曲轴箱完整性漏口检测的制作方法
【专利摘要】本发明公开利用曲轴箱通风管压力或流量传感器诊断曲轴箱系统完整性漏口的位置和性质的方法和系统。该传感器也可以用于诊断空气滤清器堵塞和PCV阀退化。利用现有的传感器诊断多个发动机部件提供降低成本和精简传感器的利益。
【专利说明】曲轴箱完整性漏口检测
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及曲轴箱完整性漏口检测。
【背景技术】
[0002]发动机可以包括曲轴箱通风系统，以将气体排到曲轴箱外面并且排到发动机进气歧管中，以从曲轴箱里面连续抽出气体，以便减少曲轴箱中的各种发动机部件的退化。曲轴箱通风系统可以周期性地被监控以识别该系统中的漏口。例如，曲轴箱通风管可能断开，油盖可能脱落或松开，量油尺可能出来和/或曲轴箱通风系统中的其他密封件可能被破坏，导致包括在曲轴箱中的各种部件退化。
[0003]可以利用诊断漏气的途径监控曲轴箱通风系统完整性。例如，压力传感器可以用在曲轴箱中并且PCV新鲜空气软管中的阀可以打开，使得在曲轴箱中可以检测压力或真空的变化，以确定该系统中是否存在漏口。在其他途径中，多个绝对压力传感器，例如大气压传感器(BP)、压缩机进口压力传感器(CIP)、节气门进口压力传感器(TIP)、歧管空气压力传感器(MAP)等可以以组合的形式利用以监控曲轴箱通风系统整体性。
[0004]但是本文的发明人已经认识到这种途径可能对这种监控系统增加附加的硬件，例如，附加的传感器和阀，因此增加曲轴箱通风监控系统的成本和复杂性。此外,根据传感器的位置，在一些条件下压力传感器的一些组合可以基本读出相同的压力。结果，系统出现冗余而没有诊断程序精度的任何提高。
【发明内容】
[0005]在至少部分地解决这些问题的一种途径中，提供一种用于发动机的方法。该方法包括在发动机起动转动期间，根据曲轴箱通风管压力瞬时下降的特性，指示曲轴箱通风系统退化。以这种方式，系统漏口可以由现有的压力传感器检测。
[0006]在一个例子中，发动机曲轴箱通风系统可以包括连接在空气进入通道和曲轴箱之间的曲轴箱通风管。压力传感器(或流量传感器)可以设置在该曲轴箱通风管内，用于提供流过该通风管的空气的流量或压力的估测。在发动机起动转动期间，并且在通过该通风管并进入进气歧管中的空气流低时，压力的瞬时下降可以该曲轴箱通风管压力传感器检测。响应该瞬时下降的幅度小于阈值(例如，基本可忽略的曲轴箱通风管压力的瞬时下降)，控制器可以推知通过该通风管的流由于该曲轴箱通风系统完整性的漏口而中断。例如，该控制器可以推知该曲轴箱通风管可能已经断开。
[0007]在发动机起动转动之后并且在歧管真空高于阈值时，该控制器还可以根据相对于稳定状态歧管真空变化的稳定状态通风管压力变化，确认曲轴箱系统退化。例如，响应稳定状态通风管压力不随着稳定状态歧管真空变化而变化，可以确认曲轴箱系统退化并且可以进行减轻动作。这可以包括控制器设置适当的诊断码同时还限制发动机速度或负荷，以便延迟来自该漏口的曲轴箱的润滑剂的消耗和将润滑剂从该曲轴箱吸入到发动机部件中。
[0008]以这种方式，通过利用现有的压力传感器识别曲轴箱系统漏口，可以减少在曲轴箱通风监控系统中使用的传感器和阀的数目，提供减少成本和复杂性的好处而不降低退化检测的精度。通过在起动转动以及在起动转动之后的期间利用曲轴箱通风管压力传感器输出的不同特性来检测曲轴系统退化，曲轴箱通风管的断开可以更加可靠和精确地诊断。而且，该途径在诊断过程期间可以使曲轴箱通风系统保持活性。
[0009]在另一个实施例中，该指示包括设置诊断码,该方法还包括响应该指示，限制发动机速度和负荷。
[0010]在另一个实施例中，一种用于发动机的方法包括在发动机起动转动期间根据通过曲轴箱通风管的空气流的瞬时变化，指示曲轴箱通风管与发动机曲轴箱通风系统断开。
[0011]在另一个实施例中，空气流的瞬时变化由连接在该曲轴箱通风管中的流量传感器估测，该流量传感器包括文氏管。
[0012]在另一个实施例中，空气流的瞬时变化基于由连接在该曲轴箱通风管中的压力传感器估测的曲轴箱通风管压力的瞬时下降。
[0013]在另一个实施例中，发动机起动转动期间包括当歧管空气流少于阈值时的从静止状态的发动机起动期间。
[0014]在另一个实施例中，该方法还包括在歧管空气流处在阈值之后，根据当发动机高于怠速速度运行时相对于稳态歧管空气流增加速率的稳定状态曲轴箱通风压力减少的速率指示曲轴箱通风管的断开。
[0015]在另一个实施例中，该指示包括根据稳定状态曲轴箱通风管压力减少的速率与稳定状态歧管空气流增加的速率不成比例，指示曲轴箱通风管的断开。
[0016]在另一个实施例中，发动机曲轴箱通风系统包括:包括进气通道和曲轴箱的发动机；机械地连接于压缩机上游的该进气通道的曲轴箱通风管，该通风管还经由油分离器机械地连接于曲轴箱，该通风管设置在发动机的外部；用于估测通风管压力连接于该曲轴箱通风管中的传感器；以及具有计算机可读指令的控制系统，用于在发动机起动期间，根据在发动机起动转动期间当歧管空气流低于阈值时通风管压力的瞬时下降低于阈值幅度，和在发动机运行期间当歧管空气流高于阈值时通风管真空的变化低于歧管空气流的变化的每个，指不曲轴箱通风系统退化。
[0017]在另一个实施例中，指示曲轴箱通风系统退化包括设置诊断码以指示曲轴箱通风管与进气通道和曲轴箱至少其中之一断开。
[0018]在另一个实施例中，该传感器是压力传感器、流量传感器和文氏管其中之一，该系统还包括在进气通道中用于估测大气压的大气压传感器，其中该通风管压力据该曲轴箱通风管中的传感器的输出来估测，该输出用基于该估测的大气压的偏移来调节。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1示出根据本发明的局部发动机视图。
[0020]图2A-B示出用于根据在起动转动和/或发动机运行期间的曲轴箱通风管压力的变化，指示一个或更多个曲轴箱通风系统部件退化的高级流程图。
[0021]图3-4示出用于根据在发动机起动转动期间的曲轴箱通风管压力瞬时下降和在发动机运行期间相对于歧管空气流变化的曲轴箱通风管压力的变化，指示曲轴箱通风系统漏口以及曲轴箱通风系统漏口的位置的示范性方法。[0022]图5示出在低歧管空气流的状态期间根据曲轴箱通风管空气流量的变化指示PCV阀退化的示范性方法。
[0023]图6示出用于根据设置在曲轴箱通风管中的压力传感器的输出指示空气进气滤清器的堵塞的示范性方法。
[0024]图7-8示出可以用于指示曲轴箱漏口和识别该漏口位置的曲轴箱通风管压力的示范性变化。
[0025]图9示出用于根据相对于变化的歧管空气流的曲轴箱通风管压力变化指示空气滤清器堵塞的示范性映射。
[0026]图10示出可以用来指示PCV阀的退化的曲轴箱通风管压力的示范性变化。【具体实施方式】
[0027]下面的描述涉及用于监控发动机曲轴箱通风系统(例如，图1的系统)中的曲轴箱通风系统完整性的系统和方法。诸如设置在曲轴箱通风系统的曲轴箱通风管中的压力传感器的一个或更多个压力或流量传感器的输出可以用来识别曲轴箱系统漏口、该漏口的位置、PCV阀退化以及空气滤清器堵塞。发动机控制器可以构造成执行各种程序，例如图2A-B和图3-6的程序，以根据发动机起动转动期间的曲轴箱通风管压力(或空气流量)的变化以及发动机运行期间的相对于歧管空气流的变化的曲轴箱通风管压力变化，指示曲轴箱通风系统退化。曲轴箱通风管压力传感器可以取向成读取静压力或动压力。而且，它可以设置在文氏管中(该通风管的颈状收缩部分)并且因此对压力或流率敏感或对两者都敏感。例如，控制器可以根据曲轴箱通风管压力的瞬时下降的特性确定曲轴箱系统漏口，并且然后还根据在发动机运行期间的曲轴箱通风管真空瞬时下降和变化的每个识别该漏口的位置和来源(图3、图4、图7和图8)。作为另一个例子，控制器可以根据预期的曲轴箱通风管压力/空气流量变化曲线图相对于实际压力/空气流量变化曲线图的偏离确定PCV阀退化(图5和图10)。还有，在高歧管空气流量状态期间，控制器可以根据通风管压力水平对参考压力的偏离检测空气滤清器堵塞(或进口软管塌陷)，其中该参考压力(和相关偏移)在低歧管空气流状态期间获悉(图6和图9)。通过利用相同的传感器识别各种系统部件退化，实现硬件减少的好处而不牺牲检测准确性。
