曲轴箱完好性损坏检测的制作方法
【专利摘要】公开了监测曲轴箱通风系统完好性的系统和方法。在一个示例方法中，方法包括根据PCV通气管下游的比期望更低的真空指示曲轴箱通风系统的退化。例如，根据PCV通气管下游的比期望更低的真空指示曲轴箱通风系统的退化包括根据绝对压力传感器测量值相对于计量传感器测量值指示发动机的退化。
【专利说明】曲轴箱完好性损坏检测
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及曲轴箱完好性损坏检测。
【背景技术】
[0002]发动机可包括曲轴箱通风系统，用于使气体从曲轴箱排出并且到发动机进气歧管中，从而从曲轴箱内侧提供气体的连续疏散，以便减少曲轴箱内多种发动机部件的退化。
[0003]在一定情况下，曲轴箱通风系统可被监测以确定系统中的损坏。例如，新鲜空气软管(通气管)可能断开，油盖可能脱落或者松弛，量油尺可能脱离，和/或者曲轴箱通风系统中的其他密封件损坏，然后包括在曲轴箱中的多种部件可发生退化。
[0004]为了监测曲轴箱通风系统的完好性使用诊断窜漏的方法。例如，曲轴箱中使用压力传感器以及PCV新鲜空气软管中的阀开启，以使得曲轴箱内的压力或者真空变化被感测从而确定系统是否存在损坏。
[0005]在其他的方法中，多个绝对传感器，例如，大气压力传感器(BP)、压缩机入口压力传感器(CIP)、节气门进气压力传感器(TIP)、歧管空气压力传感器(MAP)和/或者曲轴箱通风软管压力传感器等，可被组合使用从而监测曲轴箱通风系统的完好性。
[0006]然而，在此本发 明人意识到这些方法可对这些监测系统增加额外的硬件，例如，额外的传感器和阀，因此增大了曲轴箱通风监测系统的成本和复杂性。例如，压缩机入口和曲轴箱通风管在特定条件下读数基本是一样的；因此，在曲轴箱通风系统诊断程序期间，当与大气压力传感器结合使用时，既在PCV通气管中包含传感器又在压缩机入口处包含传感器是不需要的。
【发明内容】
[0007]因此，在一个方法中，为了至少部分解决这些问题，提供了一种监测曲轴箱通风系统完好性的方法。该方法包括根据曲轴箱通风管或者与曲轴箱通风管附接的主发动机空气管下游的比期望更低的真空而指示通风系统的退化。例如，根据曲轴箱通风管下游的比期望更低的真空指示曲轴箱通风系统的退化，可包括根据绝对压力传感器测量值相对于和计量压力传感器测量值指示曲轴箱通风系统退化。
[0008]以此方式，曲轴箱通风监测系统中使用的传感器和阀的数量可被潜在地减少，使得曲轴箱通风监测系统的成本和复杂性降低。而且，在这种方法中，曲轴箱通风系统在诊断过程中依然是可以运行的。
[0009]在另 ^实施例中，指不曲轴箱通风系统退化包括指不曲轴箱通风系统中的损坏。
[0010]在另一个实施例中，发动机的一种方法包括仅根据大气压力传感器、压缩机入口压力传感器和置于PCV通气管中的压力传感器中的两个的相关压力传感器读数指示曲轴箱通风系统退化。
[0011]在另一个实施例中，当大气压力传感器、压缩机入口压力传感器和置于PCV通气管中的压力传感器中仅两个传感器读数基本相等时，指示曲轴箱通风系统退化。
[0012]在另一个实施例中，当大气压力传感器、压缩机入口压力传感器和置于PCV通气管中的压力传感器中 仅两个传感器读数基本不相等时，不指示曲轴箱通风系统退化。
[0013]在另一个实施例中，在高进气流动发动机工况期间，仅测量大气压力传感器、压缩机入口压力传感器和被设置在PCV通气管中的压力传感器中的两个传感器读数。
[0014]在另 ^实施例中，指不曲轴箱通风系统退化包括指不曲轴箱通风系统中的损坏。
[0015]在另一个实施例中，大气压力传感器被设置在与发动机进气管联接的PCV通气管上游的发动机进气管中，而压缩器入口压力传感器被设置在与发动机进气管联接的PCV通气管下游的发动机进气管中。
[0016]在另一个实施例中，带有曲轴箱强制通风系统的发动机的一种方法，包括:在高气体速度发动机工况期间，根据大气压力相对于压缩机入口压力指示发动机通风系统的退化。
[0017]在另一个实施例中，大气压力通过被设置在与发动机进气口联接的PCV通气管的上游的发动机进气管中的传感器测量，并且压缩机入口压力通过被设置在与发动机进气口联接的PCV通气管的下游的发动机进气管中的传感器测量，并且其中当大气压力与压缩机入口压力基本相等时指示曲轴箱通风系统退化。
