DE112020001267T5

DE112020001267T5 - Diagnosevorrichtung für verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE112020001267T5
Application number: DE112020001267.0T
Authority: DE
Inventors: Hideki Osada
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2021-11-25
Also published as: JP7135950B2; JP2020148176A; US11549412B2; US20220195899A1; CN113574252A; WO2020189567A1; CN113574252B

Abstract

Bereitgestellt wird eine Diagnosevorrichtung 100 für einen Verbrennungsmotor 1, wobei der Verbrennungsmotor 1 einen Blow-By-Gasdurchlass 10, durch den Blow-By-Gas strömt, umfasst, und die Diagnosevorrichtung 100 einen Temperatursensor 20, der eine Temperatur innerhalb des Blow-By-Gasdurchlasses 10 erfasst, und eine Abnormalitätserfassungseinheit 30, die eine Abnormalität in dem Verbrennungsmotor 1 basierend auf einem erfassten Wert des Temperatursensors 20 erfasst, umfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
STAND DER TECHNIK
In dem Verbrennungsmotor ist eine Blow-By-Gasverarbeitungsvorrichtung, die Blow-By-Gas, das von einer Lücke zwischen einem Kolben und einem Zylinder in ein Kurbelgehäuse entwichen ist, in die Atmosphäre freisetzt oder es in einen Einlasskanal zurückführt, bekannt.
REFERENZLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP-UM-A-S61-5309
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Im Übrigen kann im Verbrennungsmotor, wenn ein am Kolben befestigter Kolbenring zum Beispiel verschleißt, eine Abnormalität wie beispielsweise eine Erhöhung des Blow-By-Gases auftreten. Eine solche Abnormalität erhöht eine Menge an in dem Blow-By-Gas enthaltenem Öl und verursacht Fehlfunktionen des Verbrennungsmotors, weshalb die Abnormalität umgehend erfasst werden muss.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Diagnosevorrichtung, die fähig ist, eine Abnormalität in einem Verbrennungsmotor zu erfassen, bereit.
LÖSUNG FÜR DAS PROBLEM
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei der Verbrennungsmotor einen Blow-By-Gasdurchlass, durch den Blow-By-Gas strömt, umfasst, und wobei die Diagnosevorrichtung einen Temperatursensor, der eine Temperatur innerhalb des Blow-By-Gasdurchlasses erfasst, und eine Abnormalitätserfassungseinheit, die eine Abnormalität in dem Verbrennungsmotor basierend auf einem erfassten Wert des Temperatursensors erfasst, umfasst.
Die Abnormalitätserfassungseinheit kann durch Vergleichen des erfassten Werts des Temperatursensors mit einem Schwellenwert eine Abnormalität erfassen und den Schwellenwert basierend auf mindestens einem aus einer Atmosphärentemperatur, einer Temperatur von Motoröl und einer Temperatur von Motorkühlwasser korrigieren.
Zusätzlich kann die Abnormalitätserfassungseinheit den Schwellenwert auf einen höheren Wert korrigieren, weil mindestens eines aus der Atmosphärentemperatur, der Temperatur von Motoröl und der Temperatur von Motorkühlwasser höher ist.
Zusätzlich kann der Verbrennungsmotor ferner einen Ölabscheider, der in dem Blow-By-Gasdurchlass bereitgestellt ist, zum Abscheiden von Öl von Blow-By-Gas umfassen und der Temperatursensor kann sich in dem Blow-By-Gasdurchlass auf einer stromabwärtigen Seite des Ölabscheiders befinden.
Zusätzlich kann ein Endabschnitt der stromabwärtigen Seite des Blow-By-Gasdurchlasses zur Atmosphäre hin offen sein und der Temperatursensor kann sich an dem Endabschnitt der stromabwärtigen Seite des Blow-By-Gasdurchlasses befinden.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Mit der Diagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Abnormalität des Verbrennungsmotors basierend auf der Temperatur in dem Blow-By-Gasdurchlass erfasst werden.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Verbrennungsmotors.
2 ist ein Diagramm, das eine Temperatur in einem Blow-By-Gasdurchlass und einen Schwellenwert davon darstellt.
3 ist eine Karte, die eine Beziehung zwischen der Atmosphärentemperatur und einem Korrekturkoeffizienten, der der Temperatur entspricht, definiert.
4 ist eine Karte, die eine Beziehung zwischen einer Temperatur von Motoröl und einem Korrekturkoeffizienten, der der Temperatur entspricht, definiert.
5 ist ein Diagramm, das einen Kontrollfluss einer Abnormalitätserfassungseinheit darstellt.
6 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Verbrennungsmotors in einem ersten Modifikationsbeispiel.
7 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Verbrennungsmotors in einem zweiten Modifikationsbeispiel.
8 ist eine Karte, die eine Beziehung zwischen einer Temperatur von Motorkühlwasser in dem zweiten Modifikationsbeispiel und einem Korrekturkoeffizienten, der der Temperatur entspricht, definiert.
9 ist ein Diagramm, das einen Kontrollfluss einer Abnormalitätserfassungseinheit in dem zweiten Modifikationsbeispiel darstellt.
10 ist ein Diagramm, das einen Kontrollfluss einer Abnormalitätserfassungseinheit in einem dritten Modifikationsbeispiel darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist. Zusätzlich ist jede aus den in der Figur dargestellten Richtungen Oben, Unten, Links und Rechts lediglich zur Vereinfachung der Erklärung definiert.
