通過濕度傳感器的曲軸箱通風管斷開檢測的制作方法
【專利摘要】本發明提供了用于檢測曲軸箱通風管退化的方法和系統。在不同的發動機工況下，通過在曲軸箱通風管中的濕度傳感器感測的濕度可以提供曲軸箱通風管斷開的指示。濕度傳感器還可以提供濕度傳感器功能以及發動機退化的診斷。
【專利說明】通過濕度傳感器的曲軸箱通風管斷開檢測
【技術領域】
[0001 ] 本申請涉及通過濕度傳感器的曲軸箱通風管斷開檢測。
【背景技術】
[0002]發動機可以包括曲軸箱通風系統，以便從曲軸箱中排出氣體并釋放到發動機進氣裝置內，從而提供氣體自曲軸箱內部的連續排出，以便減少曲軸箱中的各種發動機部件的退化。在某些情況下，可以監測曲軸箱通風系統以識別系統中的漏口(breach)。例如，曲軸箱通風管可能斷開，機油蓋可能脫落或松開，量油尺可能不在適當的位置，和/或曲軸箱通風系統中的其他密封可能被破壞，從而導致被包括在曲軸箱中的各種部件的退化。
[0003]多種方法可以被用來監測曲軸箱通風系統完整性。例如，壓力傳感器可以被用在曲軸箱中，并且可以打開曲軸箱通風管中的閥，以便在曲軸箱中感測到壓力或真空變化，從而確定系統中是否存在漏口。
[0004]在其他方案中，多個絕對傳感器(例如，大氣壓力傳感器(BP)、壓縮機進口壓力傳感器(CIP)、節氣門進口壓力傳感器(TIP)、歧管空氣壓力傳感器(MAP)、和/或曲軸箱通風軟管中的壓力傳感器等)可以配合使用，以監測曲軸箱通風系統完整性。
【發明內容】
[0005]然而，發明人在此已經認識到，此類方法會使另外的硬件(例如，另外的傳感器和閥)增添到此類檢測系統，因此增加了成本以及曲軸箱通風監測系統的復雜性。另外，這些傳感器中的一些可能未被充分使用，例如，曲軸箱壓力傳感器可能僅用于曲軸箱漏口檢測，因此限制了此類傳感器的價值。
[0006]因此，在一種方案中，為了至少部分解決這些問題，提供了一種發動機方法。該方法包含基于濕度指示曲軸箱通風管退化。以此方式，可以通過濕度傳感器指示曲軸箱通風管連接，其中所述濕度傳感器還可用于為其他車輛和/或發動機系統提供信息。
[0007]在一個示例中，可以通過被布置在曲軸箱通風管中的濕度傳感器確定濕度。感測的濕度可以依據發動機升壓而變化。例如，當進氣歧管壓力小于大氣壓力(未被升壓)時，濕度傳感器可以讀取環境濕度。環境濕度信息然后可以被用來調整發動機運轉參數。在另一示例中，當進氣歧管壓力大于大氣壓力(被升壓)時，當曲軸箱通風管連接時，濕度傳感器可以讀取大于環境濕度的濕度值。在相同的情況下，當曲軸箱通風管斷開時，濕度傳感器可以讀取更低的濕度值(例如，環境濕度)。以此方式，基于感測的濕度以及發動機升壓，可以診斷曲軸箱通風管的退化。
[0008]另外，曲軸箱通風管中的濕度傳感器可以被用來診斷濕度傳感器的功能，并確定漏氣速率的估計。例如，如果在升壓的以及非升壓的發動機運轉的情況下濕度傳感器的讀數不發生變化，則傳感器退化。在另一示例中，進氣歧管壓力從在大氣壓力之下增加至大氣壓力之上時的濕度上升的速率可以接近于漏氣速率。因此，更高的濕度增加速率和更高的漏氣速率可以指示增加的發動機退化。[0009]以此方式，被布置在曲軸箱通風管中的濕度傳感器可以提供發動機健康狀況的診斷。在所選情況下，濕度傳感器還可以提供環境濕度數據，以便控制其他發動機系統，以及診斷濕度傳感器的正確運行。最后，濕度傳感器可以提供曲軸箱通風管斷開的指示。
[0010]在另一實施例中，一種發動機方法包含:基于濕度調整發動機運轉參數，所述濕度在曲軸箱通風管中感測；以及基于感測的濕度和發動機升壓水平指示曲軸箱通風管的退化。
[0011]在另一實施例中，發動機運轉參數包括格柵百葉窗系統、電風扇、可變體積的增壓空氣冷卻器、增壓空氣冷卻器抽取運轉、控制空氣流速的節氣門打開、火花正時和降檔運轉中的一個或更多個。
[0012]在另一實施例中，指示退化包括，響應于發動機被升壓并且感測的濕度小于閾值濕度，指示曲軸箱通風管是斷開的。
[0013]在另一實施例中，指示退化包括，響應于發動機被升壓并且感測的濕度大于閾值濕度，指示曲軸箱通風管是連接的，所述閾值濕度是超過環境濕度的閾值量。
[0014]在另一實施例中，該方法還包含，響應于發動機未被升壓，基于感測的濕度指示環境濕度。
[0015]在另一實施例中，該方法還包含，在發動機從不被升壓變為被升壓時的過渡工況下，基于濕度的增加速率近似得到漏氣速率。