[0018]在另一个实施例中，大气压力经由被设置在与发动机进气管联接PCV通气管上游的发动机进气管中的传感器测量而压缩机进口压力由被设置在与发动机进气管联接的PCV通气管处的发动机进气管中的传感器测量，并且当大气压力与压缩机进口压力基本相等时，指不曲轴箱通风系统退化。
[0019]需要理解的是，上面的
【发明内容】
是以简化形式引入在【具体实施方式】中进一步描述的选择性概念。这不是为了确定要求保护的主题的关键或者重要特征，要求保护的主题范围仅仅由在【具体实施方式】后面的权利要求书中限定。此外，要求保护的主题不局限于使用解决在本公开中以上或任何部分提到的任何缺点的实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1示出根据本公开的局部发动机示图。
[0021]图2示出根据本公开的曲轴箱通风系统监测传感器的示例实施例。
[0022]图3示出根据本公开的用于发动机的示例方法。
【具体实施方式】
[0023]下面的描述涉及监测发动机中曲轴箱通风系统完好性的系统和方法，所述发动机例如如图1所示。如图2所示的不同传感器配置用来监测曲轴箱通风系统从而检测系统中的损坏但使用更少数量的传感器。例如，如图3所示，两个传感器读数的比较用来检测曲轴箱通风系统的损坏，例如PCV新鲜空气软管的断开。
[0024]现在参考图1，表示了多气缸发动机的示例系统配置，通常在10描述，其被包括在汽车的驱动系统中。发动机10至少部分被包括控制器48的控制系统和从车辆驾驶员132通过输入设备130的输入控制。在这个示例中，输入设备130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。
[0025]发动机10包括发动机缸体的下部分，通常在26指示，其包括封装曲轴30的曲轴箱28，油井(oil well)位于曲轴下面。注油口 29被置于曲轴箱28中这样油可被供给至油井32。注油口 29可包括当发动机在运行时密封注油口 29的油盖33。油尺管37也可置于曲轴箱28内并且可包括量油尺35用来测量油井32中油的水平。另外，曲轴箱28包括许多其他的孔，用来维修曲轴箱28中的部件。曲轴箱28中的这些孔可在发动机运行期间保持关闭以便曲轴箱通风系统(在下面描述)在发动机运行期间运行。
[0026]发动机缸体26的上部分包括燃烧室(即气缸)34。燃烧室34可包括燃烧室壁36，活塞38定位其中。活塞38与曲轴30联接因此活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。燃烧室34从燃料喷射器40接收燃料并从位于节气门44下游的进气歧管42接收空气。发动机缸体26还包括输入到发动机控制器48中(本文在下面以更多细节描述)的发动机冷却剂温度(ECT)传感器46。
[0027]节气门44可被设置在发动机进气道中用于控制进入进气歧管42的空气量，并且在其上游的之前位置是压缩机50，其中所述压缩机之后是例如增压空气冷却器52。空气滤清器54位于压缩机50的上游并可过滤进入进气道56的新鲜空气。
[0028]排气燃烧气体通过位于涡轮机62上游的排气道60离开燃烧室34。排气传感器64被设置位于沿着排气道60在涡轮机62的上游。涡轮机62装备有旁通它的废气门。传感器64是提供排气空气/燃料比例的指示的适当传感器，例如线性氧传感器或者UEG0(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EG0、HEG0 (加热的EG0)、N0x、HC或者C0传感器。排气传感器64与控制器48联接。
[0029]在图1的示例中，强制曲轴箱通风系统(PCV)16与发动机进气道联接，因此曲轴箱中的气体将以一种可控的方式排出曲轴箱。曲轴箱通风系统16通过通气管或通风管74将气体引入曲轴箱28。通气管74与压缩机50上游的新鲜空气进气道12联接。在一些示例中，通气管与空气滤清器54联接。在其他的示例中，通气管与空气滤清器54上游的进气道12联接。
