DE102021131323A1 - Ölverdünnungsdiagnosetest - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zur Diagnose von Ölverdünnung in einem Motor bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren ein Abdichten eines Kurbelgehäuses und ein Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr zum Erwärmen und Verdampfen des Öls als Reaktion auf die Erfassung eines fetten Motorbetriebs beinhalten. Druckmessungen an dem abgedichteten Kurbelgehäuse können gesammelt und mit einem Ausgangswert verglichen werden, um ein Vorhandensein von Kraftstoff in dem Öl zu diagnostizieren.

Description

  • GEBIET DER TECHNIK
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren von Ölverdünnung durch Kraftstoff in einem Motor.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Öl kann dazu verwendet werden, den Verschleiß von Motorkomponenten durch Reduzieren der Reibung zwischen beweglichen Komponenten zu reduzieren. Es können jedoch Undichtigkeiten auftreten, die zum Mischen von Kraftstoff mit dem Öl führen und eine Motorölverdünnung verursachen können. Diese Verdünnung führt dazu, dass das Motoröl eine niedrigere Viskosität und höhere Flüchtigkeit aufweist, wodurch die Schmierfähigkeit des Öls beeinträchtigt wird. Wenn dies nicht angegangen wird, können die Motorkomponenten erhöhten Verschleiß erfahren, was zu kostspieligen Wartungs- und Reparaturarbeiten führt. In einigen Beispielen kann Kraftstoff aufgrund von undichten Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in das Öl gemischt werden. Die undichten Kraftstoffeinspritzvorrichtungen können zusätzlich zum Verdünnen des Öls auch Auspuffemissionen erhöhen und Ablagerungen im Kurbelgehäuse hinterlassen.
  • Ein Vorhandensein von Kraftstoff im Öl kann dazu führen, dass ein Diagnosefehlercode (diagnostic trouble code - DTC) für einen fetten Motorbetrieb gesetzt wird. Jedoch können verschiedene Probleme eine fette Verbrennung verursachen. Zum Beispiel können eine verschlechterte universelle Lambdasonde (UEGO-Sonde), Variabilität bei Verbrennungsereignissen, ein inkompatibles Kraftstoffgemisch usw. den Fett-DTC zusätzlich zur Ölverdünnung durch Kraftstoff aktivieren. Während die fahrzeuginterne Diagnose (z. B. OBD-II) in der Lage ist, einen fetten Motorbetrieb zu erkennen, stellen die OBD-Daten keine Informationen bezüglich der Quelle des Fett-DTC bereit. In einigen Beispielen kann ein Kraftstoffgeruch in dem Motoröl erkennbar sein, wodurch ein Bediener auf das Vorhandensein von Kraftstoff in dem Öl aufmerksam gemacht wird, wobei dies jedoch kein zuverlässiges Erfassungsverfahren sein kann. Bemühungen, die Ursache des Fett-DTC genau zu bestimmen, können zusätzlich zu Reparaturen hohe Kosten verursachen, weshalb ein Verfahren zum zuverlässigen Identifizieren der Ölverdünnung benötigt wird.
  • Um dieses Problem anzugehen, können Diagnosetests durch ein Fahrzeugsteuersystem umgesetzt werden, um den Bediener auf eine Ölverdünnung aufmerksam zu machen. In einem Beispiel, wie durch das japanische Patent Nr. 2007127076 gezeigt, basiert ein Verfahren zum Angeben der Kraftstoff-Öl-Verdünnung auf dem Überwachen eines AFR während verschiedener Verbrennungszustände. Darin wird das AFR während der Verbrennung bei niedriger Motortemperatur (z. B. hohem Kraftstoffdruck) mit dem AFR während Verbrennung bei hoher Motortemperatur (z. B. niedriger Kraftstoffdruck) verglichen. Schwankungen des AFR bei erhöhter Motortemperatur können darauf hinweisen, dass sich Leckgase bilden, die aus der Verdampfung von Kraftstoff im Öl resultieren, und es wird ein beeinträchtigter Kraftstoffeinspritzvorrichtungsbetrieb abgeleitet.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben allerdings Probleme im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen diagnostischen Verfahren erkannt. Als ein Beispiel isoliert das Verfahren die Ölverdünnung nicht als ausschließliche Quelle eines fetten AFR, während Variationen des AFR eine Zunahme der nichtstöchiometrischen Kraftstoffverbrennung aufgrund eines Motorproblems angeben. Zum Beispiel kann die Verbrennung eines inkompatiblen Kraftstoffgemisches eine ähnliche Wirkung auf das AFR haben. Somit kann ein Verfahren, das einen anderen Parameter als das AFR überwacht, eine robustere Diagnose bereitstellen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • In einem Beispiel kann die Ölverdünnung in einem Motor aufgrund von undichten Kraftstoffeinspritzvorrichtungen durch Folgendes diagnostiziert werden: als Reaktion auf die Erfassung eines fetten Motorbetriebs, ein Abdichten eines Kurbelgehäuses und ein Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr, um ein Motorschmiermittel zu erwärmen, und ein Sammeln von Druckmessungen an dem Kurbelgehäuse und ein Vergleichen der Druckmessungen mit einem Ausgangswert, um ein Vorhandensein von Kraftstoff in dem Motorschmiermittel zu diagnostizieren. Durch Überwachen des Drucks an dem abgedichteten Kurbelgehäuse ohne gleichzeitigen Motorbetrieb können Verbrennungseffekte ausgeschlossen werden und undichte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen können über ein zuverlässiges und kostengünstiges Verfahren diagnostiziert werden.
  • Zum Beispiel kann ein positives Kurbelgehäuse-Lüftungssystem (PCV-System) des Motors dazu genutzt werden, das Kurbelgehäuse zu isolieren. Der Motor kann mit einem zusätzlichen Ventil angepasst sein, das in einem Entlüftungsrohr des PCV-Systems angeordnet ist, um das Abdichten des Kurbelgehäuses in Verbindung mit einem PCV-Ventil zu ermöglichen. Vor dem Ausführen des Diagnoseverfahrens, nachdem ein Fahrzyklus abgeschlossen ist, kann ein Ausgangssatz von Druckmessungen für das Öl erstellt und verwendet werden, um einen Schwellendruck einzustellen, der eine Grenze zwischen nicht verunreinigtem Öl und verdünntem Öl definieren kann. Wenn ein Fett-DTC durch die OBD-II ausgelöst wird, können die am Kurbelgehäuse gesammelten Druckmessungen mit dem Schwellendruck verglichen werden. Wenn die Ölverdünnung verifiziert wird, können ein neuer DTC, der undichte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen angibt, sowie eine Ölwechselwarnung gesetzt werden.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorangehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine beispielhafte Motorkonfiguration mit einem integrierten System für positive Kurbelgehäuseentlüftung (PCV).
    • 2 zeigt eine detaillierte schematische Darstellung des Motorsystems und des PCV-Systems aus 1.
    • 3 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren auf hoher Ebene zum Identifizieren einer Quelle für fette Verbrennung in einem Motor unter Verwendung eines Ölverdünnungsdiagnosetests.
    • 4 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zum Durchführen des Ölverdünnungsdiagnosetests.
    • 5 zeigt ein Beispiel eines Diagnosediagramms, das dazu verwendet werden kann, einen Ölstatus in einem Motor zu diagnostizieren.
    • 6 zeigt ein Diagramm, das beispielhafte Motorbetriebe und -bedingungen während der Diagnose der Ölverdünnung darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für einen Ölverdünnungsdiagnosetest. In einen Motor, wie in 1 gezeigt, wird Kraftstoff eingespritzt, um eine Verbrennungsreaktion zu fördern, die die Bewegung von Kolben in dem Motor antreibt. Öl kann als Schmiermittel innerhalb des Kurbelgehäuses verwendet werden, um die Reibung zwischen sich bewegenden Motorkomponenten zu reduzieren. In einigen Fällen kann die Verbrennungsreaktion zu einem fetten Betrieb des Motors führen (z. B. Verbrennen eines übermäßig fetten Stöchiometriegemisches, das zum Beispiel durch Sensoren für das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erfasst werden kann), was dazu führt, dass ein DTC gesetzt wird. Der DTC identifiziert jedoch nicht die Quelle der nichtstöchiometrischen Verbrennung und daher kann der Ölverdünnungsdiagnosetest durchgeführt werden, um zu bestätigen, ob der DTC durch Ölverdünnung als Folge von undichten Kraftstoffeinspritzvorrichtungen verursacht wird. In einem Beispiel kann ein positives Kurbelgehäuse-Lüftungssystem (PCV-System) des Motors dazu genutzt werden, ein Kurbelgehäuse des Motors abzudichten. Ein Beispiel für das PCV-System ist in 2 gezeigt. Durch Abdichten des Kurbelgehäuses kann der Druck innerhalb des Kurbelgehäuses überwacht werden, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird, um ein Vorhandensein von Kraftstoff im Öl zu diagnostizieren. Beispiele für Verfahren zum Bestätigen der Ölverdünnung sind in einem übergeordneten Verfahren in 3 gezeigt und ein Verfahren zum Durchführen des Ölverdünnungsdiagnosetests ist in 4 gezeigt. Der Druck im Kurbelgehäuse kann mit einem Ausgangswert und einem Schwellendruck verglichen werden, wie in einem Diagnosediagramm in 5 gezeigt. Beispiele für Motorbetrieb und -bedingungen, die während der Bestimmung der Ölverdünnung sowie der Aktivierung einer Undichtigkeitsanzeige auftreten, sind in 6 gezeigt.