Zuerst wird eine schematische Konfiguration eines Verbrennungsmotors 1 unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. In der Figur gibt ein weißer Pfeil A einen Strom Ansaugluft an und ein schattierter Pfeil B gibt einen Strom Blow-By-Gas an. Zudem gibt ein schwarzer Pfeil O einen Strom von von dem Blow-By-Gas abgeschiedenem Öl an.
Der Verbrennungsmotor 1 ist ein mehrzylindriger Kompressionszündungs-Verbrennungsmotor, das heißt ein an einem Fahrzeug (nicht gezeigt) montierter Dieselmotor. Das Fahrzeug ist ein großes Fahrzeug wie beispielsweise ein Lastwagen. Es gibt jedoch keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Art, Form, Verwendung und dergleichen des Fahrzeugs und des Verbrennungsmotors 1. Zum Beispiel kann das Fahrzeug ein kleines Fahrzeug wie ein Personenwagen sein oder der Verbrennungsmotor 1 kann ein Funkenzündungs-Verbrennungsmotor sein, das heißt ein Benzinmotor.
Der Verbrennungsmotor 1 umfasst einen Motorkörper 2, einen Ansaugkrümmer 3, der mit dem Motorkörper 2 verbunden ist, und ein Ansaugrohr 4, das mit einem stromaufwärtigen Ende des Ansaugkrümmers 3 verbunden ist. Der Verbrennungsmotor 1 umfasst auch Abgassystemteile wie beispielsweise ein Abgasrohr (nicht dargestellt), die Beschreibung davon wird hier jedoch ausgelassen.
Ferner umfasst der Verbrennungsmotor 1 der Ausführungsform, wie unten ausführlich beschrieben wird, einen Blow-By-Gasdurchlass 10, durch den Blow-By-Gas strömt. Ferner umfasst der Verbrennungsmotor 1 einen Ölabscheider 11 zum Abscheiden von Öl von dem Blow-By-Gas.
Der Motorkörper 2 umfasst einen Zylinderblock 5, ein Kurbelgehäuse 6, das einstückig an einem unteren Teil des Zylinderblocks 5 gebildet ist, und eine Ölwanne 7, die mit einem unteren Teil des Kurbelgehäuses 6 verbunden ist. Ferner umfasst der Motorkörper 2 einen Zylinderkopf 8, der mit einem oberen Teil des Zylinderblocks 5 verbunden ist, und eine Kopfabdeckung 9, die mit einem oberen Teil des Zylinderkopfs 8 verbunden ist.
Eine Vielzahl Zylinder 5a wird in dem Zylinderblock 5 bereitgestellt und ein Kolben 5b ist in jedem Zylinder 5a aufgenommen. Eine Kurbelwelle (nicht dargestellt) ist in dem Kurbelgehäuse 6 aufgenommen und Motoröl wird in der Ölwanne 7 gelagert. Ferner ist ein Ventilbetätigungsmechanismus (nicht dargestellt) an dem Zylinderkopf 8 befestigt und der Ventilbetätigungsmechanismus wird von oben durch die Kopfabdeckung 9 abgedeckt. Eine Ölleitung G, in der Motoröl gelagert wird, ist in dem Kurbelgehäuse 6 gebildet. Ferner ist ein Wassermantel J, durch den Motorkühlwasser zirkulieren gelassen wird, in dem Zylinderblock 5 und dem Zylinderkopf 8 gebildet.
Der Ansaugkrümmer 3 ist mit dem Zylinderkopf 8 verbunden und verteilt und liefert die von dem Ansaugrohr 4 gesendete Luft einer Ansaugöffnung jedes Zylinders 5a. Das Ansaugrohr 4 wird mit einem Luftreiniger 4a, einem Turboladerverdichter 4b und einem Zwischenkühler 4c in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite her bereitgestellt.
Der Blow-By-Gasdurchlass 10 umfasst einen innermotorischen Durchlass 10a, der durch das Innere des Motorkörpers 2 verläuft, und ein Blow-By-Gasrohr 10b, das der Außenseite des Motorkörpers 2 ausgesetzt ist, in der Reihenfolge von der stromabwärtigen Seite in eine Blow-By-Gasströmungsrichtung. Wie allgemein bekannt ist, ist Blow-By-Gas Gas, das von einer Lücke zwischen dem Zylinder 5a und dem Kolben 5b in dem Motorkörper 2 in das Kurbelgehäuse 6 entweicht. Obwohl nicht dargestellt, wird eine Menge Blow-By-Gas in dem Kurbelgehäuse 6 durch eine Vielzahl an den Kolben 5b befestigte Kolbenringe minimiert.
Der innermotorische Durchlass 10a verläuft durch das Innere des Zylinderblocks 5 und des Zylinderkopfs 8 von dem Innern des Kurbelgehäuses 6 und steht mit dem Innern der Kopfabdeckung 9 in Verbindung.
Für das Blow-By-Gasrohr 10b wird zum Beispiel ein Harzschlauchelement verwendet. Ein stromaufwärtiges Ende des Blow-By-Gasrohrs 10b ist mit einem oberen Flächenabschnitt der Kopfabdeckung 9 verbunden. Demgegenüber ist ein stromabwärtiges Ende des Blow-By-Gasrohrs 10b auf einer Höhe in der Nähe eines unteren Endes des Motorkörpers 2 zur Atmosphäre hin geöffnet.