[0030]曲轴箱通风系统将气体排出曲轴箱并通过管道76进入进气歧管42，在一些示例中，所述管道包括单向PCV阀78用来在连接至进气歧管42之前从曲轴箱28内侧提供气体的不间断疏散。然而，在另一些示例中，管道76不包括单向PCV阀。如图1所示的示例，PCV管道76包括单向油分离器80，其将排出曲轴箱28的油和蒸汽在它们重新进入进气系统12之前分离。另一油分离器81置于管道74内，用于将排出曲轴箱28的油和蒸汽分离。在一些示例中，PCV管道76还包括联接至PCV系统的真空传感器。在一些示例中，管道74中的气流会在从曲轴箱28朝向进气道12方向的和/或从进气道12朝向曲轴箱28的两个方向流动。而且，在一些示例中，在特定的发动机工况下，例如在涡轮增压器应用中，气体可在两个方向上流经管道76’从曲轴箱28朝向进气道42和/或从进气道42朝向曲轴箱28。
[0031]在发动机在低负载和中等节气门开启时，进气歧管的空气压力小于曲轴箱空气压力。进气歧管的较小压力将新鲜空气吸入，将曲轴箱通风管74的空气排出曲轴箱(在此它由燃烧室空气稀释并与之混合)，通过PCV阀到进气歧管中。
[0032]控制器48在图1中被示出为微型计算机，包括:微处理器单元(CPU)108 ;输入/输出端口(I/O) 110 ;用于可执行程度和校准值的电子存储媒介，在该具体示例中被显示为只读存储器芯片(ROM) 112 ;随机存取存储器(RAM) 114 ;保活存储器(KAM) 116 ;和数据总线。控制器48从联接至发动机10的不同传感器接收不同的信号:来自温度传感器46的发动机冷却液温度(ECT);来自真空传感器72的EGR压力；来自排气传感器64的排气空气/燃料比；以及其他的下面描述的PCV诊断传感器。存储媒介只读存储器112可以用计算机可读数据进行编程，计算机可读数据代表可被处理器108执行的指令，用于执行下面描述的方法，和其他可以预测而没有具体列出的变体。
[0033]如上文提到的，在特定的情况下，曲轴通风系统通过一系列传感器监测以识别曲轴箱通风系统中的损坏。例如，曲轴箱通风管可能断开，油盖可能脱落或松弛，量油尺可能脱离，和/或其他曲轴箱通风系统中的密封件损坏，然后曲轴箱中的不同部件的退化可能发生。
[0034]诊断漏气的方法用来监测曲轴箱通风系统的完好性。例如，压力传感器63可选地在曲轴箱中使用并且在曲轴箱通风管74中的阀(未示出)开启以便曲轴箱中的压力或者真空变化被感测，从而确定通风系统中是否存在损坏。然而，如上文所提到的，在这样的诊断漏气的方法中，新鲜空气管74中的阀在一部分检测程序期间关闭，在该检测程序期间曲轴箱气体被阻止排出并且可导致部件的退化。
[0035]在其他方法中，多个绝对传感器，例如，大气压力传感器(BP) 51、压缩机入口压力传感器(CIP)58和/或者曲轴箱通风管74中的压力传感器61可结合使用来监测曲轴箱通风系统的完好性。例如，在一些方法中，大气压力传感器51、压缩机入口压力传感器(CIP)58和PCV新鲜空气软管74中的压力传感器61在监测曲轴箱通风系统时将都被使用。然而，使用所有的传感器来监测曲轴箱通风系统完好性是不必要的并且可增加与包含所有这些传感器相关的成本。例如，压缩机入口和曲轴箱通风管在特定条件下可读出基本相同的压力；因此，在曲轴箱通风系统诊断程序期间，当与大气压力传感器结合时，同时包括PCV通气管传感器和压缩机入口传感器是不需要的。
[0036]因此，替代使用BP传感器51、CIP传感器58和压力传感器61，监测系统可使用不同的配置方式的两个传感器，绝对压力传感器和相对压力传感器，如在下面描述的图2中示出的。
[0037]例如，图2示出曲轴箱通风监测系统的传感器配置的第一个示例202。实施例202包括位于发动机进气道12内在空气滤清器54和曲轴箱通风管74与进气道12的联接208上游的BP传感器51。然而，在其他不例中，BP传感器51可位于任何合适的位置以测量大气压力。例如BP传感器可被设置在进气道12中通风管74与进气道的联接处或其内侧。
[0038]图2示出与空气滤清器54的洁净空气侧联接的曲轴箱通风管74，然而，在其他示例中，通气管74可与空气滤清器54下游的进气道12联接。例如通气管74可在空气滤清器54下游且在压缩机50上游与进气道12联接。