  • Nun unter Bezugnahme auf 1 ist ein Beispiel für einen Zylinder 14 einer Brennkraftmaschine 10 veranschaulicht, die in einem Fahrzeug 5 beinhaltet sein kann. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, einschließlich einer Steuerung 12, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder (in dieser Schrift auch „Brennkammer“) 14 des Motors 10 kann Brennkammerwände 136 beinhalten, in denen ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebe 54 an mindestens ein Fahrzeugrad 55 des Personenkraftwagens gekoppelt sein, wie weiter unten beschrieben. Ferner kann ein Anlassermotor (nicht gezeigt) über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
  • In einigen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen handeln, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen handelt es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Motor. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 den Motor 10 und eine elektrische Maschine 52. Die elektrische Maschine 52 kann ein Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator sein. Die Kurbelwelle 140 des Motors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über das Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 56 ist zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um die Kurbelwelle 140 mit der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden bzw. davon zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden bzw. davon zu trennen. Das Getriebe 54 kann ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart sein. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, einschließlich als Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
  • Die elektrische Maschine 52 empfängt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 58, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsvorgangs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 58 bereitzustellen.
  • Der Zylinder 14 des Motors 10 kann über ein Luftansaugsystem (AIS), das eine Reihe von Ansaugkanälen 142, 144 und einen Ansaugkrümmer 146 beinhaltet, Ansaugluft aufnehmen. Der Ansaugkrümmer 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Motors 10 kommunizieren, wie in 2 gezeigt. In einigen Beispielen können einer oder mehrere der Ansaugkanäle eine Aufladungsvorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor, beinhalten. Zum Beispiel ist der Motor 10 der Darstellung in 1 nach mit einem Turbolader 175 konfiguriert, der einen Verdichter 174 beinhaltet, der zwischen den Ansaugkanälen 142, 144 und einer Abgasturbine 176 angeordnet ist, die entlang eines Abgaskanals 148 angeordnet sind. Der Verdichter 174 kann mindestens teilweise über eine Welle 180 durch die Abgasturbine 176 mit Leistung versorgt werden, wenn die Aufladevorrichtung als Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie etwa, wenn der Motor 10 mit einem Kompressor bereitgestellt ist, kann jedoch der Verdichter 174 über mechanische Eingabe von einem Elektromotor mit Leistung versorgt werden oder der Motor und die Abgasturbine 176 können wahlweise weggelassen sein.
  • Eine Drossel 162, die eine Drosselklappe 164 beinhaltet, kann in den Motoransaugkanälen bereitgestellt sein, um die Strömungsgeschwindigkeit und/oder den Druck der Ansaugluft zu variieren, die den Motorzylindern bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Drossel 162 stromabwärts des Verdichters 174 positioniert sein, wie in 1 gezeigt, oder alternativ stromaufwärts des Verdichters 174 bereitgestellt sein.
  • Das AIS des Fahrzeugs 5 kann zudem ein System 200 für positive Kurbelgehäuseentlüftung (PCV) beinhalten. Der Übersichtlichkeit halber ist in 1 nur ein Teil des PCV-Systems 200 abgebildet und zusätzliche Komponenten des PCV-Systems 200 sind in 2 gezeigt und nachstehend ausführlicher beschrieben. Insbesondere ist in 2 ein Kurbelgehäuseentlüftungsrohr (crankcase vent tube - CVT) gezeigt, das den Ansaugkanal 142 an ein Kurbelgehäuse des Motors 10 koppelt. Das CVT ermöglicht, dass Ansaugluft in das Kurbelgehäuse gesaugt wird, um Leckgase aus dem Kurbelgehäuse zu spülen, wenn ein PCV-Ventil (wie in 2 gezeigt) geöffnet ist. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung von Kurbelgehäusekomponenten umgangen, die andernfalls aufgrund einer längeren Exposition gegenüber den Gasen und einer Ansammlung von Gasrückständen auftreten kann.
  • Der Abgaskanal 148 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. In der Darstellung ist ein Abgassensor 128 stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 178 an den Abgaskanal 148 gekoppelt. Der Abgassensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (air/fuel ratio - AFR) des Abgases ausgewählt sein, wie etwa einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Universal oder Wide-Range Exhaust Gas Oxygen), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde (nicht gezeigt), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator, eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln.
  • Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten. Zum Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156 beinhaltet, die sich in einer oberen Region des Zylinders 14 befinden. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10, was den Zylinder 14 beinhaltet, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile beinhalten, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden. Das Einlasstellerventil 150 kann über einen Aktor 152 durch die Steuerung 12 gesteuert werden. Ebenso kann das Auslasstellerventil 156 durch die Steuerung 12 über einen Aktor 154 gesteuert werden. Die Positionen des Einlasstellerventils 150 und des Auslasstellerventils 156 können durch jeweilige Ventilpositionssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden.
  • Unter einigen Bedingungen kann die Steuerung 12 die den Aktoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Ventilaktoren können einer Art mit elektrischer Ventilbetätigung, einer Art mit Nockenbetätigung oder einer Kombination davon angehören. Die Einlass- und Auslassventiltaktung kann gleichzeitig gesteuert werden oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zu einer variablen Einlassnockentaktung, einer variablen Auslassnockentaktung, einer dualen unabhängigen variablen Nockentaktung oder einer festen Nockentaktung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere von Systemen zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockensteuerung (variable cam timing - VCT), variablen Ventilsteuerung (variable valve timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, zum Variieren des Ventilbetriebs nutzen. Alternativ kann der Zylinder 14 zum Beispiel ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung, einschließlich CPS und/oder VCT, gesteuertes Auslassventil beinhalten. In anderen Beispielen können das Ansaug- und das Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktor (oder ein gemeinsames Betätigungssystem) oder einen Aktor (oder ein Betätigungssystem) zur variablen Ventiltaktung gesteuert werden.
  • Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, das ein Verhältnis des Volumens, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt (UT) befindet, zum Volumen am oberen Totpunkt (OT) ist. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen unterschiedliche Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es zum Beispiel kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Falls Direkteinspritzung verwendet wird, kann das Verdichtungsverhältnis aufgrund von deren Auswirkung auf das Motorklopfen ebenfalls erhöht sein.
  • In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 192 beinhalten, um die Verbrennung einzuleiten. Bei ausgewählten Betriebsmodi kann ein Zündsystem 190 der Brennkammer 14 als Reaktion auf ein Signal SA für eine Zündverstellung nach früh (spark advance) von der Steuerung 12 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. Ein Zeitpunkt des Signals SA kann auf Grundlage der Motorbetriebsbedingungen und des Fahrerdrehmomentbedarfs angepasst werden. Zum Beispiel kann ein Zündfunken bei einem Zeitpunkt für maximales Bremsmoment (maximum brake torque - MBT) bereitgestellt werden, um die Leistung und die Effizienz des Motors zu maximieren. Die Steuerung 12 kann Motorbetriebsbedingungen, einschließlich Motordrehzahl, Motorlast und Abgas-AFR, in eine Lookup-Tabelle eingeben und den entsprechenden MBT-Zeitpunkt für die eingegebenen Motorbetriebsbedingungen ausgeben. In anderen Beispielen kann der Motor die Ladung durch Verdichtung zünden, wie in einem Dieselmotor.
  • In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen konfiguriert sein, um diesem Kraftstoff bereitzustellen. In der Darstellung beinhaltet der Zylinder 14 als nicht einschränkendes Beispiel eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 kann dazu konfiguriert sein, von einem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff abzugeben. Das Kraftstoffsystem 8 kann eine(n) oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler beinhalten. Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt ist, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Auf diese Art und Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ (direct injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Zylinder 14 bereit. Während die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 der Darstellung in 1 nach auf einer Seite des Zylinders 14 positioniert ist, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 alternativ dazu oberhalb des Kolbens angeordnet sein, wie etwa in der Nähe der Position der Zündkerze 192. Eine derartige Position kann das Vermischen und die Verbrennung verbessern, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine niedrigere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann sich die Einspritzvorrichtung über und nahe dem Einlassventil befinden, um das Vermischen zu verbessern. Über eine Hochdruckkraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler kann Kraftstoff aus einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 abgegeben werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, der der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
  • Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 in dem Ansaugkrümmer 146 und nicht in dem Zylinder 14 angeordnet ist, wobei es sich um eine Konfiguration handelt, die sogenannte Kraftstoffeinspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal (im Folgenden als „PFI“ (port fuel injection) bezeichnet) in den Ansaugkanal stromaufwärts des Zylinders 14 bereitstellt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 kann aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-2, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 171 empfangen wird, einspritzen. Es ist zu anzumerken, dass ein einzelner Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme verwendet werden kann oder mehrere Treiber verwendet werden können, zum Beispiel der Treiber 168 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und der Treiber 171 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170, wie abgebildet.
  • In einem alternativen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder 14 konfiguriert sein. In noch einem anderen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts des Einlasstellerventils 150 konfiguriert sein. In erneut anderen Beispielen kann der Zylinder 14 nur eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, unterschiedliche Kraftstoffe in variierenden relativen Mengen als Kraftstoffgemisch aus den Kraftstoffsystemen aufzunehmen, und die ferner dazu konfiguriert ist, dieses Kraftstoffgemisch entweder als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung direkt in den Zylinder oder als Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtung stromaufwärts der Einlassventile einzuspritzen.