Der innermotorische Durchlass 10a und das Blow-By-Gasrohr 10b stehen über eine Ölabscheidungskammer 10c, die in einem oberen Teil der Kopfabdeckung 9 bereitgestellt ist, miteinander in Verbindung. Obwohl nicht dargestellt, weist die Ölabscheidungskammer 10c eine Vielzahl Prallplatten auf und ist konfiguriert, das Blow-By-Gas, das von dem innermotorischen Durchlass 10a eingeführt wird, mit den Prallplatten zusammenstoßen zu lassen, um das Öl abzuscheiden. Ferner wird das von dem Blow-By-Gas abgeschiedene Öl durch den innermotorischen Durchlass 10a von der Ölabscheidungskammer 10c in das Kurbelgehäuse 6 zurückgeführt.
Ein Ölabscheider 11 ist außerhalb des Motorkörpers 2 und in der Mitte des Blow-By-Gasrohrs 10b bereitgestellt. Der Ölabscheider 11 umfasst ein Filterelement 11a zum Abscheiden von Öl von dem Blow-By-Gas. Die Art des Ölabscheiders 11 kann jedoch beliebig sein und kann zum Beispiel ein Zentrifugalölabscheider ohne Filterelement sein.
Ferner ist ein Rückführrohr 11b zum Rückführen von Öl O, das von dem Blow-By-Gas abgeschieden wurde, in das Kurbelgehäuse 6 mit dem Ölabscheider 11 der Ausführungsform verbunden. Ferner ist der Ölabscheider 11, obwohl nicht dargestellt, mit einem Bypass-Strömungsweg zum Anpassen einer Strömungsrate, der das Filterelement 11a umgeht, und einem Schaltventil, das den Bypass-Strömungsweg öffnet und schließt, bereitgestellt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration strömt das Blow-By-Gas in dem Kurbelgehäuse 6, während der Verbrennungsmotor 1 läuft, wie durch den Pfeil B in 1 dargestellt, in dieser Reihenfolge durch den innermotorischen Durchlass 10a und das Blow-By-Gasrohr 10b und wird in die Atmosphäre entweichen gelassen. In diesem Fall wird das in dem Blow-By-Gas enthaltene Öl durch die Ölabscheidungskammer 10c und den Ölabscheider 11 von dem Blow-By-Gas abgeschieden.
Ferner wird das in der Ölabscheidungskammer 10c abgeschiedene Öl, wie durch den Pfeil O in 1 gezeigt, durch den innermotorischen Durchlass 10a zu dem Kurbelgehäuse 6 zurückgeführt. Das durch den Ölabscheider 11 abgeschiedene Öl wird durch das Rückführrohr 11b zu dem Kurbelgehäuse 6 zurückgeführt.
Als nächstes wird eine Diagnosevorrichtung 100 des Verbrennungsmotors 1 ausführlich beschrieben.
In dem Verbrennungsmotor 1 kann zum Beispiel eine Abnormalität auftreten, in der das Blow-By-Gas in dem Kurbelgehäuse 6 aufgrund von Abnutzung oder Beschädigung des Kolbenrings zunimmt.
Wenn das Blow-By-Gas zunimmt, nimmt der Druck innerhalb des Kurbelgehäuses 6 zu. Daher wird es für das von der Ölabscheidungskammer 10c entlassene Öl schwierig, durch den innermotorischen Durchlass 10a in das Innere des Kurbelgehäuses 6 zurückzugelangen. Zudem kann das Öl in die Ölabscheidungskammer 10c zurückfließen und zusammen mit dem Blow-By-Gas in das Blow-By-Gasrohr 10b fließen. Daher strömt das Blow-By-Gas, das eine große Menge Öl enthält, durch den Ölabscheider 11 und das Blow-By-Gas auf der stromabwärtigen Seite des Ölabscheiders 11 enthält auch eine große Menge Öl. Als Ergebnis kann eine größere Menge Öl als in einem normalen Zustand in die Atmosphäre entweichen gelassen werden.
Ferner können sich in dem Ölabscheider 11 Abnormalitäten wie das Schaltventil des Bypass-Strömungswegs, das sich nicht schließt, und der Verbindungs-Strömungsweg mit dem Rückführrohr 11b, der blockiert ist, bilden. Auch in diesem Fall besteht ein Risiko, dass eine größere Menge Öl als in dem normalen Zustand in die Atmosphäre entweichen gelassen wird.
Ferner ist es wahrscheinlich, dass in dem Kurbelgehäuse 6, wenn das Blow-By-Gas zunimmt, eine Verdünnung des Motoröls aufgrund des Blow-By-Gases auftritt. Eine Verdünnung bewirkt, dass der Verbrennungsmotor 1 ausfällt.
In dieser Hinsicht hat der Erfinder der vorliegenden Anmeldung neu entdeckt, dass die Temperatur (hiernach die Temperatur im Rohr) innerhalb des Blow-By-Gasrohrs 10b aufgrund der Hitze des in dem Blow-By-Gas enthaltenen Öls zum Ansteigen tendiert, wenn die oben beschriebene Abnormalität des Verbrennungsmotors 1 auftritt. Das heißt, die Temperatur des in dem Blow-By-Gasrohr enthaltenen Öls ist höher als die Temperatur des Blow-By-Gases selbst. Daher strömt unter normalen Bedingungen Blow-By-Gas, das fast kein Öl enthält, in dem Blow-By-Gasrohr 10b, sodass die Temperatur im Rohr niedrig wird. Im Falle einer Abnormalität strömt das Blow-By-Gas, das eine große Menge Öl enthält, jedoch durch das Blow-By-Gasrohr 10b, sodass die Temperatur im Rohr ansteigt.