[0039]实施例202还可包括CIP传感器58，其可被设置在压缩机50上游和新鲜空气管74与进气道道12的联接208下游的进气道12中。在一些示例中，CIP传感器可被设置在压缩机50的入口中以便进入压缩机50的空气压力可被测量。
[0040]在实施例202中，BP传感器51和CIP传感器58中的一个可以是被配置为测量相对于绝对真空的压力的绝对传感器，而BP传感器和CIP传感器中的另外一个是被配置为测量相对于大气压力的压力的差值或者计量传感器。例如，BP传感器51是绝对传感器而CIP传感器58是计量压力传感器。作为另一个示例，BP传感器是计量压力传感器而CIP传感器58是绝对压力传感器。
[0041]如上文提到的，在特定条件下，例如在高发动机空气流动情况下，压缩机50上游和曲轴箱通气管74与进气道12的联接208的下游的压力读数，例如在压缩机入口的压力读数与曲轴箱通风管74的压力读数基本相同。因此,在一些示例中，如在示例实施例204所示的，替代包括CIP传感58，压力传感器61可被设置在曲轴箱通风管74内并与BP传感器51共同使用来监测曲轴箱通风系统。
[0042]在实施例204中，BP传感器51和曲轴箱通风管压力传感器61中的一个是被配置为测量相对于绝对真空的压力的绝对传感器，BP传感器和通风管压力传感器61中的另一个是被配置为测量相对于大气的压力的差值或者计量传感器。例如，BP传感器51是绝对传感器而通风管压力传感器61是计量压力传感器。作为另一示例，BP传感器是计量压力传感器而通风管压力传感器61是绝对压力传感器。
[0043]作为另外一个示例，在特定的条件下，例如在高发动机空气流动条件下，曲轴箱通风管74的压力读数与BP传感器51测量的压力读数基本相同。因此，在一些示例中，如示例实施例206所示，替代包括BP传感器51，压力传感器61可被设置在曲轴箱通风管74中，并与CIP传感器58共同使用来监曲轴箱通风系统。
[0044]在实施例206中，CIP传感器58和曲轴箱通风管压力传感器61中的一个是被配置为测量相对于绝对真空的压力的绝对压力传感器，CIP传感器58和曲轴箱通风管压力传感器61中的另一个是被配置为测量相对于大气的压力的差值或者计量传感器。例如，CIP传感器58是绝对压力传感器而曲轴箱通风管压力传感器61是计量压力传感器。作为另一个示例，CIP传感器58是计量压力传感器而曲轴箱通风管压力传感器61是绝对压力传感器。
[0045]图3示出使用图2中显示的传感器配置中的一种用于监测曲轴箱通风系统和监测曲轴箱通风系统16中的损坏的示例方法300。例如，根据绝对压力传感器测量相对于计量压力传感器测量来指示曲轴箱通风系统退化，如下文所描述。
[0046]在302，方法300包括确定进入条件是否被满足。例如，进入条件包括高进气流动发动机工况(例如涡轮增压器加速条件)、发动机每分钟转速高于阈值等。例如，监测程序响应驾驶员操作加速器踏板而被指示，例如响应由驾驶员指示的踩加速器踏板。
[0047]在302如果进入条件被满足，方法300进入304。在304，方法300包括通过绝对压力传感器来确定压力。例如，大气压力传感器(BP)根据绝对BP传感器确定，例如传感器51。在其他示例中，取决于监测系统的传感器配置，可以通过绝对CIP传感器或者在通气管74中的绝对压力传感器61来确定压力。
[0048]在306，方法300包括通过计量压力传感器来确定压力。例如，压缩机入口压力(CIP)可根据计量CIP传感器确定，例如传感器58。在其他示例中，取决于监测系统的传感器配置，可以通过计量BP传感器或者在通气管74中的计量压力传感器来确定压力。
[0049]在308，方法300包括比较绝对传感器压力和计量传感器压力。例如，BP传感器51的大气压力读数可与CIP传感器58的压缩机入口压力传感器读数比较，例如，在实施例202中。在其他示例中，通气管压力传感器61的压力读数可与BP传感器51的大气压力传感器比较，例如在实施例204中。在其他示例中，通气管压力传感器61的压力读数可与CIP传感器58的压缩机入口压力传感器读数比较，例如，在实施例206中。[0050]在310，方法300包括根据绝对传感器压力和计量传感器压力的比较指示曲轴箱通风系统的退化，例如，根据BP压力和CIP压力的比较。例如，当绝对压力传感器测量值与计量压力传感器的测量值基本相等时指示曲轴箱通风系统的退化，例如曲轴箱通风系统的损坏。此外，在一些示例中，如果绝对压力传感器测量值与计量压力传感器测量值基本不相等，则不指示曲轴箱通风系统的退化。