  • Während eines einzigen Zyklus des Zylinders kann Kraftstoff aus beiden Einspritzvorrichtungen an den Zylinder abgegeben werden. Zum Beispiel kann jede Einspritzvorrichtung einen Teil einer gesamten Kraftstoffeinspritzung abgeben, die in dem Zylinder 14 verbrannt wird. Ferner kann die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der aus jeder Einspritzvorrichtung abgegeben wird, mit Betriebsbedingungen, wie etwa Motorlast, Klopfen und Abgastemperatur, wie in dieser Schrift nachstehend beschrieben, variieren. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Diese beinhalten Unterschiede hinsichtlich der Größe, zum Beispiel kann eine Einspritzvorrichtung ein größeres Einspritzloch aufweisen als die andere. Weitere Unterschiede beinhalten unter anderem unterschiedliche Sprühwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Ziele, unterschiedliche Einspritztaktung, unterschiedliche Sprüheigenschaften, unterschiedliche Stellen usw. Außerdem können in Abhängigkeit vom Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs unter den Einspritzvorrichtung 170 und 166 verschiedene Auswirkungen erreicht werden.
  • In 1 ist die Steuerung 12 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme (z. B. ausführbare Anweisungen) und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als nichtflüchtiger Nurlesespeicherchip 110 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich vorstehend erörterter Signale und zusätzlich einschließlich eines durch einen Kurbelgehäusedrucksensor (CKCP-Sensor) (wie in 2 gezeigt) gemessenen Druck in dem CVT, einer Messung des angesaugten Luftmassenstroms (mass air flow - MAF) von einem Luftmassensensor 122; einer Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 116, der an eine Kühlhülse 118 gekoppelt ist; einer Abgastemperatur von einem Temperatursensor 158, der an den Abgaskanal 148 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (profile ignition pickup - PIP) von einem Hall-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor; des Signal-EGO von dem Abgassensor 128, das durch die Steuerung 12 verwendet werden kann, um das AFR des Abgases zu bestimmen; und eines Absolutkrümmerdrucksignals (absolute manifold pressure - MAP) von einem MAP-Sensor 124. Ein Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von dem MAP-Sensor 124 kann dazu verwendet werden, eine Angabe von Unterdruck oder Druck in dem Ansaugkrümmer 146 bereitzustellen. Die Steuerung 12 kann eine Motortemperatur auf Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur ableiten und eine Temperatur des Katalysators 178 auf Grundlage des von dem Temperatursensor 158 empfangenen Signals ableiten. Zusätzliche Sensoren, die der Steuerung 12 Daten bereitstellen, sind in 2 gezeigt und weiter unten beschrieben.
  • Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus den 1 und 2 und setzt die verschiedenen Aktoren aus den 1 und 2 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Zum Beispiel kann die Steuerung 12, wenn sie ein Signal von dem MAP-Sensor 124 empfängt, ein Öffnen eines Ventils für positive Kurbelgehäuseentlüftung (PCV), wie es in 2 gezeigt und nachstehend beschrieben ist, anweisen, um das Kurbelgehäuse entlüften, wenn der Druck in dem Ansaugkrümmer unter einen Schwellenwert abfällt.
  • Wie vorstehend beschrieben zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen einen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, (eine) Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), eine Zündkerze usw. beinhalten. Es versteht sich, dass der Motor 10 eine beliebige geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, beinhalten kann. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben und dargestellt sind.
  • Ein Motor, z. B. der Motor 10 aus den 1 und 2, kann ein Kurbelgehäuse beinhalten, das eine oder mehrere Zylinderbohrungen sowie andere Motorkomponenten, wie etwa die Kurbelwelle 140 aus 1, eine Ölwanne (nicht gezeigt), die unterhalb der Kurbelwelle angeordnet ist, usw. umschließt. Während eines Arbeitstakts der Motorzylinder kann ein Teil der in den Zylindern verbrannten Gase in einem als Blowby bekannten Prozess durch einen Ring lecken, der eine Dichtung um Basen der Zylinderkolben bildet. Die entweichenden Leckgase können sich in dem Kurbelgehäuse ansammeln, was zu einem Druckaufbau führt, der Öl beeinträchtigen kann, das zum Schmieren der Kolbenbewegung in dem Kurbelgehäuse gespeichert ist. Um die Ölintegrität zu bewahren und den Druck im Kurbelgehäuse zu verringern, kann der Motor ein Kurbelentlüftungssystem, z. B. ein PCV-System, beinhalten, um Gase aus dem Kurbelgehäuse und in einen Ansaugkrümmer, z. B. den Ansaugkrümmer 146 aus den 1 und 2, abzulassen.
  • 2 zeigt das in dem Fahrzeug 5 umgesetzte PCV-System 200 genauer. In einem Beispiel kann das PCV-System 200 an den Motor 10 aus 1 gekoppelt sein und sind daher gemeinsame Komponenten in 2 ähnlich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt. Ein Luftdrucksensor (barometric pressure sensor - BP-Sensor) 203 kann nahe einem Einlass des Ansaugkanals 142 positioniert sein, um den Umgebungsluftdruck zu messen. Ein Luftfilter 202 kann in einem Weg des Luftstroms in den Ansaugkanal 142 angeordnet sein, um Feinstaub aus der einströmenden Frischluft zu entfernen. Der Ansaugkanal 142 beinhaltet ferner ein erstes Ende einer Verdichterumgehung 204 stromaufwärts des Verdichters 174. Ein zweites Ende der Verdichterumgehung 204 kann stromabwärts des Verdichters 174 und stromaufwärts eines Ladeluftkühlers (charge air cooler - CAC) 206 an den Ansaugkanal 144 gekoppelt sein.
  • Die Verdichterumgehung 204 kann Luft um den Verdichter 174 herum leiten, wenn ein Verdichterumgehungsventil (compressor bypass valve - CBV) 208 geöffnet ist. Alternativ kann Luft durch den Verdichter 174 aufgeladen werden, wenn eine Öffnung des CBV 208 so angepasst ist, dass sie weniger offen oder geschlossen ist, um mindestens einen Teil der einströmenden Luft durch den Verdichter 174 zu treiben. Luft, die in den Ansaugkanal 144 strömt, kann über den CAC 206 gekühlt werden, wodurch eine Leistungsdichte der Luft vor der Verbrennung am Motor 10 erhöht wird. Der Ansaugkanal 144 beinhaltet einen Drosseleinlassdrucksensor (throttle inlet pressure sensor - TIP-Sensor) 210 stromabwärts des CAC 206 und stromaufwärts der Drossel 162 zum Erfassen eines Drucks in dem Ansaugkanal 144 und leitet Luft in den Ansaugkrümmer 146. Die Kanäle, die den Ansaugkrümmer 146 an jeden Zylinder 14 des Motors 10 koppeln, sind in 2 der Kürze halber weggelassen.
  • Der Motor 10 ist mit einem Kurbelgehäuse 212 abgebildet, das die Zylinderbänke 214 mit den Zylindern 14 umschließt. Die Zylinderbänke 214 können in einem Beispiel in einer „V“-Konfiguration, z. B. V6, angeordnet sein. Es wurden jedoch andere Motorkonfigurationen in Betracht gezogen. Das Kurbelgehäuse 212 beinhaltet eine Öleinfüllkappe 216, die einen Öleinfüllstutzen 218 abdichtet, der eine Abgabe von Öl an eine Ölwanne ermöglicht. Das Kurbelgehäuse 212 weist zudem einen Ölmessstabstutzen 220 auf, der einen Ölmessstab 222 stützt, der zum Messen eines Ölstands in der Ölwanne verwendet wird. Eine Vielzahl anderer Öffnungen kann in dem Kurbelgehäuse 212 angeordnet sein, um Komponenten in dem Kurbelgehäuse 212 zu warten, und kann während des Motorbetriebs geschlossen gehalten werden, um das PCV-System 200 arbeiten zu lassen.
  • Das PCV-System 200 ist durch ein CVT 224 an das AIS und das Kurbelgehäuse 212 des Fahrzeugs 5 gekoppelt. Das CVT 224 erstreckt sich zwischen dem Ansaugkanal 142 an einem Punkt stromabwärts des Luftfilters 202 und stromaufwärts der Verdichterumgehung 204 und kann durch ein erstes Anschlussstück, wie etwa ein Schnellverbindungsstück, an dem Ansaugkanal 142 angebracht sein. Es sind jedoch auch andere Kopplungen möglich. Das CVT 224 kann an einem zweiten Anschlussstück, das ein Schnellverbindungsstück sein kann, an dem Kurbelgehäuse 212 angebracht sein.
  • Ein Kurbelgehäusedrucksensor (CKCP-Sensor) 228 kann in dem CVT 224 angeordnet sein. Der CKCP-Sensor 228 kann in einigen Beispielen als Absolutdrucksensor oder Messsensor konfiguriert sein. In anderen Beispielen kann der Sensor 228 stattdessen ein Strömungssensor oder Strömungsmesser sein. Während der CKCP-Sensor 228 in 2 in dem CVT 224 positioniert ist, kann der CKCP-Sensor 228 in anderen Beispielen an anderen Stellen innerhalb des PCV-Systems 200 positioniert sein.