[0028]参考图1，图1示出总体用10表示的多汽缸内燃发动机的示范性系统结构。其可以包括在汽车的推进系统中。发动机10可以由包括控制器12的控制系统和经由输入装置132来自车辆操作者130的输入至少部分地控制。在这个例子中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。
[0029]发动机10可以包括用26总体表示的汽缸体的下部，其可以包括曲轴30装在其内的曲轴箱28，油井32设置在曲轴下面。在曲轴箱28中可以设置加油口 29，以便油可以供给油井32。加油口 29可以包括油盖33，当发动机在运行时可以封闭油口 29。量油尺套管37可以设置在曲轴箱28中并且可以包括用于测量油井32中的油的水平的量油尺35。此夕卜，曲轴箱28可以包括用于维护曲轴箱28中的部件的多个其他孔。曲轴箱28中的这些孔在发动机运行期间可以保持封闭，以便在发动机运行期间曲轴箱通风系统(在下面描述)可以运行。
[0030]汽缸体26的上部可以包括燃烧室(即，汽缸)34。该燃烧室34可以包括具有设置在其中的活塞38的燃烧室壁36。活塞38可以连接于曲轴30，使得活塞的往复运动可以转换成曲轴的旋转运动。燃烧室34可以接收来自燃料喷嘴45 (在本文构造成直接燃料喷嘴)的燃料和来自设置在节气门44下游的进气歧管42的进入空气。该汽缸体26还可以包括输入到发动机控制器12中的发动机冷却剂温度(ECT)传感器46 (在下面更详细地描述)。
[0031]例如，节气门44可以设置在发动机进气口中以控制进入空气歧管42的空气流，并且节气门44上游前面可以是继之以增压空气冷却器52的压缩机50。空气滤清器54可以设置在压缩机50的上游并且可以过滤进入进气通道的13的新鲜空气。进入空气可以经由凸轮致动的进气门系统40进入燃烧室34。同样，燃烧过的排气可以经由凸轮致动的排气门系统41离开燃烧室34。在可选的实施例中，一个或更多个进气门系统和排气门系统可以电致动。
[0032]排气燃烧气体经由设置在涡轮62上游的排气通道60离开燃烧室34。排气传感器64可以沿着排气通道60设置在涡轮62的上游。涡轮62可以装有旁通涡轮62的废气门(未示出)。传感器64可以用于提供排气空气/燃料比指示的合适的传感器，例如线性氧传感器或UEGO (通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO (加热的EGO)、NOx、HC或CO传感器。排气传感器64可以与控制器12连接。
[0033]在图1的例子中，曲轴箱强制通风(PCV)系统16连接于发动机进气口，以便曲轴箱中的气体能够以控制的方式从曲轴箱排出。在非增压的状态期间(当歧管压力(MAP)小于大气压力(BP)时)，曲轴箱通风系统16经由通风器或曲轴箱通风管74将空气吸入曲轴箱28中。曲轴箱通风管74的第一侧101可以机械地联接或连接于压缩机50上游的新鲜空气进入通道13。在一些例子中，轴箱通风管74的第一侧101可以连接于空气清洁器54(如图所示)下游的进气通道13。在其他例子中，曲轴箱通风管可以连接于空气清洁器54上游的进气通道13。曲轴箱通风管74的第二相反侧102可以经由油分离器81机械地联接或连接于曲轴箱28。
[0034]曲轴箱通风管74还包括连接于其中的传感器77，用于提供关于流过曲轴箱通风管74的空气的估测(例如，流率、压力等)。在一个实施例中，曲轴箱通风管传感器77可以是压力传感器。当构造成压力传感器时，传感器77可以是绝对压力传感器或表传感器(gaugesensor)。在可选实施例中，传感器77可以是流量传感器或流量计。在又一些实施例中，传感器77可以构造成文氏管。在一些实施例中，除了压力或流量传感器77之外，曲轴箱通风管可以任选地包括文氏管75，用于检测通过它的流。在再一些实施例中，压力传感器77可以连接于文氏管75的颈部，以估测文氏管上的压力下降。一个或更多个附加的压力/流量传感器可以在另外的位置连接于曲轴箱通风系统。例如，大气压力传感器(BP传感器)57可以在空气滤清器54的上游连接于进气通道13，用于提供大气压力的估测。在一个例子中，在曲轴箱通风管传感器77构造成表传感器的情况下，BP传感器57可以与表压传感器77一起使用。在一些实施例中，压力传感器(未示出)可以连接于空气滤清器54下游的和压缩机50上游的进气通道13，以提供压缩机进口压力(CIP)的估测。但是，由于曲轴箱通风管压力传感器77在升高的发动机空气流率状况期间(例如，发动机加速期间)提供压缩机进口压力的准确的估测，可以减少对专用的CIP传感器的需要。还有，压力传感器59可以连接在压缩机50的下游，用于提供节气门进口压力(TIP)的估测。上面提到的任何压力传感器可以是绝对压力传感器或表传感器。[0035]PCV系统16还将气体排到曲轴箱外面并且通过导管76 (在本文中也叫做PCV管76)到进气歧管42中。在一些例子中，PCV管76可以包括单向PCV阀78 (即，当流沿着相反的方向时将会封闭的无源阀)，以在连接于进气歧管42之前提供来自曲轴箱28里面的曲轴箱气体的连续抽出。在一个实施例中，PCV阀可以响应其两侧的压力下降(或通过它的流率)改变其流量的限制。但是，在其他例子中，导管76可以不包括单向PCV阀。在又一些例子中，该PCV阀可以是由控制器12控制的电子控制阀。应当明白，正如本文中所用的，PCV流是指从曲轴箱到进气歧管通过导管76的气体的流。类似地，正如本文中所用的，PCV回流是指从进气歧管到曲轴箱通过导管76的气体流。当进气歧管压力高于曲轴箱压力时(例如，在增压发动机运行期间)可以发生PCV回流。在一些例子中，PCV系统16可以装有用于防止PCV回流的单向阀。应当明白，虽然所示的例子示出PCV阀为无源阀，但是这并不意味着限制，并且在另外的实施例中，PCV阀78可以是电子控制的阀(例如，传动系控制模块(PCM)控制的阀)，其中控制器可以命令信号改变该阀的位置从打开位置(或，高流量位置)到关闭位置(或低流量位置)，反之亦然，或其之间的任何位置。
[0036]曲轴箱28中的气体，可以由未燃烧的燃料、未燃烧的空气以及完全或部分燃烧的气体构成。而且，也可以存在润滑剂雾。因此，各种油分离器可以包含在曲轴箱通风系统16中，以减少通过PCV系统来自曲轴箱的油雾的存在。例如，PCV管76可以包括单向油分离器80，其在来自离开曲轴箱28的蒸气的油重新进入进气歧管42之前将它们过滤。其他的油分离器81可以设置在导管74中，以在增压运行期间除去来自离开曲轴箱的气体气流的油。此外，PCV管76也可以包括连接于PCV系统的真空传感器82。在其他实施例中，MAP或歧管真空(Man Vac)传感器可以设置在进气歧管42中。
[0037]本文的发明人已经认识到通过在曲轴箱通风管74中设置压力传感器77，不仅在高发动机空气流状态下，而且在低发动机空气流状态下可以根据通风管中的真空下降(pull-down)检测曲轴箱系统完整性的漏口(breach)。同时，曲轴箱通风管压力传感器77还能够检查曲轴箱脉动。这使得曲轴箱系统退化能够被更准确地识别，同时还能够可靠地断定曲轴箱系统漏口的位置。因此，由于通风管中的压力传感器用来推知或估测通过该通风管的空气流的存在，因此该压力传感器也能够用作流量计或表(或与其互换)。因此，在一些实施例中，曲轴箱系统漏口也可以利用曲轴箱通风管中的流量计或文氏管来识别。由于通过曲轴箱通风管的流量可以受PCV阀78的打开/关闭的影响，同样的曲轴箱通风管传感器也可以有利地用于诊断PCV阀退化。还有，由于曲轴箱通风管压力传感器在发动机运行状态期间当发动机空气流量升高时将检测压缩机进口压力，因此可以减少对CIP传感器的需要。此外，由于通过曲轴箱通风管的流量也受空气滤清器54的堵塞状态的影响，因此同样的曲轴箱通风管传感器也能够有利地用于空气滤清器堵塞的诊断。以这种方式，通过利用发动机系统的现有的曲轴箱通风管压力或空气流量传感器诊断诸如PCV阀、进气空气滤清器的发动机部件以及曲轴箱通风系统漏口诊断，在发动机系统中能够实现减少硬件或软件的优点。