[0016]在另一實施例中，更高的漏氣速率指示更大量的發動機退化。
[0017]在另一實施例中，一種用于發動機的系統包含:曲軸箱強制通風系統，曲軸箱強制通風系統包括曲軸箱通風管，曲軸箱通風管在第一端處連接至新鮮空氣進氣裝置，并且在第二端處連接至曲軸箱；濕度傳感器，濕度傳感器被布置在曲軸箱通風管內部；歧管絕對壓力傳感器；以及控制器，其具有如下計算機可讀指令，用于基于由濕度傳感器感測的濕度調整發動機運轉參數，以及基于由濕度傳感器感測的濕度和發動機升壓指示曲軸箱通風管的退化。
[0018]應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在【具體實施方式】中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵特征或重要基本特征，要求保護的主題的范圍被緊隨【具體實施方式】之后的權利要求唯一地確定主題的范圍。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是包括曲軸箱強制通風系統的示例發動機系統的示意圖。
[0020]圖2示出了用于診斷曲軸箱通風管連接的方法的流程圖。
[0021]圖3示出了用于確定發動機升壓以及漏氣速率的方法的流程圖。
[0022]圖4示出了基于發動機工況的濕度傳感器讀數的繪圖示例。
【具體實施方式】
[0023]以下描述涉及用于指示曲軸箱通風管與曲軸箱通風系統(諸如在圖1中示出的系統)斷開的系統和方法。濕度傳感器可以被設置在曲軸箱通風管中，以便在不同的發動機工況下測量或估計濕度。在圖2處示出了用于基于濕度診斷曲軸箱通風管連接的方法。濕度傳感器可以依據發動機升壓而讀取不同值。濕度還可以被用來確定漏氣速率。圖3介紹了用于確定發動機升壓以及漏氣速率的方法。在圖4處示出了基于發動機工況的示例濕度傳感器讀數。
[0024]現在參照圖1，其示出了大體在10處描述的多缸發動機的示例系統構造，發動機10可以被包括在汽車的推進系統中。發動機10可以至少部分地由包括控制器48的控制系統以及經由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入控制。在這個示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。
[0025]發動機10可以包括大體在26處指示的汽缸體的下部，其可以包括將曲軸30裝入的曲軸箱28。曲軸箱28容納氣體，并且可以包括油底殼32，其要不然被稱為油槽，存儲被設置在曲軸下面的發動機潤滑油(例如，機油)。注油口 29可以設置在曲軸箱28中，使得機油可以被供應至油底殼32。注油口 29可以包括機油蓋33，以便當發動機運轉時密封注油口 29。量油尺管37也可以被設置在曲軸箱28中，并且可以包括用于測量油在油底殼32中機油的液面的量油尺35。另外，曲軸箱28可以包括用于維修曲軸箱28中的部件的多個其他孔。曲軸箱28中的這些孔可以在發動機運轉期間保持關閉，使得曲軸箱通風系統(在下面描述)可以在發動機運轉期間運轉。
[0026]汽缸體26的上部可以包括燃燒室(即汽缸)34。燃燒室34可以包括燃燒室壁36，活塞38被設置在其中。活塞38可以被連接至曲軸30，使得活塞的往復運動被轉換為曲軸的旋轉運動。燃燒室34可以接收來自燃料噴射器(未示出)的燃料和來自進氣歧管42的進氣，進氣歧管42被設置在節氣門44的下游。汽缸體26還可以包括發動機冷卻液溫度(ECT)傳感器46輸入，其被輸入到發動機控制器48內(在下文中更詳細地進行描述)。
[0027]節氣門44可以被設置在發動機進氣中以控制進入進氣歧管42的氣流，并且例如可以在壓縮機50的下游，增壓空氣冷卻器52緊隨壓縮機50后。空氣過濾器54可以被設置在壓縮機50的上游，因此可以過濾進入進氣道56的新鮮空氣。
[0028]燃燒排氣經由位于渦輪62上游的排氣道60離開燃燒室34。排氣傳感器64可以沿渦輪62上游的排氣道60設置。渦輪62可以配備有將其旁通的廢氣門。傳感器64可以是用于提供排氣空/燃比指示的合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或UGEO (通用或寬域排氣氧傳感器)、雙態氧傳感器或EGO、HEGO (加熱型EGO)、NOx、HC或CO傳感器。排氣傳感器64可以與發動機控制器48連接。