  • Ansaugluft kann, wie durch die Pfeile 230 angegeben, aus dem Ansaugkanal 142 in das CVT 224, an einem Auslass 226 des CVT 224 in das Kurbelgehäuse 212 strömen und das Kurbelgehäuse 212 verlassen, um durch einen Einlass 232 einer PCV-Leitung 236 zu strömen, wenn ein erstes PCV-Ventil 234 geöffnet ist. Das PCV-Ventil 234 kann in einem Beispiel ein Einwegventil (z. B. ein passives Ventil, das abdichtet, wenn die Strömung in eine entgegengesetzte Richtung läuft) sein, das sich öffnet, um eine Vorwärtsströmung bereitzustellen, wenn der Druck im Ansaugkrümmer 146 niedrig ist, z. B. bei Unterdruck. Das PCV-Ventil 234 kann als ein Beispiel seine Strömungsbeschränkung als Reaktion auf einen Druckabfall über dem Ventil variieren. Alternativ kann das PCV-Ventil 234 in anderen Beispielen kein Einwegventil sein. Zum Beispiel kann das PCV-Ventil 234 ein elektronisch gesteuertes Ventil sein, das durch die Steuerung 12 angepasst wird. Es versteht sich, dass das PCV-Ventil 234 als eine beliebige von vielfältigen Ventilarten konfiguriert sein kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Wenn der Druck im Ansaugkrümmer 146 ausreichend niedrig ist, z. B. unter einem Schwellenwertdruck, wie etwa Atmosphärendruck, liegt, kann sich das PCV-Ventil 234 öffnen, um zu ermöglichen, dass Leckgase über die PCV-Leitung 236, die das Kurbelgehäuse 212 an den Ansaugkrümmer 146 koppelt, zum Ansaugkrümmer 146 strömen. Somit kann das Kurbelgehäuse 212 in gesteuerter Weise entlüftet werden.
  • Ein zusätzliches zweites Ventil 238 kann sich in dem CVT 224 nahe einem Schnittpunkt des CVT 224 und dem Ansaugkanal 142 befinden. Das zweite Ventil 238 kann zum Beispiel ein elektrisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch gesteuertes Ventil sein. Während des Motorbetriebs wird das zweite Ventil 238 offen gehalten, wodurch Ansaugluft ungehindert durch das CVT 224 und in das PCV-System 200 strömen kann. Das zweite Ventil 238 kann geschlossen eingestellt werden, um den Ansaugluftstrom in das Kurbelgehäuse 212 zu blockieren. Durch Schließen sowohl des zweiten Ventils 238 als auch des PCV-Ventils 234 kann das Kurbelgehäuse 212 von dem AIS und dem Ansaugkrümmer 146 isoliert werden. Mit anderen Worten kann das Kurbelgehäuse 212 durch die Ventile abgedichtet sein, sodass Luft und Gase nicht zwischen dem Kurbelgehäuse 212 und Komponenten, die über das PCV-System 200 an das Kurbelgehäuse gekoppelt sind, ausgetauscht werden.
  • Wie vorstehend für 1 beschrieben, kann der CKCP-Sensor 228 einer aus einer Reihe von Sensoren 240 sein, die in dem Fahrzeug 5 angeordnet sind und Signale an die Steuerung 12 senden. Als Reaktion darauf kann die Steuerung 12 Befehle an beliebige aus einer Vielzahl von Aktoren 250 senden, die in dem Fahrzeug 5 angeordnet sind. Als ein Beispiel können Druckmessungen, die durch den CKCP-Sensor 228 bereitgestellt werden, dazu genutzt werden, ein Vorhandensein von Kraftstoff in dem Öl zu diagnostizieren, wenn das PCV-Ventil 234 und das zweite Ventil 238 in geschlossene Positionen betätigt werden, um das Kurbelgehäuse 212 abzudichten, während der Motor 10 ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird, wie nachfolgend beschrieben und wie in 4 und 5 gezeigt.
  • Öl kann durch Kraftstoff verdünnt werden, wenn an einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen eines Motors Undichtigkeit auftritt. Der Kraftstoff vermischt sich mit dem Öl, wodurch eine Viskosität des Öls reduziert wird, was eine Schmierkapazität des Öls verringert. Infolgedessen kann eine Langlebigkeit der Motorkomponenten verringert werden, was zu einer Zunahme von Wartung und Reparaturen führt. Darüber hinaus kann die Verdünnung von Öl durch Kraftstoff die Auspuffemissionen des Fahrzeugs erhöhen und zudem Kraftstoffrückstände in einem Kurbelgehäuse des Motors ablagern.
  • Eine beeinträchtigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung/beeinträchtigte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen kann/können Kraftstoff in die Brennkammern des Motors lecken lassen, was einen fetten Betrieb des Motors verursacht. Der fette Betrieb kann erfasst werden, wodurch ein DTC ausgelöst wird, der die nichtstöchiometrische fette Verbrennung angibt. Aktuelle DTC, die in OBD-II-Systemen umgesetzt sind, stellen eine Benachrichtigung über eine fette Motorverbrennung bereit, geben jedoch keine Ursache für den fetten Betrieb an. Verschiedene Quellen können zusätzlich zu Kraftstoffundichtigkeit an der/den Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) zu einer Einstellung des Fett-DTC beitragen, einschließlich einer verschlechterten UEGO, eines schlechten Verbrennungsereignisses, eines inkompatiblen Kraftstoffs usw. Dies kann zu einem längeren Betrieb des Fahrzeugs mit der/den undichten Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) führen, wodurch die Motorverschlechterung verschärft wird. Zusätzlich kann eine genaue Diagnose der Quelle der erhöhten Kraftstoffverbrennung zeitaufwändig und kostspielig sein.
  • Um die Ursache des Fett-DTC effizient zu identifizieren, kann ein Fahrzeugsteuersystem dazu konfiguriert sein, eine Ölverdünnungsdiagnose durchzuführen. Die Ölverdünnungsdiagnose kann eine Fähigkeit nutzen, das Kurbelgehäuse aufgrund des Einbaus eines PCV-Systems am Motor zu isolieren. Das PCV-System, das ein zusätzliches Ventil stromaufwärts des Kurbelgehäuses beinhaltet, z. B. das zweite Ventil 238 aus 2, kann dazu verwendet werden, das Kurbelgehäuse abzudichten, während der Motor nicht in Betrieb ist. Ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr mit abgedichtetem Kurbelgehäuse bewegt das Öl (und den mit dem Öl vermischten Kraftstoff) und erhöht eine Temperatur des Öls, was zur Verdampfung des flüchtigeren Kraftstoffs führt. Durch Vergleichen eines Satzes von Druckmessungen in dem Kurbelgehäuse mit einem Ausgangssatz von Druckmessungen (z. B. Druckdaten, die gesammelt werden, wenn der Fett-DTC ausgelöst wird), kann das Vorhandensein von Kraftstoff in dem Öl bestätigt werden.
  • Nach dem Verifizieren, dass der Fett-DTC auf eine Ölverdünnung zurückzuführen ist, kann ein neuer DTC gesetzt werden, der angibt, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) die Quelle der fetten Verbrennung sein kann/können. Darüber hinaus kann eine Warnung aktiviert werden, um einen Bediener zu benachrichtigen, dass ein Ölwechsel angefordert wird. Zum Beispiel kann eine Ölanzeigeleuchte aufleuchten oder eine Nachricht kann an einer Armaturenbrettbenutzerschnittstelle des Fahrzeugs angezeigt werden. Auf diese Weise kann eine Kombination aus dem Fett-DTC, dem neuen DTC und der Ölwechselbenachrichtigung, wobei die Ölwechselbenachrichtigung unabhängig davon, ob das Fahrzeug auf Grundlage von Laufleistung/Zeit seit dem vorherigen Ölwechsel für einen Ölwechsel fällig ist, angezeigt wird, ausreichende Informationen bereitstellen, um die Untersuchung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) anzuleiten.
  • Verfahren zum Diagnostizieren der Ölverdünnung in einem Motor sind in 3 und 4 gezeigt. Das Verfahren 300 aus 3 ist ein übergeordnetes Verfahren zum Identifizieren von Bedingungen, die zur Umsetzung des Verfahrens 400 aus 4, das ein Ölverdünnungsdiagnosetest ist, führen. Die Verfahren 300 und 400 können in einem Fahrzeug durchgeführt werden, das mit einem PCV-System konfiguriert ist, wie etwa dem PCV-System 200 aus 2. Das PCV-System beinhaltet einen CKCP-Sensor, der in einem CVT des Systems angeordnet ist. Zusätzlich zu einem PCV-Ventil, das den Strom von Leckgasen aus dem Motorkurbelgehäuse zu einem Ansaugkrümmer steuert, kann ein zweites Ventil in dem CVT nahe einem Schnittpunkt des CVT mit einem AIS des Motors angeordnet sein. Anweisungen zum Ausführen der Verfahren 300 und 400 können durch eine Steuerung, etwa die Steuerung 12 in 1 und 2, auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den unter Bezugnahme auf 1 und 2 vorstehend beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Zuerst unter Bezugnahme auf 3 beinhaltet das Verfahren 300 bei 302 ein Bestätigen, ob ein Fahrzyklus abgeschlossen wurde. Der Fahrzyklus kann als abgeschlossen betrachtet werden, wenn der Motor zuvor betrieben wurde und dann abgeschaltet wurde. Somit kann der Abschluss des Fahrzyklus verifiziert werden, indem bestimmt wird, ob eine Motortemperatur, wie durch einen Temperatursensor wie etwa den Temperatursensor 116 aus 1 gemessen, höher als die Umgebung ist, was angibt, dass der Motor in Betrieb war, ein Status einer Kurbelwelle überprüft wird und die Motordrehzahl von einem Hall-Effekt-Sensor, wie etwa dem Hall-Effekt-Sensor 120 aus 1, abgeleitet wird. Ein PCM der Steuerung kann auf einen Standby- oder „Schlafmodus“ eingestellt werden.
  • In Beispielen, in denen das Fahrzeug ein Hybridelektrofahrzeug ist, kann der Fahrzyklus als abgeschlossen betrachtet werden, wenn das Fahrzeug so eingestellt ist, dass es über Leistung betrieben wird, die von einem Batteriepack geliefert wird. Das Fahrzeug kann sich daher in einem Standby-Modus befinden, wobei der Motor ausgeschaltet und kalt ist, aber der Fahrzeugbetrieb durch den Batteriepack ermöglicht wird.
  • Wenn der Fahrzyklus nicht abgeschlossen ist, z. B. der Motor derzeit in Betrieb ist oder der Motor zuvor nicht gelaufen ist, geht das Verfahren 300 zu 316 über, um den Fahrzeugbetrieb unter aktuellen Bedingungen fortzusetzen. Das Verfahren 300 kehrt dann zum Start zurück. Wenn bestätigt wird, dass der Fahrzyklus abgeschlossen ist, geht das Verfahren 300 zu 304 über, um zu bestimmen, ob Bedingungen zum Durchführen des Ölverdünnungsdiagnosetests erfüllt sind.
  • Diese Bedingungen können unter anderem einen Verbrennungsstatus des Motors, eine Motoröltemperatur usw. beinhalten. Zum Beispiel kann der Ölverdünnungsdiagnosetest nur durchgeführt werden, wenn bestätigt wird, dass ein Fett-DTC gesetzt ist, was aus einem durch eine UEGO, wie etwa den Abgassensor 128 aus 1, erfassten niedrigeren als stöchiometrischen AFR, das während des Fahrzyklus erfasst wird, resultiert. Der Fett-DTC kann im Speicher der Steuerung als ein Wert in einem OBD-II-Datensatz gespeichert werden. Das Durchführen des Tests kann auch davon abhängig sein, dass sich die Temperatur des Öls auf mindestens eine erste Schwellentemperatur erwärmt hat. Die erste Schwellentemperatur kann eine abgeleitete Öltemperatur sein, die auf einer Messung von einem Temperatursensor an dem Motor, wie etwa dem Temperatursensor 116 aus 1, basiert. Wenn die Öltemperatur mindestens den ersten Schwellenwert erreicht, wird die Ölviskosität gesenkt und das Öl-Kraftstoff-Gemisch (wenn das Öl verdünnt ist) kann beim Rühren leicht verdampft werden. Zum Beispiel kann der erste Schwellenwert eine Temperatur zwischen 4 und 35 Grad C sein.
  • In einigen Beispielen kann das Bestimmen, ob Bedingungen zum Durchführen des Ölverdünnungsdiagnosetests erfüllt sind, auch ein Bestätigen einer Integrität des PCV-Systems beinhalten. Zum Beispiel kann das PCV-System während des vorherigen Fahrzyklus über einen natürlichen Ansaugvorgang des PCV-Systems (z. B. eine Spülung der Leckgase des Kurbelgehäuses auf Grundlage von Vakuum am Ansaugkrümmer) auf eine Verletzung, wie etwa ein unterbrochenes oder getrenntes CVT, getestet werden. Verschiedene Verfahren zum Testen einer Integrität des PCV-Systems sind möglich und liegen außerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
  • Wenn eine der Bedingungen nicht erfüllt ist, wird das Durchführen des Diagnosetests bei 318 abgelehnt und das Verfahren kehrt zum Start zurück. In einigen Beispielen wird der Diagnosetest unabhängig von den anderen Bedingungen nicht durchgeführt, wenn der Fett-DTC nicht gesetzt ist. Wenn jedoch die Bedingungen verifiziert sind, geht das Verfahren zu 306 über, um zu verifizieren, ob die Öltemperatur, die auf Grundlage der gemessenen Motortemperatur geschätzt wird, unter eine zweite Schwellentemperatur fällt. Die zweite Schwellentemperatur kann ähnlich dem oder kleiner als die erste Schwellentemperatur sein. In einem Beispiel kann die zweite Schwellentemperatur eine maximale Temperatur sein, unter der sich Kraftstoff hauptsächlich in einer flüssigen Phase befindet, die aber hoch genug ist, damit die Viskosität des Öls nicht zunimmt. Um die Undichtigkeit an einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors zu bewerten, kann der Ölverdünnungsdiagnosetest davon abhängig sein, dass sich das Öl-Kraftstoff-Gemisch vor dem Durchführen des Tests vollständig in der flüssigen Phase befindet. Somit, wenn die Öltemperatur über der zweiten Schwellentemperatur liegt, fährt das Verfahren mit dem Überprüfen der Öltemperatur fort, bis der Motor ausreichend abgekühlt ist. Wenn die Öltemperatur bei oder unter der zweiten Schwellentemperatur liegt, geht das Verfahren zu 308 über, um den Ölverdünnungsdiagnosetest durchzuführen. Das Durchführen des Tests kann ein Einstellen des PCM in einen Weckmodus beinhalten. Weitere Details des Ölverdünnungsdiagnosetests sind nachfolgend unter Bezugnahme auf das Verfahren 400 aus 4 weiter beschrieben.
  • Nach Abschluss des Ölverdünnungsdiagnosetests beinhaltet das Verfahren bei 310 ein Bestätigen, ob die Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) undicht ist/sind. Wenn keine Undichtigkeit erkannt wird, geht das Verfahren zu 320 über, um eine Bestätigung bereitzustellen, dass das Öl nicht durch Kraftstoff verdünnt ist. Als ein Beispiel kann ein Bediener durch eine Nachricht, die auf der Armaturenbrettbenutzerschnittstelle des Fahrzeugs angezeigt wird, über einen validierten Status des Öls benachrichtigt werden. In einem anderen Beispiel, wenn das Fahrzeugarmaturenbrett die Benutzerschnittstelle nicht beinhaltet, wird keine Angabe bereitgestellt und der nachfolgende Betrieb des Motors kann ohne Modifikationen oder Einstellungen fortgesetzt werden. In einigen Beispielen können zusätzliche Diagnosen aktiviert werden, um die Quelle des Fett-DTC zu bestimmen. Das Verfahren endet dann.
  • Wenn die undichte(n) Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) bestätigt wird/werden, geht das Verfahren zu 312 über, um dem Bediener eine Angabe bereitzustellen, dass ein Problem in dem Motor vorliegt, wie etwa ein Aufleuchten einer Ölwechselanzeige und/oder Motorprüfleuchte oder ein Anzeigen einer oder mehrerer Warnungen auf der Armaturenbrettbenutzerschnittstelle. Darüber hinaus kann ein neuer DTC, der für eine Undichtigkeit an der/den Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) spezifisch ist, gesetzt und zu den OBD-II-Daten hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann das Auslösen des DTC dazu führen, dass eine Hinweisnachricht leuchtet und/oder blinkt, um den Bediener zu warnen, dass das Öl verdünnt ist. Somit kann/können die undichte(n) Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) als die Ursache des Fett-DTC identifiziert werden, wenn der neue DTC gesetzt ist und die Ölwechselanzeige aktiviert ist. Insbesondere wenn der Ölwechselindikator aktiviert wird, bevor ein routinemäßiger Ölwechsel erwartet wird, z. B. auf Grundlage der Laufleistung oder der Zeit seit einem vorherigen Ölwechsel, wird dem Bediener ein mögliches Problem mit einer Integrität des Öls übermittelt, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, das der Bediener das Fahrzeug zur Inspektion oder Reparatur bringen kann, wobei der neue DTC identifiziert werden kann.
  • Bei 314 beinhaltet das Verfahren ein Einstellen des Motorbetriebs, um die Aktivierung des neuen DTC und der Ölwechselanzeige zu kompensieren. Zum Beispiel kann der Motor bei einem anschließenden Start in einem Modus mit reduziertem Drehmoment betrieben werden, um die Motorverschlechterung zu umgehen und dem Bediener eine zusätzliche Warnung bereitzustellen. Das Verfahren kehrt dann zum Start zurück. Das Verfahren kann dazu konfiguriert sein, auf Grundlage eines Zielinkrements der Laufleistung wiederholt zu werden. Zum Beispiel kann das Verfahren alle 50 Meilen der Fahrzeugnavigation wiederholt werden, um zu bewerten, ob der Kraftstoff im Öl zunimmt. Die Erfassung einer zunehmenden Ölverdünnung mit dem Motorbetrieb kann ferner auf die undichte(n) Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) hinweisen.
  • Nun unter Bezugnahme auf 4 zeigt diese das Verfahren 400 für den Ölverdünnungsdiagnosetest. Bei 402 beinhaltet das Verfahren ein Isolieren des Kurbelgehäuses durch Schließen des PCV-Ventils und des zweiten Ventils. Durch Schließen der Ventile wird das Kurbelgehäuse gegenüber dem AIS und dem Ansaugkrümmer abgedichtet, z. B. wird der Austausch von Gasen zwischen dem Kurbelgehäuse und Komponenten, die über das PCV-System an das Kurbelgehäuse gekoppelt sind, blockiert. Abhängig von einer Konfiguration des PCV-Ventils kann sich ein Verfahren zu dessen Schließen ändern. Zum Beispiel kann das PCV-Ventil, wenn es als passives Ventil konfiguriert ist, durch Öffnen einer elektronischen Drosselsteuerung (electronic throttle control - ETC) geschlossen werden, um das Vakuum im Ansaugkrümmer zu entfernen. Der Verlust des Vakuums am Ansaugkrümmer zwingt das PCV-Ventil, sich zu schließen. Alternativ kann, wenn das PCV-Ventil elektronisch gesteuert wird, das Ventil über ein Signal an einen Aktor des PCV-Ventils von der Steuerung angewiesen werden, sich zu schließen.