[0038]在图1中控制器12被示出为常规的微型计算机，包括:微处理单元108、输入/输出端口 110、在这个具体的例子中示为只读存储芯片112的用于执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器114、保活存储器116和数据总线。控制器12可以接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号，包括:来自质量空气流量传感器58的引进的质量空气流量(MAF)的测量；来自温度传感器46的发动机冷却剂温度(ECT);来自传感器82的PCV压力；来自排气传感器64的排气空气/燃料比；曲轴箱压力传感器77、BP传感器57、CIP传感器58、TIP传感器59等。而且，控制器12可以根据从各种传感器接收的输入监控并调节各种致动器的位置。这些致动器包括，例如，节气门44、进气和排气门系统40、41和PCV阀78。存储介质只读存储器112可以用计算机可读的数据以及想到但具体未列出的其他变量编程，该计算机可读的数据表示用于进行下面描述的方法由处理器108可执行的指令。示范性的方法和程序在本文中参考图2Α-6进行描述。
[0039]以这种方式，图1的系统能够实现用于至少根据估测的曲轴箱通风管压力诊断连接于曲轴箱通风系统的发动机部件。在一个实施例中，使能一种用于发动机的方法，包括，在发动机起动转动期间，根据曲轴箱通风管压力瞬时下降的特性，指示曲轴箱通风系统退化。在另一个实施例中，使能一种用于发动机的方法，包括，根据在起动转动期间的曲轴箱通风管压力的瞬时下降和在稳态发动机空气流期间的曲轴箱通风管压力的变化的每个，识别曲轴箱通风系统漏口的位置。在又一个实施例中，使能一种发动机方法，其包括，在发动机起动转动期间，在歧管空气流低于阈值时，增加节气门打开，并且根据在节气门打开之后曲轴箱通风管压力的变化指示曲轴箱通风系统退化。在再一个实施例中，使能一种用于发动机的方法，包括，根据曲轴箱通风管中的压力指示进气滤清器的退化。在又一个实施例中，一种用于发动机的方法可以包括，在发动机起动转动期间，根据曲轴箱通风管压力瞬时下降的特性，指示连接在曲轴箱和进气歧管之间的阀的退化。
[0040]现在参考图2Α-2Β，图2Α-2Β示出，用于在发动机起动转动和运行期间，根据曲轴箱通风管压力(或空气流量)的变化，指示包括曲轴箱通风系统组件和进气滤清器的一个或更多个发动机部件的退化的方法200。通过利用同样的传感器检测多个发动机部件的退化，实现成本和部件减少的好处。
[0041]在202，可以确认从静止的发动机起动。例如，可以确认发动机完全停止一段时间并且发动机从完全停止状态被起动。确认之后，在204，通过用起动马达的帮助使发动机起动转动发动机可以被起动。接着在206，可以判断进气歧管真空是否高于阈值水平。如果否，则在208，可以调节致动器以升高进气歧管真空到阈值水平。在一个例子中，被调节的致动器可以是进气节气门，其中该调节包括增加该节气门的打开。在另一个例子中，被调节的致动器可以是连接在曲轴箱和进气歧管之间的PCV阀，其中该调节包括打开该PCV阀(如果该阀是接通/断开阀)，或增加该PCV阀的打开(如果该阀是工作循环控制阀)。
[0042]因此，PCV阀可以响应其两侧的压力下降或通过它的空气流率两者。具体说，当它处在低限制位置时，通过该曲轴箱通风管(CVT)的流率大。比较而言，当它处在高限制位置时(声速地限制的体积流率)，通过CVT的流率是固定的(在高歧管真空，忽略比较小的漏气部件)。当歧管真空变成明显足以驱动流(例如，5kPa)但是不高到足以开始引起PCV阀中的限制(例如25kPa)时，发生非常高的CVT流率。这种高流率表现为CVT压力传感器中的压力降。这种下降的存在确认正常的PCV运行并且没有曲轴箱漏口。
[0043]一旦进气歧管真空处在阈值水平，程序从206或208进行到210，其中在发动机被起动转动时，并且在将真空保持在阈值水平或高于阈值水平时，监控曲轴箱通风管压力(和/或空气流量)。这包括在发动机起动转动期间，在发动机速度低于阈值速度时并且在燃料喷射给任何汽缸之前，监控曲轴箱通风管压力传感器的输出。[0044]因此，在发动机起动转动期间，进气歧管真空可以低，因此曲轴箱通风系统的PCV阀的位置是打开的(例如，PCV阀可以是最大打开位置，或在最大的有效面积位置)。这使得大空气流被吸入通过进气清洁器，然后通过曲轴箱通风管，然后在通过曲轴箱，进入进气歧管中。朝着进气歧管通过曲轴箱通风管的这个流，当在曲轴箱通风管的空气流瞬时增加时，可以由流量计或文氏管检测，当在曲轴箱通风管压力瞬时下降(或在曲轴箱通风管真空瞬时增加)时由压力传感器检测。在起动转动之后当发动机速度增加并且歧管真空增加时，通过曲轴箱通风管进入进气歧管的空气流可以减少。因此，在212，程序包括在起动转动期间估测曲轴箱通风管压力的瞬时下降的特性。该估测的特性包括，例如，瞬时下降的幅度，下降的时刻(例如，关于发动机速度或活塞位置)，下降的持续时间等。
[0045]其次在214，该程序包括在发动机起动转动期间根据曲轴箱通风管压力的瞬时下降的一个或更多个特性确定并指示曲轴箱通风系统退化。正如上面所讨论的，在发动机起动转动期间，当歧管真空较低时，并且从空气滤清器通过曲轴箱通风管朝着进气歧管增加的空气流被看作曲轴箱通风管压力的瞬时下降(通风管真空或空气流的瞬时增加)。但是，这种瞬时下降可以受存在曲轴箱系统漏口(例如，如果通风管断开)以及PCV阀的位置(例如,PCV阀卡在打开位置(Stuck-open)或卡在关闭位置(stuck-closed))的影响。因此,正如在图3-4详细描述的，曲轴箱通风系统完整性漏口，以及该漏口的位置可以至少根据曲轴箱通风管压力瞬时下降的幅度来指示。例如，在起动转动期间响应瞬时下降的幅度小于阈值，可以确定曲轴箱系统漏口。
[0046]在曲轴箱系统漏口检测之后，该程序进行到216，在216根据在曲轴箱通风管的瞬时压力变化的特性确定PCV阀退化。正如在图5详细描述的，这包括在发动机起动转动期间根据曲轴箱通风管压力的估测的变化曲线图(profile)对预期的变化曲线图的偏离，指示PCV阀退化。应当明白，虽然该程序示出PCV阀退化在曲轴箱系统漏口被诊断之后确定，但是在另外的实施例中，该诊断可以同时进行。
[0047]在发动机起动转动期间诊断曲轴箱系统漏口和PCV阀退化之后，在218，该程序包括向发动机汽缸喷射燃料并且开始第一汽缸燃烧事件。在发动机起动转动期间，进气歧管空气流可以较低并且当发动机速度增加时(例如，到怠速转速)，进气歧管空气流可以逐渐增加。于是控制器可以继续汽缸燃烧事件，以使发动机加速。在220，可以确认进气歧管空气流(或发动机进口空气流)高于阈值空气流。因此，一旦发动机处在或高于怠速转速时，歧管空气流以及曲轴箱通风管压力可以处在稳态水平。具体说，在起动转动和加速期间发动机速度(与节气门位置一道)影响进气歧管抽气特性，因而影响PCV阀位置。