Daher umfasst die Diagnosevorrichtung 100 der Ausführungsform einen Temperatursensor 20, der die Temperatur im Rohr erfasst, und eine Abnormalitätserfassungseinheit 30, die eine Abnormalität in dem Verbrennungsmotor 1 basierend auf einem erfassten Wert (hiernach einer erfassten Temperatur im Rohr) des Temperatursensors 20 erfasst.
Spezifisch ist der Temperatursensor 20 an dem Blow-By-Gasrohr 10b befestigt. Obwohl nicht dargestellt, besteht die Abnormalitätserfassungseinheit 30 aus einer elektronischen Steuereinheit (electronic control unit, ECU) oder einer Steuerung des Fahrzeugs und umfasst eine CPU, einen ROM, einen RAM, einen Input- und Outputport und dergleichen. Ferner ist der Temperatursensor 20 elektrisch mit der Abnormalitätserfassungseinheit 30 verbunden.
Wie in 2 dargestellt, vergleicht die Abnormalitätserfassungseinheit 30 eine erfasste Temperatur im Rohr T mit einem vorbestimmten Normalitätsschwellenwert T_L und erfasst, dass der Verbrennungsmotor 1 normal ist, wenn die Temperatur im Rohr T gleich hoch oder niedriger als der Normalitätsschwellenwert T_L ist. Ferner vergleicht die Abnormalitätserfassungseinheit 30 die erfasste Temperatur im Rohr T mit einem vorbestimmten Abnormalitätsschwellenwert T_H und erfasst, dass der Verbrennungsmotor 1 abnormal ist, wenn die erfasste Temperatur im Rohr T gleich hoch oder höher als der Abnormalitätsschwellenwert T_H ist. Der Abnormalitätsschwellenwert T_H entspricht einem Schwellenwert, der in den Ansprüchen beschrieben ist, und ist auf eine höhere Temperatur als der Normalitätsschwellenwert T_L (T_H>T_L) festgelegt. Dann, wenn die Abnormalitätserfassungseinheit 30 eine Abnormalität in dem Verbrennungsmotor 1 erfasst, wird eine Warnleuchte (nicht dargestellt) eingeschaltet, um einen Fahrer über die Abnormalität zu benachrichtigen.
Daher kann die Diagnosevorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform eine Abnormalität in dem Verbrennungsmotor 1 basierend auf der Temperatur in dem Blow-By-Gasdurchlass 10 erfassen.
Ferner hält die Abnormalitätserfassungseinheit 30 der Ausführungsform diesen Zustand, ohne die Normalität oder Abnormalität des Verbrennungsmotors 1 zu erfassen, wenn die erfasste Temperatur im Rohr T niedriger als der Abnormalitätsschwellenwert T_H und höher als der Normalitätsschwellenwert T_L ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Erfassung unter Berücksichtigung der Schwankung der erfassten Temperatur im Rohr T.
Ferner befindet sich der Temperatursensor 20, wie in 1 dargestellt, auf dem Blow-By-Gasrohr 10b auf der stromabwärtigen Seite des Ölabscheiders 11. Obwohl nicht dargestellt, wird die erfasste Temperatur im Rohr, wenn sich der Temperatursensor 20 auf dem Blow-By-Gasrohr 10b auf der stromaufwärtigen Seite des Ölabscheiders 11 befindet, aufgrund des Blow-By-Gases vor der Ölabscheidung auch unter normalen Bedingungen hoch. Ferner kann zum Beispiel die erfasste Temperatur im Rohr, selbst wenn der Ölabscheider 11 nicht auf dem Blow-By-Gasrohr 10b bereitgestellt ist, aufgrund eines ähnlichen Grundes hoch sein. In diesen Fällen wird eine Differenz zwischen den erfassten Temperaturen im Rohr T im normalen Zustand und abnormalen Zustand klein, und somit kann die Erfassungsgenauigkeit abnehmen.
Demgegenüber befindet sich der Temperatursensor 20 der Ausführungsform auf dem Blow-By-Gasrohr 10b auf der stromabwärtigen Seite des Ölabscheiders 11 und erfasst die Temperatur innerhalb des Rohrs, durch das das Blow-By-Gas strömt, nachdem das Öl abgeschieden ist. Daher kann die erfasste Temperatur im Rohr T in dem normalen Zustand gesenkt werden und die erfasste Temperatur im Rohr T kann in dem abnormalen Zustand erhöht werden. Als Ergebnis wird eine Temperaturdifferenz zwischen dem normalen Zustand und dem abnormalen Zustand klar und somit kann die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
Ferner befindet sich der Temperatursensor 20 der Ausführungsform an einem Endabschnitt der stromabwärtigen Seite des Blow-By-Gasrohrs 10b, das zur Atmosphäre hin geöffnet ist. Auf diese Weise ist der Temperatursensor 20 zu der Zeit des normalen Zustands empfindlich für die Atmosphärentemperatur, weshalb die erfasste Temperatur im Rohr T dazu tendiert, niedriger zu sein. Demgegenüber wird die erfasste Temperatur im Rohr T zu der Zeit des abnormalen Zustands aufgrund des Einflusses der Hitze des in dem Blow-By-Gas enthaltenen Öls hoch. Als Ergebnis wird die Temperaturdifferenz zwischen dem normalen Zustand und dem abnormalen Zustand bemerkenswerter, und somit kann die Erfassungsgenauigkeit des normalen Zustands und des abnormalen Zustands verbessert werden.
Ferner wird die erfasste Temperatur im Rohr T höher, weil die Atmosphärentemperatur und die Motoröltemperatur (hiernach als Öltemperatur bezeichnet) höher sind. Daher besteht, wenn der oben beschriebene Normalitätsschwellenwert T_L und der Abnormalitätsschwellenwert T_H konstant bleiben, eine Möglichkeit, dass normal oder abnormal aufgrund der Atmosphärentemperatur und der Öltemperatur fälschlicherweise erfasst wird.
Daher korrigiert die Abnormalitätserfassungseinheit 30 der Ausführungsform den Normalitätsschwellenwert T_L und den Abnormalitätsschwellenwert T_H basierend auf der Atmosphärentemperatur und der Öltemperatur.
Spezifisch umfasst die Diagnosevorrichtung 100 der Ausführungsform ferner einen Atmosphärentemperatursensor 40 zum Erfassen der Atmosphärentemperatur und einen Öltemperatursensor 50 zum Erfassen der Öltemperatur.
Ein Luftströmungsmesser, der fähig ist, die Ansaugströmungsrate und die Atmosphärentemperatur zu erfassen, wird für den Atmosphärentemperatursensor 40 verwendet. Der Atmosphärentemperatursensor 40 ist an einem Teil des Ansaugrohrs 4, der der Teil, der sich auf der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 4b und auf der unmittelbaren stromabwärtigen Seite des Luftreinigers 4a in die Ansaugströmungsrichtung befindet, ist, befestigt. Der Öltemperatursensor 50 ist an der Ölleitung G des Kurbelgehäuses 6 befestigt. Der Atmosphärentemperatursensor 40 und der Öltemperatursensor 50 sind elektrisch mit der Abnormalitätserfassungseinheit 30 verbunden.
Zudem umfasst die Abnormalitätserfassungseinheit 30, wie in 3 dargestellt, eine Atmosphärentemperaturkarte M1, die eine Beziehung zwischen einem erfassten Wert (hiernach einer erfassten Atmosphärentemperatur) TA des Atmosphärentemperatursensors 40 und einem Korrekturkoeffizienten (hiernach einem Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten) KA, der der erfassten Atmosphärentemperatur TA entspricht, definiert.
In der Atmosphärentemperaturkarte M1 ist die Beziehung zwischen der erfassten Atmosphärentemperatur TA und dem Atmosphärenkorrekturtemperaturkoeffizienten KA so festgelegt, dass, der Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizient KA umso größer ist, je höher die erfasste Atmosphärentemperatur TA ist. Ferner speichert die Atmosphärentemperaturkarte M1 einen Referenz-Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten KA₀ (KA₀ = 1), der einer vorbestimmten Referenzatmosphärentemperatur TAo entspricht (zum Beispiel 25°C).
In dem dargestellten Beispiel wird ein Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizient KAa (KAa < KA₀), der kleiner ist als der Referenz-Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizient KA₀, entsprechend einer erfassten Atmosphärentemperatur TAa (TAa < TAo), die niedriger ist als die Referenz-Atmosphärentemperatur TAo, erlangt. Zudem wird ein Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizient KAb (KAb > KA₀), der größer ist als der Referenz-Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizient KA₀, entsprechend einer erfassten Atmosphärentemperatur TAb (TAb > TAo), die höher ist als die Referenz-Atmosphärentemperatur TAo, erlangt.
Zudem umfasst die Abnormalitätserfassungseinheit 30, wie in 4 dargestellt, eine Öltemperaturkarte M2, die eine Beziehung zwischen einem erfassten Wert (hiernach erfasster Öltemperatur) TO des Öltemperatursensors 50 und einem Korrekturkoeffizienten (hiernach einem Öltemperaturkorrekturkoeffizienten) KO, der der erfassten Öltemperatur TO entspricht, definiert.
In der Öltemperaturkarte M2 ist die Beziehung zwischen der erfassten Öltemperatur TO und dem Öltemperaturkorrekturkoeffizienten KO so festgelegt, größer der Öltemperaturkorrekturkoeffizient KO umso größer ist, je höher die erfasste Öltemperatur TO ist. Ferner speichert die Öltemperaturkarte M2 einen Referenz-Öltemperaturkorrekturkoeffizienten K0₀ (K0₀ = 1), der einer vorbestimmten Referenzöltemperatur TO₀ entspricht (zum Beispiel 90°C).
In dem dargestellten Beispiel wird ein Öltemperaturkorrekturkoeffizient KOa (KOa < KO₀), der kleiner ist als der Referenz-Öltemperaturkorrekturkoeffizient KO₀, entsprechend einer erfassten Öltemperatur TOa (TOa < TO₀), die niedriger ist als die Referenz-Öltemperatur TO₀, erlangt. Zudem wird ein Öltemperaturkorrekturkoeffizient KOb (KOb > KO₀), der größer ist als der Referenz-Öltemperaturkorrekturkoeffizient KO₀, entsprechend einer erfassten Öltemperatur TOb (TOb > TO₀), die höher ist als die Referenz-Öltemperatur TO₀, erlangt.