[0029]在圖1的示例中，曲軸箱強制通風系統(PCV) 16被耦連至發動機進氣裝置，使得曲軸箱中的氣體可以以被控制的方式從曲軸箱排出。在非升壓的情況下(當進氣歧管壓力(MAP)小于大氣壓力(BP)時)，曲軸箱通風系統16通過通風裝置或曲軸箱通風(通氣)管74將空氣引入到曲軸箱28內。曲軸箱通風管74的第一端101可以被機械地耦連或連接至壓縮機50上游的新鮮空氣進氣裝置12。在一些示例中，曲軸箱通風管74的第一端101可以被耦連至空氣過濾器54下游的新鮮空氣進氣裝置12 (如圖所示)。在其他示例中，曲軸箱通風管可以被耦連至空氣過濾器54上游的新鮮空氣進氣裝置12。在另一示例中，曲軸箱通風管可以被耦連至空氣過濾器54。曲軸箱通風管74的與第一端101相對的第二端102可以經由機油分離器81機械地耦連或連接至曲軸箱28。
[0030]在一些實施例中，曲軸箱通風管74可以包括被耦連在其中的壓力傳感器61。壓力傳感器61可以是絕對壓力傳感器或計示(gauge)傳感器。一個或更多個另外的壓力和/或流量傳感器可以在替代位置處被耦連至曲軸箱通風系統。例如，大氣壓力傳感器(BP傳感器)51可以被耦連至空氣過濾器54上游的進氣道56，用于提供大氣壓力(BP)的估計。在一個示例中，其中壓力傳感器61被配置為計示傳感器，BP傳感器51可以與壓力傳感器61配合使用。在一些實施例中，壓縮機進口壓力(CIP )傳感器58可以被耦連在空氣過濾器54下游和壓縮機50上游的進氣道56中，以提供壓縮機進口壓力(CIP)的估計。
[0031]在非升壓的情況下，曲軸箱通風系統將空氣排出曲軸箱，并且經由管道76將空氣弓I入進氣歧管42，在一些示例中，管道76可以包括單向的PCV閥78，以便在連接至進氣歧管42之前從曲軸箱28內部連續地排出氣體。在一個實施例中，響應于PCV閥兩端的壓降(或通過PCV閥的流速)，PCV閥可以改變其流量限制。然而，在其他示例中，管道76可以不包括單向的PCV閥。在其他示例中，PCV閥可以是由控制器48控制的電子控制閥。應認識至IJ，如在本文中所使用的，PCV流指的是氣體通過管道76從曲軸箱到進氣歧管的流動。相似地，如在本文中所使用的，PCV回流指的是氣體通過管道76從進氣歧管到曲軸箱的流動。當進氣歧管壓力高于曲軸箱壓力時(例如，在升壓的發動機運轉情況下)，PCV回流可以發生。在一些示例中，PCV系統16可以配備有用于防止PCV回流的止回閥。應認識到，盡管所描述的示例將PCV閥78示為無源閥，但這不意味著是限制性的，并且在替代實施例中，PCV閥78可以是電子控制閥(例如，動力傳動系統控制模塊(PCM)控制的閥)，其中控制器可以發出信號，以便從打開位置(或高流量的位置)到關閉位置(或低流量的位置)或反之亦然或在其之間任何位置改變閥的位置。
[0032]在升壓的情況下(當MAP大于BP時)，氣體從曲軸箱流出，流過機油分離器81，并流入新鮮空氣進氣裝置12，并且最后流入燃燒室34。這可以以不讓進氣歧管空氣進入曲軸箱的不新鮮空氣的方式或以一些歧管空氣被計量送入曲軸箱的曲軸箱強制通風的方式完成。
[0033]當發動機在輕負荷以及中等節氣門打開的情況下運行時，進氣歧管空氣壓力可以小于曲軸箱空氣壓力。進氣歧管的較低壓力朝向進氣歧管汲取新鮮空氣，自通過曲軸箱(在曲軸箱中空氣稀釋燃燒氣體并與燃燒氣體混合)的曲軸箱通風管74排出空氣，經由PCV管道通過PCV閥離開曲軸箱，并進入進氣歧管。然而，在其他情況下(諸如重負荷)或在升壓的情況下，進氣歧管空氣壓力可以大于曲軸箱空氣壓力。因此，進氣可以行進通過PCV管道，并進入曲軸箱。
[0034]曲軸箱28中的氣體可以由未燃的燃料、未燃燒的空氣以及完全或部分燃燒的氣體組成。另外，潤滑油霧也可以存在。因此，各種機油分離器可以被包括在曲軸箱強制通風系統16中，以便通過PCV系統減少來自曲軸箱的油霧的離開。例如，管道76可以包括單方向的機油分離器80，其在離開曲軸箱28的汽化物重新進入進氣歧管42之前過濾來自離開曲軸箱28的汽化物的機油。另一機油分離器81可以被布置在曲軸箱通風管74中，以便在升壓運轉的情況下去除來自離開曲軸箱的氣流的機油。另外，在一些實施例中，管道76還可以包括被耦連至PCV系統的真空傳感器84。