[0048]在222，该程序包括监控稳态歧管空气流和稳态曲轴箱通风管压力。然后，在224和226，该程序包括根据在稳态条件期间的曲轴箱通风管压力的估测的变化确定曲轴箱系统的退化和进气滤清器的退化。正如在图3-4中详细描述的，这包括，在224，在发动机运行期间，根据相对于稳态歧管空气流变化(例如，增加)的稳态曲轴箱通风管压力的变化(例如，减小)，指示曲轴箱系统退化。正如在图5中详细描述的，指示空气滤清器退化包括，在226，根据在发动机运行期间的稳态曲轴箱通风管压力变化的速率(例如，速率的减小)指示空气滤清器堵塞的程度。正如在本文中详细描述的，由于该诊断在高发动机空气流率下该诊断具有最大的灵敏度，因此空气滤清器堵塞/软管塌陷检测在发动机运行期间进行。应当明白，虽然该程序示出确定空气滤清器退化与曲轴箱系统漏口诊断同时进行，但是在另外的实施例中，该诊断可以顺序地进行。
[0049]在228，在所有的诊断程序已经进行之后，一个或更多个诊断码可以设置成指示受影响的发动机部件的退化。因此，可以设置不同的诊断码，以指示空气滤清器堵塞、曲轴箱系统漏口(包括不同的编码以指示该漏口的位置/性质)和PCV阀退化。在230，该程序包括根据该指示和设置的诊断码进行适当的减轻动作。
[0050]在一个例子中，控制器也可以记录曲轴箱漏口检测数目以判断是否已经达到漏口检测的阈值数目。例如，图2A-2B的诊断程序可以在给定的发动机运行时间期间再运行多次，包括从钥匙接通直到钥匙断开，以及在钥匙断开期间的连续地再运行。当该程序指示曲轴箱漏口时，对于这段发动机运行时间，该控制器可以储存每次漏口检测事件，并且一旦达到该检测的阈值数目执行通报程序。在一些实施例中该阈值可以是一次漏口检测。在另一些实施例中，为了避免错误的强制(positive)检测，该阈值可以是多次漏口检测，例如两次、五次、十次等。一旦达到漏口检测的阈值数目时，信息可以显示给车辆操作者，例如，通过激活故障指示灯(MIL)，以将检测的曲轴箱漏口通知车辆操作者。此外，可以提醒操作者检查可能的漏口位置(例如，松动或丢失的油盖，或由于未对齐的/松动的量油尺)。可选地，可以指示可能的漏口位置(如图4确定的，在下面详细描述的)。
[0051]减轻动作也可以包括调节一个或更多个运行参数以防止在漏口的曲轴箱、PCV阀或堵塞的滤清器的情况下，在发动机运行期间另外的发动机损坏。例如，如果指示曲轴箱漏口，该减轻动作可以包括延迟来自曲轴箱的润滑剂的消耗。其他的示范性减轻动作包括减少进入发动机的空气吸入，限制发动机的速度或转矩，限制提供给发动机的燃料喷射量，限制节气门打开、限制增压量、停止涡轮增压器以及意图限制来自漏口的曲轴箱的发动机润滑剂的吸入的其他各种动作。在一些实施例中，当检测到曲轴箱漏口时，采取的减轻动作可以是采取多个的减轻动作中的一个。作又一个例子，该多个减轻动作可以包括对曲轴箱加润滑剂或从辅助的容器泵送润滑剂到曲轴箱中。
[0052]在一个例子中，响应曲轴箱通风管断开，可以限制或停止增压发动机运行(SP，MAP>BP)。在另一个例子中，响应油盖脱落或量油尺离开位置，可以限制发动机速度。通过限制发动机速度，可以减少甩油(oil sling)，因为在高发动机速度下比低发动机速度更可能使甩油经由油盖/量油尺而离开。作为又一个例子，响应PCV阀卡在关闭位置，可以进行无故障模式动作，因为漏气(和任何吸入的油雾)简单地发送到压缩机进口并且然后被燃烧。在另外的例子中，控制器可以响应曲轴箱通风管断开的指示限制发动机速度较大的量，同时响应PCV阀退化的指示限制发动机速度较小的量。
[0053]现在转向图3，图3示出发动机起动转动期间用于根据曲轴箱通风管压力瞬时下降的特性指示曲轴箱通风系统退化的方法300。该方法还能够根据在发动机运行期间的相对于歧管空气流量变化的曲轴箱通风管压力的变化确定曲轴箱通风系统退化。
[0054]图3的程序根据以下原理工作:如果发生压力下降(即，在PCV阀处在低限制位置时是否存在高CVT流)，则能够确认PCV系统完整性(在第一侧101断开除外)。在装有MAF传感器的车辆中第一侧101断开能够容易确定。对于没有MAF传感器的车辆，通过在MAF传感器58或CVT压力传感器77处的高发动机空气流量没有压力下降第一侧101的断开是可以检测的。
[0055]在302，该程序包括在发动机起动转动期间估测曲轴箱通风管压力并且在发动机起动转动期间监控曲轴箱通风管压力瞬时下降。该曲轴箱通风管压力可以由连接在曲轴箱通风管中的压力传感器、流量传感器或文氏管之一估测或推知。正如在本文中所用的，在发动机起动转动期间估测曲轴箱通风管压力包括在从静止状态的第一次燃烧事件之前。也就是，在将燃料喷射到发动机汽缸中之前。当通过CVT的流率低时，该CVT压力传感器实际上是静压力传感器。它既检查由于流过空气清洁器产生的稳定的流压力降又检查曲轴箱压力波动。管断开和曲轴箱漏口影响波动幅度。在304，可以确定瞬时下降的幅度并且与阈值幅度进行比较。在一个例子中，该阈值幅度可以基于在发动机起动转动期间的歧管真空。在本文中，当通过PCV阀的预期的流变化时该阈值可以增加。即，在一些状态期间，阈值幅度可以随着增加歧管真空而增加，并且在其他状态期间，阈值幅度可以随着增加歧管真空而减小。
[0056]如果瞬时下降的幅度低于该阈值，于是在314，该程序确定并指示曲轴箱通风系统退化。也就是，在起动转动期间响应通过曲轴箱通风管的不足的空气流量可以确定系统漏口。指示曲轴箱通风系统退化包括指示曲轴箱通风管断开。例如，曲轴箱通风管可以在通风管机械地连接于空气进入通道(压缩机的上游)第一侧断开，或在通风管经由油分离器机械地连接于发动机曲轴箱相对的第二侧断开。正如图4详细地描述的，控制器可以构造成执行附加的程序，以根据发动机起动转动(当发动机空气流量较低时)期间的曲轴箱通风管压力瞬时下降和在发动机运行状态(当发动机空气流较高时)期间相对于稳态歧管空气流变化的稳态曲轴箱通风管压力的变化的每个，识别该漏口的位置和性质(例如，通风管断开的位置)。以这种方式，控制器可以在发动机起动转动和发动机运行期间根据通过曲轴箱通风管的空气流的变化指示曲轴箱通风管与发动机曲轴箱通风系统的断开。
[0057]返回到304，如果瞬时下降的幅度不小于阈值，则可能不存在曲轴箱系统漏口。为了确认这一点，程序进行以进一步确定在发动机起动转动之后，发动机运行状态期间的曲轴箱系统漏口。具体说，在306，可以确定歧管真空高于阈值。也就是，当发动机空气流率(推知或测量)较高时，可以确认发动机已经经过发动机起动转动状态并且以限定的速度或高于限定的速度(例如，以发动机怠速转速或高于怠速转速)运行。在确认歧管空气流高于阈值后，在308，程序包括相对于稳态歧管空气流变化监控稳态曲轴箱通风管压力的变化。具体说，当发动机运行并且发动机速度增加时，稳态歧管空气流可以逐渐增加。同时，在没有任何漏口的情况下，曲轴箱通风管压力可以预期逐渐增加(即，由于通过曲轴箱通风管的增加的空气流，在曲轴箱通风管产生的真空的量可以增加)。
[0058]在310，可以判断在发动机运行期间稳态曲轴箱通风管压力(CVT)的减小否与稳态歧管空气流的增加成比例。也就是说，可以判断在发动机以高发动机空气流运行期间是否存在曲轴箱通风管产生大于阈值的真空量。如果在发动机运行期间稳态曲轴箱通风管压力变化和稳态歧管空气流成比例，于是在312，可以确定不存在曲轴箱通风系统退化，或漏口。如果该变化不成比例，于是该程序进行到314，以在发动机速度在阈值速度或高于阈值速度时根据曲轴箱通风管压力减小与歧管空气流增加不成比例一段时间，指示曲轴箱通风系统退化(例如，曲轴箱通风管断开)。例如，在高发动机空气流时，响应曲轴箱通风管中减少的或没有真空产生，确定曲轴箱漏口。正如本文中所用的，在发动机运行期间判断稳态曲轴箱通风管压力(CVT)的减小与稳态歧管空气流的增加是否成比例包括判断它们之比是否偏离于阈值比，或它们的绝对差是否大于阈值差。[0059]在314，通过设置诊断码控制器可以指示曲轴箱通风系统漏口。而且，响应该指示，可以执行一个或更多个减轻动作。这些动作可以包括，例如，限制发动机速度和负荷以便减少/延迟来自曲轴箱的润滑剂泄漏和润滑剂吸入到发动机部件中。用于识别曲轴箱通风系统漏口的示范性映射在本文中示于图7-8。