Die Abnormalitätserfassungseinheit 30 berechnet den korrigierten Normalitätsschwellenwert T_L durch Multiplizieren eines Referenz-Normalitätsschwellenwerts T_L0 vor Korrektur mit dem Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten KA und dem Öltemperaturkorrekturkoeffizienten KO (T_L = T_L0 × KA × KO). Ferner berechnet die Abnormalitätserfassungseinheit 30 den korrigierten Abnormalitätsschwellenwert T_H durch Multiplizieren eines Referenz-Abnormalitätsschwellenwerts T_H0 vor Korrektur mit dem Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten KA und dem Öltemperaturkorrekturkoeffizienten KO (T_H = T_H0 × KA × KO).
Daher werden der Normalitätsschwellenwert T_L und der Abnormalitätsschwellenwert T_H auf höhere Werte korrigiert, weil die erfasste Atmosphärentemperatur TA und die erfasste Öltemperatur TO höher sind, und werden auf niedrigere Werte korrigiert, weil die erfasste Atmosphärentemperatur TA und die erfasste Öltemperatur TO niedriger sind. Als Ergebnis kann fälschliche Erfassung aufgrund der Atmosphärentemperatur und der Öltemperatur unterdrückt werden.
Als nächstes wird eine Steuerroutine der Abnormalitätserfassungseinheit 30 in Bezug auf 5 beschrieben.
Die Abnormalitätserfassungseinheit 30 führt wiederholt einen Kontrollfluss von 5 bei vorbestimmten Berechnungszyklen aus (zum Beispiel 10 ms), während der Verbrennungsmotor 1 in einem vorbestimmten Betriebszustand ist (zum Beispiel Leerlaufbetriebszustand). Als Ergebnis können die Temperatur im Rohr und die Öltemperatur, die abhängig von dem Betriebszustand und dem Verbrennungsmotor 1 fluktuieren, unter bestimmten Bedingungen erfasst werden.
In Schritt S101 werden die erfasste Temperatur im Rohr T, die erfasste Atmosphärentemperatur TA und die erfasste Öltemperatur TO erlangt. In Schritt S102 werden der Referenz-Normalitätsschwellenwert T_L0 und der Referenz-Abnormalitätsschwellenwert T_H0 erlangt.
In Schritt S103, wird der Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizient KA, der der erfassten Atmosphärentemperatur TA entspricht, durch Bezugnahme auf die Atmosphärentemperaturkarte M1 erlangt.
In Schritt S104, wird der Öltemperaturkorrekturkoeffizient KO, der der erfassten Öltemperatur TO entspricht, durch Bezugnahme auf die Öltemperaturkarte M2 erlangt.
In Schritt S105 wird der korrigierte Normalitätsschwellenwert T_L durch Multiplizieren des Referenz-Normalitätsschwellenwerts T_L0 mit dem Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten KA und dem Öltemperaturkorrekturkoeffizienten KO (T_L = T_L0 × KA × KO) berechnet.
In Schritt S106 wird der korrigierte Abnormalitätsschwellenwert T_H durch Multiplizieren des Referenz-Abnormalitätsschwellenwerts T_H0 mit dem Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten KA und dem Öltemperaturkorrekturkoeffizienten KO (T_H = T_H0 × KA × KO) berechnet.
In Schritt S107 wird bestimmt, ob die in Schritt S101 erfasste Temperatur im Rohr T gleich oder größer als der Abnormalitätsschwellenwert T_H (T ≥ T_H) ist. Wenn in Schritt S107 bestimmt wird, dass die erfasste Temperatur im Rohr T gleich oder größer als der Abnormalitätsschwellenwert T_H (T ≥ T_H) ist (JA), geht der Prozess zu Schritt S108 über und es wird erfasst, dass der Verbrennungsmotor 1 abnormal ist. Dann geht der Prozess zu Schritt S109 über und eine Warnleuchte wird eingeschaltet, und dann geht der Prozess zurück.
Demgegenüber geht der Prozess, wenn in Schritt S107 bestimmt wird, dass die erfasste Temperatur im Rohr T nicht gleich oder größer als der Abnormalitätsschwellenwert T_H (T ≥ T_H) ist (NEIN), zu Schritt S110 über und es wird erfasst, ob die erfasste Temperatur im Rohr T gleich oder niedriger als der Normalitätsschwellenwert T_L (T ≤ T_L) ist.
Wenn in Schritt S110 bestimmt wird, dass die erfasste Temperatur im Rohr T gleich oder niedriger als der Normalitätsschwellenwert T_L (T ≤ T_L) ist (JA), geht der Prozess zu Schritt S111 über und es wird erfasst, dass der Verbrennungsmotor 1 normal ist, und dann geht der Prozess zurück.
Demgegenüber geht der Prozess, wenn in Schritt S110 bestimmt wird, dass die erfasste Temperatur im Rohr T nicht gleich oder niedriger als der Normalitätsschwellenwert T_L (T ≤ T_L) ist (NEIN), in einen ausstehenden Zustand über, in dem weder Abnormalität noch Normalität erfasst ist.
Die oben beschriebene Ausführungsform kann Modifikationsbeispiele wie die Folgenden oder eine Kombination davon sein. In der folgenden Beschreibung werden dieselben Ziffern und Buchstaben für dieselben Komponenten wie diejenigen in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet und eine ausführliche Beschreibung davon wird ausgelassen.