  • Zusätzlich können, wenn der Motor mit variabler Nockenwellentaktung ausgestattet ist, wie etwa beispielsweise doppelte unabhängige variable Nockenwellentaktung (twin independent variable camshaft timing - Ti-VCT), ein oder mehrere Einlassventile an den Motorzylindern frühzeitig geöffnet werden, um Verdichtungsluft an den Ansaugkrümmer freizugeben, wodurch der Druck im Ansaugkrümmer (z. B. durch Vakuum) erhöht wird und das passiv konfigurierte PCV-Ventil zum Schließen gezwungen wird.
  • Bei 404 beinhaltet das Verfahren ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr. In einem Beispiel kann dies durch Verwenden einer Batterie, wie etwa der Batterie 58 aus 1, erreicht werden, um eine elektrische Maschine anzutreiben, um eine Motorkurbelwelle zu drehen. Wenn der Motor ohne Kraftstoffeinspritzung gedreht wird, wird das Öl (und der Kraftstoff, falls vorhanden) bewegt, was die Temperatur am Motor erhöht und bewirkt, dass das Öl verdampft. Ein Druck in dem abgedichteten Kurbelgehäuse kann durch den CKCP-Sensor gemessen werden, wenn das Öl verdampft.
  • Das Verfahren beinhaltet ein Festlegen eines Ausgangswerts bei 406. Der Ausgangswert kann durch Abrufen eines ersten Satzes von Druckmessungen, der in dem Speicher der Steuerung gespeichert ist, ermittelt werden. Der erste Satz von Druckmessungen wird von dem CKCP-Sensor erhalten und kann kurz nach einem Ölwechsel gesammelt werden, z. B. wenn das Öl sauber und nicht durch Kraftstoff verdünnt ist, wobei die Sammlung unabhängig von den Verfahren 300 und 400 aktiviert wird. Mit anderen Worten können die Ausgangswerte der Druckmessungen automatisch gesammelt werden, nachdem ein Ölwechsel durchgeführt wurde. Zum Beispiel können Druckmessungen unmittelbar nach dem Erkennen eines Ölwechsels gesammelt werden (daher ist der Fett-DTC nicht gesetzt) und können innerhalb einer Schwellenlaufleistung der Fahrzeugnavigation nach dem Ölwechsel mehrere Male wiederholt werden. Die Schwellenlaufleistung kann eine durch das Fahrzeug zurückgelegte Entfernung sein, bei der das Öl noch relativ unverschmutzt sein kann, wie etwa innerhalb von 50 Meilen der Fahrt.
  • Alternativ kann die wiederholte Sammlung des ersten Satzes von Druckmessungen innerhalb eines Schwellenzeitraums nach dem Ölwechsel, wie etwa innerhalb einer Woche, durchgeführt werden. Jede Sammlung des ersten Satzes von Druckmessungen beinhaltet ein Abdichten des Kurbelgehäuses und ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, nachdem ein Fahrzyklus abgeschlossen ist, wie vorstehend beschrieben. Die gesammelten Daten können dann gemittelt werden, um ein für den Ausgangswert zu verwendendes Druckprofil zu erstellen, das in dem Speicher der Steuerung gespeichert und abgerufen werden kann, wenn der Ölverdünnungsdiagnosetest durchgeführt wird.
  • Bei 408 beinhaltet das Verfahren ein Sammeln der Druckmessungen (initiiert auf Grundlage der Einstellung des Fett-DTC, wie bei Verfahren 300 beschrieben) in dem abgedichteten Kurbelgehäuse, um einen zweiten Satz von Druckmessungen zu erhalten. Der zweite Satz von Druckmessungen wird mit dem Ausgangswert verglichen. Ein Beispiel für einen Vergleich von Druckmessungen an dem abgedichteten Kurbelgehäuse unter verschiedenen Ölzuständen ist in 5 veranschaulicht.
  • 5 zeigt ein Diagramm 500, das Druckmessungen für unterschiedliche Ölbedingungen in dem abgedichteten Kurbelgehäuse darstellt, wie durch den Ölverdünnungsdiagnosetest bestimmt. Druck, wie durch einen CKCP-Sensor, wie etwa den CKCP-Sensor 228 aus 2, gemessen, ist entlang der y-Achse aufgetragen und die Temperatur ist entlang der x-Achse aufgetragen. Durch Aufzeichnen der Druckmessungen relativ zur Öltemperatur (abgeleitet auf Grundlage der Motortemperatur) können die Messungen auf die Temperatur normalisiert werden. Das Diagramm 500 beinhaltet einen ersten Verlauf 502, der Druckmessungen von Öl zeigt, das sich am Ende seiner Nutzungsdauer befindet, einen zweiten Verlauf 504, der Druckmessungen von Öl an einem Mittelpunkt seiner Nutzungsdauer zeigt, einen dritten Verlauf 506, der Druckmessungen für relativ frisches Öl zeigt (z. B. innerhalb eines Schwellenzeitraums/einer Schwellenlaufleistung nach einem Ölwechsel), einen vierten Verlauf 508, der eine Menge an Ölverdünnung (z. B. durch Kraftstoff) zeigt, die einen Fett-DTC auslöst, und einen fünften Verlauf 510, der ein erhöhte Menge an Ölverdünnung, wie durch die Ölverdünnungsdiagnose bestimmt, zeigt. Der erste, der zweite und der dritte Verlauf 502, 504 und 506 zeigen Daten für intakte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, bei denen keine Kraftstoffundichtigkeit in das Öl auftritt. Der dritte Verlauf 506 ist der Ausgangswert, der wie vorstehend beschrieben erhalten werden kann.
  • Das Diagramm 500 beinhaltet zudem einen Schwellenwert 512, bei dem es sich um einen Schwellendruck handelt, der einen Druckanstieg um einen voreingestellten Betrag über einem Plateaubereich des festgelegten Ausgangswerts darstellt. In einem Beispiel kann der Schwellenwert 512 bestimmt werden, indem ein Fehlereinspritztest durchgeführt wird, bei dem eine undichte Einspritzvorrichtung in dem Motor umgesetzt wird und der Ölverdünnungsdiagnosetest durchgeführt wird, um einen entsprechenden Satz von Druckmessungen zu erhalten, die durch den CKCP-Sensor aufgezeichnet werden. Die Testergebnisse können mit dem Ausgangswert verglichen werden, um den Schwellenwert 512 zu erzeugen.
  • Wenn der Druck im Kurbelgehäuse über den Schwellenwert 512 ansteigt, werden eine oder mehrere undichte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen als Quelle der Ölverdünnung verifiziert. Somit können Druckmessungen, die über den Ölverdünnungsdiagnosetest erhalten werden, mit dem Schwellendruck verglichen werden, der auf Grundlage des Ausgangswerts festgelegt wird, um eine Integrität der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu bewerten. Der Ölverdünnungsdiagnosetest kann abgeschlossen werden, wenn der Kurbelgehäusedruck den Schwellenwert 512 innerhalb einer voreingestellten Zeitdauer, wie etwa 60 Sekunden, erreicht oder wenn die voreingestellte Zeitdauer abläuft.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 4 kehrt das Verfahren nach Erhalten des zweiten Satzes von Druckmessungen und Vergleichen der Messungen mit dem Schwellendruck zu 3, um zu bestätigen, ob die Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) bei 310 undicht ist/sind.
  • 6 zeigt ein Diagramm 600, das Motorvorgänge und -bedingungen während eines Ölverdünnungsdiagnosetests darstellt, der in einem Fahrzeug unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Das Fahrzeug ist mit einem PCV-System konfiguriert, das einen CKCP-Sensor, ein PCV-Ventil und ein zusätzliches Ventil in einem CVT des PCV-Systems beinhaltet, wobei die Ventile dazu verwendet werden können, ein Kurbelgehäuse des Motors abzudichten. Der Graph 600 beinhaltet einen Verlauf 602, der die Motordrehzahl veranschaulicht, einen Verlauf 604, der den Kurbelgehäusedruck zeigt, einen Verlauf 606, der die Öltemperatur zeigt, einen Verlauf 608, der eine Position des PCV-Ventils zeigt, einen Verlauf 610, der die Kraftstoffeinspritzung zeigt, und einen Verlauf 612, der einen Status einer Undichtigkeitsanzeige darstellt. Die Undichtigkeitsanzeige kann mindestens eines von einer Störungsanzeigeleuchte (malfunction indicator light - MIL), einem DTC, der eine Ölverdünnung/undichte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen angibt, und einer Ölwechselwarnung beinhalten. Der Verlauf 604 beinhaltet zudem einen ersten Schwellenwert 614, bei dem es sich um einen Schwellendruck im Kurbelgehäusedruck handelt, über dem eine Ölverdünnung angegeben wird. Der Verlauf 606 beinhaltet einen zweiten Schwellenwert 616, der eine Schwellenöltemperatur ist. Der Ölverdünnungsdiagnosetest kann durchgeführt werden, wenn die Öltemperatur anfänglich auf oder unter dem zweiten Schwellenwert 616 liegt. Die Motordrehzahl (Verlauf 602), der Kurbelgehäusedruck (Verlauf 604) und die Öltemperatur (Verlauf 606) nehmen entlang der y-Achse zu, eine offene/geschlossene Position des PCV-Ventils ist entlang der y-Achse des Verlaufs 608 gezeigt und die Kraftstoffeinspritzung (Verlauf 610) und die Undichtigkeitsanzeige (Verlauf 612) sind in Bezug auf einen Ein/Aus-Status entlang der y-Achse dargestellt. Die Verläufe sind relativ zur Zeit entlang der x-Achse veranschaulicht.
  • Vor dem Zeitpunkt t1 wird das Fahrzeug gefahren und der Motor wird betrieben, wie durch die Motordrehzahl angegeben, und die Öltemperatur ist warm. Kraftstoff wird eingespritzt und der Kurbelgehäusedruck ist aufgrund der Vakuumerzeugung an einem Ansaugkrümmer während der Kraftstoffverbrennung niedrig. Das Vakuum am Ansaugkrümmer zwingt das PCV-Ventil, sich zu öffnen, wenn das PCV-Ventil ein passives Ventil ist, wodurch der Unterdruck am Ansaugkrümmer an das Kurbelgehäuse weitergeleitet wird. Die Undichtigkeitsanzeige ist aus. Es wird jedoch eine fette Verbrennung am Motor erfasst, was einen Fett-DTC auslöst.
  • Bei t1 endet der Fahrzyklus, z. B. wird der Motor abgeschaltet und die Motordrehzahl nimmt ab, bis der Motor still steht. Die Kraftstoffeinspritzung stoppt. Der Motor kühlt ab, wodurch die Öltemperatur sinkt. Der Ansaugkrümmer kann bei der Motorabschaltung unter Vakuum bleiben, weshalb Einstellungen, wie vorstehend beschrieben, vorgenommen werden können, um das Vakuum zu verringern, um zu ermöglichen, dass sich das PCV-Ventil schließt. Wenn sich das PCV-Ventil schließt, wird auch das zusätzliche Ventil in dem CVT des PCV-Systems geschlossen, wodurch das Kurbelgehäuse abgedichtet wird.
  • Das PCV-Ventil kann sich zwischen t1 und t2 vollständig schließen, aber die Einleitung des Ölverdünnungsdiagnosetests kann verzögert werden, bis sich die Öltemperatur auf den zweiten Schwellenwert 616 abgekühlt hat. Bei t2 fällt die Öltemperatur auf den zweiten Schwellenwert 616 und der Diagnosetest wird ausgeführt. Der Motor wird ohne Kraftstoffeinspritzung gedreht, was Öltemperatur durch Rühren des Öls erhöht und bewirkt, dass das Öl verdampft. Wenn sich das Öl erwärmt und verdampft, steigt der Kurbelgehäusedruck. Bei t3 überschreitet der Kurbelgehäusedruck den ersten Schwellenwert 614, was angibt, dass Kraftstoff im Öl vorhanden ist. Die Undichtigkeitsanzeige wird aktiviert und der Motor wird gestoppt, wenn der Ölverdünnungsdiagnosetest endet. Der Kurbelgehäusedruck nimmt allmählich ab, wenn das Öl abkühlt.
  • Auf diese Weise kann eine Undichtigkeit an einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die zu einer Ölverdünnung führt, durch ein Diagnoseverfahren bestimmt werden, das ein PCV-System eines Motors nutzt. Durch Abdichten eines Kurbelgehäuses des Motors über das PCV-System und Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr kann der Druck in dem Kurbelgehäuse überwacht und mit einem Schwellendruck verglichen werden, um ein Vorhandensein von Kraftstoff in dem Motoröl über einen Ölverdünnungsdiagnosetest zu erfassen. Die Abdichtung des Kurbelgehäuses ermöglicht, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen als die Kraftstoffquelle im Öl verifiziert werden, wodurch eine bordeigene genaue Diagnose von verschlechterten Kraftstoffeinspritzvorrichtungen bereitgestellt wird, ohne zusätzliche Kosten zu verursachen. Nach dem Bestätigen, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen undicht sind, kann ein Bediener über einen Status des Öls und der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen durch Aktivierung eines DTC, der für undichte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen spezifisch ist, sowie einer Ölwechselwarnung informiert werden.
  • Der technische Effekt der Umsetzung des Ölverdünnungsdiagnosetests, wie vorstehend beschrieben, um einen DTC für fette Motorverbrennung anzugehen, besteht darin, dass eine Verschlechterung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen auf Grundlage einer Erhöhung des Dampfdrucks über einen Schwellendruck in dem abgedichteten Kurbelgehäuse erkannt wird.
  • Die Offenbarung stellt auch Unterstützung für einen Verfahren für einen Motor bereit, umfassend: als Reaktion auf die Erfassung eines fetten Motorbetriebs, ein Abdichten eines Kurbelgehäuses und ein Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr, um ein Motorschmiermittel zu erwärmen, und ein Sammeln von Druckmessungen an dem Kurbelgehäuse und ein Vergleichen der Druckmessungen mit einem Ausgangswert, um ein Vorhandensein von Kraftstoff in dem Motorschmiermittel zu diagnostizieren. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner Folgendes: ein Angeben einer Kraftstoffundichtigkeit an einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors beim Bestätigen des Vorhandenseins des Kraftstoffs in dem Motorschmiermittel, und wobei das Angeben der Kraftstoffundichtigkeit ein Einstellen eines Diagnosefehlercodes (DTC) für die Kraftstoffundichtigkeit beinhaltet. In einem zweiten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Angeben der Kraftstoffundichtigkeit ferner ein Aktivieren einer Warnung für einen Ölwechsel. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste und zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr ein Drehen des Motors, nachdem der Motor auf mindestens eine Schwellentemperatur abgekühlt ist, und wobei die Schwellentemperatur eine Temperatur ist, bei der das Motorschmiermittel nicht verdampft. In einem vierten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis dritte Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Abdichten des Kurbelgehäuses ein Schließen von Ventilen eines positiven Kurbelgehäuse-Lüftungssystems (PCV-Systems), wobei die Ventile ein erstes Ventil, das stromaufwärts des Kurbelgehäuses an einem Schnittpunkt eines Luftansaugsystem (AIS) des Motors und eines PCV-Entlüftungsrohrs angeordnet ist, und ein zweites Ventil, das stromabwärts des Kurbelgehäuses zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Ansaugkrümmer angeordnet ist, beinhalten. In einem fünften Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis vierte Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr ein Befehlen des Schließens des ersten Ventils und ein Zwingen des zweiten Ventils, sich durch Entlüften des Vakuums am Ansaugkrümmer zu schließen. In einem sechsten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis fünfte Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Sammeln der Druckmessungen an dem Kurbelgehäuse ein Messen eines Drucks, der durch einen Kurbelgehäusedrucksensor (CKCP-Sensor) erfasst wird, der in dem PCV-Entlüftungsrohr stromabwärts des ersten Ventils positioniert ist. In einem siebten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis sechste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Vergleichen der Druckmessungen mit dem Ausgangswert ein Abrufen eines Ausgangswertsatzes von Druckmessungen, der in einem Speicher einer Steuerung gespeichert ist, und wobei der Ausgangswertsatz von Druckmessungen innerhalb einer Schwellenlaufleistung und/oder eines Schwellenzeitraums nach einem Ölwechsel erhalten wird. In einem achten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis siebte Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Erhalten des Ausgangswertsatzes von Druckmessungen ein Sammeln von Druckdaten, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr mit dem abgedichteten Kurbelgehäuse gedreht wird. In einem neunten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis achte Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Diagnostizieren des Vorhandenseins des Kraftstoffs in dem Motorschmiermittel ein Bestimmen, ob ein Druck in dem Kurbelgehäuse um eine Schwellenmenge über dem Ausgangswertsatz von Druckmessungen ansteigt.
  • Die Offenbarung stellt auch Unterstützung für ein Verfahren zum Diagnostizieren von Ölverdünnung in einem Fahrzeug bereit, umfassend: während einer ersten Bedingung, wobei sich das Fahrzeug in einem Modus mit ausgeschaltetem Motor befindet und innerhalb einer Schwellenlaufleistung oder einer Schwellenzeitdauer nach einem Ölwechsel betrieben wird, ein Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr und ein Sammeln eines ersten Satzes von Druckmessungen an einem abgedichteten Kurbelgehäuse, und während einer zweiten Bedingung, einschließlich eines Erfassens eines fetten Motorbetriebs und wobei sich das Fahrzeug in dem Motor-Aus-Modus befindet, ein Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr und ein Sammeln eines zweiten Satzes von Druckmessungen an dem abgedichteten Kurbelgehäuse, ein Vergleichen des zweiten Satzes von Druckmessungen mit dem ersten Satz von Druckmessungen, um eine Ölverdünnung durch Kraftstoff in dem Motor zu identifizieren, und ein Angeben der Ölverdünnung durch Setzen eines Diagnosefehlercodes (DTC) und Aktivieren einer Ölwechselwarnung. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Sammeln des ersten Satzes von Druckmessungen an dem abgedichteten Kurbelgehäuse ein Abdichten des Kurbelgehäuses über ein System zur positiven Kurbelgehäuse-Lüftung (PCV) und wobei das PCV-System ein PCV-Entlüftungsrohr beinhaltet, das sich zwischen einem Luftansaugsystem (AIS) und einem Einlass des Kurbelgehäuses und einem ersten PCV-Ventil, das zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Ansaugkrümmer des Motors positioniert ist, erstreckt. In einem zweiten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Abdichten des Kurbelgehäuses ein Schließen des PCV-Ventils und ein Schließen eines zweiten Ventils, das stromaufwärts des Kurbelgehäuses an einem Schnittpunkt des AIS und des PCV-Entlüftungsrohrs positioniert ist. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste und das zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Schließen des PCV-Ventils mindestens eines von einem Öffnen einer elektronischen Drossel, um Vakuum aus dem Ansaugkrümmer zu entfernen, und einem Öffnen eines Einlassventils, um dem Ansaugkrümmer Verdichtungsluft zuzuführen, wenn das PCV-Ventil passiv ist. In einem vierten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis dritte Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Schließen des PCV-Ventils ein Befehlen, dass sich das PCV-Ventil schließt, wenn das PCV-Ventil elektronisch ist. In einem fünften Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis vierte Beispiel beinhaltet, umfasst das Verfahren ferner Folgendes: ein Stoppen der Sammlung des zweiten Satzes von Druckmessungen, wenn ein Druck in dem Kurbelgehäuse einen Schwellendruck innerhalb einer voreingestellten Zeitdauer überschreitet oder wenn die voreingestellte Zeitdauer abgelaufen ist. In einem sechsten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste bis fünfte Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Sammeln des ersten Satzes von Druckmessungen und das Sammeln des zweiten Satzes von Druckmessungen ein Messen eines Drucks, der in dem Kurbelgehäuse durch einen Kurbelgehäusedrucksensor (CKCP-Sensor) .
  • Die Offenbarung stellt auch Unterstützung für ein Motorsystem für ein Fahrzeug bereit, umfassend: einen Motor, der durch Öl geschmiert ist und mit einem positiven Kurbelgehäuse-Lüftungssystem (PCV-System) konfiguriert ist, und eine Steuerung, die mit in nichttransitorischem Speicher gespeicherten ausführbaren Anweisungen konfiguriert ist, um einen Ölverdünnungsdiagnosetest durchzuführen, der bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlasst: bei Erfassung eines fetten Motorbetriebs und Bestätigung eines Motor-Aus-Modus des Fahrzeugs, ein Kurbelgehäus des Motors abzudichten, den Motor ohne Kraftstoffzufuhr zu drehen, Druckmessungen an dem Kurbelgehäuse zu sammeln, die Druckmessungen mit einem Ausgangswert zu vergleichen, um ein Vorhandensein von Kraftstoff in dem Öl zu bestimmen, und das Vorhandensein von Kraftstoff in dem Öl durch Setzen eines Diagnosefehlercodes (DTC) und Aktivieren einer Ölwechselwarnung anzugeben. In einem ersten Beispiel des Systems umfasst das System ferner Folgendes: ausführbare Anweisungen, um den Ölverdünnungsdiagnosetest auf Grundlage einer Erhöhung der Fahrzeuglaufleistung zu wiederholen, um eine Erhöhung einer Menge an Ölverdünnung zu bestätigen. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet der Vergleich der Druckmessungen mit dem Ausgangswert eine Normalisierung der Druckmessungen auf eine Öltemperatur.
  • In einer anderen Darstellung beinhaltet ein Verfahren als Reaktion auf die Erfassung einer fetten Verbrennung an einem Motor ein Bestimmen einer Undichtigkeit an Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors auf Grundlage eines Drucks in einem abgedichteten Kurbelgehäuse des Motors, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird, und ein Angeben der Undichtigkeit an den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen durch Aktivieren eines DTC und einer Ölwechselwarnung. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Bestimmen der Undichtigkeit der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen ein Bestätigen eines Vorhandenseins von Kraftstoff in Öl, das den Motor schmiert. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Aktivieren des DTC ein Leuchten einer Störungsanzeigeleuchte beinhaltet. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Bestimmen der Undichtigkeit an den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen auf Grundlage des Drucks in dem abgedichteten Kurbelgehäuse eines oder mehrere von einem Öffnen einer elektronischen Drosselsteuerung und einem frühen Öffnen eines Einlassventils eines Mechanismus zur doppelten unabhängigen variablen Nockenwellentaktung, um ein passives PCV-Ventil zum Schließen zu zwingen, beinhaltet. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Bestimmen der Undichtigkeit an den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen auf Grundlage des Drucks in dem abgedichteten Kurbelgehäuse ein Befehlen eines elektronsichen PCV-Ventils, sich zu schließen, beinhaltet.
  • Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift eingeschlossenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen auf einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl an Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) 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 auf dauerhaftem 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 in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorangehende Technik auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Darüber hinaus sollen die Ausdrücke „erstes“, „zweites“, „drittes“ und dergleichen, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, keine Reihenfolge, Position, Menge oder Bedeutung bezeichnen, sondern werden lediglich als Kennzeichnungen zur Unterscheidung eines Elements von einem anderen verwendet. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
  • Wie in dieser Schrift verwendet, ist der Ausdruck „ungefähr“ als plus oder minus fünf Prozent des jeweiligen Bereichs bedeutend auszulegen, es sei denn, es ist etwas anderes vorgegeben.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen 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 Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • 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
    • JP 2007127076 [0004]

Claims (15)

  1. Verfahren für einen Motor, umfassend: als Reaktion auf die Erfassung eines fetten Motorbetriebs; ein Abdichten eines Kurbelgehäuses und ein Drehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr, um ein Motorschmiermittel zu erwärmen; und ein Sammeln von Druckmessungen an dem Kurbelgehäuse und ein Vergleichen der Druckmessungen mit einem Ausgangswert, um ein Vorhandensein von Kraftstoff in dem Motorschmiermittel zu diagnostizieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend ein Angeben einer Kraftstoffundichtigkeit an einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors beim Bestätigen des Vorhandenseins des Kraftstoffs in dem Motorschmiermittel, und wobei das Angeben der Kraftstoffundichtigkeit ein Einstellen eines Diagnosefehlercodes (DTC) für die Kraftstoffundichtigkeit beinhaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Angeben der Kraftstoffundichtigkeit ferner ein Aktivieren einer Warnung für einen Ölwechsel beinhaltet.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr ein Drehen des Motors beinhaltet, nachdem sich der Motor auf mindestens eine Schwellentemperatur abgekühlt hat.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Schwellentemperatur eine Temperatur ist, bei der das Motorschmiermittel nicht verdampft.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abdichten des Kurbelgehäuses ein Schließen von Ventilen eines positiven Kurbelgehäuse-Lüftungssystems (PCV-Systems) beinhaltet, wobei die Ventile ein erstes Ventil, das stromaufwärts des Kurbelgehäuses an einem Schnittpunkt eines Luftansaugsystem (AIS) des Motors und eines PCV-Entlüftungsrohrs angeordnet ist, und ein zweites Ventil, das stromabwärts des Kurbelgehäuses zwischen dem Kurbelgehäuse und einem Ansaugkrümmer angeordnet ist, beinhalten.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr ein Befehlen des Schließens des ersten Ventils und ein Zwingen des zweiten Ventils, sich durch Entlüften des Vakuums am Ansaugkrümmer zu schließen, beinhaltet.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Sammeln der Druckmessungen an dem Kurbelgehäuse ein Messen eines Drucks, der durch einen Kurbelgehäusedrucksensor (CKCP-Sensor) erfasst wird, der in dem PCV-Entlüftungsrohr stromabwärts des ersten Ventils positioniert ist, beinhaltet.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vergleichen der Druckmessungen mit dem Ausgangswert ein Abrufen eines Ausgangswertsatzes von Druckmessungen, der in einem Speicher einer Steuerung gespeichert ist, beinhaltet.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Ausgangswertsatz von Druckmessungen innerhalb einer Schwellenlaufzeit und/oder eines Schwellenzeitraums nach einem Ölwechsel erhalten wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhalten des Ausgangswertsatzes von Druckmessungen ein Sammeln von Druckdaten, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr mit dem abgedichteten Kurbelgehäuse gedreht wird, beinhaltet.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Diagnostizieren des Vorhandenseins des Kraftstoffs in dem Motorschmiermittel ein Bestimmen, ob ein Druck in dem Kurbelgehäuse um eine Schwellenmenge über dem Ausgangswertsatz von Druckmessungen ansteigt, beinhaltet.
  13. Motorsystem für ein Fahrzeug, umfassend: einen Motor, der durch Öl geschmiert ist und mit einem positiven Kurbelgehäuse-Lüftungssystem (PCV-System) konfiguriert ist; und eine Steuerung, die mit in nichttransitorischem Speicher gespeicherten ausführbaren Anweisungen konfiguriert ist, um einen Ölverdünnungsdiagnosetest durchzuführen, der bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlasst: bei Erfassung eines fetten Motorbetriebs und Bestätigung eines Motor-Aus-Modus des Fahrzeugs, ein Kurbelgehäuse des Motors abzudichten; den Motor ohne Kraftstoffzufuhr zu drehen; Druckmessungen an dem Kurbelgehäuse zu sammeln; die Druckmessungen mit einem Ausgangswert zu vergleichen, um ein Vorhandensein von Kraftstoff in dem Öl zu bestimmen; und das Vorhandensein von Kraftstoff in dem Öl durch Setzen eines Diagnosefehlercodes (DTC) und Aktivieren einer Ölwechselwarnung anzugeben.
  14. Motorsystem nach Anspruch 13, ferner umfassend ausführbare Anweisungen, um den Ölverdünnungsdiagnosetest auf Grundlage einer Erhöhung der Fahrzeuglaufleistung zu wiederholen, um eine Erhöhung einer Menge an Ölverdünnung zu bestätigen.
  15. Motorsystem nach Anspruch 13, wobei der Vergleich der Druckmessungen mit dem Ausgangswert eine Normalisierung der Druckmessungen auf eine Öltemperatur beinhaltet.
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