Область техники
Настоящее изобретение относится в основном к способам и системам для обработки диагностических данных на борту автомобиля.
Уровень техники/Раскрытие изобретения
Автомобили могут быть оборудованы системами улавливания топливных паров СУТП (EVAP), позволяющих уменьшить выбросы топливных паров в атмосферу. Например, может использоваться адсорбер, наполненный абсорбентом и позволяющий улавливать и сохранять пары топлива, образующиеся в результате дозаправки, потерь в процессе эксплуатации и повседневных потерь. Впоследствии, во время работы двигателя, система улавливания топливных паров позволяет выполнить продувку с перемещением паров во впускной коллектор двигателя для использования в качестве топлива. Чтобы выполнить жесткие федеральные нормативы по выбросам вредных веществ, управляющие системы контроля выброса вредных веществ, возможно, должны периодически подвергаться диагностике для обнаружения нежелательных выбросов паров вредных веществ (утечек), которые могут привести к попаданию топливных паров в атмосферу. Данные, созданные во время каждого диагностического теста, могут использоваться, чтобы понять результаты теста и отследить общее состояние СУТП.
Соответственно, были предложены различные подходы для передачи данных бортовой диагностики БД (OBD) в удаленный пункт. Один пример подхода, предложенный Ваном и др. в патенте США 20130246135, содержит передачу диагностических данных из системы бортовой диагностики на удаленный сервер. Автомобильный блок БД может передать данные БД автомобильным блокам электронного контроля, которые могут затем передать данные удаленному серверу как напрямую, так и посредством интеллектуального устройства, имеющего модуль беспроводной связи. Эти данные могут быть проанализированы в удаленном пункте, и водителю может быть послан сигнал для уведомления о необходимости технического обслуживания одного или более компонентов автомобиля.
Однако авторы настоящего изобретения обнаружили возможные проблемы в таких системах. Например, бортовая диагностика (БД) СУТП и других систем автомобиля может создать большое количество данных, передача которых по доступным линиям беспроводной связи может быть затруднена. Кроме того, может потребоваться удаленный пункт с возможностью хранения достаточно большого объема данных (например, имеющий значительные ресурсы памяти) для хранения всех доступных данных БД. Кроме того, часть данных БД, например, начальные и конечные этапы теста могут быть переданы и сохранены в удаленном пункте. Однако на данные БД для начальных и конечных этапов теста, например данные теста утечки СУТП, могут повлиять условия эксплуатации автомобиля, например, движение вверх по уклону или движение по неровной дороге, поскольку это приводит к колебаниям топлива. Например, профиль давления в топливном баке, проанализированный для диагностики СУТП, может неправильно указывать на утечку в результате условий движения, приводящих к колебаниям топлива. Ошибочные результаты диагностики могут повлиять на работу автомобиля и, при отсутствии полных данных БД, могут затруднить выявление причин признака утечки в СУТП. Кроме того, из-за доступа к только ограниченной части данных БД, эти данные не могут быть эффективно проанализированы в удаленном пункте.
Например, указанные выше проблемы могут быть устранены посредством способа для автомобиля с двигателем, где способ содержит: подгонку функции к одному или более сегментам диагностического набора данных для компонента двигателя на борту автомобиля; и передачу в удаленный пункт параметров функции, а не одного или более сегментов набора данных. Таким образом, за счет эффективной подгонки кривой для данных БД, в удаленный пункт для анализа, хранения и будущего использования может быть передан меньший объем данных, содержащий параметры подгонки кривой и условия работы автомобиля.
Например, во время диагностического теста СУТП, могут создать разрежение в герметизированной СУТП и контролировать процесс повышения давления. Если скорость повышения давления выше, чем пороговая скорость, или давление в СУТП, после теста заранее заданной продолжительности, выше, чем пороговое давление, могут сделать вывод, что существует утечка в СУТП. Если такая утечка обнаружена, часть данных БД, собранных во время повышения давления, может быть аппроксимирована кривой. Вид ожидаемой кривой для этих данных может быть восстановлен из памяти контроллера. Если возможно аппроксимировать данные ожидаемой кривой и выполнить подгонку кривой с коэффициентом детерминации, более высоким, чем пороговый коэффициент детерминации (R2), то могут сделать вывод, что результаты диагностического теста надежны. Однако если ожидаемая кривая не обеспечивает подгонку более высокую, чем пороговая подгонка, многократно пробуют выполнить подгонку для одной или более других кривых, с достижением более высокой величины R2, по сравнению с пороговой величиной. Например, для подгонки кривой могут использовать многочлены различных порядков, экспоненциальные кривые, кривые Гаусса и т.д. Все данные могут быть подогнаны с использованием одной кривой, или данные могут быть разделены на секции, и для каждой секции могут выполнить подгонку с использованием отдельной кривой. Как только надежная подгонка кривой достигнута, коэффициенты кривой (кривых) и величина R2 (или более величин) могут передать в удаленный пункт. Кроме того, в удаленный пункт могут передать начальную и конечную точки набора данных и условия работы автомобиля во время теста, например, температуру, высоту, скорость автомобиля, местоположение автомобиля (полученное, например, от спутника системы глобального позиционирования), уровень топлива, нагрузку двигателя и т.д. В удаленном пункте весь набор данных могут восстановить с использованием соответствующих коэффициентов кривой, и затем набор данных могут проанализировать. Контроллер может получить инструкции из удаленного пункта для обновления результатов тестирования утечки в СУТП и параметров работы двигателя на основе анализа данных. Кроме того, во время обслуживания автомобиля технический специалист на станции технического обслуживания может восстановить весь диагностический набор данных на основе информации, доступной в удаленном пункте, и соответствующим образом выполнить техническое обслуживание автомобиля.
Таким образом, за счет подгонки данных диагностического теста для оптимальной кривой и передачи коэффициентов кривой в удаленный пункт, можно получить доступ к набору данных и проанализировать весь набор данных диагностики в удаленном пункте и на станции технического обслуживания. В случае ошибочных результатов теста, вызванных внешними условиями (например, колебаниями топлива во время теста на утечку в СУТП), в результате использования инструкций, полученных из удаленного пункта, можно обновить бортовые результаты, и работа двигателя может быть оптимизирована. Технический эффект от подгонки кривой к данным, полученным на борту автомобиля, и передача только коэффициентов подгонки, наряду с начальной и конечной точками данных в удаленный пункт, заключается в том, что может быть обеспечена более быстрая передача данных в удаленный пункт, с использованием меньшей полосы пропускания. Кроме того, вследствие передачи меньшей, но более релевантной части данных, в удаленном пункте может быть занят меньший объем для хранения данных (объем памяти). В целом, за счет подгонки кривой, передачи меньшего объема данных и кривой, соответствующей параметрам работы двигателя, большая часть набора данных БД (например, все данные) может быть воспроизведена и проанализирована в удаленном пункте, что позволяет улучшить обработку данных в удаленном пункте. Увеличивая точность и надежность обработки данных без увеличения объема хранения или требований к процессору, можно улучшить производительность автомобиля.
Следует подразумевать, что вышеприведенное краткое раскрытие дано для информирования в упрощенной форме о выборе решений, раскрытых далее в подробном описании. