ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к точной оценке целостности топливной системы в транспортном средстве, использующем сжиженный нефтяной газ.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Альтернативные виды топлива были разработаны, чтобы сдерживать растущие цены традиционных видов топлива и для снижения выбросов выхлопных газов. Например, природный газ был признан в качестве привлекательного альтернативного топлива. Что касается автомобильных применений, природный газ или нефтяной газ, может сжиматься и храниться в качестве жидкости (сжиженного нефтяного газа, или LPG) в баллонах под давлением насыщения или более высоким давлением. Топливные системы в таких автомобильных применениях могут включать в себя различные компоненты, такие как клапаны и регуляторы давления, чтобы обеспечивать правильный поток топлива и давать газообразному топливу возможность выдаваться на более низких давлениях в камеру сгорания двигателя. В некоторых системах транспортного средства, топливная магистраль может обеспечиваться давлением в топливном баке с жидким топливом перед тем, как инициирован запуск двигателя. Например, такой процесс «подкачки» может инициироваться, когда открывается водительская дверь («предварительная подкачка по приоткрытой двери») так, что подкачка завершается до того, как водитель включает зажигание. По существу, это обеспечивает уменьшение времени запуска двигателя.
Однако, авторы в материалах настоящего описания идентифицировали потенциальные проблемы у таких систем. В качестве одного из примеров, если есть утечка или нарушение в топливной системе, водитель может быть неспособен завершить операцию предварительной подкачки. Более точно, в топливных системах, где подкачка инициируется после того, как включено зажигание, водитель может отключать зажигание, а следовательно, подкачку, если обнаружена утечка. Однако, в системах, где предварительная подкачка инициируется автоматически, процесс может не завершаться до тех пор, пока не пройден весь порядок действий. По существу, это может приводить к ухудшенной производительности двигателя во время последующего перезапуска вследствие ненадлежащей подкачки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, в одном из примеров некоторые из вышеприведенных проблем могут быть преодолены способом для двигателя, работающего на газообразном топливе, включающим этапы, на которых указывают ухудшение работы топливной системы на основании изменения каждого из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке за некоторую продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен. В ответ на указание, способ дополнительно включает в себя этап, на котором запрещают предварительную подкачку при последующем перезапуске двигателя. Таким образом, может лучше задействоваться достаточная предварительная подкачка.
В одном из примеров способ включает в себя этап указания, на котором указывают ухудшение работы топливной системы, если разность давлений между давлением в топливном баке и давлением направляющей-распределителя для топлива является меньшим, чем пороговое значение по истечении этой продолжительности времени.
В одном из примеров осуществления способа электронный контроллер запитывают в течение продолжительности времени, в то время как двигатель остановлен, чтобы оценивать каждое из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке.
В одном из примеров осуществления способа газообразное топливо является топливом, которое находится в газообразном виде в атмосферных условиях.
В одном из примеров способ включает в себя этап указания, на котором
указывают первую, большую утечку в топливной системе на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и давлением топливного бака, являющейся меньшей, чем первое пороговое значение, по истечении первой более кратковременной продолжительности времени, в то время как двигатель остановлен; и
указывают вторую, малую утечку в топливной системе на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и барометрическим давлением, являющейся меньшей, чем второе пороговое значение, по истечении второй более долговременной продолжительности времени, в то время как двигатель остановлен.
В одном из примеров способ для двигателя, работающего на газообразном топливе, включает этапы, на которых:
во время первого перезапуска двигателя предварительно подкачивают направляющую-распределитель для топлива в ответ на открывание водительской двери транспортного средства; и
во время второго перезапуска двигателя запрещают предварительную подкачку в ответ на указание ухудшения работы топливной системы.
В одном из примеров осуществления способа указание ухудшения работы топливной системы принимают в состоянии остановки двигателя, непосредственно предшествующем второму запуску двигателя.
В одном из примеров осуществления способа указание ухудшения работы топливной системы основано на изменении одного или более из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке в состоянии остановки двигателя.
В одном из примеров осуществления способа во время первого перезапуска двигателя, продолжительность времени предварительной подкачки основана на оцененном составе топлива газообразного топлива.
В одном из примеров осуществления способа состав топлива оценивают во время состояния остановки двигателя, непосредственно предшествующего первому перезапуску двигателя, причем состав топлива оценивают на основании каждого из давления в топливном баке, температуры топливного бака и содержания воздуха в топливном баке.
В одном из примеров осуществления способа газообразное топливо является топливом LPG, и продолжительность времени предварительной подкачки, основанная на оцененном составе топлива, включает в себя увеличение продолжительности времени предварительной подкачки по мере того, как повышается содержание пропана относительно бутана топлива LPG.
В одном из примеров осуществления способа предварительная подкачка включает в себя приведение в действие топливного насоса для подкачки направляющей-распределителя для топлива перед проворачиванием коленчатого вала двигателя.
В одном из примеров способ работы топливной системы, подающей газообразное топливо в двигатель, включает этапы на которых:
во время остановки двигателя,
вводят в работу электронный контроллер на некоторую продолжительность времени; и
указывают ухудшение работы топливной системы на основании изменения одного или более из температуры и давления в топливном баке за эту продолжительность времени; и
во время последующего перезапуска двигателя,
подкачивают направляющую-распределитель для топлива на основании этого указания.
В одном из примеров осуществления способа ввод в работу электронного контроллера включает в себя этап, на котором вводят в работу электронный контроллер в каждую из первой, более кратковременной продолжительности времени, и второй, более долговременной продолжительности времени, и в котором указание включает в себя этапы, на которых указывают первую, большую утечку в топливной системе на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и давлением в топливном баке, являющейся меньшей, чем первое пороговое значение, по истечении первой продолжительности времени, и указывают вторую малую утечку в топливной системе на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и барометрическим давлением, являющейся меньшей, чем вторая пороговая продолжительность времени, по истечении второй продолжительности времени.
В одном из примеров осуществления способа предварительная подкачка направляющей-распределителя для топлива, основанная на указании, включает в себя этапы, на которых:
в ответ на указание отсутствия ухудшения работы топливной системы осуществляют предварительную подкачку направляющей-распределителя для топлива, причем предварительная подкачка, включает в себя этап, на котором приводят в действие топливный насос для подкачки направляющей-распределителя для топлива, когда водительская дверь транспортного средства открывается до того, как принят водительский запрос перезапуска; и
в ответ на указание ухудшения работы топливной системы, запрещают предварительную подкачку и приводят в действие топливный насос для подкачки направляющей-распределителя для топлива после того, как принят запрос перезапуска водителя транспортного средства или запрос включения зажигания.
В одном из примеров осуществления способа продолжительность времени предварительной подкачки в ответ на указание отсутствия ухудшения работы топливной системы является более короткой, чем продолжительность времени подкачки в ответ на указание ухудшения работы топливной системы.
В одном из примеров осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором во время остановки двигателя или работы двигателя обновляют оцененный состав топлива на основании каждого из давления в топливном баке, температуры топливного бака и содержания воздуха в топливном баке.
В одном из примеров осуществления способа обновление происходит в ответ на событие дозаправки топливного бака во время состояния остановки двигателя.
В одном из примеров осуществления способа событие дозаправки топливного бака основано на изменении уровня топлива в топливном баке и/или скорости изменения давления в топливном баке.
В одном из примеров осуществления способа продолжительность времени подкачки и/или предварительной подкачки основана на обновленном составе топлива.
В одном из примеров двигатель может эксплуатироваться на газообразном топливе, таком как LPG, которое доставляется в двигатель из выделенной топливной системы. Во время состояния остановки двигателя, электронный контроллер системы двигателя может временно включаться или «переводиться в активное состояние» для выполнения одной или более процедур обнаружения утечки. Диагностические процедуры могут выполняться, чтобы идентифицировать наличие больших утечек, а также малых утечек в топливной системе. Например, контроллер может включаться на первую, более кратковременную продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен, и может контролироваться изменение давления в топливном баке и давления направляющей-распределителя для топлива. Если разность давлений между давлением направляющей-распределителя для топлива и давлением в топливном баке является меньше, чем пороговое значение, по истечении кратковременной продолжительности времени, большая утечка в топливной системе может быть обнаружена. Контроллер также может включаться на вторую, более долговременную продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен, и может контролироваться изменение давления в направляющей-распределителе для топлива. Если давление направляющей-распределителя для топлива снижается по направлению к барометрическому давлению, малая утечка в топливной системе может быть обнаружена.
Если не обнаружено ухудшение работы топливной системы, то операция предварительной подкачки может разрешаться при последующем перезапуске двигателя. В этом отношении, в ответ на открывание водительской двери транспортного средства и в ожидании предстоящего запроса перезапуска двигателя, топливный насос может эксплуатироваться для подкачки направляющей-распределителя для топлива. В сравнении, если идентифицировано ухудшение работы топливной системы, операция предварительной подкачки может запрещаться. В этом отношении, направляющая-распределитель для топлива может подкачиваться только после того, как запрос на перезапуск двигателя принят от водителя. Дополнительно, подкачка может выполняться в течение более долговременной продолжительности времени в отсутствие точных данных давления направляющей-распределителя для топлива, чтобы предотвратить недостаточную подкачку направляющей-распределителя для топлива.
Следует понимать, что газообразное топливо, упоминаемое в материалах настоящего описания, является топливом, которое является газообразным в атмосферных условиях, но может быть в жидком виде, в то время как под высоким давлением (в особенности, выше давления насыщения) в топливной системе. То есть, топливо может быть в жидкой форме до тех пор, пока не впрыскивается.
Таким образом, пусковые качества двигателя могут улучшаться при работе на газообразном топливе, даже в присутствии утечек топливной системы. Посредством запрета предварительной подкачки в ответ на присутствие утечки топливной системы, проблемы, связанные с недостаточной подкачкой направляющей-распределителя для топлива, могут снижаться. В дополнение, посредством предоставления возможности выполнять обнаружение утечки в условиях остановки двигателя, может достигаться более точное указание ухудшения работы топливной системы. В общем и целом, может улучшаться производительность двигателя.
Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются в отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании изобретения. Не предполагается идентификация ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы двигателя, выполненной с возможностью работать на газообразном топливе.
Фиг. 2 показывает примерную диаграмму последовательности состояний для перехода между разными состояниями работы системы двигателя по фиг. 1.
Фиг. 3 показывает примерную блок-схему последовательности этапов осуществления способа для идентификации утечек топливной системы и регулировки операции подкачки в ответ на идентификацию утечки.
Фиг. 4-6 показывают примерные процедуры обнаружения утечки.