(Erstes Modifikationsbeispiel)
Das Blow-By-Gas kann, ohne von dem Blow-By-Gasrohr 10b in die Atmosphäre entweichen gelassen zu werden, zu dem Ansaugrohr 4 zurückgeführt werden. Spezifisch ist ein stromabwärtiges Ende des Blow-By-Gasrohrs 10b eines ersten Modifikationsbeispiels, wie in 6 dargestellt, mit einem Teil des Ansaugrohrs 4, der der Teil, der sich zwischen dem Atmosphärentemperatursensor 40 und dem Verdichter 4b befindet, ist, verbunden.
(Zweites Modifikationsbeispiel)
Andere Parameter als die Atmosphärentemperatur und die Öltemperatur können verwendet werden, um den Normalitätsschwellenwert T_L und den Abnormalitätsschwellenwert T_H zu korrigieren.
Zum Beispiel wird, wie in 7 bis 9 gezeigt, in einem zweiten Modifikationsbeispiel eine Temperatur (hiernach als die Wassertemperatur bezeichnet) des Motorkühlwassers anstelle der Öltemperatur in der Korrektur des Normalitätsschwellenwerts T_L und des Abnormalitätsschwellenwerts T_H verwendet. Da das Motorkühlwasser nur bei einer um eine gewisse Temperatur niedrigeren Temperatur (zum Beispiel 10°C) als der Öltemperatur eine Korrelation mit der Öltemperatur aufweist, kann es ein Parameter zum Korrigieren der Schwellenwerte T_L und T_H ähnlich wie die Öltemperatur sein.
Spezifisch wird, wie in 7 gezeigt, im zweiten Modifikationsbeispiel der Öltemperatursensor 50 ausgelassen und stattdessen wird ein Wassertemperatursensor 60, der an dem Wassermantel J befestigt ist, um die Wassertemperatur zu erfassen, verwendet. Ferner umfasst die Abnormalitätserfassungseinheit 30 des zweiten Modifikationsbeispiels eine Wassertemperaturkarte M3 anstelle der Öltemperaturkarte M2. Wie in 8 dargestellt, ersetzt die Wassertemperaturkarte M3 in Bezug auf die in 4 dargestellte Öltemperaturkarte M2 die erfasste Öltemperatur TO durch einen erfassten Wert (hiernach erfasste Wassertemperatur) TW des Wassertemperatursensors 60 und ersetzt den Öltemperaturkorrekturkoeffizienten KO durch einen Korrekturkoeffizienten (hiernach Wassertemperaturkorrekturkoeffizienten) KW, der der erfassten Wassertemperatur TW entspricht.
Ferner werden, wie in 9 dargestellt, in einem Kontrollfluss des zweiten Modifikationsbeispiels die in 5 dargestellten Schritte S101 und 104 bis 106 durch die Schritte S101A und 104A bis 106A ersetzt. In Schritt S101A werden die erfasste Temperatur im Rohr T, die erfasste Atmosphärentemperatur TA und die erfasste Wassertemperatur TW erlangt, und in Schritt S104A wird der Wassertemperaturkorrekturkoeffizient KW erlangt. Dann werden in den Schritten S105A und S106A der Normalitätsschwellenwert T_L und der Abnormalitätsschwellenwert T_H basierend auf dem Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten KA und dem Wassertemperaturkorrekturkoeffizienten KW berechnet.
(Drittes Modifikationsbeispiel)
Zusätzlich zu der Atmosphärentemperatur und der Öltemperatur können andere Parameter verwendet werden, um den Normalitätsschwellenwert T_L und den Abnormalitätsschwellenwert T_H zu korrigieren.
Spezifisch wird, wie in 10 dargestellt, in einem Kontrollfluss eines dritten Modifikationsbeispiels die Wassertemperatur als Parameter verwendet und die in 5 dargestellten Schritte S101, S105 und S106 werden durch die Schritte S101B, S105B und S106B ersetzt. Ferner wird Schritt S104B zwischen Schritt S104 und Schritt S105B bereitgestellt. In Schritt S101B werden die erfasste Temperatur im Rohr T, die erfasste Atmosphärentemperatur TA, die erfasste Öltemperatur TO und die erfasste Wassertemperatur TW erlangt, und in Schritt S104B wird der Wassertemperaturkorrekturkoeffizient KW erlangt. Dann werden in den Schritten S105B und S106B der Normalitätsschwellenwert T_L und der Abnormalitätsschwellenwert T_H basierend auf dem Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten KA, dem Öltemperaturkorrekturkoeffizienten KO und dem Wassertemperaturkorrekturkoeffizienten KW berechnet.
(Viertes Modifikationsbeispiel)
Der Normalitätsschwellenwert T_L und der Abnormalitätsschwellenwert T_H können basierend auf nur einem Parameter (zum Beispiel Atmosphärentemperatur) korrigiert werden.
(Fünftes Modifikationsbeispiel)
Obwohl nicht dargestellt, müssen der Normalitätsschwellenwert T_L und der Abnormalitätsschwellenwert T_H nicht korrigiert werden. Spezifisch vergleicht die Abnormalitätserfassungseinheit 30 eines fünften Modifikationsbeispiels die erfasste Temperatur im Rohr T mit dem Referenz-Normalitätsschwellenwert T_L0 und dem Referenz-Abnormalitätsschwellenwert T_H0, um die Normalität und Abnormalität des Verbrennungsmotors zu erfassen.