[0060]现在转向图4，方法400示出可以执行的程序，以根据在发动机起动转动期间的曲轴箱通风管中压力瞬时下降和在发动机加速期间和之后的曲轴箱通风管真空的变化的每个确定曲轴箱系统漏口的位置。
[0061]在402，可以确认在起动转动时曲轴箱通风管压力的瞬时下降的幅度小于阈值。如在图3详细描述的，在发动机起动转动期间，当发动机空气流较低，较高的空气流可以通过曲轴箱通风管(没有漏口的情况下)，其可以作为曲轴箱通风管压力的瞬时下降(或通风管真空的瞬时增加)由曲轴箱通风管压力传感器来检测。如果存在漏口，瞬时管的幅度可以减小。
[0062]当确认后，在404，可以判断在发动机运行期间(S卩，在发动机起动转动之后在发动机速度大于阈值时)的稳态曲轴箱通风管压力(CVT)的减小与在发动机运行期间的稳态歧管空气流的增加之比是否小于阈值比。可选地，可以判断它们之间的绝对差是否大于阈值差。因此，可以判断在较高发动机空气流期间在通风管中产生的真空是否在阈值水平或低于阈值水平。
[0063]在又一个实施例中，如果观察到瞬时下降，可以确定PCV系统不退化，并且然后控制器可以检查在第一侧101的断开。这可以在高发动机空气流率时通过检查有问题的(corrupted)MAF读数和在MAP传感器的压力降太小来进行。可选地，第一侧的断开可以根据在高发动机空气流率的CVT压力传感器77的压力下降太小来识别。也可以利用在CVT压力传感器77的波动的检测。
[0064]在406，响应在起动转动期间的曲轴箱通风管压力的瞬时下降低于阈值幅度和在发动机运行期间的稳态歧管空气流增加期间稳态曲轴箱通风管压力的减少低于阈值速率，可以确定在曲轴箱通风管的第一侧曲轴箱通风系统漏口。例如，响应在发动机起动转动期间的曲轴箱通风管压力的突然瞬时下降和在发动机加速期间基本上没有产生的曲轴箱通风管真空(零真空)，确定漏口在通风管的第一侧。具体说，可以确定曲轴箱系统退化是由于曲轴箱通风管在第一侧断开，在该第一侧其机械地连接于空气进气进入通道。用于识别在第一侧的曲轴箱系统漏口的示范性映射在本文中示于图7。
[0065]比较而言，在408，响应在起动转动期间的曲轴箱通风管压力的瞬时下降低于阈值幅度和在发动机运行期间在稳态歧管空气流增加期间稳态曲轴箱通风管压力的减少高于阈值速率，可以确定在曲轴箱通风管的第二侧的曲轴箱通风系统漏口。例如，响应在发动机起动转动期间的曲轴箱通风管压力的突然瞬时下降和在发动机加速期间减小的产生的曲轴箱通风管真空，确定在通风管的第二侧退化。具体说，可以确定在曲轴箱通风管的相对的第二侧存在曲轴箱系统退化，在该第二侧其机械地连接于曲轴箱。因此，在第二侧曲轴箱系统退化可以包括下列之一:曲轴箱通风管在第二侧与曲轴箱断开、曲轴箱加油口盖的脱离、曲轴箱油位测量杆的脱离以及曲轴箱通风管第二侧的堵塞。
[0066]为了区别在第二侧曲轴箱漏口之间的差别，程序进行到410，在410确定漏口的孔尺寸。在一个例子中，也可以确定该漏口的孔尺寸。在412，可以判断该孔尺寸是否大于阈值尺寸。如果是，于是在414，可以根据孔尺寸大于阈值可以确定曲轴箱加油口的脱离。此夕卜，在416，可以确定在第二侧的漏口是由于曲轴箱通风管在第二侧与曲轴箱断开、曲轴箱油位测量杆的脱离或曲轴箱通风管在第二侧堵塞。用于识别曲轴箱系统在第二侧漏口的示范性映射在本文中示于图7-8。
[0067]因此，当PCV阀处在低限制(完全打开)位置时，在曲轴箱通风管中通常得到大的空气的流。由于标准的气动控制、主动的PCM控制或PCV阀故障，该PCV阀可以处在这个位置。这种高空气流率表现为在曲轴箱通风管压力/流率传感器的压力下降或流率增加。在一个例子中，歧管真空可以计算并且用来推知PCV阀位置。如果曲轴箱漏口(盖脱落、量油尺离开正常位置或曲轴箱通风管与曲轴箱断开)，于是在PCV阀打开时高空气流率不指示。例如，压力下降不发生或不明显减小。当漏口的面积(孔面积或孔尺寸)增加时压力下降的幅度或曲轴箱通风管空气流率的大小也下降。油盖脱落和软管断开同样完全消除该下降。对于量油尺离开正常位置也可以发生一些减小的下降。
[0068]当在406、414和416确定曲轴系统漏口的位置和性质后，该程序进行到418，以通过设置诊断码指示曲轴系统漏口的位置和性质。因此，根据在曲轴箱通风管的第一侧或第二侧是否检测到漏口，并且还根据在第二侧的漏口的性质可以设置不同的诊断码。在420，MIL可以被点亮和/或信息可以发送以通知车辆操作者关于曲轴系统漏口的位置和性质。在422，可以调节一个或更多个发动机运行参数以临时限制发动机功率，以便减少润滑剂从漏口的曲轴箱通风系统渗漏和将润滑剂吸入到发动机部件中(其可以使发动机运行退化)。
[0069]因此，如果曲轴箱通风管在主要的发动机空气导管(即，在压缩机进口，在本文中也叫做第一侧)断开，在PCV阀完全打开期间将仍然检测到高空气流率。在一个例子中，响应位于曲轴箱通风管第一侧上的漏口，或曲轴箱通风管第二侧上的漏口的指示，发动机控制系统可以限制发动机增压。例如，增压发动机运行可以停止。
[0070]现在转向图7，在映射700、710和720示出示范性曲轴箱系统完整性漏口诊断。具体说，映射700-720以相应的上部曲线(曲线702、712、722)示出在起动转动期间的曲轴箱通风管(CVT)压力瞬时下降的特性，并且以相应的下部曲线(曲线704、714、724)示出在发动机运行(稳态状态)期间在增加的歧管空气流的情况下的曲轴箱通风管压力下降的特性。该映射的上部曲线关于沿着X轴的发动机运行的时间绘出，而该映射的下部曲线关于沿着X轴的发动机空气流率(如所示)绘出。
[0071]正如前面详细描述的，曲轴箱通风管的管道设置和曲轴箱通风管压力传感器在该通风管内的具体位置使曲轴箱通风管在高发动机空气流率时达到真空。因此，如果传感器检测到真空，可以确定没有漏口并且通风管正确地连接。但是，如果没有检测到真空，则可以确定曲轴箱系统完整性漏口。因此，通风管任何一侧(在机械地连接于空气进入通道的第一侧或连接于曲轴箱的第二侧)的断开可以导致在高发动机空气流率时减小的真空(其中真空减小的程度根据漏口是在第一侧或第二侧而不同)。此外，当第二侧断开时，可能检测不到曲轴箱波动。
[0072]映射700示出一个例子，其中CVT压力(曲线702)的瞬时下降的幅度大于阈值量，表示在发动机起动转动期间足够的空气流通过该通风管。此外，在发动机运行期间，稳态CVT压力的下降与稳态歧管空气流(曲线704)的增加成比例。换句话说，当发动机空气流增加时，较小的但是逐渐的流通过该通风管，并且相应的真空产生并且由曲轴箱通风管中的压力或流量传感器检测。
[0073]映射710示出第二个例子，其中CVT压力(曲线712)的瞬时下降的幅度小于阈值量，表示在发动机起动转动期间不足够的空气流通过该通风管。此外，在发动机运行期间，稳态CVT压力的减小与稳态歧管空气流的增加不成比例,但是该减小仍然大于阈值速率(曲线714)。具体说，在高发动机空气流状态(如在曲线704所示，与在没有漏口时产生的真空相比)期间，减小的真空由曲轴箱通风管中的压力或流量传感器检测。在这里，响应在起动转动期间的曲轴箱通风管压力的瞬时下降低于阈值幅度和在歧管空气流的稳态增加期间的曲轴箱通风管压力的减少大于阈值速率，指示在曲轴箱通风管的第二侧的曲轴箱通风系统漏口。该第二侧对应于曲轴箱通风管机械地连接于曲轴箱的一侧。正如在图8详细地描述的，在第二侧的各种曲轴箱系统退化可以根据曲轴箱通风管压力和流量特性进一步区分。
[0074]映射720示出第三个例子，其中CVT压力(曲线722)的瞬时下降的幅度小于阈值量(在所示的例子中，小于曲线702的幅度，但是大于曲线712的幅度)，表示在发动机起动转动期间不足够的空气流通过该通风管。此外，在发动机运行期间，稳态CVT压力的减小与稳态歧管空气流的增加不成比例，其中该减小小于阈值速率(曲线724)。具体说，在高发动机空气流(如曲线704所示，与在没有漏口时产生的真空相比)状态期间，基本没有真空(零真空)被曲轴箱通风管中的压力或流量传感器检测。在这里，响应在起动转动期间的曲轴箱通风管压力的瞬时下降低于阈值幅度和在歧管空气流稳态增加期间的曲轴箱通风管压力的减少低于阈值速率，指示在曲轴箱通风管的第一侧的曲轴箱通风系统退化。该第一侧对应于曲轴箱通风管机械地连接于空气进入通道的一侧。例如可以指示在第一侧的漏口是由于曲轴箱通风管在的第一侧与空气进入通道断开。
[0075]现在转向图8，为了区分在曲轴箱通风管的第二侧可能导致漏口被识别的不同状态，示范性曲轴箱系统完整性漏口诊断用映射800、810和820示出。具体说，映射800-820以相应的上部曲线(曲线802、812、822)示出在起动转动期间的曲轴箱通风管(CVT)压力瞬时下降的特性，并且以相应的下部曲线(曲线804、814、824)示出在发动机运行(稳态状态)期间的在增加的歧管空气流的情况下曲轴箱通风管压力的下降特性。所有的上部曲线关于沿着X轴的发动机运行的时间绘出，而所有的下部曲线关于沿着X轴的发动机空气流率(如所示)绘出。
[0076]映射800示出由曲轴箱加油口盖的脱落引起的在曲轴箱通风管第二侧的曲轴箱系统漏口的第一个例子。其中，CVT压力(曲线802)的瞬时下降的幅度小于阈值量，表示在发动机起动转动期间不足够的空气流通过该通风管。此外，在发动机运行期间，稳态CVT压力的下降与稳态歧管空气流的增加不成比例。具体说，在阈值发动机空气流水平(曲线804)之后，没有真空被曲轴箱通风管中的压力或流量传感器检测到。在这里，还根据漏口的孔尺寸大于阈值量，指示油盖脱落状态。
[0077]映射810示出由曲轴箱油位测量杆的移动引起的在曲轴箱通风管第二侧的曲轴箱系统漏口的第二个例子。其中，CVT压力(曲线812)的瞬时下降的幅度小于阈值量，表示在发动机起动转动期间不足够的空气流通过该通风管。此外，在发动机运行期间，稳态CVT压力的下降与稳态歧管空气流(曲线814)的增加不成比例。具体说，在高发动机空气流状态期间，没有真空被曲轴箱通风管中的压力或流量传感器检测到。在这里，还根据漏口的孔尺寸小于阈值量，指示油量油尺离开状态。
[0078]应当明白，在曲轴箱通风管包括具有连接的压力传感器的文氏管的实施例中，响应油盖的脱落或量油尺离开位置，得到的通过文氏管的大空气流作为深度真空被该连接的压力传感器检测。因此，由于油盖脱落产生的真空可以大于由于量油尺的离开位置产生的真空。
[0079]映射820示出由曲轴箱通风管在第二侧被堵塞或阻塞引起的在曲轴箱通风管第二侧的曲轴箱系统漏口的第三个例子。其中，CVT压力(曲线822)的瞬时下降的幅度小于阈值量，表示在发动机起动转动期间不足够的空气流通过该通风管。此外，在发动机运行期间,在稳态歧管空气流的增加期间观察稳态CVT压力的增加。具体说,在高发动机空气流状态期间，高(正)压力由曲轴箱通风管中的压力或流量传感器检测。响应这些状态，确定在曲轴箱通风管第二侧(连接于曲轴箱)的阻塞。
[0080]以这种方式，用于曲轴箱通风系统监控的现有的传感器也可以有利地用于识别曲轴箱系统完整性漏口的位置和性质。
[0081]现在转向图5，图5示出用于在发动机起动转动期间根据曲轴箱通风管压力和/或空气流率的变化指示PCV阀(B卩，在曲轴箱和进气歧管之间，连接在曲轴箱强制通风管中的阀)退化的示范性的方法500。因此，图5的程序可以在根据瞬时下降的特性确认曲轴箱漏口是否已经被确定之后进行。
[0082]因此，图5的方法评价在PCV阀(歧管真空)两侧的压力下降和通过该阀的流率(CVT流率)两者都由CVT压力传感器测量的情况下，在发动机运行期间(或在服役过程期间)的PCV流动特性。在图5的一些实施例中，该方法可以以给定的歧管真空简单地验证CVT流率。在这里，在大多数受限制的PCV阀位置，CVT流率相当低，因此它处在噪音中。在最小限制流率位置，该流率是显著的(即，将看到瞬时下降)。
[0083]在502，该程序包括确认发动机进口空气流低于阈值流。在一个例子中，当发动机速度低于阈值速度时并且在阈值数目的燃烧事件发生之前，在发动机起动转动和早期加速期间发动机进入空气流可以低于阈值流。其次，在504，可以确认歧管真空低于阈值真空水平。例如，可以确认歧管真空小于40kPa。如果歧管真空不低于该阈值，于是，在505，可以调节致动器以提供希望的歧管真空水平。例如，可以调节节气门打开以便保持歧管真空低于阈值真空水平。因此，由于节气门打开与通过PCV阀的流率有关，因此可以调节该节气门打开，以提供歧管真空水平(例如13kPa)，以便提供通过该PCV阀的最大的流。
[0084]图5的程序利用曲轴箱通风管压力传感器的输出以估测PCV阀退化。具体说，曲轴箱通风管中的表压传感器(gauge pressure sensor)可以有利地用作流量计以检测曲轴箱通风管中的空气流率的变化。但是，这种压力传感器可以与作为一种流的曲轴箱通风管中任何真空有关。换句话说，通过曲轴箱通风管的流可以作为在曲轴箱通风管压力传感器中的真空被检测，并且同样地，曲轴箱通风管中的真空也可以作为真空在曲轴箱通风管压力传感器处被检测。因此，通过当发动机进入空气流低于阈值流时通过执行诊断程序，仅仅当发动机进气流自身不引起被检测的真空时的状态期间依赖曲轴箱通风管压力传感器输出。同样，当歧管真空低于阈值真空水平时通过执行诊断程序，仅仅当歧管真空自身不引起被检测的真空时的状态期间依赖曲轴箱通风管压力传感器输出。此外，在当发动机进入空气流低并且歧管真空低(即，在发动机起动转动和早期加速期间)时的状态期间，通过曲轴箱通风管空气流率预期是高空气流。因此，通过在这些状态期间执行诊断程序，为了可靠的诊断，基于曲轴箱通风管空气流变化的PCV阀诊断仅仅当存在通过该通风管的足够的空气流时能够实现。
[0085]在506，该程序包括根据当前的发动机进气流和歧管真空水平确定预期的曲轴箱通风管压力和/或空气流变化曲线图(profile)。对于给定的发动机速度该预期的变化曲线图可以包括预期的通风管压力和预期的通风管流率。在508，该程序包括根据曲轴箱通风管压力传感器的输出，估测实际的曲轴箱通风管压力和/或空气流变化曲线图。应当明白，在可选实施例中，该估测的变化曲线图可以基于连接于曲轴箱通风管文氏管的颈部的专用的曲轴箱通风管流量传感器或压力传感器的输出。对于给定的发动机速度，该估测的变化曲线图可以包括测量的和/或推知的通风管压力和测量的和/或推知的通风管流率。
[0086]因此，在发动机起动转动和随后的加速期间，该PCV阀首先处在更多打开位置(例如，当歧管真空较低并且节气门打开小时，在最大打开位置)。在这些状态期间，通过曲轴箱通风管的空气流相当高，并且当通风管空气流瞬时增加或通风管压力瞬时减小时，可以通过曲轴箱通风管压力/流量传感器来估测。于是，当发动机速度高于阈值，并且歧管真空较高时，PCV阀可以处在第二较少打开的位置(例如，在能够实现较低的流的较小的固定的孔位置)。例如，在该第二位置，可以控制通过PCV阀到音频阻塞孔(sonic choked hole)的流。在这些状态期间，通过曲轴箱通风管的空气流下降并且稳定在稳态，这也可以通过曲轴箱通风管压力/流量传感器来估测。如果PCV阀卡在打开位置，在高歧管真空状态，曲轴箱通风管空气流可以继续升高而不是下降并且稳定在稳态值。同样，如果在起动转动期间PCV阀保持在小的孔位置，在较低的歧管真空状态期间，曲轴箱通风管空气流可以不升高到预期的值。因此，通过比较曲轴箱通风管压力的预期的流/压力变化曲线图的特性变化和由曲轴箱通风管压力/流量传感器估测的曲轴箱通风管流/压力变化曲线图的实际变化，能够识别PCV阀退化。
