventilaktors 42, des Motorsystems 12, des Kraftstoffzufuhrsystems 52 und/oder des Zündsystems 70 auslösen. Insbesondere kann die Steuerung 100 dazu ausgelegt sein, Signale an das Schwallblech 84 zu senden, um die Position von Umlenkvorrichtungen (z. B. Lamellen) in dem Schwallblech einzustellen. Die Steuerung 100 kann außerdem dazu ausgelegt sein, Steuersignale an das Schmiersystem 44 zu senden, um die Menge von Schmierstoff, die zu den gezielten Schmierkomponenten geliefert wird, zu steuern. Des Weiteren kann die Steuerung 100 dazu ausgelegt sein, Steuersignale an die Kraftstoffpumpe 58 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 54 zu senden, um die Menge und die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung, die der Brennkammer 18 bereitgestellt wird, zu steuern. Die Steuerung 100 kann außerdem Steuersignale an die Drossel 32 senden, um die Motordrehzahl zu variieren.
Daher empfängt die Steuerung 100 Signale von den verschiedenen Sensoren und setzt die verschiedenen Aktoren ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen anzupassen, die in einem Speicher (z. B. nichtflüchtigen Speicher) der Steuerung gespeichert sind. Demzufolge versteht es sich, dass die Steuerung 100 Signale an das Motorsystem 12 senden und von diesem empfangen kann. Zum Beispiel kann das Einstellen der Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech Einstellen der Umlenkvorrichtungsaktoren, um die Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech einzustellen, beinhalten. In noch einem anderen Beispiel kann das Einstellen des Öffnungsgrads von Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech empirisch bestimmt und in vorbestimmten Lookup-Tabellen und/oder Funktionen gespeichert werden. Zum Beispiel kann eine Tabelle dem Bestimmen eines Ausmaßes der Öffnung der Umlenkvorrichtung in dem Schwallblech entsprechen, wenn der Motor innerhalb eines ersten Drehzahlbereichs betreiben wird, und eine andere Tabelle kann dem Bestimmen eines Ausmaßes der Öffnung der Umlenkvorrichtung in dem Schwallblech entsprechen, wenn der Motor innerhalb eines zweiten Drehzahlbereichs betrieben wird, der geringer als der erste Drehzahlbereich ist. Die Tabellen können auf Motorbetriebsbedingungen indiziert sein, wie etwa Motordrehzahl, Motorlast neben anderen Motorbetriebsbedingungen. Des Weiteren können die Tabellen eine Menge an Kraftstoff zum Einspritzen über Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu der Brennkammer in jedem Zylinderzyklus ausgeben. Demzufolge versteht es sich, dass die Steuerung 100 dazu ausgelegt sein kann, die hier in Bezug auf ein Motorsystem, das ein Schwallblech beinhaltet, beschriebenen Verfahren, Steuerstrategien usw. umzusetzen.
2 zeigt ein erstes Beispiel eines Verbrennungsmotors 200 und eines Motorsystems 202 im Querschnitt. Eine Z-Achse und eine X-Achse sind in 2 sowie 3 als Referenz bereitgestellt. 4 zeigt außerdem eine Y-Achse zusammen mit der Z-Achse und der X-Achse als Referenz. In einem Beispiel kann die Z-Achse parallel zu einer Gravitationsachse verlaufen. Die X-Achse kann in einem Beispiel eine Querachse sein. Des Weiteren kann die Y-Achse in einem Fall eine Längsachse sein. In andere Beispielen wurden jedoch andere Ausrichtungen der X-Achse, Y-Achse und Z-Achse in Betracht gezogen. Es versteht sich, dass der Motor 200 und das Motorsystem 202 in 2 Beispiele für den Motor 10 und das Motorsystem 12 in 1 sind. Daher können Merkmale in dem Motor 10 und dem Motorsystem 12 in 1 in dem Motor 200 und dem Motorsystem 202 in 2 beinhaltet sein oder umgekehrt.
In 2 beinhaltet der Motor 200 der Darstellung nach einen Zylinderblock 204, der an einen Zylinderkopf 206 gekoppelt ist, wodurch eine Brennkammer 208 ausgebildet wird. Wenngleich in 2 nur ein Zylinder abgebildet ist, versteht es sich, dass der Motor 200 zusätzliche Brennkammern beinhalten kann. In einem derartigen Beispiel kann sich ein in dem Motorsystem 202 beinhaltetes Schwallblech 210 zum Beispiel unterhalb von Kolben und dazugehörigen Kolbenstangen erstrecken.
Zusätzlich sind der Darstellung nach ein Auslassventil 212 und ein Ansaugventil 214 an die Brennkammer 208 gekoppelt. Das Ansaugventil 214 beinhaltet einen Ansaugventilschaft 215 und das Auslassventil 212 beinhaltet einen Auslassventilschaft 217. Dementsprechend sind die Ansaugleitung 216 und die Auslassleitung 218, die eine Fluidverbindung zwischen stromaufwärtigen Ansaugsystemkomponenten und stromabwärtigen Auslasssystemkomponenten bereitstellen, ebenfalls in 2 abgebildet.
Ein Kolben 220 ist im Inneren der Brennkammer 208 positioniert. Der Kolben 220 beinhaltet Kolbenringe 222, die dazu ausgestaltet sind, die Brennkammer 208 abzudichten. Eine Kolbenstange 224 ist an dem Kolben 220 und einer Kurbelwelle 226 angebracht.
Eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung 228 ist der Darstellung nach ebenfalls an die Brennkammer 208 gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch eine Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung in dem Motor beinhaltet sein. Ein Schmiersystem 230 ist außerdem in 2 gezeigt. Das Schmiersystem 230 beinhaltet eine Schmierstoffpumpe 232, die dazu ausgestaltet ist, Schmierstoff durch Schmierstoffleitungen in dem Schmiersystem zu zirkulieren. Des Weiteren kann die Schmierstoffpumpe 232 in einem Beispiel über Drehenergie, die aus der Kurbelwelle extrahiert wird, angetrieben werden. In anderen Beispielen kann die Schmierstoffpumpe 232 jedoch eine elektrische Pumpe sein. Geeignete Pumpen, wie etwa eine Zahnradpumpe, Trochoidpumpe, Flügelzellenpumpe usw., wurden in Betracht gezogen. Die Schmierstoffpumpe 232 beinhaltet eine Aufnahmeleitung 234 mit einem Einlass 236, die Schmierstoff 283 von einem Schmierstoffbehälter 238 in die Pumpe leitet. Die Schmierstoffpumpe 232 beinhaltet außerdem einen Auslass 240 in Fluidverbindung mit einer Schmierstoffleitung 242. Ein Schmierstoffventil 244 ist an die Schmierstoffleitung 242 gekoppelt. Das Schmierstoffventil 244 ist dazu ausgelegt, die Menge von Schmierstoff, die durch die Schmierstoffleitung 242 strömt, zu variieren. Zum Beispiel kann das Schmierstoffventil 244 vollständig geöffnet, vollständig geschlossen sein und/oder kann variierende Öffnungs- und Schließungsgrade aufweisen. Das Schmierstoffventil 244 sowie andere hier beschriebene Schmierstoffventile können ein elektrisch betätigtes Magnetabsperrventil, ein pneumatisch betätigtes Magnetabsperrventil, ein elektrisch betätigtes Piezostapelabsperrventil, ein elektrisch betätigtes Proportionalventil oder ein pneumatisch betätigtes Proportionalventil sein. Eine Düse 246 ist an ein Ende der Schmierstoffleitung 242 gekoppelt. Die Düse 246 ist dazu ausgestaltet, Schmierstoffsprühnebel in Richtung einer Unterseite 248 des Kolbens 220 zu leiten, um den Kolben zu schmieren. Es versteht sich, dass das Schmiersystem 230 außerdem zusätzliche Schmierstoffleitungen beinhalten kann, die Schmierstoff in Richtung anderer geschmierter Komponenten, wie etwa der Kurbelwelle 226, des Ansaugventilschafts 217, des Auslassventilschafts 215 usw., leiten
Der Schmierstoffbehälter 238 ist außerdem in dem in 2 gezeigten Schmiersystem 230 beinhaltet. Der Schmierstoffbehälter 238 beinhaltet eine Aufnahme 250, die einen inneren Abschnitt 252 des Schmierstoffbehälters 238 definiert, der Schmierstoff (z. B. Öl) lagert.
Ein Kurbelgehäuse 254 ist außerdem in 2 gezeigt. Das Kurbelgehäuse 254 nimmt die Kurbelwelle 226 auf. Eine Kurbelgehäuseaufnahme 256 kann zumindest einen Abschnitt der Grenze des Kurbelgehäuses 254 ausbilden. Des Weiteren kann in einem Beispiel außerdem der Zylinderblock 204 eine Grenze des Kurbelgehäuses 254 ausbilden.
2 zeigt außerdem ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem 258. Das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 258 beinhaltet eine Entlüftungsleitung 260, die sich durch die Kurbelgehäuseaufnahme 256 in das Kurbelgehäuse 254 erstreckt. Demzufolge öffnet sich ein erstes Ende 262 der Entlüftungsleitung 260 in das Kurbelgehäuse. Die Entlüftungsleitung 260 erstreckt sich zwischen dem Kurbelgehäuse 254 und der Ansaugleitung 216. Ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil 264 ist außerdem an die Entlüftungsleitung 260 gekoppelt. Das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 264 kann geöffnet werden, wenn in der Ansaugleitung 216 ein ausreichendes Vakuum erzeugt wird und ein Kurbelgehäuseentlüftungsstrom gewünscht wird. Das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 264 kann über Druckgradienten zwischen dem Ansaugsystem und dem Kurbelgehäuse gesteuert werden. Die Druckabfallanforderungen des Kurbelgehäuseentlüftungsventils und des Ölabscheider können in einem Beispiel auf Grundlage der Motorarchitektur und der Betriebsregime bestimmt werden. Es versteht sich, dass die Steuerung 100 Signale an die in den 2 und 3 gezeigten Ventile, Sensoren usw. senden und von diesen empfangen kann. Zum Beispiel kann die Steuerung 100 den Betrieb des Kurbelgehäuseentlüftungsventils 264, der Schmierstoffpumpe 232, des Schwallblechs 210, des Schmierstoffventils 244 usw. einstellen.
Das Motorsystem 202 beinhaltet das Schwallblech 210. Das Motorsystem 202 kann außerdem den Schmierstoffbehälter 238, die Schmierstoffpumpe 232 und/oder die Kurbelwelle 226 beinhalten. Das Schwallblech 210 ist unterhalb (z. B. vertikal unterhalb) der Kurbelwelle und oberhalb (z. B. vertikal oberhalb) der Schmierstoffpumpe 232 positioniert. Das Schwallblech 210 ist der Darstellung nach außerdem in dem Schmierstoffbehälter 238 positioniert. Es versteht sich, dass sich das Schwallblech 210 in anderen Beispielen in das Kurbelgehäuse 254 erstrecken kann. Demzufolge kann das Schwallblech 210 in einigen Beispielen an der Schmierstoffbehälteraufnahme 250 und/oder der Kurbelgehäuseaufnahme 256 angebracht (z. B. fest angebracht) sein.
Das Schwallblech 210 beinhaltet der Darstellung nach Umlenkvorrichtungen 266. Die Umlenkvorrichtungen 266 sind in geneigten Abschnitten 268 der Basis 270 des Blechs positioniert. Andere Umlenkvorrichtungspositionen wurden jedoch in Betracht gezogen. In der geschlossenen Position können die Umlenkvorrichtungen 266 an oberen Flächen 274 der geneigten Abschnitte 268 ausgerichtet werden, um den Kurbelgehäusegasstrom durch das Schwallblech im Wesentlichen zu reduzieren (z. B. zu unterbinden). Die Umlenkvorrichtungen 266 sind beweglich an die Basis 270 gekoppelt (z. B. schwenkbar gekoppelt). Insbesondere sind die Umlenkvorrichtungen 266 dazu ausgestaltet, um Umlenkvorrichtungsgelenke 272 zu schwenken. Umlenkvorrichtungen mit alternativen Einstellmechanismen wurden jedoch in Betracht gezogen.
2 zeigt außerdem eine feste Umlenkvorrichtung 276 und eine Öffnung 278 in dem Schwallblech 210. Die Öffnung 278 ermöglicht, dass Schmierstoff durch das Schwallblech und in den Schmierstoffbehälter 238 abläuft und strömt. Auf diese Weise kann eine Schmierstoffansammlung auf dem Schwallblech vermieden werden, wodurch eine Beeinflussung des Schmiersystems 230 durch das Schwallblech 210 reduziert wird. Demzufolge kann die Effizienz des Schmiersystems 230 erhöht werden.
Aktoren 280, die dazu ausgelegt sind, die Positionen der Umlenkvorrichtungen einzustellen, sind der Darstellung nach an die Umlenkvorrichtungen gekoppelt. Es versteht sich, dass in anderen Beispielen ein einzelner Aktor alle der Umlenkvorrichtungen betätigen kann oder die Aktoren mehr als eine Umlenkvorrichtung betätigen können. In einem Beispiel können die Aktoren 280 hydraulische Aktoren sein, die die Position der Umlenkvorrichtungen 266 (z. B. Lamellen) über Hydraulik steuern. Andere geeignete Aktoren wurden jedoch in Betracht gezogen.