(Sechstes Modifikationsbeispiel)
Anstatt den Normalitätsschwellenwert T_L und den Abnormalitätsschwellenwert T_H zu korrigieren, kann die erfasste Temperatur im Rohr T korrigiert werden. Spezifisch berechnet die Abnormalitätserfassungseinheit 30 eines sechsten Modifikationsbeispiels eine korrigierte erfasste Temperatur im Rohr T' durch Dividieren der erfassten Temperatur im Rohr T durch den Atmosphärentemperaturkorrekturkoeffizienten KA und den Öltemperaturkorrekturkoeffizienten KO (T' = T / (KA × KO)). Dann wird die korrigierte erfasste Temperatur im Rohr T' mit dem Referenz-Normalitätsschwellenwert T_L0 und dem Referenz-Abnormalitätsschwellenwert T_H0 verglichen, um die Normalität und Abnormalität des Verbrennungsmotors zu erfassen.
(Siebtes Modifikationsbeispiel)
Von dem Normalitätsschwellenwert T_L und dem Abnormalitätsschwellenwert T_H kann der Normalitätsschwellenwert T_L ausgelassen werden. In einem siebten Modifikationsbeispiel wird nur bestimmt, ob die erfasste Temperatur im Rohr T gleich oder größer als der Abnormalitätsschwellenwert T_H ist.
(Achtes Modifikationsbeispiel)
Wenn die Temperaturdifferenz zwischen den erfassten Temperaturen im Rohr T während normaler und abnormaler Bedingungen klar ist, kann der Ölabscheider 11 von dem Blow-By-Gasrohr 10b ausgelassen werden.
(Neuntes Modifikationsbeispiel)
Wenn die Temperaturdifferenz zwischen den erfassten Temperaturen im Rohr T während normaler und abnormaler Bedingungen klar ist, muss sich der Temperatursensor 20 nicht am Endabschnitt der stromabwärtigen Seite des Blow-By-Gasrohrs 10b befinden. Zum Beispiel ist der Temperatursensor 20 des neunten Modifikationsbeispiels sich unmittelbar stromabwärts des Ölabscheiders 11 befindend an dem Blow-By-Gasrohr 10b befestigt.
Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird oben ausführlich beschrieben. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und alle Modifikationsbeispiele, Anwendungen und in den Ideen der vorliegenden Offenbarung, die durch die Ansprüche definiert wird, enthaltenen Äquivalente sind in der vorliegenden Offenbarung enthalten. Daher soll diese Offenbarung nicht beschränkend ausgelegt werden und kann auf jede andere Technik angewendet werden, die in den Umfang der Ideen dieser Offenbarung fällt.
Diese Anmeldung basiert auf einer japanischen Patentanmeldung, eingereicht am 15. März 2019, (japanische Patentanmeldung Nr. 2019-048605 ), deren Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen werden.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Mit der Diagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Abnormalität des Verbrennungsmotors basierend auf der Temperatur in dem Blow-By-Gasdurchlass erfasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungsmotor
2: Motorkörper
3: Ansaugkrümmer
4: Ansaugrohr
5: Zylinderblock
6: Kurbelgehäuse
7: Ölwanne
8: Zylinderkopf
9: Kopfabdeckung
10: Blow-By-Gasdurchlass
10a: innermotorischer Durchlass
10b: Blow-By-Gasrohr
10c: Ölabscheidungskammer
11: Ölabscheider
20: Temperatursensor
30: Abnormalitätserfassungseinheit
40: Atmosphärentemperatursensor
50: Öltemperatursensor
100: Diagnosevorrichtung
A: Ansaugluft
B: Blow-By-Gas
O: von Blow-By-Gas abgeschiedenes Öl
TL: Normalitätsschwellenwert
TH: Abnormalitätsschwellenwert (Schwellenwert)

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 2019048605 [0080]

Claims

Diagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei der Verbrennungsmotor einen Blow-By-Gasdurchlass, durch den Blow-By-Gas strömt, umfasst, und wobei die Diagnosevorrichtung Folgendes umfasst: einen Temperatursensor, der eine Temperatur innerhalb des Blow-By-Gasdurchlasses erfasst; und eine Abnormalitätserfassungseinheit, die eine Abnormalität in dem Verbrennungsmotor basierend auf einem erfassten Wert des Temperatursensors erfasst.
Diagnosevorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Abnormalitätserfassungseinheit durch Vergleichen des erfassten Werts des Temperatursensors mit einem Schwellenwert eine Abnormalität erfasst und den Schwellenwert basierend auf mindestens einem aus einer Atmosphärentemperatur, einer Temperatur von Motoröl und einer Temperatur von Motorkühlwasser korrigiert.
Diagnosevorrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei die Abnormalitätserfassungseinheit den Schwellenwert auf einen höheren Wert korrigiert, weil mindestens eines aus der Atmosphärentemperatur, der Temperatur von Motoröl und der Temperatur von Motorkühlwasser höher ist.
Diagnosevorrichtung für den Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbrennungsmotor ferner einen Ölabscheider, der in dem Blow-By-Gasdurchlass bereitgestellt ist, zum Abscheiden von Öl von Blow-By-Gas, umfasst, und wobei sich der Temperatursensor in dem Blow-By-Gasdurchlass auf einer stromabwärtigen Seite des Ölabscheiders befindet.
Diagnosevorrichtung für den Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Endabschnitt der stromabwärtigen Seite des Blow-By-Gasdurchlasses zur Atmosphäre hin offen ist, und wobei sich der Temperatursensor an einem Endabschnitt der stromabwärtigen Seite des Blow-By-Gasdurchlasses befindet.