[0035]控制器48在圖1被示為微型計算機，其包括微處理單元108、輸入/輸出端口 110、在這個具體示例中作為只讀存儲芯片112示出的用于可執行程序和校準數值的電子存儲介質、隨機存取存儲器114、保活存取器116和數據總線。控制器48可以接收來自被耦連至發動機10的傳感器的各種信號，來自溫度傳感器46的發動機冷卻液溫度(ECT);來自壓力傳感器120的進氣歧管壓力(MAP)的測量；來自BP傳感器51的大氣壓力的測量；來自排氣傳感器64的排氣空燃比；以及在下面描述的其他PCV診斷傳感器。存儲介質只讀存儲器112可以用計算機可讀數據編程，該計算機可讀數據代表可由處理器108執行的指令，用于實現以下所述方法以及期望但沒有具體列出的其他變體。
[0036]在某些情況下，可以通過各種傳感器監測曲軸箱通風系統，以識別曲軸箱通風系統中的漏口。例如，曲軸箱通風管可能斷開，機油蓋可能脫落或松開，量油尺可能在外和/或可能危害曲軸箱通風系統中的其他密封。然后，被包括在曲軸箱中的各種部件的退化可能發生。可以通過各種方法指示曲軸箱通風管的退化或斷開。
[0037]在一些實施例中，多個絕對傳感器(例如，大氣壓力傳感器(BP) 51、壓縮機進口壓力傳感器(CIP)58和/或曲軸箱通風管74中的壓力傳感器61)可以配合使用，以監測曲軸箱通風系統完整性。例如，在一些方法中，大氣壓力傳感器51、壓縮機進口傳感器58和PCV通風管74中的壓力傳感器61都可以用于監測曲軸箱通風系統完整性。
[0038]在優選的實施例中，這些傳感器可能不是必需的，濕度傳感器20反而可以被用來監測曲軸箱通風系統完整性。濕度傳感器20可以被設置或布置在曲軸箱通風管74的內部，靠近第一端101。在可替代的實施例中，濕度傳感器可以在新鮮空氣進氣裝置12中被布置在第一端101的少量下游，靠近曲軸箱通風管的第一端101。濕度傳感器在曲軸箱通風管74中的布置可以提供識別曲軸箱通風系統中的漏口(諸如曲軸箱通風管的斷開)的優勢。例如，在升壓以及非升壓的情況下，濕度傳感器20的感測的濕度可以在一定范圍內，并且曲軸箱通風管的斷開可以引起傳感器讀取在這些期望范圍之外的不同值。因此，可以產生曲軸箱通風管斷開的指示。
[0039]例如，在升壓的發動機運轉情況下，當MAP小于BP時，濕度傳感器20可以讀取環境濕度。在非升壓的情況下運轉時，環境空氣可以通過曲軸箱通風管74被引入曲軸箱。在這種情況下，濕度傳感器暴露于環境空氣。因此，濕度傳感器讀取環境濕度。該讀數然后可以被控制器使用，以便基于感測的環境濕度調整發動機運轉參數。調整發動機運轉參數可以包括調整格柵百葉窗系統、電風扇、可變體積的增壓空氣冷卻器、增壓空氣冷卻器抽取運轉、控制空氣流速的節氣門打開、火花正時和降檔運轉中的一個或更多個。在另一示例中，環境濕度可以被用來估計和/或追蹤增壓空氣冷卻器內部的冷凝物形成。冷凝物形成信息然后可以被用來調整上述運轉參數。例如，增加的環境濕度可以增加冷凝物形成。作為響應，控制器可以觸發增壓空氣冷卻器抽取運轉，以減少冷凝物以及發動機不發火的可能性。
[0040]在升壓的發動機運轉情況下，當MAP大于BP時，濕度傳感器可以感測曲軸箱氣體，并讀取大于環境濕度的值。例如，當MAP大于BP時，氣體可以離開曲軸箱，并進入曲軸箱通風管，從而釋放到新鮮空氣進氣裝置12內。這些氣體可以具有比環境濕度更高的濕度，從而引起濕度傳感器讀取更高的濕度值。在不新鮮空氣的曲軸箱通風系統中，可以不抽取或不通過環境空氣排出曲軸箱氣體。如果曲軸箱通風系統被配置為增壓模式的不新鮮空氣系統，曲軸箱廢氣可以變得越來越潮濕，因為曲軸箱氣體未被環境空氣稀釋。即使在通過新鮮或環境空氣連續釋放的曲軸箱系統中，相對濕度也可以高于環境空氣。因此，隨著升壓繼續(例如，隨著MAP>BP情況繼續)，可以存在顯著的濕度增加。在MAP大于BP某一持續時間之后，濕度可以以基本100%的相對濕度飽和。因此，當MAP大于BP時，如果濕度大于閾值濕度，曲軸箱通風管可能是連接的。在一個示例中，閾值濕度可以是環境濕度加閾值量。閾值量可以基于濕度的增長的百分比。例如，10%的相對濕度的濕度增加可以指示曲軸箱通風管是連接的。在另一示例中，該百分比可以高于10%。在另一示例中，閾值濕度可以為值100%。當濕度基本為100%時，曲軸箱通風管可能是連接的。在另一示例中，閾值濕度可以是大于環境濕度的任何值。在另一實施例中，如果在升壓情況下的持續時間之后濕度不能到達閾值值(諸如90%相對濕度)，那么可以指示曲軸箱通風管退化。
[0041]因此，當MAP大于BP時，如果濕度小于閾值濕度，則曲軸箱通風管可能是斷開的。例如，如果感測的濕度小于環境濕度(例如，最新的環境濕度測量)，則曲軸箱通風管可能是斷開的。在另一示例中，當閾值濕度大于環境濕度(例如，閾值量是正值)并且感測的濕度小于該值時，曲軸箱通風管可能是斷開的。在一些情況下，但從非升的運轉情況壓變化為升壓的運轉情況，在指示曲軸箱通風系統漏口或管斷開時存在延遲。這可以允許感測的濕度根據環境濕度增加閾值量。因此，可以減少曲軸箱通風管斷開的錯誤指示。如果在持續時間或延遲之后濕度不超過閾值濕度，控制器可以指示曲軸箱通風管的斷開。
[0042]曲軸箱通風系統退化可以是由于曲軸箱通風管退化或斷開、機油蓋松開或斷開、量油尺不在適當的位置和/或曲軸箱通風系統中的其他密封被破壞導致被包括在曲軸箱中的各種部件的退化造成的。曲軸箱通風管可以在第一端101或第二端102處斷開。如果曲軸箱通風管74曲軸箱或第二端102斷開，濕度傳感器只能得到環境濕度，而不能感測來自曲軸箱的潮濕氣體。因此，濕度傳感器將會讀取比在升壓的情況下預期的更低值。可替代地，如果曲軸箱通風管斷開在第一端101處發生，濕度傳感器可以不在第一端101處檢測斷開。然而，如果曲軸箱通風管斷開位于濕度傳感器20的曲軸箱側，那么可以與在第二端102處的斷開相同的方式檢測在那里的斷開。在高發動機空氣流速下，在PCV閥78與機油分離器80之間斷開、機油蓋脫落或量油尺不在適當的位置可以產生非常大的釋放(稀釋)流速。因此，由于大部分的環境空氣稀釋潮濕的曲軸箱氣體，感測的濕度可以比預期的更低。
[0043]除了診斷曲軸箱通風管退化外，濕度傳感器還可以提供濕度傳感器本身的正確運行的診斷。如上所述，當MAP小于BP時，濕度傳感器可以讀取環境濕度。當MAP大于BP時，濕度傳感器可以讀取大于環境濕度的值。因此，如果感測的濕度在這兩種情況下不發生變化，則濕度傳感器出現故障。例如，如果發動機運轉從升壓變化為不升壓的或從從不升壓變化為升壓的，而感測的濕度不發生變化，則傳感器可能失效。
[0044]最后，濕度傳感器在曲軸箱通風管中的位置還可以提供漏氣的測量。在發動機運轉期間，小量的燃料和排氣可以在活塞38與燃燒室壁36之間逸出，并進入曲軸箱28。這可以被稱為漏氣。由于發動機隨著時間的推移而退化，漏氣會增加。以此方式，更高的漏氣速率可以指示更大量的發動機退化。濕度傳感器可以提供漏氣速率的估計。例如，當發動機從不被升壓轉變為被升壓時，濕度增加的速率接近于漏氣速率。當漏氣速率增加至閾值速率之上，可以指示發動機退化。在一個示例中，如果過度的漏氣存在，濕度傳感器則會始終讀取100%相對濕度。在升壓的以及未升壓的情況下，阻塞的PCV閥(例如，無新鮮空氣稀釋曲軸箱氣體)還會導致100%相對濕度的濕度傳感器讀數。因此，在一些示例中，使用該檢測方法，過度的漏氣和阻塞的PCV閥會產生相同的結果。然而，使用該方法，兩種情況都會導致曲軸箱通風系統退化，以及指示如此。
[0045]以此方式，曲軸箱通風管斷開的指示可以基于通過位于曲軸箱通風管中的濕度傳感器確定的濕度。當MAP小于BP時，濕度傳感器可以讀取環境濕度。基于感測的環境濕度，控制器于是可以調整發動機運轉參數。當MAP大于BP時，濕度可以大于閾值濕度，指示曲軸箱通風管是連接的。然而，當感測的濕度小于閾值濕度時，曲軸箱通風管可能是斷開的。濕度傳感器還可以提供濕度傳感器功能的診斷以及漏氣速率的估計。
[0046]在替代實施例中，代替MAP與BP，MAP與壓縮機進口壓力(CIP)和/或MAP與曲軸箱壓力可以被用來確定發動機何時被升壓或不被升壓。以此方式，MAP與CIP或曲軸箱壓力之間的關系可以被用來評價濕度傳感器的讀數，以及確定曲軸箱通風管退化。例如，當MAP小于CIP時，發動機可以不被升壓，并且濕度傳感器可以讀取環境濕度。在另一示例中，當MAP大于CIP或曲軸箱壓力時，濕度可以大于閾值濕度，指示曲軸箱通風管是連接的或未退化。因此，在本申請中，當確定升壓的/非升壓的發動機工況以及分析濕度傳感器讀數時，CIP和/或曲軸箱壓力可以被用來代替BP。
[0047]轉向圖2，示出了用于診斷曲軸箱通風管連接的方法。程序在202處以估計和/或測量發動機工況開始。發動機工況可以包括發動機轉速與負荷、MAP、濕度(例如，由濕度傳感器20測量的感測的濕度)、空氣質量流量、大氣壓力(BP)等。在204處，控制器可以利用這種信息來確定發動機是否被升壓。例如，如果MAP大于BP，發動機可以被升壓，否則，可以確定發動機不被升壓。在圖3處更詳細地介紹了用于確定發動機升壓的方法。如果在204處發動機未被升壓，濕度傳感器可以讀取環境濕度。因此，在206處，環境濕度值被設定為由濕度傳感器感測的濕度值。在208處，不進行曲軸箱通風管連接診斷。該方法繼續至210，以便基于感測的環境溫度調整發動機運轉參數。調整發動機運轉參數可以包括調整格柵百葉窗系統、電風扇、可變體積的增壓空氣冷卻器、增壓空氣冷卻器抽取運轉、控制空氣流速的節氣門打開、火花正時和降檔運轉中的一個或更多個。例如，響應于增加的環境濕度，控制器可以關閉格柵百葉窗，以減少對CAC的冷卻以及CAC中的冷凝液形成。以此方式，可以響應于環境濕度而調整發動機運轉參數。當發動機未被升壓并且濕度傳感器讀取環境濕度時，可以響應于感測的濕度發動機而調整運轉參數(諸如格柵百葉窗系統)。然而，當發動機被升壓時，感測的濕度可以不讀取環境濕度。因此，在這種情況下，可以基于最新的濕度傳感器讀數調整發動機運轉參數(例如，在非升壓的情況下)。例如，當發動機未被升壓時，基于最新的環境濕度估計，基于感測的濕度，可以打開或關閉格柵百葉窗。因此，在非升壓的以及升壓的發動機工況下，可以連續地調整發動機運轉參數。
[0048]返回至204，如果發動機被升壓，程序繼續至212，以確定感測的濕度是否大于閾值濕度。閾值濕度可以是環境濕度加閾值量。在一個示例中，閾值量可以很小，使得閾值濕度是比環境濕度稍高的值。在另一示例中，閾值量可以很大，使得閾值濕度接近100%。閾值量可以基于之前的環境濕度值以及發動機工況。例如，在升壓的情況下，閾值量的相對濕度增加可以指示無曲軸箱通風管退化，或曲軸箱通風管是連接的。在一個示例中，閾值量可以是增長的百分比，諸如10%。在另一示例中，增長的百分比可以更高。在一些實施例中，基本100%的濕度(例如，相對濕度)可以指示曲軸箱通風管是連接的。
[0049]如果在212處感測的濕度大于閾值濕度，在214處程序確定曲軸箱通風管是連接的。然而，如果在212處感測的濕度不大于閾值濕度，在216處程序確定曲軸箱通風管是斷開的。在一些示例中，程序在216處可以包括對駕駛者或車輛操作者指示曲軸箱通風管是斷開的。在一些實施例中，方法200可以在212之后包括另外的步驟，其可以包括等待某一持續時間，并且然后在212處重新檢查感測的濕度是否仍低于閾值濕度。這可以允許用于濕度傳感器的時間保持平衡，并且上升至穩態值。例如，當從非升壓的情況變化為升壓的情況時，會花費濕度增加至閾值值之上的持續時間。在這種情況下，如果在持續時間之后感測的濕度大于閾值濕度，則曲軸箱通風管可能是連接的。如果在212處閾值濕度只是小量地超過環境濕度，該持續時間或延遲可以很小。
[0050]在圖3處介紹了用于確定發動機升壓以及漏氣速率的方法。方法300在302處以確定MAP和感測的濕度值開始。在304處，程序確定MAP是否小于BP。如果MAP不小于BP，在306處程序確定MAP大于或基本等于BP。因此，在310處程序確定發動機被升壓。如上所述，這種情況然后在圖處的方法種使用。
[0051]返回至304，如果MAP小于BP，在312處程序確定發動機被升壓。程序繼續至314，以確定MAP是否正在增加。如果MAP未正在增加，在316處程序確定MAP處于穩態，并且然后結束。然而，如果在314處MAP正在增加，在318處程序繼續至檢查MAP是否大于BP。在一些示例中，在318處，程序可以包括在重新檢查與BP有關的MAP值之前等待某一持續時間。在318處如果MAP不大于BP，在320處程序繼續監測MAP的增加，并且返回至314。如果在318處MAP大于BP，那么在322處程序監測濕度傳感器(例如，感測的濕度)的濕度增加速率。在324處，程序確定感測的濕度是否處于穩態(例如，不再增加)。如果濕度不處于穩態(例如，仍增加)，在326處程序繼續測量感測的濕度的增加速率，然后返回至324。
[0052]在324處一旦程序確定感測的濕度已經到達穩態，那么在328處程序就確定漏氣速率。漏氣速率可以基于感測的濕度的增加速率。例如，濕度增加的更高速率可以指示更高的漏氣速率。因此，濕度的增加速率會接近于漏氣速率。在330處，程序可以確定估計的漏氣速率是否大于閾值速率。如果漏氣速率大于閾值速率，可以在334處指示發動機退化。在一些實施例中，可以產生指示，以便車輛操作者意識到發動機退化。如果漏氣速率不大于閾值速率，可以在332處不指示發動機退化。漏氣的閾值速率可以基于車輛可接受的漏氣速率。例如，可以限定閾值速率，使得低于該閾值的漏氣量可以是由于正常的車輛運轉以及發動機部件的未增加的退化。
[0053]現在轉向圖4，曲線圖400示出了基于發動機工況的示例濕度傳感器讀數。具體地，曲線圖400在曲線402處示出了與BP有關的MAP的變化，并且在曲線404處感測的濕度的變化(通過濕度傳感器20)。響應于MAP以及感測的濕度，在曲線406處顯示了曲軸箱通風(CV)管與曲軸箱通風系統連接(C)或斷開(D)的指示。當MAP大于BP時，發動機被升壓，而當MAP小于BP時，發動機不被升壓。在曲線404處示出了環境濕度408，并且當MAP小于BP時，環境濕度408基于感測的濕度而變化。當發動機被升壓時，感測的濕度(例如，濕度傳感器20的濕度輸出)可以增加至值100%。
[0054]在時間tl之前，MAP可以低于BP (例如，發動機未被升壓)(曲線402)。因此，感測的濕度時環境濕度408 (曲線404)。在時間tl之前，不對曲軸箱通風管連接進行診斷。在時間tl處，MAP增加至BP之上，使發動機運轉從非升壓運轉變化為升壓運轉(曲線402)。因此，從時間tl到時間t2，感測的濕度增加(曲線404)。在持續時間dl之后，感測的濕度可以增加至閾值濕度410之上。作為響應，控制器可以產生曲軸箱通風管是連接的指示(曲線406)。如在方法200中描述的，當發動機從被升壓轉變為被升壓時，指示曲軸箱通風管是斷開的時可以存在延遲。該延遲允許感測的濕度增加至閾值濕度之上，并且降低了通風管斷開的錯誤指示的可能性。在曲線圖400處介紹的示例中，延遲可以用于持續時間dl。閾值濕度410可以是超過環境濕度水平的閾值量Tl。在另一示例中，閾值量Tl可以更小或更大。如果閾值量Tl更小，持續時間dl可以更短，從而允許診斷的延遲更短。
[0055]從時間tl到時間t2，控制器可以監測濕度Rl的增加速率。濕度Rl的增加速率然后可以被用來近似得到漏氣速率。在曲線圖400處示出的示例中，濕度Rl的增加速率可以是最夠小的，使得漏氣速率低于閾值速率。因此，可以不指示發動機退化。
[0056]在時間t2處，感測的濕度以100%濕度飽和(曲線404)，指示曲軸箱通風管保持連接。在時間t3處，MAP降至BP之下(曲線402)，從而引起感測的濕度降低，并讀取環境濕度408 (曲線404)。在時間t3之后，可以不進行曲軸箱通風管診斷。在時間t3到時間t4之間，感測的濕度可以略微增加(曲線404)，從而指示環境濕度408的增加。在時間t4處，發動機轉變為升壓運轉，并且MAP增加至BP之上(曲線402)。感測的濕度以濕度R2的高增加速率增加。因此，感測的濕度迅速到達閾值濕度410，因此僅需要曲軸箱通風管診斷的短暫延遲。一旦感測的濕度增加至閾值濕度410之上，控制器就可以指示曲軸箱通風管是連接的。由于濕度R2的增加速率可以更高，漏氣速率可以被估計為超過閾值速率的值。因此，可以在時間t4到時間t5之間的某一時刻指示發動機退化。
[0057]在時間t5處，感測的濕度可以以100%飽和。并且停留在那里直至時間t6 (曲線404)。在時間t6處，感測的濕度可以突然降至低于閾值濕度410的水平。在此時，MAP保持在BP之上。這可以指示曲軸箱通風管的斷開(曲線406)。作為響應，控制器可以產生曲軸箱通風管斷開或曲軸箱通風系統漏口指示。
[0058]以此方式，被布置在曲軸箱通風管中的濕度傳感器可以提供環境濕度的讀數。可以基于該濕度調整發動機運轉參數。另外，曲軸箱通風管的退化可以基于感測的濕度以及發動機升壓。例如，如在時間t6處示出的，當發動機被升壓并且感測的濕度是環境濕度時，曲軸箱通風管可能是斷開的。在另一示例中，如在時間tl與時間t3之間以及在時間t4與時間t6之間示出的，當發動機被升壓并且感測的濕度是超過環境濕度的閾值量時，曲軸箱通風管可能是連接的。如在時間tl之前以及在時間t3與時間t4之間示出的，當發動機未被升壓時，感測的濕度可以是環境濕度。在另一示例中，在發動機從不被升壓變為被升壓時的過渡工況下(如在時間tl和時間t4處示出的)，濕度的增加速率接近于漏氣速率。如在時間t4處示出的，濕度的更高增加速率和相應更高的漏氣速率指示更大量的發動機退化。
[0059]以此方式，通過在曲軸箱通風管中布置濕度傳感器，可以進行曲軸箱通風管連接的診斷。在一個示例中，當發動機被升壓并且感測的濕度是超過環境濕度的閾值量時，曲軸箱通風管可能是連接的。在另一示例中，當發動機被升壓并且感測的濕度小于閾值濕度時，曲軸箱通風管可能是斷開的。當發動機未被升壓時，感測的濕度可以讀取環境濕度。響應于該環境濕度，控制器可以調整發動機運轉參數。濕度傳感器在曲軸箱通風管中的布置還可以允許在從非升壓的發動機運轉變化為升壓的發動機運轉時基于濕度的增加速率估計漏氣速率。更高的漏氣速率可以指示發動機退化。最后，在不同的發動機工況下，可以通過監測感測的濕度的變化來確定濕度傳感器的正常運行。以此方式，濕度傳感器在曲軸箱通風管中的布置可以允許診斷曲軸箱通風管，同時還診斷濕度傳感器功能以及發動機退化。
[0060]注意，在本文中包括的示例控制和估計程序能夠與各種發動機和/或車輛系統構造一起使用。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數量的處理策略中的一個或多個，諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等等。就這一點而論，所描述的各種動作、操作或功能可以所示順序、并行地被執行，或者在一些情況下被省略。同樣地，實現在本文中所描述的本發明的示例實施例的特征和優點不一定需要所述處理順序，但是為了便于圖釋和說明而提供了所述處理順序。取決于所使用的特定策略，所示出的動作或功能中的一個或多個可以被重復執行。此外，所描述的動作可以圖形地表示被編入發動機控制系統中的計算機可讀存儲介質的代碼。
[0061]應認識到，在本文中所公開的構造和程序本質上是示范性的，并且這些具體的實施例不被認為是限制性的，因為許多變體是可能的。例如，上述技術能夠應用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸和其它發動機類型。另外，一個或更多個各種系統配置可以與一個或更多個所描述的診斷程序結合使用。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統和構造和其它的特征、功能和/或性質的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
【權利要求】
1.一種發動機方法，其包含: 基于濕度指示曲軸箱通風管退化。
2.根據權利要求1所述的方法，其還包含，通過濕度傳感器估計濕度，其中所述濕度傳感器被設置在曲軸箱通風管中。
3.根據權利要求2所述的方法，其還包含，響應于進氣歧管壓力小于大氣壓力，基于所述濕度傳感器指示環境濕度。
4.根據權利要求2所述的方法，其還包含，當進氣歧管壓力大于大氣壓力時，響應于估計的濕度大于閾值濕度指示未退化，以及如果濕度小于所述閾值濕度，則指示所述曲軸箱通風管的退化，所述退化包括所述曲軸箱通風管的斷開。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述閾值濕度是環境濕度加閾值量。
6.根據權利要求4所述的方法，其中當所述進氣歧管壓力大于所述大氣壓力時，所述發動機被升壓。
7.根據權利要求4所述的方法，其中在所述進氣歧管壓力大于大氣壓力一段持續時間之后，所述濕度以基本100%的相對濕度飽和，其中當所述濕度基本為100%時，不指示退化。
8.根據權利要求2所述的方法，其還包含，響應于進氣歧管壓力從在大氣壓力之下增加至在大氣壓力之上，基于濕度增加的速率近似得到漏氣速率。
9.根據權利要求8所述的方法，其中響應于所述漏氣速率超過閾值速率而指示發動機退化。
10.根據權利要求2所述的方法，其還包含診斷所述濕度傳感器的功能。
【文檔編號】G01D21/00GK103852100SQ201310597107
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2012年11月28日
【發明者】R·D·皮爾西弗 申請人:福特環球技術公司