Die Pfeile 282 zeigen die allgemeine Richtung des Kurbelgehäusegasstroms um das Schwallblech 210 an. Demzufolge wird im Wesentlichen unterbunden, dass Kurbelgehäusegas durch das Innere des Schwallblechs 210 strömt, wenn die Umlenkvorrichtungen 266 in einer geschlossenen Position sind. In anderen Beispielen kann der Kurbelgehäusegasstrom durch das Schwallblech im Wesentlichen reduziert werden, wenn die Umlenkvorrichtungen 266 in der geschlossenen Position sind. Wie in 2 veranschaulicht, wird Kurbelgehäusegas in Richtung der Peripherie des Schwallblechs nahe der Schmierstoffbehälteraufnahme 250 geleitet. Infolgedessen wird die Beeinflussung von Schmierstoff 283 (z. B. Öl) in dem Schmierstoffbehälter 238 durch Kurbelgehäusegas reduziert, wodurch die Schmierstoffverschäumung reduziert wird. Es versteht sich, dass das Gasströmungsmuster um das Schwallblech 210 eine größere Komplexität als in 2 dargestellt aufweist.
Es versteht sich, dass das Schwallblech 210 (z. B. die Aktoren 280), das Schmierstoffventil 244, das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 264, die Schmierstoffpumpe 232 und/oder die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung 228 Steuersignale von der in 1 gezeigten Steuerung 100 empfangen können und außerdem Signale an die Steuerung senden können. Ein an die Kurbelwelle 226 gekoppelter Motordrehzahlsensor 284 ist außerdem in 2 gezeigt. Es versteht sich, dass der Motordrehzahlsensor 284 Signale an die in 1 gezeigte Steuerung 100 senden kann.
2 zeigt die Umlenkvorrichtungen in einer geschlossenen Position, während 3 das Motorsystem 202 mit dem Schwallblech 210 mit den Umlenkvorrichtungen 266 in einer geöffneten Position zeigt. Es versteht sich, dass die Aktoren 280 dazu angewiesen werden können, die Umlenkvorrichtungen 266 in der offenen Position zu platzieren. Insbesondere, wie in 3 gezeigt, werden die Umlenkvorrichtungen 266 derart um die Umlenkvorrichtungsgelenke 272 geschwenkt, dass sich die Umlenkvorrichtungen von der Basis 270 des Schwallblechs 210 weg erstrecken. Wenn die Umlenkvorrichtungen 266 auf diese Weise bewegt werden, werden Öffnungen 300 in dem Schwallblech 210 freigelegt. Andere Umlenkvorrichtungskinematik wurde jedoch in Betracht gezogen. Wenn die Öffnungen 300 freigelegt sind, kann Kurbelgehäusegas durch das Schwallblech 210 strömen. Demzufolge wird die Strömungsrate von Kurbelgehäusegas durch das Schwallblech erhöht, wenn die Umlenkvorrichtungen 266 aus der geschlossenen Position in die offene Position bewegt werden. Umgekehrt wird die Strömungsrate von Kurbelgehäusegas durch das Schwallblech reduziert, wenn die Umlenkvorrichtungen 266 aus der offenen Position in die geschlossene Position bewegt werden. Die Pfeile 302 stellen die allgemeine Richtung des Gasstroms durch die Öffnungen 300 dar. Es versteht sichjedoch, dass das Gasströmungsmuster in dem um Kurbelgehäuse und durch die Öffnungen eine größere Komplexität als dargestellt aufweist.
In einer vollständig offenen Anordnung können die Umlenkvorrichtungen 266 senkrecht zu der Basis 270 des Schwallblechs 210 angeordnet sein. Andere Ausrichtungen zwischen den vollständig geöffneten Umlenkvorrichtungen und der Basis des Schwallblechs wurden jedoch in Betracht gezogen. Umgekehrt können die Umlenkvorrichtungen 266 in der geschlossenen Position parallel zu der Basis 270 des Schwallblechs sein. Andere Ausrichtungen zwischen den geschlossenen Umlenkvorrichtungen und der Basis wurden jedoch in Betracht gezogen, wie etwa zwischen den Umlenkvorrichtungen und der Basis ausgebildete Winkel von 2°, 5°, 10° usw. In der offenen Position ermöglichen die Umlenkvorrichtungen 266, dass Gas durch das Schwallblech 210 aus dem Kurbelgehäuse 254 zu dem Schmierstoffbehälter 238 strömt.
Schmierstoff kann außerdem durch die Öffnungen 300 strömen, wenn die Umlenkvorrichtungen 266 geöffnet sind, um den Schmierstoffablauf zu erhöhen. Schmierstoff läuft außerdem durch die Öffnung 278 neben der festen Umlenkvorrichtung 276 ab. Die Pfeile 304 zeigen den allgemeinen Weg des Schmierstoffstroms durch die Öffnungen 278 an. Demzufolge kann Schmierstoff effizienter in den Schmierstoffbehälter 238 ablaufen.
Es versteht sich, dass die Umlenkvorrichtungen 266 in dem Schwallblech 210 in einem Fall in der in 3 gezeigten offenen Anordnung platziert werden können, wenn der Motor über einer Schwellendrehzahl (z. B. 5.000 U/min, 5.500 U/min, 6.000 U/min usw.) betrieben wird. Umgekehrt können die Umlenkvorrichtungen 266 in dem Schwallblech 210 in der in 2 gezeigten geschlossenen Anordnung platziert werden, wenn der Motor unter der Schwellendrehzahl betrieben wird.
In einem weiteren Beispiel können die Umlenkvorrichtungen 266 in dem Schwallblech 210 in der in 3 gezeigten offenen Anordnung platziert werden, wenn die Motordrehzahl zunimmt. Demzufolge können die Umlenkvorrichtungen in einem derartigen Beispiel in der in 2 gezeigten geschlossenen Anordnung platziert werden, wenn die Motordrehzahl abnimmt. Steuerstrategien für die Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech werden hier unter Bezugnahme auf die 5, 6 und 7 ausführlicher erörtert.
3 zeigt erneut den Motor 200, das Motorsystem 202, den Zylinderblock 204, den Zylinderkopf 206, die Brennkammer 208, den Kolben 220, die Kolbenstange 224, die Kurbelwelle 226, die Kurbelgehäuseaufnahme 256 und den Motordrehzahlsensor 284. Das Ansaugventil 214, das Auslassventil 212, die Ansaugleitung 216, die Auslassleitung 218, die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung 228, die Schmierstoffpumpe 232, das Schmierstoffventil 244, die Schmierstoffleitung 242, die Düse 246, der Schmierstoffbehälter 238, das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 258, die Entlüftungsleitung 260 und das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 264 sind außerdem in 3 gezeigt.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Schwallblechs 400. Das in den 4 gezeigte Schwallblech 400 ist ein Beispiel des in den 2 und 3 gezeigten Schwallblechs 210. Daher kann das Schwallblech 400 in dem in den 2 und 3 gezeigten Motorsystem 202 beinhaltet sein. Des Weiteren kann das in 4 gezeigte Schwallblech 400 Signale von der in 1 gezeigten Steuerung 100 empfangen, um den Betrieb davon einzustellen.
Das Schwallblech 400 beinhaltet ein erstes Ende 402, ein zweites Ende 404, eine erste Seite 406 und eine zweite Seite 408. Das Schwallblech 400 beinhaltet außerdem Flansche 410, die dazu ausgelegt sind, an einem Abschnitt einer Kurbelgehäuseaufnahme, eines Zylinderblocks, einer Schmierstoffbehälteraufnahme usw. angebracht zu werden.
Das Schwallblech 400 beinhaltet verschiedene Sätze 412 von Umlenkvorrichtungen, wobei jeder Satz eine Vielzahl von Umlenkvorrichtungen 414 aufweist. Wie gezeigt, überlappt sich die in jedem Satz beinhaltete Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in der in 4 gezeigten, geschlossenen Position miteinander. In anderen Beispielen können die Umlenkvorrichtungen in jedem Satz jedoch voneinander beabstandet sein. Jeder Satz von Umlenkvorrichtungen ist an verschiedenen Längspositionen entlang des Schwallblechs 400 positioniert. In anderen Beispielen kann das Schwallblech jedoch Umlenkvorrichtungen beinhalten, die sich entlang der Länge des Blechs längs nach unten erstrecken. Es versteht sich, dass zahlreiche Umlenkvorrichtungsprofile, die eine aktive Anpassung des Strömungsprofils des Schwallblechs ermöglichen, in Betracht gezogen wurden. Es versteht sich außerdem, dass die zweite Seite 408 des Schwallblechs 210 ähnliche Sätze von Umlenkvorrichtungen wie die erste Seite 406 des Schwallblechs beinhalten kann.
Die in 4 gezeigten Umlenkvorrichtungen 414 sind als Lamellenplatten dargestellt. In dem dargestellten Beispiel weist jede der Lamellenplatten eine ähnliche Geometrie auf. In anderen Beispielen kann das Profil der Lamellenplatten jedoch zum Beispiel innerhalb des Satzes der Lamellenplatten und/oder von Satz zu Satz variieren. Insbesondere weisen die Lamellenplatten in dem dargestellten Beispiel eine Länge 416 auf, die größer als ihre Breite 418 ist. Zusätzlich ist die obere Fläche 420 der Umlenkvorrichtungen außerdem als im Wesentlichen eben veranschaulicht. Andere Lamellenplattengeometrien wurden jedoch in Betracht gezogen. Zum Beispiel können die Lamellenplatten eine gekrümmte (z. B. konvexe oder konkave) obere Fläche aufweisen und/oder können sich in einer Längs- oder einer Querrichtung verjüngen.
Die Pfeile 422 zeigen die Richtung der Umlenkvorrichtungsbewegung an, wenn die Umlenkvorrichtungen 414 aus der in 4 gezeigten geschlossenen Position in eine offene Position verschoben werden. In einem Beispiel können die Sätze 412 der Umlenkvorrichtungen entsprechend eingestellt werden. Das bedeutet, dass jede der Umlenkvorrichtungen 414 in entsprechenden Ausmaßen geöffnet/ geschlossen werden kann. In anderen Beispielen können die Sätze 412 der Umlenkvorrichtungen jedoch unabhängig eingestellt werden. Zum Beispiel kann ein erster Satz von Umlenkvorrichtungen geöffnet werden, während ein anderer Satz von Umlenkvorrichtungen geschlossen werden kann, oder der Öffnungs- oder Schließungsgrad in verschiedenen Sätzen von Umlenkvorrichtungen kann zwischen den Sätzen von Umlenkvorrichtungen und/oder innerhalb bestimmter Umlenkvorrichtungen in den Sätzen variieren. Zum Beispiel kann ein erster Satz von Umlenkvorrichtungen geöffnet werden, während ein andere Satz von Umlenkvorrichtungen geschlossen werden kann. Die Variationen der Umlenkvorrichtungsöffnung können auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen bestimmt werden. Zum Beispiel können die Umlenkvorrichtungen geschlossen werden, wenn der Motor über einer Schwellendrehzahl betrieben wird, und können geöffnet werden, wenn der Motor unter der Schwellendrehzahl betrieben wird. In anderen Beispielen kann der Öffnungsgrad der Umlenkvorrichtungen verringert werden, wenn die Motordrehzahl zunimmt. Dementsprechend kann der Öffnungsgrad der Umlenkvorrichtungen zunehmen, wenn die Motordrehzahl abnimmt.
Die 2-4 zeigen beispielhafte Anordnungen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn derartige Elemente so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt miteinander gekoppelt sind, können sie zumindest in einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander anliegend oder zueinander benachbart gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander anliegend bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die sich Flächen miteinander teilen, als in Flächenteilungskontakt stehend bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich nur ein Abstand dazwischen befindet und keine anderen Komponenten, in mindestens einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, relativ zueinander als solche bezeichnet werden. Außerdem kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in mindestens einem Beispiel als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und kann ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Im hier verwendeten Sinne können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander zu beschreiben. Demnach sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren abgebildet sind, als diese Formen aufweisend bezeichnet werden (wie z. B. als rund, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen). Des Weiteren können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in mindestens einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Darüber hinaus kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden.
5 zeigt ein Verfahren 500 zum Betreiben eines Motorsystems mit einem Schwallblech, das einstellbare Umlenkvorrichtungen beinhaltet. Das Verfahren 500 sowie andere hier beschriebene Verfahren können durch vorstehend unter Bezugnahme auf die 1-4 beschriebene Motoren und Kolbenheizsysteme umgesetzt werden oder können in anderen Beispielen durch andere geeignete Motoren und Kolbenheizsysteme umgesetzt werden. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 500 und der anderen hier beschriebenen Verfahren können von einer Steuerung auf Grundlage von in einem (z. B. nichtflüchtigen) Speicher gespeicherten Anweisungen, die von der Steuerung ausführbar sind, und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren in dem Motor und entsprechenden Systemen, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1-4 beschriebenen Sensoren, empfangen werden, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktoren der Motorsysteme einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen.
Bei 502 beinhaltet das Verfahren das Betreiben des Motors mit einer Motordrehzahl. Es versteht sich, dass die Motordrehzahl auf Grundlage von Signalen von einem Pedalpositionssensor oder einer anderen geeigneten Beschleunigungsanforderung eingestellt werden kann. Des Weiteren versteht es sich, dass das Betreiben des Motors mit einer Motordrehzahl das Betreiben des Motors, um Verbrennung durchzuführen beinhaltet.
Bei 504 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen der Motorbetriebsbedingungen. Die Motorbetriebsbedingungen können die Motordrehzahl, die Motorlast, die Ansaugströmungsrate, die Motortemperatur, die Abgasströmungsrate, die Abgaszusammensetzung, die Motorschwingung, die Kurbelgehäuseentlüftungsströmungsrate usw. beinhalten. Die Motorbetriebsbedingungen können aus Signalen, die von verschiedenen Sensoren in dem Motor gesendet werden, ermittelt werden und/oder auf Grundlage von Signalen von den Sensoren bestimmt (z. B. berechnet) werden.
Bei 506 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob der Motor über einer Schwellendrehzahl betrieben wird. Die Schwellendrehzahl kann in einigen Beispielen 4.000 U/min, 4.500 U/min oder 5.000 U/min betragen. In einem weiteren Beispiel kann der Öldruck ein Kriterium sein, das verwendet werden könnte, um die Rücklaufrate zu der Ölpumpe und das Schwallblechbetriebsregime zu bestimmen.
Wenn bestimmt wird, dass der Motor nicht über der Schwellendrehzahl betrieben wird (NEIN bei 506), geht das Verfahren zu 508 über. Bei 508 beinhaltet das Verfahren das Erhalten des Öffnungsgrads von Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech. Zum Beispiel können die Umlenkvorrichtungen in einer vollständig geöffneten Position oder einer teilweise geöffneten Position gehalten werden. Demzufolge kann das Schwallblech mit Umlenkvorrichtungen in einer offenen Position betrieben werden. Auf diese Weise kann Kurbelgehäusegas durch das Schwallblech strömen und der Schmierstoffablauf durch das Schwallblech kann erhöht werden. In anderen Beispielen können bei 508 die Umlenkvorrichtungen in eine vollständig geöffnete oder eine teilweise geöffnete Position bewegt werden, oder der Öffnungsgrad der Umlenkvorrichtungen kann erhöht werden.
Andererseits rückt das Verfahren zu 510 vor, wenn bestimmt wird, dass der Motor über der Schwellendrehzahl betrieben wird (JA bei 506). Bei 510 beinhaltet das Verfahren das Verringern eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen. Auf diese Weise wird eine Strömungsrate von Kurbelgehäusegas durch das Schwallblech verringert. In einem Beispiel kann das Verringern eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen das Platzieren der Umlenkvorrichtungen in einer geschlossenen Position beinhalten. Demzufolge kann das Schwallblech mit den Umlenkvorrichtungen in einer geschlossenen Position betrieben werden. Wie vorstehend erörtert, In anderen Beispielen kann in der geschlossenen Position der Kurbelgehäusegasstrom durch Öffnungen in dem Schwallblech im Wesentlichen unterbunden werden. In anderen Beispielen kann das Verringern eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen jedoch das Platzieren der Umlenkvorrichtungen in einer teilweise geschlossenen Position beinhalten. Des Weiteren kann das Einstellen eines Öffnungs- oder Schließungsgrads der Umlenkvorrichtungen, wie vorstehend erörtert, das Schwenken der Umlenkvorrichtungen an einem Ende um ein Gelenk beinhalten.
Bei 512 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob der Motor unter der Schwellendrehzahl betrieben wird. Es versteht sich, dass die Betriebsbedingungen vor oder während Schritt 512 erneut bestimmt werden können. Wenn bestimmt wird, dass der Motor nicht unter der Schwellendrehzahl betrieben wird (NEIN bei 512), geht das Verfahren zu 514 über. Bei 514 beinhaltet das Verfahren das Erhalten der Positionen der Umlenkvorrichtungen. Zum Beispiel können die Umlenkvorrichtungen in einer geschlossenen Position gehalten werden.
Wenn jedoch bestimmt wird, dass der Motor unter der Schwellendrehzahl betrieben wird (JA bei 512), rückt das Verfahren zu 516 vor. Bei 516 beinhaltet das Verfahren das Erhöhen eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen. Das Erhöhen eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen kann in einem Beispiel das Bewegen der Umlenkvorrichtungen in eine teilweise geöffnete oder vollständig geöffnete Position beinhalten.
Es versteht sich, dass die Schritte 506, 510, 512 und 516 in einem allgemeineren Schritt des Einstellens eines Strömungsprofils der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech auf Grundlage der Motordrehzahl beinhaltet sein können. Auf diese Weise kann das Schwallblech angepasst werden, um den aktuellen Motorbetriebsbedingungen zu entsprechen.
Bei 518 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob eine Erhöhung der Kurbelgehäuseentlüftung vorliegt. Die Position eines Kurbelgehäuseentlüftungsventils und/oder der Ansaugkrümmerdruck können verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine Erhöhung der Kurbelgehäuseentlüftung vorliegt. In anderen Beispielen kann bestimmt werden, ob die Strömungsrate des Kurbelgehäuseentlüftungsgases einen Schwellenwert überschreitet.
Wenn bestimmt wird, dass keine Erhöhung der Kurbelgehäuseentlüftung vorliegt (NEIN bei 518), geht das Verfahren zu 520 über. Bei 520 beinhaltet das Verfahren das Erhalten des aktuellen Motordrehzahlschwellenwerts. Wenn jedoch bestimmt wird, dass eine Erhöhung der Kurbelgehäuseentlüftung vorliegt (JA bei 518), geht das Verfahren zu 522 über, wo das Verfahren das Verringern des Motordrehzahlschwellenwerts beinhaltet. Auf diese Weise kann der Motordrehzahlschwellenwert verringert werden, wenn das Kurbelgehäuseentlüftungssystem eine erhöhte Turbulenz in dem Kurbelgehäuse und dem Schmierstoffbehälter verursacht. Demzufolge können die Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech bei geringeren Motordrehzahlen geschlossen werden, um die Schmierstoffverschäumung zu verringern.
6 zeigt ein weiteres Verfahren 600 zum Betreiben eines Motorsystems mit einem Schwallblech, das einstellbare Umlenkvorrichtungen aufweist. Wie vorstehend erörtert, kann das Verfahren durch die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1-4 beschriebenen Motoren und Motorsystemen umgesetzt werden oder durch andere Motoren und Motorsysteme umgesetzt werden.
Bei 602 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen der Motorbetriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können die Motordrehzahl, die Motorlast, die Ansaugströmungsrate, die Motortemperatur, die Abgasströmungsrate, die Abgaszusammensetzung, die Motorschwingung, die Kurbelgehäuseentlüftungsströmungsrate usw. beinhalten. Es versteht sich, dass der Motor gemäß den vorgenannten Betriebsbedingungen betrieben werden kann.
Bei 604 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob eine Erhöhung der Motordrehzahl vorliegt. Wenn eine Erhöhung der Motordrehzahl vorliegt (JA bei 604), rückt das Verfahren zu 606 vor. Bei 606 beinhaltet das Verfahren das Verringern eines Öffnungsgrads von Umlenkvorrichtungen in einem Schwallblech. Zum Beispiel können die Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech in einer geschlossenen Position oder einer teilweise geschlossenen Position platziert werden. Wenn jedoch keine Erhöhung der Motordrehzahl vorliegt (NEIN bei 604), geht das Verfahren zu 608 über. Bei 608 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob eine Verringerung der Motordrehzahl vorliegt. Wenn eine Verringerung der Motordrehzahl vorliegt (JA bei 608), geht das Verfahren zu 610 über. Bei 610 beinhaltet das Verfahren das Erhöhen eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech. Wenn andererseits keine Verringerung der Motordrehzahl vorliegt (NEIN bei 608), geht das Verfahren zu 612 über. Bei 612 beinhaltet das Verfahren das Erhalten des Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech. Es versteht sich, dass in anderen Beispielen die Schritte 604 und 608 das Bestimmen, ob der Motor über einer Schwellendrehzahl bzw. unter einer Schwellendrehzahl betrieben wird, beinhalten können.
Bei 614 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob die Motorschwingung größer als ein Schwellenwert ist. Wenn die Motorschwingung größer als der Schwellenwert ist (JA bei 614), geht das Verfahren zu 616 über, wo das Verfahren das Verringern eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech beinhaltet. Daher versteht es sich, dass die Schwingung ein Auslöser von Schmierstoffverschäumung sein kann und daher kann die Schwallblechkontur auf Grundlage von Änderungen der Motorschwingung entsprechend eingestellt werden. Auf diese Weise können die Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech während Zeiträumen mit erhöhter Schwingung geschlossen werden, um die Schmierstoffverschäumung zu reduzieren. Wenn die Motorschwingung nicht größer als der Schwellenwert ist (NEIN bei 614), geht das Verfahren zu 618 über, wo das Verfahren das Erhalten der Position der Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech beinhaltet. Das Verfahren 600 ermöglicht das Einstellen des Strömungsprofils des Schwallblechs, um die Schmierstoffverschäumung zu verringern, wenn die Motordrehzahl zunimmt, und um den Schmierstoffablauf zu erhöhen, wenn die Motordrehzahl abnimmt.
Unter Bezugnahme auf 7 stellen die Verläufe 700 nun beispielhafte Motorsystemsteuersignale in Verbindung mit Verläufen der Motordrehzahl und Kurbelgehäuseentlüftungsströmungsrate dar, wie etwa in den 1-6 beschrieben. Das Beispiel aus 7 ist im Wesentlichen maßstabsgetreu gezeichnet, wenn auch nicht jeder einzelne Punkt mit Zahlenwerten gekennzeichnet ist. Somit lassen sich relative Unterschiede der Zeitsteuerungen anhand der Abmessungen der Zeichnungen abschätzen. So gewünscht, können jedoch auch andere relative Zeitsteuerungen verwendet werden. Des Weiteren ist jede Zeit der Kurven und Verläufe auf der X-Achse dargestellt. Es versteht sich außerdem, dass die in 7 gezeigten Verläufe beispielhafter Natur sind und dass die Zeitsteuerung der Steuersignale, die Schwellenwerte usw. in anderen Beispielen variieren können.
Unter weiterer Bezugnahme auf 7 stellt die Kurve 702 die Motordrehzahl (entlang der Y-Achse) dar. Das Signal 704 zeigt ein Steuersignal an, das an das Schwallblech mit den einstellbaren Umlenkvorrichtungen gesendet wird. Die Kurve 706 stellt die Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem dar. Das an das Schwallblech gesendete Steuersignal 704 beinhaltet der Darstellung nach zwei Werte (d. h. öffnen und schließen). Es versteht sich jedoch, dass begrenztere Einstellungen möglich sind, wie etwa schrittweises oder stufenloses Einstellen der Umlenkvorrichtungen, um die Umlenkvorrichtungen in unterschiedlichen teilweise geöffneten Positionen zu platzieren. Zum Beispiel können die Umlenkvorrichtungen eine Vielzahl von Positionen aufweisen, die unterschiedliche Öffnungsgrade aufweisen. Demnach ermöglicht jede der unterschiedlichen Umlenkvorrichtungspositionen eine unterschiedliche Menge von Kurbelgehäusegasstrom durch das Schwallblech. Auf diese Weise kann der Öffnungs-/Schließungsgrad der Umlenkvorrichtungen auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen feinabgestimmt werden.
Bei t1 überschreitet die Motordrehzahl eine Schwellenmotordrehzahl 708. Die Schwellenmotordrehzahl kann anhand der vorstehend erörterten Techniken ermittelt werden. Als Reaktion darauf, dass die Motordrehzahl den Motordrehzahlschwellenwert überschreitet, wird das an das Schwallblech gesendete Steuersignal 704 in „öffnen“ geändert. Demzufolge werden die Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech geöffnet, um zu ermöglichen, dass Kurbelgehäusegas dadurch strömt sowie um zu ermöglichen, dass Schmierstoff durch das Schwallblech abfließt.
Bei t2 fällt die Motordrehzahl unter die Schwellenmotordrehzahl 708. Als Reaktion darauf, dass die Motordrehzahl unter die Schwellenmotordrehzahl 708 fällt, wird das an das Schwallblech gesendete Steuersignal 704 in „schließen“ geändert, um zu reduzieren (z. B. verhindern), dass Kurbelgehäusegas durch die Öffnungen in dem Schwallblech strömt. Demzufolge reduziert das Schwallblech in der geschlossenen Anordnung eine Beeinflussung der Schmierstoffströmung in dem Schmierstoffbehälter durch die Kurbelgasströmung, wodurch die Schmierstoffverschäumung reduziert wird.
Bei t3 überschreitet die Kurbelgehäuseentlüftungsströmungsrate einen Schwellenwert 710. Wenn die Kurbelgehäuseentlüftungsströmungsrate den Schwellenwert 710 überschreitet, wird die Schwellenmotordrehzahl 708 entsprechend verringert. Das an das Schwallblech gesendete Steuersignal 704 wird in „öffnen“ geändert, als Reaktion darauf, dass die Kurbelgehäuseentlüftungsströmungsrate den Schwellenwert überschreitet. Die in 7 gezeigte Steuerstrategie ermöglicht das Ändern des Strömungsprofils des Schwallblechs auf Grundlage der Motordrehzahl und Kurbelgehäuseentlüftungsströmung, um dem Schwallblech zu ermöglichen, verschiedene Funktionen (z. B. Ölverschäumungsreduktion und erhöhter Ölablauf) bereitzustellen, die verschiedenen Motorbedingungen entsprechen. Demzufolge wird die Effizienz des Schmiersystems erhöht.
Die hier beschriebenen Motorsysteme und Verfahren weisen den technischen Effekt des Verringerns der Schmierstoffverschäumung bei hohen Motordrehzahlen und des Erhöhens des Schmierstoffablaufs bei geringeren Motordrehzahlen auf. Infolgedessen wird die Effizienz des Schmiersystems über einen breiten Bereich von Motorbetriebsbedingungen erhöht.
Die Erfindung wird in den folgenden Abschnitten weiter beschrieben. In einem Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet: Betreiben eines Motors, um Verbrennungsbetrieb durchzuführen, Bestimmen einer Motordrehzahl und Einstellen eines Strömungsprofils einer Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, das in einem Kurbelgehäuse positioniert ist, auf Grundlage der Motordrehzahl.
In einem weiteren Aspekt ist ein Motorsystem bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet: einen Schmierstoffbehälter, der Schmierstoff von geschmierten Komponenten aufnimmt, eine Schmierstoffpumpe, die in dem Schmierstoffbehälter positioniert ist, eine Kurbelwelle, die in einem Kurbelgehäuse vertikal über dem Schmierstoffbehälter positioniert ist und eine Dreheingabe von einer Kolbenstange erhält, ein Schwallblech, das vertikal zwischen der Schmierstoffpumpe und der Kurbelwelle positioniert ist, wobei das Schwallblech eine Vielzahl von Umlenkvorrichtungen beinhaltet, die sich längs entlang des Schwallblechs erstrecken, und in einem Speicher gespeicherten Code, der von einem Prozessor ausführbar ist, um einen Öffnungsgrad der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen als Reaktion auf eine Verringerung der Motordrehzahl zu erhöhen.
In einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet: Betreiben eines Motors mit einer Motordrehzahl, die größer als ein Schwellenwert ist, und als Reaktion auf das Betreiben des Motors mit der Motordrehzahl, die größer als ein Schwellenwert ist, Einstellen einer Position von Strömungsumlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, um die Strömungsrate von Kurbelgehäusegas durch Öffnungen in dem Schwallblech zu verringern.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Einstellen eines Strömungsprofils von Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech das Erhöhen eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen, wenn eine Motordrehzahl geringer als ein Schwellenwert ist, und das Verringern eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen, wenn die Motordrehzahl größer als der Schwellenwert ist, beinhalten.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Verfahren ferner Folgendes beinhalten: Einstellen des Schwellenwerts auf Grundlage einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in ein Ansaugsystem durch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Einstellen des Schwellenwerts das Verringern des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Erhöhung einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem beinhalten.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Verfahren ferner das Einstellen eines Strömungsprofils der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen auf Grundlage von Motorschwingung beinhalten.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Einstellen der Umlenkvorrichtungen für jede der Umlenkvorrichtungen das Drehen der Umlenkvorrichtung an einem Ende um ein Gelenk beinhalten.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann es sich bei der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen um Lamellenplatten handeln.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte können die Lamellenplatten eine Länge aufweisen, die größer als eine Breite ist.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann die Vielzahl von Umlenkvorrichtungen während der Erhöhung des Öffnungsgrads der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen um Gelenke schwenken.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Motorsystem ferner in einem Speicher gespeicherten Code beinhalten, der von dem Prozessor ausführbar ist, um einen Öffnungsgrad der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen als Reaktion auf eine Erhöhung der Motordrehzahl zu verringern.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann die Erhöhung der Motordrehzahl eine Erhöhung der Motordrehzahl über einen Schwellenwert beinhalten.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Motorsystem ferner in einem Speicher gespeicherten Code beinhalten, der von dem Prozessor ausführbar ist, um den Schwellenwert auf Grundlage einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem einzustellen.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Einstellen des Schwellenwerts das Erhöhen des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Verringerung einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem oder das Verringern des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Erhöhung der Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem beinhalten.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Motorsystem ferner in einem Speicher gespeicherten Code beinhalten, der von dem Prozessor ausführbar ist, um einen Öffnungsgrad der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen auf Grundlage von Motorschwingung zu erhöhen.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Verfahren Folgendes beinhalten: Betreiben des Motors mit einer Motordrehzahl, die geringer als der Schwellenwert ist, und als Reaktion auf das Betreiben des Motors mit der Motordrehzahl, die geringer als der Schwellenwert ist, Einstellen einer Position einer Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, um die Strömungsrate von Kurbelgehäusegas durch Öffnungen in dem Schwallblech zu erhöhen.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Verfahren ferner Folgendes beinhalten: Einstellen des Schwellenwerts auf Grundlage einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Einstellen des Schwellenwerts zumindest eines von Erhöhen des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Verringerung einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in ein Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem und Verringern des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Erhöhung der Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem beinhalten.
In einem der vorliegenden Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Einstellen der Position der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen für jede der Umlenkvorrichtungen das Drehen der Umlenkvorrichtung an einem Ende um ein Umlenkvorrichtungsgelenk beinhalten.
Es ist anzumerken, dass die hier beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemanordnungen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Anordnungen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems das Betreiben eines Motors, um Verbrennung durchzuführen, das Bestimmen einer Motordrehzahl; und das Einstellen eines Strömungsprofils einer Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, das in einem Kurbelgehäuse positioniert ist, auf Grundlage der Motordrehzahl.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen eines Strömungsprofils von Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech das Erhöhen eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen, wenn eine Motordrehzahl geringer als ein Schwellenwert ist, und das Verringern eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen, wenn die Motordrehzahl größer als der Schwellenwert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Einstellen des Schwellenwerts auf Grundlage einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in ein Ansaugsystem durch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen des Schwellenwerts das Verringern des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Erhöhung einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Einstellen eines Strömungsprofils der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen auf Grundlage von Motorschwingung gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Umlenkvorrichtungen für jede der Umlenkvorrichtungen das Drehen der Umlenkvorrichtung an einem Ende um ein Gelenk.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Motorsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Schmierstoffbehälter, der Schmierstoff von geschmierten Komponenten aufnimmt; eine Schmierstoffpumpe, die in dem Schmierstoffbehälter positioniert ist; eine Kurbelwelle, die in einem Kurbelgehäuse vertikal über dem Schmierstoffbehälter positioniert ist und eine Dreheingabe von einer Kolbenstange erhält; ein Schwallblech, das vertikal zwischen der Schmierstoffpumpe und der Kurbelwelle positioniert ist, wobei das Schwallblech eine Vielzahl von Umlenkvorrichtungen beinhaltet, die sich längs entlang des Schwallblechs erstrecken; und in einem Speicher gespeicherten Code, der von einem Prozessor zu Folgendem ausführbar ist: Erhöhen eines Öffnungsgrads der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen als Reaktion auf eine Verringerung der Motordrehzahl.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen um Lamellenplatten.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Lamellenplatten eine Länge auf, die größer als eine Breite ist.
Gemäß einer Ausführungsform schwenkt die Vielzahl von Umlenkvorrichtungen während der Erhöhung des Öffnungsgrads der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen um Gelenke.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch in einem Speicher gespeicherten Code gekennzeichnet, der von dem Prozessor ausführbar ist, um einen Öffnungsgrad der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen als Reaktion auf eine Erhöhung der Motordrehzahl zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Erhöhung der Motordrehzahl eine Erhöhung der Motordrehzahl über einen Schwellenwert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch in einem Speicher gespeicherten Code gekennzeichnet, der von dem Prozessor ausführbar ist, um den Schwellenwert auf Grundlage einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen des Schwellenwerts das Erhöhen des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Verringerung einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem oder das Verringern des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Erhöhung der Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch in einem Speicher gespeicherten Code gekennzeichnet, der von dem Prozessor ausführbar ist, um einen Öffnungsgrad der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen auf Grundlage von Motorschwingung zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems das Betreiben eines Motors mit einer Motordrehzahl, die größer als ein Schwellenwert ist; und als Reaktion auf das Betreiben des Motors mit der Motordrehzahl, die größer als ein Schwellenwert ist, Einstellen einer Position von Strömungsumlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, um die Strömungsrate von Kurbelgehäusegas durch Öffnungen in dem Schwallblech zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Betreiben des Motors mit einer Motordrehzahl, die geringer als der Schwellenwert ist; und als Reaktion auf das Betreiben des Motors mit der Motordrehzahl, die geringer als der Schwellenwert ist, Einstellen einer Position einer Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, um die Strömungsrate von Kurbelgehäusegas durch Öffnungen in dem Schwallblech zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Einstellen des Schwellenwerts auf Grundlage einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen des Schwellenwerts zumindest eines von Erhöhen des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Verringerung einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem und Verringern des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Erhöhung der Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Position der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen für jede der Umlenkvorrichtungen das Drehen der Umlenkvorrichtung an einem Ende um ein Gelenk.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6019071 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems, umfassend: Betreiben eines Motors, um Verbrennung durchzuführen; Bestimmen einer Motordrehzahl; und Einstellen eines Strömungsprofils einer Vielzahl von Umlenkvorrichtungen in einem Schwallblech, das in einem Kurbelgehäuse positioniert ist, auf Grundlage der Motordrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen eines Strömungsprofils von Umlenkvorrichtungen in dem Schwallblech das Erhöhen eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen, wenn eine Motordrehzahl geringer als ein Schwellenwert ist, und das Verringern eines Öffnungsgrads der Umlenkvorrichtungen beinhaltet, wenn die Motordrehzahl größer als der Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Einstellen des Schwellenwerts auf Grundlage einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in ein Ansaugsystem durch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Einstellen des Schwellenwerts das Verringern des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Erhöhung einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Einstellen eines Strömungsprofils der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen auf Grundlage von Motorschwingung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der Umlenkvorrichtungen für jede der Umlenkvorrichtungen das Drehen der Umlenkvorrichtung an einem Ende um ein Gelenk beinhaltet.
Motorsystem, umfassend: einen Schmierstoffbehälter, der Schmierstoff von geschmierten Komponenten aufnimmt; eine in dem Schmierstoffbehälter positionierte Schmierstoffpumpe; eine Kurbelwelle, die in einem Kurbelgehäuse vertikal über dem Schmierstoffbehälter positioniert ist und eine Dreheingabe von einer Kolbenstange erhält; ein Schwallblech, das vertikal zwischen der Schmierstoffpumpe und der Kurbelwelle positioniert ist, wobei das Schwallblech eine Vielzahl von Umlenkvorrichtungen beinhaltet, die sich längs entlang des Schwallblechs erstrecken; und in einem Speicher gespeicherten Code, der von einem Prozessor zu Folgendem ausführbar ist: Erhöhen eines Öffnungsgrads der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen als Reaktion auf eine Verringerung der Motordrehzahl.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei es sich bei der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen um Lamellenplatten handelt.
Motorsystem nach Anspruch 8, wobei Lamellenplatten eine Länge aufweisen, die größer als eine Breite ist.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl von Umlenkvorrichtungen während der Erhöhung des Öffnungsgrads der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen um Gelenke schwenkt.
Motorsystem nach Anspruch 7, ferner umfassend in einem Speicher gespeicherten Code, der von dem Prozessor ausführbar ist, um einen Öffnungsgrad der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen als Reaktion auf eine Erhöhung der Motordrehzahl zu verringern.
Motorsystem nach Anspruch 11, wobei die Erhöhung der Motordrehzahl eine Erhöhung der Motordrehzahl über einen Schwellenwert beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 7, ferner umfassend in einem Speicher gespeicherten Code, der von dem Prozessor ausführbar ist, um den Schwellenwert auf Grundlage einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem einzustellen.
Motorsystem nach Anspruch 7, wobei das Einstellen des Schwellenwerts das Erhöhen des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Verringerung einer Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem oder das Verringern des Schwellenwerts als Reaktion auf eine Erhöhung der Strömungsrate von Kurbelgehäusegas in das Ansaugsystem durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 7, ferner umfassend in einem Speicher gespeicherten Code, der von dem Prozessor ausführbar ist, um einen Öffnungsgrad der Vielzahl von Umlenkvorrichtungen auf Grundlage von Motorschwingung zu erhöhen.