[0051]特别的，如果曲轴箱通风系统中出现损坏，例如，如果通气管74与进气道12断开，油盖33脱落或松弛，或者量油尺35脱离,然后,在一个示例中，在高发动机空气流动工况下，联接208的上游压力读数与压缩机入口压力读数基本相等。作为另一示例，如果曲轴箱通风系统中出现损坏，于是通气管74的压力读数与大气压力读数基本相等，例如通过BP传感器51。作为另一个示例，如果曲轴箱通风系统中出现损坏，于是通气管74的压力读数与压缩机入口 50的例如经由CIP传感器58的压力读数基本相等。
[0052]注意本文包括的示例控制和估计程序可以应用于不同的系统配置。本文描述的具体程序可以代表任何数量的处理策略中的一个或更多，，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，阐明的不同动作、操作或者功能将以所阐明的顺序、并列或者在一些情况下省略地被执行。同样地，为了达到本文描述的实施例的特征和优点，处理的顺序不是必要的，仅为易于说明和描述被提供。所示步骤或功能中的一个或更多可以根据具体使用的策略而重复地执行。并且，描述的操作、功能和/或者动作将用图形表示编入控制系统中的计算机可读存储介质程序内的代码。
[0053]注意到本文描述的系统和方法本质上是示例性的，并且这些具体的实施例不以限制意义被考虑，因为许多变体都是可以考虑的。因此，本公开包括本文公开的各种系统和方法的所有新颖和非显而易见的组合，以及任何和所有关于其的等效物。
【权利要求】
1.一种发动机的方法，包括:根据PCV通气管下游的比期望的更低的真空指示曲轴箱通风系统的退化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据PCV通气管下游的比期望的更低的真空指示曲轴箱通风系统的退化包括根据绝对压力传感器测量值相对于计量压力传感器测量值指不曲轴箱通风系统的退化。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述绝对压力传感器是大气压力传感器而所述计量压力传感器是压缩机入口压力传感器。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述绝对压力传感器是大气压力传感器而所述计量压力传感器是被设置在PCV通气管中的压力传感器。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述绝对压力传感器是压缩机入口压力传感器而所述计量压力传感器是大气压力传感器。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述绝对压力传感器是被设置在PCV通气管中的压力传感器而所述计量压力传感器是大气压力传感器。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述绝对压力传感器是压缩机入口压力传感器而所述计量压力传感器是被设置在PCV通气管中的压力传感器。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述绝对压力传感器是被设置在PCV通气管中的压力传感器而所述计量压力传感器是压缩机入口压力传感器。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述绝对压力传感器的测量值与所述计量压力传感器的测量值基本相等时，指示曲轴箱通风系统的退化。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述绝对压力传感器测量和所述计量压力传感器测量是在高进气流动发动机工况期间被测量的。
【文档编号】G01M99/00GK103670594SQ201310418156
【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】R·D·皮尔西弗, J·E·罗林格 申请人:福特环球技术公司