[0087]因此，在510，测量的或估测的曲轴箱通风管压力变化曲线图和/或空气流变化曲线图可以与预期的曲轴箱通风管压力变化曲线图和/或空气流变化曲线图进行比较，并且可以确定变化曲线图之间的绝对差是否大于阈值。也就是，可以判断预期的和实际的曲轴箱通风管压力值或流率是否相互偏离大于阈值的量。如果不，于是在512，该程序确定没有PCV阀退化。
[0088]如果存在偏离，于是在514，确定PCV阀可能退化，并且程序可以进行以根据估测的曲轴箱通风管压力和流率变化曲线图的特性确定该退化的性质。具体说，在516，可以判断该估测的曲轴箱通风管压力或流率是否大于预期的曲轴箱通风管压力(或空气流率)大于阈值量。可选地，可以判断估测的曲轴箱通风管压力的瞬时下降的幅度是否大于预期的幅度(或阈值幅度)。如果是，于是在518，可以确定由于PCV阀卡在打开位置，该估测的曲轴箱通风管压力/空气流变化曲线图大于预期的变化曲线图(或曲轴箱通风管压力的瞬时下降的幅度是否大于预期的幅度)。通过设置合适的诊断码控制器可以对其进行指示。
[0089]如果该估测的曲轴箱通风管压力或空气流率不大于预期的通风管压力(或空气流率)，于是可以确认该估测的曲轴箱通风管压力或空气流率小于预期的通风管压力(或空气流率)大于阈值量。可选地，可以判断该估测的曲轴箱通风管压力的瞬时下降的幅度是否低于预期的幅度(或阈值幅度)。当确定后，在522，可以判断曲轴箱退化状态是否已经被确定。正如在前面参考图2A-2B详细描述的，曲轴箱通风系统完整性漏口可以在开始图5的PCV阀诊断程序之前已经被确定。正如关于参考图3-4所说明的，曲轴箱通风系统完整性漏口，以及该漏口的位置可以根据在发动机起动转动期间的曲轴箱通风管压力瞬时下降的特性，以及发动机运行期间的相对于稳态歧管空气流变化的稳态曲轴箱通风管压力的变化来确定。
[0090]因此，如果存在曲轴箱系统完整性漏口，则可能存在曲轴箱通风管压力和空气流率的其中一个或更多个的变化，其任何一个可以对曲轴箱通风管压力/流量传感器输出有影响，并且在发动机起动转动和加速期间产生变化曲线图。此外，该变化曲线图受曲轴箱漏口位置的影响。例如，由于该漏口引起该预期的流率的短路(short circuit),发生在曲轴箱通风管第二侧(即，连接于曲轴箱的曲轴箱通风管的这侧)的曲轴箱系统漏口可以引起曲轴箱通风管流率大大减少。此外，在高发动机空气流率(与在没有漏口的情况下的高发动机空气流率时显示的真空相比)时曲轴箱通风管压力传感器可以不再显示真空。能够引起这些效果的通风管第二侧上的漏口包括，例如，通风管第二侧与曲轴箱的断开、曲轴箱加油口盖脱落、或曲轴箱油位测量杆位移。作为另一个例子，发生在曲轴箱通风管第一侧(即，连接于空气进入通道的曲轴箱通风管的这侧)上的曲轴箱系统漏口可以使曲轴箱通风管流率基本不受影响，但是，在高发动机空气流率(与在没有漏口的情况下的高发动机流率时所显示真空相比)时曲轴箱通风管压力传感器可以不再显示真空。可以引起这些后果的曲轴箱通风管第一侧上的漏口包括，例如，通风管第一侧与空气进入通道的断开。
[0091]因此，如果前面确定没有曲轴箱漏口，在524，由于PCV阀保持在低流打开位置(例如，在小的孔位置或关闭位置)，程序确定估测的曲轴箱通风管压力/空气流变化曲线图小于预期的变化曲线图(或曲轴箱通风管压力的瞬时下降的幅度小于预期的幅度)。通过设置合适的诊断码控制器可以指示PCV阀退化。因此，被设置为由于阀卡在打开位置指示PCV阀退化的诊断码(在518)可以不同于由于该阀卡在关闭位置而指示PCV阀退化所设置的诊断码(在524)。如果在前面确定曲轴箱退化，在526，控制器可以确定PCV阀可以是起作用的并且不退化。
[0092]应当明白，在一些实施例中，除了在522确认曲轴箱系统漏口是否被确定之外，还可以判断空气滤清器是否被诊断并且如果被诊断，空气滤清器阻塞的程度可被兼顾到PCV阀诊断中来。正如在图10详细描述的，如果空气滤清器堵塞被确定，于是，在524，预期的变化曲线图和估测的变化曲线图之间的偏离可能是由于空气滤清器被堵塞而不是PCV阀卡在低流位置。相对于观察的该估测的和预期的曲轴箱通风管流率变化曲线图之间的偏离，控制器可以根据(已知的)滤清器堵塞的程度在这些状态之间进行区分。例如，如果该偏离大于预期的滤清器堵塞程度的因素，可以确定曲轴箱系统漏口。
[0093]以这种方式，在发动机起动转动期间，根据由曲轴箱通风管压力或流量传感器估测的通过曲轴箱通风管的空气流的变化，可以确定PCV阀退化。根据预期的流量变化曲线图对估测的流量变化曲线图的偏离，由于卡在打开位置的阀引起的PCV阀退化可以更好地区分于由卡在关闭位置的阀引起的退化。通过在完成曲轴箱系统退化诊断程序之后进行PCV阀诊断程序，由于在曲轴箱通风管任何一侧或曲轴箱通风管的空气进入通道侧的曲轴箱系统漏口引起的曲轴箱通风管压力或流量的变化可以被兼顾进来以实现可靠的PCV阀诊断。具体说，由于曲轴箱系统漏口(例如，由于通风管断开或加油口盖移位)引起的曲轴箱通风管压力或流量的变化不同于由于退化的PCV阀引起的曲轴箱通风管压力或流量的变化。
[0094]在一个例子中，响应PCV阀卡在打开位置(或在高流量位置)，可以限制发动机增压，使得MAP低于BP。因此，卡在打开位置的PCV阀导致曲轴箱气体和油雾被吹入压缩机中。这引起快速油消耗的危险，这种危险可以通过限制(或，停止)增压来减少。比较而言，卡在关闭位置的PCV阀基本上产生陈旧(stale)的空气曲轴箱通风系统。长此以往，这导致在发动机有油的部分中形成发动机沉淀物。因此，不需要减轻动作。可选地，响应PCV阀卡在关闭位置(或在低流量位置)，可以限制发动机速度。
[0095]应当明白，虽然图5的程序被示出为在发动机起动转动时进行，但是在另外的实施例中，例如在发动机连接在混合动力车辆系统的实施例中，或其中发动机连接被配置为响应于怠速停止状况选择性停用的发动机启动/停止系统中，图5的方法也可以在钥匙关闭状态(即，在车辆操作者已经将钥匙转动到关闭位置)进行。例如，在车辆钥匙关闭状态，控制器可以关闭进气节气门并且可以用在任何给定位置的PCV阀进行真空衰减测试。于是根据来自曲轴箱通风管的真空衰减速率可以确定PCV阀退化。
[0096]一种示范性的PCV阀诊断示于图10的映射1000中。具体说，映射1000示出沿着Y轴的曲轴箱通风管空气流率的变化和沿着X轴的歧管真空的变化。曲线1002-1008示出相对于用于诊断PCV阀的歧管真空的通风管流率的示范性变化。
[0097]曲线1002示出在发动机起动转动和加速期间的曲轴箱通风管空气流率的预期的变化的第一曲线。正如在前面详细描述的，在发动机起动转动期间，当歧管真空低(并且节气门打开小)时，PCV阀可以处在打开位置，使大量空气从进气滤清器被引导，通过曲轴箱通风管，经由曲轴箱，到进气歧管。结果，在低歧管真空水平(例如，在13kP或13kPa周围)，可以看到通过曲轴箱通风管的相当高的空气流率。于是，当发动机从起动转动进行到加速时，节气门打开可以增加，PCV阀打开可以减小(例如，到固定的较小的孔位置或低流量位置)，歧管真空可以增加(例如，高于13kPa)，并且进入并通过曲轴箱通风管的空气流可以减少，使得曲轴箱通风管空气流率下降并且最终稳定。
[0098]曲线1004示出在存在卡在打开位置的PCV阀的情况下在发动机起动转动和加速期间的曲轴箱通风管空气流率的估测的变化的第二曲线。其中，当发动机从起动转动进行到加速时，正如所预期的，由于PCV阀卡在打开位置，PCV阀的打开不减少。因此，当歧管真空增加时，进入并通过曲轴箱通风管的空气流可以继续增加，使得估测的曲轴箱通风管空气流率和变化曲线图(曲线1004)高于该预期的空气流率和变化曲线图(曲线1002)。
[0099]曲线1006示出在存在保持在低流位置的PCV阀的情况下在发动机起动转动和加速期间的曲轴箱通风管空气流率的估测的变化的第三曲线。其中，当发动机起动转动期间，PCV阀不能打开到完全打开的位置，使相当少量的空气从进气滤清器被引导，通过曲轴箱通风管，经由曲轴箱，到进气歧管。结果，在低歧管压力水平，可以看到通过曲轴箱通风管的相当小的空气流率，使得估测的曲轴箱通风管的空气流率和变化曲线图(曲线1006)低于预期的空气流率和变化曲线图(曲线1002)。