Фиг. 7 показывает примерную регулировку для операции подкачки в ответ на указание утечки топливной системы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предложены способы работы одно- или многотопливной системы двигателя, использующей газообразное топливо, такой как система по фиг. 1. Контроллер может быть выполнен с возможностью осуществлять переход между состояниями работы двигателя и остановки двигателя, и выполнять одну или более диагностических процедур на основании состояния двигателя (фиг. 2-3), чтобы идентифицировать наличие утечек в топливной системе. Например, контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять диагностические процедуры при отключенном двигателе, такие как процедуры по фиг. 4-5, чтобы идентифицировать большие или малые утечки в топливной системе. Подобным образом, контроллер может выполнять диагностическую процедуру при работающем двигателе, такую как процедура по фиг. 6. На основании указания ухудшения работы, операция предварительной подкачки при последующем перезапуске двигателя может регулироваться. Примерная регулировка для операции предварительной подкачки показана на фиг. 7. Посредством запрета предварительной подкачки в ответ на утечку топливной системы, могут уменьшаться случаи, когда двигатель глохнет вследствие недостаточной подкачки направляющей-распределителя для топлива.
Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы 6 транспортного средства. Система 6 транспортного средства включает в себя систему 8 двигателя, систему 14 управления и топливную систему 18. Система 8 двигателя может включать в себя двигатель 10, имеющий множество цилиндров 30. Двигатель 10 включает в себя впуск 23 двигателя и выпуск 25 двигателя. Впуск 23 двигателя включает в себя дроссель 62, связанный по текучей среде с впускным коллектором 44 двигателя через впускной канал 42. Выпуск 25 двигателя включает в себя выпускной коллектор 48, ведущий в выпускной канал 35, который направляет отработавшие газы в атмосферу после прохождения через устройство 70 контроля выброса. Следует понимать, что другие компоненты могут быть включены в двигатель, такие как разнообразные клапаны и датчики. Топливная система 18 может включать в себя один или более топливных баков. В изображенном примере, топливная система является однотопливной системой, включающей в себя топливный бак 20, выполненный с возможностью хранения газообразного топлива и подачи топлива в двигатель 10 через магистраль 50 подачи топлива и направляющую-распределитель 52 для топлива. В качестве используемого в материалах настоящего описания, газообразное топливо указывает ссылкой на топливо, которое является газообразным в атмосферных условиях, но которое может храниться и доставляться в двигатель в жидком виде (под давлением выше давления насыщения, как конкретизировано ниже). Топливная система 18 дополнительно включает в себя магистраль 51 возврата топлива между топливным баком 20 и форсунками 66 направляющей-распределителя 52 для топлива, так чтобы неиспользованное топливо могло возвращаться. Газообразное топливо может храниться в топливном баке 20 под давлением насыщения. Дополнительно, когда топливная система 18 сконфигурирована в качестве системы впрыска в жидкой фазе (LPI), как изображено в данном примере, газообразное топливо доставляется в направляющую-распределитель для топлива под повышенным давлением. В одном из примеров, газообразное топливо может быть топливом из сжатого природного газа (топливом CNG) или топливом из сжиженного нефтяного газа (топливом LPG). В материалах настоящего описания, в примере системы впрыска в жидкой фазе, когда хранится под давлением насыщения, и наряду с тем, что доставляется по топливной магистрали и направляющей-распределителю для топлива под высоким давлением, топливо может быть в жидкой форме. Однако, когда впрыскивается в двигатель через форсунки в камеру сгорания под более низким давлением (например, в топливоподготовку более низкого давления в двигателе), топливо может переходить в газообразную форму (например, испаряться). Посредством поддержания топлива под более высоким давлением и в жидкой форме во время доставки по топливной магистрали и в направляющую-распределитель для топлива может облегчаться дозирование газообразного топлива. Различные компоненты топливной системы, такие как различные клапаны, регуляторы давления, фильтры и датчики, могут быть соединены с магистралью 50 подачи и магистралью 51 возврата топлива, как описано ниже.
Несмотря на то, что топливная система 18 изображена в материалах настоящего описания в качестве однотопливной системы, в альтернативных вариантах осуществления, топливная система 18 может быть многотопливной системой, включающей в себя один или более дополнительных топливных баков для доставки других видов топлива, имеющих иные химические и физические свойства, в двигатель по выделенным топливным магистралям (не показаны). Например, газообразное топливо в топливном баке 20 может быть первым топливом (например, топливом LPG), и топливная система может включать в себя второе жидкое топливо (например, бензин, топливо с диапазоном концентраций спиртов, различные бензин-этаноловые топливные смеси, такие как E10, E85 и их комбинации). В качестве используемого в материалах настоящего описания, жидкое топливо указывает ссылкой на топливо, которое является жидким в атмосферных условиях, и которое может храниться в топливном баке и доставляться по направляющей-распределителю для топлива в качестве жидкости при атмосферных условиях.
В одном из примеров, где газообразное топливо является топливом LPG, состав топлива может меняться. Например, состав может меняться на основании источника топлива (например, страны происхождения, страны потребления, и т.д.), а также специфичного применения топлива. Например, в Австралии, топливо LPG включает в себя 5 основных составляющих, а именно, пропан, пропен, n-бутан, i-бутан и бутены. Отличающиеся виды топлива LPG могут иметь отличающиеся соотношения различных составляющих. Поскольку состав топлива оказывает влияние на различные физические и химические свойства топлива (например, плотность топлива, давление насыщения, октановое число, и т.д.), которые, в свою очередь, оказывают влияние на работу двигателя (например, величину и установку момента впрыска топлива, подавление детонации, и т.д.), точная оценка состава топлива требуется при использовании LPG в качестве автомобильного топлива. Составы топлива LPG могут оцениваться или логически выводиться на основании данных давления и температуры в топливном баке. По существу, данные топливного бака дают возможность оценки только двух компонентов. Таким образом, в целях оценки состава, составляющие топлива LPG пропан и пропен группируются вместе (совместно названы «пропаном») наряду с тем, что группируются вместе составляющие топлива LPG n-бутан и i-бутан (совместно названы «бутаном»). Процентное содержание бутенов в топливах LPG может быть относительно низким, и может считаться незначительным для целей оценки состава. Примерные составы LPG в Австралии могут включать в себя диапазон соотношений пропана с бутаном, меняющихся от 40/60 до 100/0 (пропан/бутан). Как конкретизировано в материалах настоящего описания, один из примерных способов оценки состава может включать в себя, вслед за событием дозаправки топливного бака и/или когда удовлетворены выбранные условия выборки отсчетов, обновление оцененного состава топлива. Операции двигателя затем могут регулироваться на основании обновленной оценки состава топлива. Если условия работы не дают возможности точного обновления состава топлива (например, не удовлетворены выбранные условия выборки отсчетов), операции двигателя могут регулироваться на основании необновленной (или самой последней) оценки состава топлива. К тому же, операции двигателя могут регулироваться (например, с поправочным коэффициентом) для компенсации отсутствия самой последней оценки состава топлива.
Топливо может доставляться из топливного бака 20 на форсунки двигателя 10, такие как примерная форсунка 66, через направляющую-распределитель 52 для топлива. Несмотря на то, что показана только одна форсунка 66, дополнительные форсунки предусмотрены для каждого цилиндра 30. В одном из примеров, где топливная система 18 включает в себя систему непосредственного впрыска, форсунка 66 может быть сконфигурирована в качестве топливной форсунки непосредственного впрыска. В альтернативном варианте осуществления топливная система 18 может включать в себя систему впрыска топлива во впускной канал, в которой форсунка 66 может быть сконфигурирована в качестве топливной форсунки впрыска во впускной канал. В, кроме того, еще других вариантах осуществления каждый цилиндр может включать в себя одну или более форсунок, в том числе, форсунку непосредственного впрыска и форсунку впрыска во впускной канал.
Топливный бак 20 может дозаправляться газообразным топливом через заправочное отверстие 54, которое может включать в себя фильтр для фильтрации топлива (например, сжатого жидкого варианта газообразного топлива) перед принятием на хранение.
Заправочное отверстие также может быть соединено с обратным клапаном 55, чтобы гарантировать корректный поток топлива из заправочного отверстия 54 в топливный бак 20. Датчик 57 уровня топлива (в материалах настоящего описания указывается ссылкой как передатчик уровня топлива), соединенный с топливным баком 20, может предоставлять указание уровня жидкости топлива в баке в систему 14 управления. В одном из примеров датчик 57 уровня топлива может содержать поплавок, подключенный к переменному резистору. В качестве альтернативы, могут использоваться другие типы датчиков уровня топлива. Датчик давления в топливном баке или преобразователь 102 давления также может быть соединен с топливным баком 20, чтобы предоставлять оценку давления в топливном баке в систему 14 управления. Подобным образом, датчик 103 температуры топливного бака может быть соединен с топливным баком 20, чтобы предоставлять оценку температуры топливного бака в систему 14 управления. Несмотря на то, что датчик 102 давления и датчик 103 температуры топливного бака показаны соединенными с топливным баком 20, они в качестве альтернативы могут быть соединены с магистралью 50 подачи топлива. По выбору, дополнительные датчики давления и температуры могут быть соединены с магистралью 51 возврата топлива.
Топливный бак 20 может включать в себя топливный насос 58 (или модуль топливного насоса) для накачки топлива под более высоким давлением в топливную магистраль 50. В одном из примеров топливный насос 58 может быть односторонним насосом переменного объема. В некоторых вариантах осуществления топливный насос дополнительно может быть соединен с регулятором 34 давления, чтобы давать возможность контроля давления. Например, топливный насос может быть выполнен с возможностью повышать давление топлива, накачиваемого из топливного бака, а регулятор 34 давления может быть подогнан, чтобы регулировать давление направляющей-распределителя для топлива до 5 бар выше давления в баке. В некоторых вариантах осуществления топливный насос 58 также может быть соединен с обратным клапаном, чтобы гарантировать корректный поток топлива из топливного бака в топливную магистраль.
Топливо может доставляться топливным насосом 58 в топливную магистраль 50 через отсечной клапан 32 бака и отсечной клапан 35 направляющей-распределителя для топлива и регулятор 34 давления. Открывание и закрывание отсечного клапана 32 бака может контролировать поступление топлива из топливного бака 20 в магистраль 50 подачи топлива наряду с тем, что открывание и закрывание отсечного клапана 35 направляющей-распределителя для топлива может контролировать поступление топлива в направляющую-распределитель 52 для топлива. В одном из примеров один или более из отсечного клапана бака и отсечного клапана направляющей-распределителя могут быть двухпозиционным электромагнитным клапаном, который открывается в ответ на указание водителя транспортного средства, что он желает эксплуатировать двигатель на газообразном топливе. Регулятор 34 давления расположен ниже по потоку от топливного бака 20 и направляющей-распределителя 52 для топлива, чтобы регулировать давление направляющей-распределителя для топлива (FRP) между направляющей-распределителем для топлива и форсункой 66 при заданном давлении выше давления в баке, таком как на 5 бар выше давления в баке. Если давление направляющей-распределителя для топлива поднимается выше заданного давления, регулятор 34 позволяет обратное сообщение в топливный бак через магистраль 51 возврата топлива, для того чтобы снижать давление направляющей-распределителя для топлива. Если давление направляющей-распределителя для топлива является меньше заданного давления, регулятор 34 блокирует сообщение с магистралью 51 возврата топлива. Как конкретизировано ниже, дополнительная обводная обратная магистраль 65 снабжена клапаном 56 сброса давления (или обводным электромагнитным клапаном), который также избирательно позволяет сообщение между направляющей-распределителем для топлива и топливным баком через магистраль 51 возврата топлива. В одном из примеров регулятор 34 давления может быть электронным регулятором давления, включающим в себя механический регулятор 38 давления, клапан 36 направляющей-распределителя для топлива и электронный компонент 40 обратной связи.
Следует понимать, что, в некоторых вариантах осуществления, нежели регулятор давления и обводной соленоид, альтернативный подход скорее может включать в себя электромагнитный клапан переменного потока высокого давления, в котором электромагнитный клапан контролируется давлением регулятора к требуемому давлению направляющей-распределителя после запуска двигателя и до остановки двигателя.
Клапан 36 направляющей-распределителя для топлива может быть электромагнитным клапаном с управляемым рабочим циклом. По существу, поскольку отсечные клапаны бака и направляющей-распределителя расположены на стороне более высокого давления регулятора 34 давления, отсечные электромагнитные клапаны направляющей-распределителя для топлива и топливного бака могут указываться ссылкой как электромагнитные клапаны высокого давления наряду с тем, что клапан 36 направляющей-распределителя для топлива, расположенный ниже по потоку от регулятора, в магистрали 51 возврата, может указываться ссылкой как электромагнитный клапан низкого давления. Фильтр 39 также может быть расположен на стороне высокого давления магистрали 50 подачи топлива. Электронный компонент 40 обратной связи может принимать входной сигнал касательно текущего давления направляющей-распределителя для топлива с датчика 104 давления направляющей-распределителя для топлива и соответственно регулировать рабочий цикл клапана 36 направляющей-распределителя для топлива, чтобы тем самым регулировать открывание клапана. Электронный компонент 40 обратной связи также может регулировать рабочий цикл клапана 36 направляющей-распределителя для топлива на основании входных данных касательно текущей температуры направляющей-распределителя для топлива, принятой с датчика 105 температуры направляющей-распределителя для топлива.
В одном из примеров топливный бак 20 может хранить газообразное топливо в диапазоне давлений 10-700 бар (например, 0-100 фунтов на квадратный дюйм для топлива LNG, 500 фунтов на квадратный дюйм для топлива ANG, 3000-6000 фунтов на квадратный дюйм, или 250 бар, для топлива CNG, 1,80-25,5 бар для топлива LPG и 5000-10000 фунтов на квадратный дюйм для водородного топлива) наряду с тем, что регулятор 34 давления может регулировать давление направляющей-распределителя для топлива в фиксированном диапазоне 10-40 бар (например, 2-10 бар для топлива CNG и 5 бар (как указано ссылкой в отношении давления в магистрали 51 возврата, а отсюда, также топливном баке) для топлива LPG). В материалах настоящего описания, механический регулятор может регулировать давление в топливной магистрали до 5 бар наряду с тем, что электромагнитный клапан с управляемым рабочим циклом дополнительно может регулировать давление между 5 и 10 бар. Несмотря на то, что вышеприведенный пример предлагает регулирование до 5 бар выше давления в баке, в альтернативных вариантах осуществления, давление может регулироваться в пределах 2-10 бар выше давления в баке.
Следует понимать, что, несмотря на то, что изображенный вариант осуществления показывает регулятор 34 давления в качестве электронного регулятора, в альтернативных вариантах осуществления, регулирование давления может выполняться только посредством механического регулятора 38 давления, при этом, клапан 36 направляющей-распределителя для топлива может быть сконфигурирован в качестве более простого двухпозиционного электромагнитного клапана без электронной обратной связи. Однако, посредством включения в состав входного сигнала электронной обратной связи, регулирование давления может достигаться в варианте осуществления электронного регулятора посредством использования меньшего (например, относительно менее точного) механического регулятора.
Топливная система 18 дополнительно может включать в себя клапан 56 (или соленоид) сброса давления в обводной магистрали 65 для предоставления возможности сброса давления. Более точно, закрытый клапан 56 сброса давления может избирательно открываться в ответ на повышенные давления направляющей-распределителя для топлива для понижения давления направляющей-распределителя для топлива в направляющей-распределителе 52 для топлива до приблизительно значения давления в баке. В качестве одного из примеров, где регулятор 34 давления выполнен с возможностью регулировать давление газообразного топлива до 5 бар, клапан 56 сброса давления может открываться в ответ на условие избыточного давления направляющей-распределителя для топлива. Посредством выпускания топлива во время повышенных давлений направляющей-распределителя для топлива, повреждение компонентов от длительного подвергания повышенным давлениям направляющей-распределителя для топлива может быть уменьшено. В дополнение, клапан 56 сброса давления может давать регулятору 34 давления возможность быть обходным, с тем чтобы содействовать подкачке топливной системы. Например, клапан 56 сброса давления может открываться при давлениях ниже заданного давления выпускания регулятора давления, чтобы давать повышенному кипению топлива во время/после остановки двигателя возможность быстро удалять тепло с форсунок и направляющей-распределителя для топлива, и лучше охлаждать топливную систему. Например, после остановки двигателя, клапан сброса давления может открываться (предоставляя возможность сообщения из направляющей-распределителя для топлива обратно в топливный бак), чтобы преимущественно осуществлять охлаждение с использованием скрытого тепла испарения топлива для охлаждения направляющей-распределителя для топлива, а затем, как только топливо охлаждено ниже пороговой температуры, клапан сброса давления может закрываться для наращивания давления направляющей-распределителя, чтобы дать большему количеству топлива возможность находиться в жидком состоянии в направляющей-распределителе для топлива, даже при повышенных температурах топлива. Открывание клапана сброса давления, кроме того, может давать возможность улучшенной продувки паров во время запуска двигателя.
Газообразные виды топлива, такие как LPG, могут находиться под влиянием изменений давления и температуры. Например, когда хранится или доставляется в жидкой форме, жидкое топливо в топливной магистрали может испаряться под влиянием тепла, давления и температуры. Эффект испарения также может меняться на основании состава топлива LPG. В системе впрыска в жидкой фазе (LPi) (как показано на фиг. 1), впрыскиваемая масса дозируется как жидкость. Пары в топливных магистралях могут в значительной степени замещать жидкость и ухудшать перезапуски двигателя вследствие потенциально неправильного снабжения топливом. Так как отношение объемов пара к жидкости у LPG приблизительно имеет значение 270:1, пары в топливной магистрали и направляющей-распределителе должны продуваться перед запуском двигателя, чтобы гарантировать точную впрыскиваемую массу топлива, а отсюда, качество запуска. Для улучшения времен перезапуска двигателя и осуществления быстрого запуска, в ответ на запрос работы двигателя на газообразном топливе в жидкой фазе, топливный насос и электромагнитные клапаны могут эксплуатироваться для подкачки направляющей-распределителя для топлива. В материалах настоящего описания, топливный насос может повышать давление в направляющей-распределителе для топлива, так что жидкое топливо может быть стабильным при повышенной температуре направляющей-распределителя для топлива.
В некоторых системах двигателя, дополнительные улучшения по временам перезапуска могут достигаться предварительной подкачкой направляющей-распределителя для топлива. В этом отношении, даже до того, как запрос приведения в действие двигателя принят от водителя транспортного средства, и до того, как двигатель подвергается проворачиванию коленчатого вала, топливный насос задействуется для подкачки направляющей-распределителя для топлива. Например, со ссылкой на систему транспортного средства по фиг. 1, система 6 транспортного средства может включать в себя одну или более дверей, в том числе, водительскую дверь 90, через которую водитель может проникать в кабину транспортного средства. Водительская дверь может быть дополнительно присоединена к датчику 92 открывания дверей, чтобы давать указание касательно состояния водительской двери («driver_door»). В ответ на открываемую водительскую дверь (или оставленную приоткрытой), указание «приоткрытой водительской двери» может выдаваться датчиком 92 открывания двери в систему 14 управления. В ответ на принятое указание «приоткрытой водительской двери», система управления может избирательно инициировать работу топливного насоса и соленоида, так что, к тому моменту времени, когда водитель будет в кабине и запросит эксплуатацию двигателя, топливная система уже будет залита газообразным топливом в жидкой фазе, и двигатель готов подвергаться проворачиванию коленчатого вала и перезапускаться. В материалах настоящего описания, в ожидании неизбежного запроса перезапуска двигателя (основанного на открываемой водительской двери), топливный насос запускается, чтобы продувать топливную систему от паров и возвращать их в бак даже до того, как водитель транспортного средства включил ключ замка зажигания или нажал кнопку запуска двигателя. Как результат, направляющая-распределитель для топлива может иметь достаточное количество жидкого топлива ко времени, когда водитель запрашивает запуск двигателя. В качестве примера, операции предварительной подкачки могут снижать времена перезапуска двигателя на 8 секунд.
Несмотря на то, что фиг. 1 показывает датчик открывания двери, присоединенный к водительской двери, следует понимать, что могут использоваться альтернативные датчики открывания двери. Например, может использоваться датчик водителя на или для сиденья транспортного средства. Датчик может быть соединен с активной системой пристегивания к креслам, которая определяет, присутствует ли водитель или пассажир на сиденье водителя. В качестве альтернативы, датчик может быть датчиком сиденья. Кроме того, могут использоваться другие датчики. Независимо от природы датчика открывания дверей, система 14 управления транспортным средством может использовать указание с датчика открывания дверей, чтобы активировать подкачку топлива (или предварительную подкачку), чтобы гарантировать, что двигатель готов запуститься, когда водитель находится в автомобиле. Это также помогает снижать беспорядочную подкачку, которая, в ином случае, ненужным образом увеличивала бы электрические нагрузки транспортного средства и приводила бы к требованию о большей аккумуляторной батарее или генераторе переменного тока.
Операции подкачки (или предварительной подкачки) могут регулироваться на основании оцененного состава топлива (например, отношения пропана к бутану, и т.д.), с тем чтобы компенсировать эффект испарения топлива. Подобным образом, операции подкачки также могут регулироваться на основании условий окружающей среды, таких как температура, влажность или барометрическое давление окружающей среды. В одном из примеров надлежащие датчики температуры, давления и/или влажности могут быть соединены с системой транспортного средства в местоположении в сообщении с окружающим воздухом (например, снаружи транспортного средства, системы впуска воздуха транспортного средства, и т.д.). В качестве одного из примеров, система 6 транспортного средства показана включающей в себя датчик 94 температуры для предоставления оценки температуры окружающей среды (T_amb) в систему 14 управления.
По существу, если есть утечка или нарушение в топливной системе, может возникать недостаточная подкачка направляющей-распределителя для топлива. Более точно, автоматически инициируемая операция предварительной подкачки может завершаться без поддержания давления направляющей-распределителя для топлива в достаточной мере, чтобы удерживать топливо в жидком состоянии. В дополнение, в присутствии утечки топливной системы, оцененное давление направляющей-распределителя для топлива может не быть высоко достоверным. Недостаточная подкачка направляющей-распределителя для топлива может приводить к ухудшению производительности двигателя и даже случаям, когда двигатель глохнет во время последующего перезапуска двигателя. Для уменьшения проблем, связанных с недостаточной подкачкой, контроллер двигателя (такой как модуль управления силовой передачей системы управления) может периодически переводиться в активное состояние или включаться во время условий остановки двигателя, чтобы контролировать условия в топливном баке и направляющей-распределителе для топлива, и определять, если утечка или нарушение в топливной системе. Как конкретизировано в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 3-6, контроллер может переводиться в активное состояние, чтобы контролировать изменения давления в топливном баке и давления направляющей-распределителя для топлива за кратковременную продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен, и идентифицировать большие утечки в топливной системе на основании разности давлений (например, абсолютной разности давлений или отношения давлений) за кратковременную продолжительность времени. Контроллер также может переводиться в активное состояние, чтобы контролировать изменения давления в топливном баке и давления направляющей-распределителя для топлива за долговременную продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен, и идентифицировать малые утечки в топливной системе на основании разности давлений (например, абсолютной разности давлений или отношения давлений) за долговременную продолжительность времени. Дополнительно еще, контроллер может контролировать изменения давления в топливном баке и давления направляющей-распределителя для топлива за некоторую продолжительность времени, в то время как двигатель работает, чтобы идентифицировать утечки топливной системы. Если обнаружена утечка, контроллер может запрещать предварительную подкачку. Более точно, контроллер может инициировать подкачку только после приема запроса перезапуска двигателя от водителя транспортного средства. Чтобы дополнительно дать возможность достаточным давлениям направляющей-распределителя для топлива и фазовому состоянию топлива быть достигнутым, контроллер может увеличивать продолжительность времени подкачки в ответ на указание ухудшения работы топливной системы.
Таким образом, полная подкачка может лучше задействоваться, и пусковые качества двигателя даже в присутствии утечки топливной системы могут улучшаться. По существу, поскольку диагностика при отключенном двигателе выполняется, когда давление направляющей-распределителя для топлива системы изолировано от бака, в то время как двигатель «отключен», никакое топливо не может вытекать из бака в направляющую-распределитель для топлива. Таким образом, даже малая утечка газа из топливных магистралей и направляющей-распределителя для топлива может оказывать существенно большее воздействие на давление, делая диагностику «утечки» более точной и достоверной. Наоборот, когда двигатель является работающим, система всегда пополняется топливом, так как работает насос, и клапаны открыты. Во время таких условий, может быть очень трудным выявлять малую утечку. Как результат, точность и достоверность диагностики, выполняемой, в то время как работает двигатель (то есть, диагностика при включенном двигателе), могут снижаться.
Как проиллюстрировано в материалах настоящего описания, диагностика при работающем двигателе может выполняться в дополнение к диагностике при отключенном двигателе для дополнительного обоснования результатов проверки. Например, проверка целостности при работающем двигателе, конкретизированная в материалах настоящего описания на фиг. 6 (Test_3), может предоставлять указание состояния проблемы внутренней клапанной системы, насоса или регулятора, которые делали бы недействительными результаты проверок целостности при отключенном двигателе (то есть, Test_1 и Test_2, конкретизированных на фиг. 4-5). Таким образом, эта проверка также может запрещать операцию подкачки (или «предварительной подкачки») при приоткрытой двери без включенного зажигания.
Система 14 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 16 (различные примеры которых описаны в материалах настоящего описания) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 81 (различные примеры которых описаны в материалах настоящего описания). В качестве одного из примеров, датчики 16 могут включать в себя датчик 124 MAP и датчик 125 MAF на впуске, датчик 126 отработавших газов, датчик 127 температуры, расположенный на выпуске, датчик 94 давления окружающего воздуха, датчики 103 и 105 температуры соответственно в топливном баке и направляющей-распределителе для топлива, датчики 102 и 104 давления соответственно в топливном баке и направляющей распределителе для топлива, датчик 92 открывания двери, датчик 57 уровня топлива, и т.д. Другие датчики, такие как датчики давления, температуры, уровня топлива, соотношения воздух/топливо и состава, могут быть соединены в различных местоположениях с системой 6 транспортного средства. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы могут включать в себя топливный насос 58, топливные форсунки 66, электромагнитные клапаны 32 и 36, регулятор 34 давления и дроссель 62. Система 14 управления может включать в себя контроллер 12. Контроллер может принимать входные данные с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании инструкции или кода, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедурам. Примерные процедуры управления описаны в материалах настоящего описания в отношении фиг. 3-6.
Далее, с обращением к фиг. 2, показана диаграмма 200 последовательности состояний для идентификации разных состояний работы системы двигателя по фиг. 1 и для перехода между ними.
В качестве примера, диаграмма 200 состояний может использоваться в качестве части процедуры, такой как процедура по фиг. 3, чтобы определять, какую диагностическую процедуру выбрать, и когда инициировать процедуру.
Диаграмма 200 состояний отражает разные рабочие состояния системы двигателя. Различные рабочие состояния могут соответствовать рабочим состояниям, когда двигатель отключен, или когда двигатель работает. Дополнительно, при различных состояниях, контроллер двигателя (например, модуль управления силовой передачей, PCM) может вводиться в работу (в материалах настоящего описания также указывается ссылкой как «приведение в действующее состояние» или «перевод в активное состояние»), или выводиться из работы (в материалах настоящего описания также указывается ссылкой как «перевод в неактивное состояние»).
Первое рабочее состояние (PCM_NOT_ALIVE) изображено на элементе 202 диаграммы. Во время этого состояния, двигатель может отключаться (или отключаться от питания), и контроллер (PCM) может быть отключенным (не действующим). В ответ на сигнал 203 перевода в активное состояние PCM, состояние двигателя может подвергаться переходу в начальное состояние 204 (LPG_PRS_TST_INITIAL). В одном из примеров, контроллер может переводиться в активное состояние по истечении определенной продолжительности времени после того, как был остановлен двигатель. Например, контроллер может переводиться в активное состояние через 6 минут после остановки. В альтернативном примере контроллер может переводиться в активное состояние и поддерживаться введенным в работу в течение выбранной продолжительности времени после остановки двигателя. Например, контроллер может переводиться в активное состояние и поддерживаться введенным в работу (или с включенным питанием) в течение 15 минут после остановки. В еще одном другом примере контроллер может переводиться в активное состояние событием, таким как событие «открывания двери». В начальном состоянии 204, система двигателя может инициализироваться по переводу в активное состояние PCM. Различные переменные состояния системы затем могут считываться из энергонезависимой памяти (ЭНП) контроллера.
Система может переходить из начального состояния 204 в состояние 206 нормального испытания (LPG_PRS_TST_NORMAL), если удовлетворены выбранные условия 205 входа. Состояние 206 нормального испытания может соответствовать состоянию, в котором ключ зажигания не включен, но PCM является действующим. В этом состоянии, система решает, будут ли выполняться различные проверки обнаружения утечки, и если так, когда они будут выполняться. Условия 205 входа для входа в состояние 206 нормального состояние включают в себя каждое из отключения зажигания, не работающий в настоящее время топливный насос, разрешенной (или не запрещенной) операции предварительной подкачки по приоткрытой двери, нахождение в рабочем состоянии всех основных датчиков топлива (например, датчика температуры, датчика давления, датчика уровня топлива, и т.д., топливного бака) и удовлетворения предварительных условий работы двигателя. Предварительные условия работы двигателя могли предварительно контролироваться и сохраняться в контроллере, в то время как система двигателя была в состоянии 208 прекращения испытания (описанном ниже). Чтобы удостовериться, что условия работы двигателя были удовлетворены, ЭНП может подвергаться доступу, чтобы определять, был ли установлен флаг, указывающий, что «были удовлетворены условия работы двигателя», во время состояния 208 прекращения испытания.
Из состояния 206 нормального испытания, система может переходить к выполнению одной или более проверок целостности топливной системы, при этом обнаруживаются утечки топливной системы. Таковые могут включать в себя первую ускоренную проверку 214 целостности при отключенном двигателе (Test_1) и вторую длительную проверку 216 целостности при отключенном двигателе (Test_2). В некоторых вариантах осуществления, как конкретизировано на фиг. 3, первая ускоренная проверка 214 может выполняться до второй длительной проверки 216. То есть, условия испытания для первой ускоренной проверки могут подтверждаться перед инициированием первой ускоренной проверки, а после завершения первой ускоренной проверки, условия испытания для второй длительной проверки могут подтверждаться перед инициированием второй длительной проверки. В альтернативных примерах две проверки могут инициироваться одновременно, или только одна из двух проверок может выполняться на основании условий работы двигателя.
Ускоренная проверка 214 при отключенном двигателе может инициироваться при подтверждении условий 213 входа в ускоренную проверку. Таковые могут включать в себя подтверждение, что двигатель был отключен в течение первой пороговой продолжительности времени t1 (например, более чем 360 секунд), и что Test_1 еще не был выполнен. Первая пороговая продолжительность времени может синхронизироваться по таймеру управления ускоренной проверкой. Если условия 213 входа удовлетворены, инициируется ускоренная проверка 214 при отключенном двигателе. Как конкретизировано на фиг. 4, проверка контролирует условия давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке и возвращает результат на основании абсолютной разности давления между двумя оцененными давлениями относительно порогового значения (например, 12 фунтов на квадратный дюйм). Результат сохраняется в качестве параметра в ЭНП контроллера. В одном из примеров сохраненный параметр может быть указанием, что ускоренная проверка была пройдена (например, посредством индикации или флага, обозначающего «1»), то есть, не было обнаружено утечки топливной системы, если разность является большей, чем пороговое значение. В качестве альтернативы, сохраненный параметр может указывать, что ускоренная проверка претерпела неудачу (например, посредством индикации или флага, обозначающего «-1»), то есть, была обнаружена большая утечка в топливной системе, если разность является меньшей, чем пороговое значение. По завершению ускоренной проверки 214, надлежащий флаг «завершения ускоренной проверки» может быть установлен так, что ускоренная проверка блокируется до следующего цикла работы-останова двигателя. Дополнительно, после завершения ускоренной проверки, система двигателя может возобновлять состояние 206 нормального испытания.
По завершению ускоренной проверки 214 при отключенном двигателе (или независимо от ускоренной проверки 214), длительная проверка 216 при отключенном двигателе может инициироваться по подтверждению условий 215 входа в длительную проверку. Таковые могут включать в себя подтверждение, что двигатель был отключен в течение второй пороговой продолжительности времени, которая является более долговременной, чем первая пороговая продолжительность времени ускоренной проверки двигателя, и что Test_2 еще не был выполнен. Вторая пороговая продолжительность времени может синхронизироваться по таймеру управления длительной проверкой. Например, может подтверждаться, что двигатель был отключен в течение более чем 6 часов, но меньше, чем 5 суток. Если условия 215 входа удовлетворены, инициируется длительная проверка 216 при отключенном двигателе. Как конкретизировано на фиг. 5, проверка контролирует условия давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке и возвращает результат на основании сравнения между оцененным давлением направляющей-распределителя для топлива относительно барометрического давления. Результат сохраняется в качестве параметра в ЭНП контроллера. В одном из примеров сохраненный параметр может быть указанием, что длительная проверка была пройдена (например, посредством индикации или флага, обозначающего «1»), то есть, не было обнаружено утечки топливной системы, если давление направляющей-распределителя для топлива является большим, чем барометрическое давление на пороговую величину. В качестве альтернативы, сохраненный параметр может указывать, что длительная проверка претерпела неудачу (например, посредством индикации или флага, обозначающего «-1»), то есть, была обнаружена малая утечка в топливной системе, если давление направляющей-распределителя для топлива является меньше, чем барометрическое давление, на пороговую величину. По завершению длительной проверки 216, надлежащий флаг «завершения длительной проверки» может быть установлен так, что длительная проверка блокируется до следующего цикла работы-останова двигателя. Дополнительно, после завершения длительной проверки, система двигателя может возобновлять состояние 206 нормального испытания.
Возвращаясь в начальное состояние 204 испытания, система двигателя, в качестве альтернативы, может переходить из начального состояния 204 испытания в состояние 208 прекращения испытания (LPG_PRS_TST_SHUTDOWN), если были удовлетворены условия 209 входа. Условия 209 входа могут включать в себя подтверждение, что двигатель был запущен, и он является работающим. В состоянии прекращения испытания, условия двигателя контролируются, чтобы определять, должны ли выполняться проверки при отключенном двигателе, когда двигатель будет остановлен в следующий раз. Дополнительно, когда система находится в состоянии 208 прекращения испытания, все предыдущие переменные состояния проверки могут очищаться из ЭНП, а именно, флаги выполнения проверки и показания таймера управления проверкой. В частности, в то время как в состоянии 208 прекращения испытания, система может непрерывно выполнять оценку 212, при этом, оцениваются условия двигателя во время работы и в течение кратковременной продолжительности времени после останова двигателя. Система может безусловно зацикливаться между состоянием 208 прекращения испытания и оценкой 212 в каждом цикле кода при входе в состояние 208 прекращения. То есть, «предварительные условия работы двигателя» могут контролироваться и сохраняться в контроллере, а если условия удовлетворены, может устанавливаться флаг, указывающий, что «предварительные условия работы двигателя были удовлетворены». По существу, этот флаг может использоваться для определения, были ли удовлетворены условия 205 входа для перехода между начальным состоянием 204 испытания и состоянием 206 нормального испытания. Предварительные условия работы двигателя могут считаться удовлетворенными при оценке 212 каждого из того, находится ли температура головки блока цилиндров в пределах определенного диапазона (например, между 180°F и 240°F), находится ли температура наддува коллектора в пределах определенного диапазона (например, между 20°F и 150°F), находится ли температура моторного масла в пределах определенного диапазона (например, между 100°F и 240°F), является ли разность температур между температурой направляющей-распределителя для топлива и температурой топливного бака меньшей, чем пороговое значение (например, меньшей, чем 40°F), и является ли двигатель не работающим в предохранительном режиме охлаждения. По существу, предохранительный режим охлаждения может указывать ссылкой на состояние отказа, в котором охлаждающая жидкость могла вытечь из двигателя. В этом состоянии, температуры двигателя и под капотом могут быть такими, что проверки целостности могут не выполнятся достоверно. Следует понимать, что альтернативные проверки утечки при работающем двигателе могли по выбору выполняться, в то время как двигатель является работающим, таких как Test_3 по фиг. 6.
Система может возвращаться из состояния 208 отключения в начальное состояние 204 испытания, если удовлетворены условия 210 входа. Эти условия входа могут включать в себя подтверждение, что зажигание было выключено, и что двигатель был остановлен в течение пороговой продолжительности времени (t4). В одном из примеров может подтверждаться, что двигатель был остановлен в течение по меньшей мере 60 секунд.
Таким образом, система двигателя может переходить между состояниями, чтобы определять, были ли удовлетворены условия для точного диагностирования наличия утечки/бреши топливной системы, в то время как двигатель находится в остановленном состоянии. Посредством проверки целостности топливной системы на основании изменений давлений и температур в топливной системе за продолжительность времени остановки двигателя, малые утечки и большие утечки в топливной системе могут лучше идентифицироваться и распознаваться. По существу, это может улучшать точность диагностики целостности топливной системы.
Далее, с обращением к фиг. 3, показана примерная процедура 300 для диагностирования топливной целостности топливной системы двигателя, выполненной с возможностью подачи газообразного топлива. В одном из примеров газообразное топливо является топливом LPG. По существу, одна или более проверок топливной целостности могут выполняться, в то время как двигатель является работающим, и/или в то время как двигатель остановлен. В ответ на указание ухудшения работы топливной системы на основании диагностики, выполненной во время условий остановки двигателя, операция подкачки или предварительной подкачки может регулироваться во время последующего перезапуска двигателя, регулировка основана на указании. Таким образом, может лучше задействоваться достаточная подкачка направляющей-распределителя для топлива во время перезапуска двигателя.
На этапе 302, процедура включает в себя определение, является ли работающим двигатель. По существу, диагностические процедуры, выполняемые, в то время как работает двигатель, могут отличаться от выполняемых, в то время как двигатель остановлен. В материалах настоящего описания, посредством оценки целостности топливной системы во время каждого из состояний работы двигателя и остановки двигателя, целостность топливной системы может определяться достовернее. Если двигатель не является работающим, то, на этапе 304, процедура включает в себя ввод в работу электронного контроллера на некоторую продолжительность времени. В одном из примеров, как конкретизировано со ссылкой на диаграмму состояний по фиг. 2, PCM контроллера может вводиться в работу или переводиться в активное состояние после того, как истекла пороговая продолжительность времени после остановки двигателя. В качестве альтернативы, PCM может вводиться в работу или переводиться в активное состояние непосредственно после того, как двигатель был остановлен, и поддерживаться в активном состоянии по меньшей мере в течение некоторой продолжительности времени, чтобы давать возможность выполняться диагностике утечки. После того, как диагностика утечки завершена, и если не принято указания перезапуска двигателя от водителя транспортного средства, PCM может выводиться из работы или переключаться в режим ожидания.
После ввода в работу электронного контроллера, процедура включает в себя, на этапе 306, подтверждение того, что были удовлетворены условия проверки целостности. Как конкретизировано со ссылкой на диаграмму состояний по фиг. 2, это может включать в себя подтверждение, что были подтверждены «предварительные условия работы двигателя», и дополнительно, что двигатель был остановлен в течение по меньшей мере пороговой продолжительности времени (например, по меньшей мере 360 секунд). В дополнение, может быть подтверждено, что проверки диагностики утечки еще не были выполнены. По существу, предварительные условия работы двигателя могут быть условиями, которые контролируются и подтверждаются во время ездового цикла двигателя, непосредственно предшествующего состоянию остановки двигателя. В течение такого ездового цикла, различные рабочие параметры двигателя (например, температура головки блока цилиндров, температура наддува коллектора, температура моторного масла, температура направляющей-распределителя для топлива, температура топливного бака, режим работы двигателя, и т.д.) могут оцениваться, и если они находятся в пределах требуемого диапазона, флаг, указывающий, что «предварительные условия работы двигателя были удовлетворены», может устанавливаться и сохраняться в ЭНП контроллера. В состоянии остановки двигателя, флаг может извлекаться из ЭНП и, если он указывает, что условия целостности топливной системы были удовлетворены, процедура может переходить к выполнению проверок топливной целостности при отключенном двигателе.
В частности, на этапе 308, процедура может включать в себя выполнение первой, ускоренной проверки топливной целостности при отключенном двигателе (Test_1), чтобы идентифицировать присутствие больших или крупных утечек, как дополнительно конкретизировано со ссылкой на фиг. 4. Затем, на этапе 310, процедура может включать в себя выполнение второй, длительной проверки топливной целостности при отключенном двигателе (Test_2), чтобы идентифицировать присутствие малых утечек, как дополнительно конкретизировано со ссылкой на фиг. 5. Несмотря на то, что изображенная процедура показывает вторую проверку, выполняемую только после того, как была завершена первая проверка, в альтернативных вариантах осуществления, порядок процедур может отличаться, или обе проверки при отключенном двигателе могут инициироваться одновременно. В еще других вариантах осуществления может выполняться только одна из проверок, выбор основан на условиях работы двигателя.
В одном из примеров электронный контроллер может вводиться в работу или переводиться в активное состояние на каждую из первой, более кратковременной по продолжительности времени, и второй, более долговременной по продолжительности времени, первая ускоренная проверка утечки выполняется, в то время как электронный контролер вводится в работу на первую продолжительность времени, вторая, длительная проверка утечки выполняется, в то время как электронный контроллер вводится в работу на вторую продолжительность времени. Как конкретизировано со ссылкой на процедуры по фиг. 4-5, первая, большая утечка в топливной системе может указываться на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и давлением в топливном баке, являющейся меньшей, чем первое пороговое значение, по истечении первой продолжительности времени наряду с тем, что вторая, малая утечка в топливной системе может указываться на основании разности давления направляющей-распределителя для топлива и барометрического давления, являющейся меньшей, чем второе пороговое значение, по истечении второй продолжительности времени.
На этапе 312, может определяться, была ли обнаружена утечка при любой из проверок топливной целостности при отключенном двигателе. Если нет, то на этапе 324, отсутствие ухудшения работы топливной системы может указываться посредством установки надлежащего флага. Затем, на этапе 326, в ответ на указание отсутствия ухудшения работы топливной системы, предварительная подкачка направляющей-распределителя для топлива может не запрещаться. То есть, может быть разрешена операция «предварительной подкачки по приоткрытой двери». В этом отношении, топливный насос может эксплуатироваться для подкачки направляющей-распределителя для топлива, когда водительская дверь транспортного средства открывается, до того, как принят водительский запрос перезапуска. То есть, предварительная подкачка может задействоваться в ответ на открывание двери водителем транспортного средства и до того, как водитель включает кнопку запуска двигателя или поворачивает ключ зажигания, чтобы указать, что он желает перезапустить двигатель. Посредством разрешения предварительной подкачки, когда нет ухудшения работы топливной системы, могут достигаться достаточные давления направляющей-распределителя для топлива к моменту времени, когда принят запрос перезапуска от водителя транспортного средства. По существу, это может сокращать времена перезапуска двигателя и улучшать пусковые качества двигателя на газообразном топливе.
Возвращаясь на этап 312, если утечка обнаружена на любой из первой ускоренной проверки утечки или второй длительной проверки утечки то, на этапе 314, ухудшение работы топливной системы может указываться установкой надлежащего флага или диагностического кода. Затем, на этапе 316, в ответ на указание ухудшения работы топливной системы, процедура включает в себя запрет операции предварительной подкачки по приоткрытой двери. В одном из примеров вместо предварительной подкачки, контроллер может давать операции подкачки возможность выполняться только после того, как был принять запрос перезапуска от водителя. В этом отношении, контроллер может эксплуатировать топливный насос, чтобы подкачивать направляющую-распределитель для топлива только после того, как был принят запрос включения зажигания или перезапуска водителя транспортного средства, типично, посредством использования ключа или кнопки.
В некоторых вариантах осуществления продолжительность времени предварительной подкачки в ответ на указание отсутствия ухудшения работы топливной системы может быть более кратковременной, чем продолжительность времени подкачки в ответ на указание ухудшения работы топливной системы. В материалах настоящего описания, посредством расширения продолжительности времени подкачки в ответ на указание ухудшения работы топливной системы, может лучше задействоваться достаточная подкачка направляющей-распределителя для топлива при последующем перезапуске двигателя. Типично, если операция предварительной подкачки не выполнена, подкачка по включению ключа зажигания (или подкачка по запросу прокручивания коленчатого вала) может занимать большее количество времени.
Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления при остановке двигателя контроллер может быть выполнен с возможностью обновлять оцененный состав топлива газообразного топлива на основании каждого из давления в топливном баке, температуры топливного бака и содержания воздуха в топливном баке. Например, обновление состава топлива может инициироваться в ответ на событие дозаправки топливного бака, которое происходит во время условий остановки двигателя. Событие дозаправки топливного бака может указываться на основании изменения уровня топлива в топливном баке и/или скорости изменения давления в топливном баке, которые контролируются контроллером, в то время как остановлен двигатель. Затем, при последующем перезапуске двигателя, продолжительность времени подкачки и/или предварительной подкачки может быть основана на обновленном составе топлива. В одном из примеров, где газообразным топливом, используемым в топливной системе, является топливо LPG, продолжительность времени операции подкачки или предварительной подкачки может увеличиваться по мере того, как повышается содержание пропана относительно бутана в обновленном составе топлива LPG.
Возвращаясь на этап 302, если двигатель является работающим, то, на этапе 318, процедура подтверждает условия проверки топливной целостности при работающем двигателе. Таковые, например, могут включать в себя подтверждение, что температура двигателя выше, чем 180°F, но ниже, чем 240°F, температура моторного масла выше, чем 20°F, и ниже, чем 150°F, температура наддувочного воздуха в коллекторе двигателя выше, чем 100°F, и ниже, чем 240°F, и разность между температурой направляющей-распределителя для топлива и температурой топливного бака является меньшей, чем 40°F. Как только двигатель запущен, может инициироваться проверка целостности топливной системы при работающем двигателе (Test_3), как конкретизировано на фиг. 6.
Затем, на этапе 322, может определяться, была ли обнаружена неисправность на низком давлении в топливной системе, по выполнению Test_3. Если нет, то, на этапе 324, может указываться отсутствие ухудшения работы топливной системы, а на этапе 326, предварительная подкачка может быть продолжена (то есть, не запрещена). В сравнении, если обнаружена утечка, то, на этапе 314, может указываться ухудшение работы топливной системы, а на этапе 316 может запрещаться предварительная подкачка. Вместо предварительной подкачки, возможность продленной операции подкачки может даваться только после того, как был принят водительский запрос перезапуска или включения зажигания двигателя, как конкретизировано выше.
Далее, с обращением к фиг. 4-5, процедуры 400 и 500 изображают примерные проверки целостности топливной системы при отключенном двигателе, которые могут выполняться над топливной системой, выполненной с возможностью подачи газообразного топлива, такого как LPG. По существу, проверки целостности по фиг. 4-5 могут применяться к видам топлива, которые находятся в парообразном/газообразном состоянии, а также тем, которые в жидком состоянии в условиях атмосферного давления. В частности, фиг. 4 изображает первую, ускоренную проверку, которая может выполняться для идентификации большой утечки в топливной системе, наряду с тем, что фиг. 5 описывает вторую, длительную проверку, которая может выполняться для идентификации малой утечки в топливной системе. В каждом случае, ухудшение работы топливной системы может указываться на основании изменения каждого из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке за некоторую продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен. Как конкретизировано на фиг. 3, приведенной выше, в ответ на указание, предварительная подкачка направляющей-распределителя для топлива может запрещаться при последующем перезапуске двигателя.
В процедуре 400 по фиг. 4, этап 402 включает в себя подтверждение, что были удовлетворены условия для первой, ускоренной проверки (Test_1). По подтверждению, на этапе 404, могут оцениваться начальное давление направляющей-распределителя для топлива и начальное давление в топливном баке (например, посредством соответственных датчиков давления или преобразователей давления в топливном баке и направляющей-распределителе для топлива). По существу, эта оценка может отражать состояние давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке в начале ускоренной проверки топливной целостности. Таймер управления ускоренной проверкой также может инициироваться. На этапе 406 может определяться, истекла ли первая пороговая продолжительность времени (d1). В одном из примеров пороговая продолжительность времени для первой ускоренной проверки топливной целостности может иметь значение 360 секунд. После того, как продолжительность времени истекла, на этапе 408, могут оцениваться заключительное давление направляющей-распределителя для топлива и заключительное давление в топливном баке.
На этапе 410, может определяться, является ли разность давлений между заключительным давлением направляющей-распределителя для топлива и заключительным давлением в топливном баке меньшей, чем пороговое значение (например, 0,85 бар или 12 фунтов на квадратный дюйм). В одном из примеров может оцениваться абсолютная разность давлений. Если разность давлений является большей, чем пороговое значение (то есть, давление направляющей-распределителя для топлива является в достаточной мере более высоким, чем давление в топливном баке), то, на этапе 414, может определяться отсутствие большой утечки или нарушения в топливной системе. То есть, может указываться отсутствие ухудшения работы топливной системы. В сравнении, если разность давлений является меньшей, чем пороговое значение (то есть, давление направляющей-распределителя для топлива является существу более низким, чем давление в топливном баке), то, на этапе 412, может определяться большая утечка или нарушение в топливной системе. Более точно, существенная потеря давления направляющей-распределителя для топлива за кратковременную продолжительность времени испытания может указывать наличие большой утечки. Соответственно, ухудшение работы топливной системы может указываться, например, посредством флага или диагностического кода.
Следует понимать, что, несмотря на то, что изображенная процедура иллюстрирует указание большого ухудшения целостности топливной системы на основании разности давлений между давлением в топливном баке и давлением направляющей-распределителя для топлива, в альтернативных вариантах осуществления, указание может быть основано на отношении давления в топливном баке и давления направляющей-распределителя для топлива. Кроме того, могут быть возможны другие функции.
Вслед за первой, ускоренной проверкой топливной целостности, с этапа 412 и этапа 414, процедура может переходить на этап 416, чтобы выполнять вторую, длительную проверку топливной целостности, для контроля на наличие малых утечек или нарушений в топливной системе, как конкретизировано ниже на фиг. 5.
Таким образом, электронный контроллер может запитываться на первую, более кратковременную продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен, чтобы оценивать каждое из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке, и указывать ухудшение работы топливной системы, если разность между оцененным давление в топливном баке и давлением направляющей-распределителя для топлива является меньшим, чем пороговое значение, по истечении первой продолжительности времени. Более точно, первая, большая утечка в топливной системе может указываться на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и давлением в топливном баке, являющейся меньшей, чем первое пороговое значение, по истечении первой, более кратковременной продолжительности времени, в то время как двигатель остановлен.
В процедуре 500 по фиг. 5, этап 502 включает в себя подтверждение, что были удовлетворены условия для второй, длительной проверки (Test_2). По подтверждению, на этапе 504, эксплуатация топливного насоса может задерживаться до тех пор, пока не завершена проверка. Затем, на этапе 506, могут оцениваться начальное давление направляющей-распределителя для топлива и начальное давление в топливном баке (например, посредством соответственных датчиков давления или преобразователей давления в топливном баке и направляющей-распределителе для топлива). Таймер управления длительной проверкой также может инициироваться. На этапе 508 может определяться, истекла ли вторая пороговая продолжительность времени (d2). По существу, первая продолжительность времени, в течение которой контролируются параметры для ускоренной проверки топливной целостности, может быть меньшей, чем вторая продолжительность времени, в течение которой контролируются параметры для длительной проверки топливной целостности. В одном из примеров пороговая продолжительность времени для длительной проверки топливной целостности может иметь значение между 6 часами и 5 сутками. После того, как пороговая продолжительность времени истекла, на этапе 510, могут оцениваться заключительное давление направляющей-распределителя для топлива и заключительное давление в топливном баке.
Следует понимать, что, несмотря на то, что вариант осуществления показывает длительную проверку топливной целостности, выполняемую, когда потребитель переводит в активное состояние PCM транспортного средства, в альтернативных вариантах осуществления, длительные проверки топливной целостности могут выполняться автоматически по основанному на таймере плану перевода в активное состояние, если такая возможность включена в аппаратные средства и/или программное обеспечение транспортного средства.
На этапе 512, может определяться, является ли заключительное давление направляющей-распределителя для топлива более высоким, чем барометрическое давление, например, на пороговую величину (например, 0,85 Бар или 12 фунтов на квадратный дюйм). Если давление направляющей-распределителя для топлива существенно выше, чем барометрическое давление, то, на этапе 516, может определяться отсутствие малой утечки или нарушения в топливной системе. То есть, может указываться отсутствие ухудшения работы топливной системы. В сравнении, если давление направляющей-распределителя для топлива снизилось за продолжительность времени и в заключение приблизилось к барометрическому давлению, то, на этапе 514, может определяться малая утечка или нарушение в топливной системе. Более точно, постепенная потеря давления направляющей-распределителя для топлива за долговременную продолжительность времени испытания, такая что давление направляющей-распределителя для топлива постепенно уравновешивается на или около барометрического давления, может указывать наличие малой утечки. Соответственно, ухудшение работы топливной системы может указываться, например, посредством флага или диагностического кода.
В некоторых вариантах осуществления заключительное давление направляющей-распределителя для топлива может сравниваться с каждым из барометрического давления и порогового давления. Пороговое давление может быть более высоким, чем барометрическое давление, и может отражать целевое минимальное давление, которое требуется в направляющей-распределителе для топлива. В этом отношении, отсутствие ухудшения работы топливной системы (то есть, отсутствие малой утечки) может указываться в ответ на заключительное давление направляющей-распределителя для топлива, являющееся большим, чем каждое из барометрического давления и целевого минимального давления. Однако, ухудшение работы топливной системы может указываться в ответ на заключительное давление направляющей-распределителя для топлива, являющееся большим барометрического давления, но не выше целевого минимального давления. Пример идентификации ухудшения работы топливной системы на основании длительной проверки топливной целостности при отключенном двигателе (Test_2 по фиг. 5) и регулировки операции предварительной подкачки на основании индикации проиллюстрирован на фиг. 7.
Следует понимать, что, несмотря на то, что изображенная процедура иллюстрирует указание малого ухудшения целостности топливной системы на основании разности давлений между давлением направляющей-распределителя для топлива и атмосферным или барометрическим давлением, в альтернативных вариантах осуществления, указание может быть основано на отношении давления направляющей-распределителя для топлива к барометрическому давлению. Кроме того, могут быть возможны другие функции.
Вслед за второй, длительной проверкой топливной целостности, с этапа 516 и этапа 514, процедура может переходить на этап 518, чтобы выполнять проверку топливной целостности при включенном двигателе во время последующего перезапуска двигателя, как конкретизировано ниже на фиг. 6.
Таким образом, электронный контроллер может запитываться на вторую, более долговременную продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен, чтобы оценивать по меньшей мере давление направляющей-распределителя для топлива (например, каждое из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке), и указывать ухудшение работы топливной системы на основании разности между оцененным давлением направляющей-распределителя для топлива и барометрическим давлением. Более точно, вторая, малая утечка в топливной системе может указываться на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и барометрическим давлением, являющейся меньшей, чем второе пороговое значение, по истечении второй более долговременной продолжительности времени, в то время как двигатель остановлен.
Далее, с обращением к фиг. 6, процедура 600 изображает примерную проверку целостности топливной системы при включенном двигателе, которая может выполняться над топливной системой, выполненной с возможностью подачи газообразного топлива, такого как LPG, в то время как двигатель является работающим. В ответ на указание, может регулироваться предварительная подкачка направляющей-распределителя для топлива при последующем перезапуске двигателя (например, следующем ездовом цикле).
На этапе 602, процедура включает в себя подтверждение, что были удовлетворены условия для проверки целостности топливной системы при работающем двигателе (Test_3). Таковые могут включать в себя условия работы двигателя, такие как уровень в топливном баке, являющийся полным на более чем 15%, работающий двигатель, разрешенная диагностика при работающем двигателе (например, на 4 секунде после запуска), и отсутствие обнаруженных неисправностей в датчиках давления в системе (например, датчиков давления в баке и направляющей-распределителе). По подтверждению, на этапе 604, могут оцениваться начальное давление направляющей-распределителя для топлива и начальное давление в топливном баке (например, посредством соответственных датчиков давления или преобразователей давления в топливном баке и направляющей-распределителе для топлива). По существу, эта оценка может отражать состояние давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке в начале проверки целостности топливной системы при работающем двигателе. Таймер управления проверкой при включенном двигателе также может инициироваться. На этапе 606 может определяться, истекла ли третья пороговая продолжительность времени (d3). В одном из примеров пороговая продолжительность времени для проверки топливной целостности при работе двигателя может иметь значение 8 секунд. После того, как продолжительность времени истекла, на этапе 608, могут оцениваться заключительное давление направляющей-распределителя для топлива и заключительное давление в топливном баке.
На этапе 610, может определяться, является ли разность давлений между заключительным давлением направляющей-распределителя для топлива и заключительным давлением в топливном баке меньшей, чем пороговое значение (например, 50 фунтов на квадратный дюйм или 3,5 бар). В одном из примеров может оцениваться абсолютная разность давлений. Если разность давлений является большей, чем пороговое значение (то есть, давление направляющей-распределителя для топлива является в достаточной мере более высоким, чем давление в топливном баке), то, на этапе 614, может определяться отсутствие утечки или нарушения в топливной системе. То есть, может указываться отсутствие ухудшения работы топливной системы. В сравнении, если разность давлений является меньшей, чем пороговое значение (то есть, давление направляющей-распределителя для топлива является по существу более низким, чем давление в топливном баке), то, на этапе 612, может определяться утечка, неисправный клапан, неисправный регулятор или нарушение топливной системы. Более точно, существенная потеря давления направляющей-распределителя для топлива, в то время как работает двигатель, может указывать наличие утечки. Соответственно, ухудшение работы топливной системы может указываться, например, посредством флага или диагностического кода.
Следует понимать, что, несмотря на то, что изображенная процедура иллюстрирует указание ухудшение целостности топливной системы на основании разности давлений между давлением в топливном баке и давлением направляющей-распределителя для топлива, в альтернативных вариантах осуществления, указание может быть основано на отношении давления в топливном баке и давления направляющей-распределителя для топлива. Кроме того, могут быть возможны другие функции.
Таким образом, посредством определения ухудшения работы топливной системы на основании изменений давления в топливном баке и давления направляющей-распределителя для топлива, в то время как двигатель остановлен, как малые, так и большие утечки в топливной системе могут определяться точно и достоверно. В дополнение, дается возможность более безопасной работы системы, и могут предприниматься действия, чтобы предоставлять системе возможность продолжать работу только после того, как было запрошено ручное вмешательство водителя транспортного средства. Таким образом, пользователь может предпочесть продолжить приведение в действие системы, что, в ином случае, было бы приведено в ухудшенное рабочее состояние. Посредством дополнительного подтверждения ухудшения работы топливной системы на основании давления в топливном баке и давления направляющей-распределителя для топлива, в то время как работает двигатель, могут надежно идентифицироваться утечки, неисправности клапана и/или неисправности регулятора, которые могут возникать во время условий работы двигателя.
Примерная регулировка в отношении операции предварительной подкачки во время запуска двигателя на основании указания ухудшения работы топливной системы показана на фиг. 7. Многомерная регулировочная характеристика 700 сравнивает разрешение операции предварительной подкачки по приоткрытой двери до перезапуска двигателя в ответ на указание отсутствия ухудшения работы топливной системы (пунктирные линии) с запретом операции предварительной подкачки по приоткрытой двери до перезапуска двигателя в ответ на указание ухудшения работы топливной системы (сплошные линии). В частности, многомерная регулировочная характеристика 700 показывает указание касательно запроса перезапуска двигателя на графике 702, указание касательно состояния приоткрытой двери на графике 704, указание касательно работы топливного насоса на графиках 706 и 707, изменения давления направляющей-распределителя для топлива на графиках 708 и 709, указание касательно результатов длительной проверки топливной целостности при отключенном двигателе (такой как Test_2 по фиг. 5) на графиках 710 и 711, и указание касательно перезапуска двигателя на графиках 712 и 713.
В изображенном примере, проверка топливной целостности при отключенном двигателе могла выполняться до момента времени t2 после того, как PCM переведен в активное состояние в момент времени t1. В одном из примеров, могла выполняться длительная проверка топливной целостности при отключенном двигателе, конкретизированная раньше на фиг. 5. График 710 (сплошная линия) показывает первый результат проверки топливной целостности, в которой претерпевшая неудачу проверка топливной целостности могла быть определена в ответ на считанное давление направляющей-распределителя для топлива (график 708, сплошная линия), являющееся меньшим, чем минимальное целевое давление 705. В материалах настоящего описания, ухудшение работы топливной системы могло определяться в ответ на оцененное давление направляющей-распределителя для топлива (FRP), являющееся большим, чем барометрическое давление (BP), но разность между оцененным давлением и BP, не являющуюся достаточно большой, а следовательно, FRP, остающееся ниже целевого (или порогового) минимального давления 705. Следовательно, в момент времени t2, указание проверки топливной целостности, претерпевшей неудачу (график 710, сплошная линия), регистрируется в PCM. В одном из примеров, PCM мог быть переведен в активное состояние вследствие разблокирования дверей транспортного средства брелоком для ключей в момент времени t1.
В момент времени t3, датчик открывания водительской двери может выдавать указание приоткрытой водительской двери (график 704). Однако, поскольку указание ухудшения работы топливной системы было зарегистрировано в PCM, операция предварительной подкачки по приоткрытой двери может быть запрещена. Как результат, даже если указание приоткрытой двери принято в момент времени t3, топливный насос не приводится в действие в момент времени t3, чтобы инициировать предварительную подкачку топливной магистрали.
В момент времени t4, запрос запуска принимается от водителя транспортного средства. Например, запрос перезапуска может логически выводиться вследствие вставления водителем транспортного средства ключа для включения зажигания. В ответ на явный запрос зажигания/перезапуска, в момент времени t4, запускается топливный насос (график 706, сплошная линия). Соответственно, давление направляющей-распределителя для топлива постепенно повышается (график 708, сплошная линия) до первого обходного уровня 721 подкачки, а затем, дополнительно возрастает до второго, более высокого уровня 731 подкачки. Затем, после того, как давление направляющей-распределителя достигло и остается на давлении подкачки в течение некоторой продолжительности времени, двигатель перезапускается в момент времени t6. Таким образом, предварительная подкачка запрещается в ответ на указание ухудшения работы топливной системы, а перезапуск двигателя задерживается (до момента времени t6) до тех пор, пока не была гарантирована достаточная подкачка направляющей-распределителя для топлива.
В сравнении, график 711 (пунктирная линия) показывает второй, альтернативный результат проверки топливной целостности, в которой пройденная проверка топливной целостности могла определяться в ответ на считанное давление направляющей-распределителя для топлива (график 709, пунктирная линия), являющееся большим, чем каждое из минимального целевого давления 705 и барометрического давления. Следовательно, в момент времени t1, когда PCM переведен в активное состояние (то есть, PCM находится в «действующем» состоянии), указание пройденной проверки топливной целостности (график 711, пунктирная линия) регистрируется в момент времени t2 посредством PCM. В момент времени t3, датчик открывания водительской двери выдает указание приоткрытой водительской двери (график 704). В этом отношении, в момент времени t3, операция предварительной подкачки по приоткрытой двери может разрешаться, поскольку указание отсутствия ухудшения работы топливной системы было зарегистрировано ранее в PCM. Более точно, в момент времени t3, в ответ на указание приоткрытой двери, топливный насос приводится в действие (график 707, пунктирная линия), чтобы инициировать предварительную подкачку топливной магистрали.
В результате разрешения предварительной подкачки по приоткрытой двери и приведения в действие топливного насоса в момент времени t3, давление направляющей-распределителя для топлива повышается (график 709, пунктирная линия) до уровня 741 предварительной подкачки. Повышенное давление направляющей-распределителя для топлива дает возможность предварительной подкачки направляющей-распределителя для топлива, при этом, продуваются пары топлива, оставшиеся в направляющей-распределителе для топлива (от предыдущей работы двигателя). Операция предварительной подкачки выполняется в течение некоторой продолжительности времени, предоставляя двигателю возможность быть готовым запускаться, как только принят запрос перезапуска. В момент времени t4, принимается запрос перезапуска двигателя (график 702). После того как предварительная подкачка уже была выполнена, указание запроса перезапуска может инициировать работу топливного насоса (чтобы быстро поднимать давление направляющей-распределителя для топлива до уровня 713 подкачки), а также инициировать перезапуск двигателя в момент времени t5. Таким образом, предварительная подкачка по приоткрытой двери разрешается в ответ на указание отсутствия ухудшения работы топливной системы, и перезапуск двигателя разрешается (в момент времени t5) вскоре после того, как был запрос перезапуска двигателя. По существу, это улучшает время перезапуска двигателя.
Таким образом, посредством выполнения проверок целостности топливной системы, в то время как двигатель остановлен, как большие, так и малые утечки в топливной системе могут определяться точно и достоверно. В дополнение, идентификация утечек может подтверждаться проверками утечек, выполняемыми во время условий работающего двигателя. Посредством запрета предварительной подкачки топливной системы во время перезапуска двигателя на основании указания ухудшения работы при предыдущей остановке двигателя, может снижаться недостаточная подкачка направляющей-распределителя для топлива во время перезапуска. Посредством регулировки продолжительности времени подкачки направляющей-распределителя для топлива на основании указания утечки или бреши топливной системы, может достигаться достаточная подкачка направляющей-распределителя для топлива, улучшая пусковые качества двигателя на газообразных видах топлива. В целом, производительность двигателя может улучшаться, и могут сокращаться случаи, когда двигатель глохнет вследствие неточной подкачки направляющей-распределителя для топлива.
Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.
Следует понимать, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.
Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего раскрытия.
Изобретение может быть использовано в системе управления двигателем внутреннего сгорания. Предложены способы работы топливной системы, выполненной с возможностью подачи газообразного топлива в двигатель. Согласно изобретению, в то время как двигатель остановлен, диагностические процедуры могут выполняться для идентификации утечек или нарушений в топливной системе на основании, например, изменений показаний датчиков давления в топливном баке и направляющей-распределителе для топлива. Когда двигатель перезапускается впоследствии, предварительная подкачка направляющей-распределителя для топлива регулируется или не производится на основании наличия утечек топливной системы. Технический результат - улучшение пусковых качеств двигателя при работе на газообразном топливе и более точное указание ухудшения работы топливной системы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.
1. Способ для двигателя, работающего на газообразном топливе, включающий этапы, на которых:
указывают ухудшение работы топливной системы на основании изменения каждого из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке за некоторую продолжительность времени, в то время как двигатель остановлен; и
в ответ на указание запрещают предварительную подкачку при последующем перезапуске двигателя.
2. Способ по п. 1, в котором указание включает в себя этап, на котором указывают ухудшение работы топливной системы, если разность давлений между давлением в топливном баке и давлением направляющей-распределителя для топлива является меньшим, чем пороговое значение по истечении указанной продолжительности времени.
3. Способ по п. 1, в котором электронный контроллер запитывают в течение продолжительности времени, в то время как двигатель остановлен, чтобы оценивать каждое из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке.
4. Способ по п. 1, в котором газообразное топливо является топливом, которое находится в газообразном виде в атмосферных условиях.
5. Способ по п. 1, в котором указание включает в себя этап, на котором
указывают первую, большую утечку в топливной системе на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и давлением топливного бака, являющейся меньшей, чем первое пороговое значение, по истечении первой более кратковременной продолжительности времени, в то время как двигатель остановлен; и
указывают вторую, малую утечку в топливной системе на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и барометрическим давлением, являющейся меньшей, чем второе пороговое значение, по истечении второй более долговременной продолжительности времени, в то время как двигатель остановлен.
6. Способ для двигателя, работающего на газообразном топливе, включающий этапы, на которых:
во время первого перезапуска двигателя предварительно подкачивают направляющую-распределитель для топлива в ответ на открывание водительской двери транспортного средства; и
во время второго перезапуска двигателя запрещают предварительную подкачку в ответ на указание ухудшения работы топливной системы.
7. Способ по п. 6, в котором указание ухудшения работы топливной системы принимают в состоянии остановки двигателя, непосредственно предшествующем второму запуску двигателя.
8. Способ по п. 7, в котором указание ухудшения работы топливной системы основано на изменении одного или более из давления направляющей-распределителя для топлива и давления в топливном баке в состоянии остановки двигателя.
9. Способ по п. 6, в котором во время первого перезапуска двигателя продолжительность времени предварительной подкачки основана на оцененном составе топлива газообразного топлива.
10. Способ по п. 9, в котором состав топлива оценивают во время состояния остановки двигателя, непосредственно предшествующего первому перезапуску двигателя, причем состав топлива оценивают на основании каждого из давления в топливном баке, температуры топливного бака и содержания воздуха в топливном баке.
11. Способ по п. 9, в котором газообразное топливо является сжиженным нефтяным газом (LPG) и продолжительность времени предварительной подкачки, основанная на оцененном составе топлива, включает в себя увеличение продолжительности времени предварительной подкачки по мере того, как повышается содержание пропана относительно бутана топлива LPG.
12. Способ по п. 6, в котором предварительная подкачка включает в себя приведение в действие топливного насоса для подкачки направляющей-распределителя для топлива перед проворачиванием коленчатого вала двигателя.
13. Способ работы топливной системы, подающей газообразное топливо в двигатель, включающий этапы на которых:
во время остановки двигателя
вводят в работу электронный контроллер на некоторую продолжительность времени; и
указывают ухудшение работы топливной системы на основании изменения одного или более из температуры и давления в топливном баке за указанную продолжительность времени; и
во время последующего перезапуска двигателя
подкачивают направляющую-распределитель для топлива на основании этого указания.
14. Способ по п. 13, в котором ввод в работу электронного контроллера включает в себя этап, на котором вводят в работу электронный контроллер в каждую из первой, более кратковременной продолжительности времени и второй, более долговременной продолжительности времени, при этом указание включает в себя этапы, на которых указывают первую, большую утечку в топливной системе на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и давлением в топливном баке, являющейся меньшей, чем первое пороговое значение, по истечении первой продолжительности времени, и указывают вторую, малую утечку в топливной системе на основании разности между давлением направляющей-распределителя для топлива и барометрическим давлением, являющейся меньшей, чем вторая пороговая продолжительность времени, по истечении второй продолжительности времени.
15. Способ по п. 13, в котором предварительная подкачка направляющей-распределителя для топлива, основанная на указании, включает в себя этапы, на которых:
в ответ на указание отсутствия ухудшения работы топливной системы осуществляют предварительную подкачку направляющей-распределителя для топлива, причем предварительная подкачка включает в себя этап, на котором приводят в действие топливный насос для подкачки направляющей-распределителя для топлива, когда водительская дверь транспортного средства открывается до того, как принят водительский запрос перезапуска; и
в ответ на указание ухудшения работы топливной системы запрещают предварительную подкачку и приводят в действие топливный насос для подкачки направляющей-распределителя для топлива после того, как принят запрос перезапуска водителя транспортного средства или запрос включения зажигания.
16. Способ по п. 15, в котором продолжительность времени предварительной подкачки в ответ на указание отсутствия ухудшения работы топливной системы является более короткой, чем продолжительность времени подкачки в ответ на указание ухудшения работы топливной системы.
17. Способ по п. 13, дополнительно включающий этап, на котором во время остановки двигателя или работы двигателя обновляют оцененный состав топлива на основании каждого из давления в топливном баке, температуры топливного бака и содержания воздуха в топливном баке.
18. Способ по п. 17, в котором обновление происходит в ответ на событие дозаправки топливного бака во время состояния остановки двигателя.
19. Способ по п. 18, в котором событие дозаправки топливного бака основано на изменении уровня топлива в топливном баке и/или скорости изменения давления в топливном баке.
20. Способ по п. 17, в котором продолжительность времени подкачки и/или предварительной подкачки основана на обновленном составе топлива.
| US 20110186012 A1, 04.08.2011 | |||
| US 7350604 B2, 01.04.2008 | |||
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА | 1996 |
|
RU2161716C2 |