[0100]曲线1008示出在存在起作用/正常运转的PCV阀和完全堵塞的空气滤清器的情况下在发动机起动转动和加速期间的曲轴箱通风管空气流率的估测的变化的第四曲线。其中，正如在曲线1006 —样，在发动机起动转动期间，即使PCV阀打开，来自进气滤清器，通过曲轴箱通风管，经由曲轴箱，进入进气歧管的空气流由于堵塞的空气滤清器可以被减少。结果，在低歧管真空水平，可以看到通过曲轴箱通风管的相当小的空气流率，使得估测的曲轴箱通风管的空气流率和变化曲线图(曲线1006)低于预期的空气流率和变化曲线图(曲线1002)。
[0101]在一个例子中，监控曲线1002以确定PCV阀是否不退化，监控曲线1004以确定PCV阀是否卡在低限制位置，监控曲线1006以确定PCV阀是否卡在高限制位置，并且监控曲线1008以确定空气滤清器是否堵塞或冻结在关闭位置。
[0102]应当明白，虽然图10的例子示出根据估测的通风管空气流率变化曲线图对预期的空气流率变化曲线图的偏离确定PCV阀退化，但是在另外的例子中，对其进行确定可以根据(或示出为)估测的通风管真空变化曲线图对预期的真空变化曲线图的偏离。以这种方式，用于曲轴箱通风系统监控的现有的传感器可以有利地也用于可靠地诊断PCV阀。
[0103]现在转向图6，图6示出用于根据由曲轴箱通风管中的压力传感器估测的曲轴箱通风管压力指示进气滤清器的退化的示范性方法600。因此，图6的程序可以作为图2A-2B的程序的一部分执行。
[0104]在602，该程序包括确认歧管空气流是否低于第一阈值。通过确认歧管空气流低于第一阈值，可以确认在低发动机流状态(例如，在无发动机流期间)计算传感器偏移，以便减少计算中来自发动机流的噪音干扰。其次，在604，在低歧管空气流状态期间可以用设置在曲轴箱通风管中的压力传感器估测曲轴箱通风管压力。曲轴箱通风管中的该压力传感器可以是，例如，绝对压力传感器或表压传感器。在压力传感器是绝对压力传感器的实施例中，它可以或可以不连接于大气压力传感器。在压力传感器是表传感器的实施例中，绝对大气压力传感器(例如，图1的BP传感器57)可以连接于它(例如，附加地出现在过滤体积的外面)或结合使用。
[0105]在606，该程序包括计算传感器偏移。具体说，在低发动机流期间所用的算法将表压传感器调节为零，或在低发动机流期间根据来自BP传感器的大气压力读数获悉传感器偏移。以这种方式，控制器从曲轴箱通风管压力传感器有效地获悉或推知大气压力，并且能够或者利用在低发动机流的曲轴箱通风管压力传感器的输出作为大气压力本身，或者能够使用该输出以确保对单独检测的大气压力的共同和校准的参考值。在一个例子中，大气压力可以从连接于进气通道(例如，空气滤清器的上游)专用的大气压力传感器获悉，或从设置在压缩机上游和空气滤清器下游的进口中压缩机进口压力传感器(CIP传感器)获悉。但是，通过利用现有的曲轴箱通风管压力传感器来估测BP，对于专用BP传感器或CIP传感器的需要减少。
[0106]在一个例子中，曲轴箱通风管中的压力传感器是第一压力传感器并且该偏移根据连接在空气滤清下游和压缩机上游的第二压力传感器(例如BP传感器)来确定。具体说，在低歧管空气流状态期间该偏移可以基于第一压力传感器的输出相对于第二压力传感器的输出。例如，当第一压力传感器是没有BP传感器的绝对压力传感器时，第一个压力传感器的输出可以用来推知BP。作为另一个例子，当第一个压力传感器是绝对有BP传感器的压力传感其时，第一压力传感器和连接的BP传感器的输出之间的差可以用来推知BP并且获悉传感器偏移。作为又一个例子，当第一压力传感器是表压传感器时，第一个压力传感器的与零读数的差可以用来推知BP并且计算传感器偏移。[0107]该计算的偏移然后可以储存在控制器的存储器中作为参考压力。该存储的偏移然后可以被检索并且在后来的较高的发动机流状态期间应用以确定空气滤清器堵塞，正如在下面详细描述的。
[0108]其次，在608，可以判断发动机空气流(或与发动机空气流率有关的其他信号)是否高于第二阈值。通过确认发动机空气流高于第二阈值，当空气滤清器对曲轴箱通风管压力的影响较大时，可以确认在较高发动机流状态空气滤清器堵塞被估测，以便提高检测准确性。如果发动机空气流不大于第二阈值，该程序可以等待直到达到希望的空气流水平，以进行空气滤清器堵塞诊断。在610，当确认歧管空气流水平高于第二阈值后，可以确认该传感器偏移已经更新。这可以包括确认紧在较高的发动机流状态之前的较低的发动机流状态期间获悉的传感器偏移已经储存在控制器中(例如，查找表已经用最近获悉的偏移更新)。
[0109]在612，当确认偏移已经被更新后，可以根据该更新的偏移调节该传感器输出。这包括用该更新的偏移调节曲轴箱通风管压力传感器的输出。在614，可以判断该调节的传感器输出和估测的/推知的BP之间的偏离是否高于阈值。在一个例子中，该偏离基于传感器之间的差值。在一个例子中，该偏离基于该传感器输出之间的比。如果差不大于阈值量，于是，在616，可以确定空气滤清器是清洁的并且不堵塞。比较而言，如果差高于阈值量，于是在618，可以指示空气滤清器堵塞。空气滤清器堵塞的程度可以根据该调节的传感器输出和BP之间的差(例如，相对于阈值)来确定。
[0110]在另一个例子中，可以计算在高空气流的曲轴箱通风管中的压力读数(其基本等于CIP)和在低空气流估测的参考压力之间的差。然后。参考空气滤清器德尔塔压力可以从查找表检索。于是控制器可以补偿对于实际的情况的参考空气滤清器德尔塔压力并且从德尔塔CIP对补偿的德尔塔压力之比计算堵塞系数。即，控制器可以用用于非标准温度和压力(STP)的修正，根据在高和低空气流状态期间估测的曲轴箱通风管中的压力之间的差相对于参考空气滤清器下降之比，估测瞬时的空气滤清器堵塞系数。在一个例子中，该STP状态包括103kPa和100° F。作为一个例子，控制器可以利用下面的公式可以估测堵塞系
数:
[0111]
【权利要求】
1.一种用于发动机的方法，包括: 在发动机起动转动期间，根据曲轴箱通风管压力瞬时下降的特性指示曲轴箱通风系统退化。
2.根据权利要求1的方法，其中在发动机起动转动期间包括自静止起的第一次燃烧事件之前。
3.根据权利要求2的方法，其中根据瞬时下降的特性包括根据所述瞬时下降的幅度。
4.根据权利要求3的方法，其中所述指示包括根据所述瞬时下降的幅度小于阈值量指不曲轴箱通风系统退化。
5.根据权利要求4的方法，其中所述阈值量基于所述发动机起动转动期间的进气歧管真空，所述阈值量随着通过PCV阀的预期流的变化而增加。
6.根据权利要求5的方法，其中指示曲轴箱通风系统退化包括指示曲轴箱通风管断开。
7.根据权利要求6的方法，其中所述曲轴箱通风管压力由所述曲轴箱通风管中的压力传感器、流量传感器和文氏管其中之一来估测。
8.根据权利要求7的方法，还包括:在发动机速度达到阈值速度之后，根据相对于通过所述发动机的歧管空气流的变化的曲轴箱通风管压力的变化指示曲轴箱通风系统退化。
9.根据权利要求8的方法，其中所述指示包括根据在发动机速度处于所述阈值速度或高于所述阈值速度时在一定时间段内曲轴箱通风管压力的下降与歧管空气流的增加不成比例，指示所述曲轴箱通风管断开。
10.根据权利要求6的方法，其中所述曲轴箱通风管的一端在压缩机上游机械地连接于发动机进气通道，而所述曲轴箱通风管的相反的另一端经由油分离器机械地连接于发动机曲轴箱。
【文档编号】F01M13/00GK103670597SQ201310418702
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】J·E·罗林格, R·R·珍特, R·D·普斯夫 申请人:福特环球技术公司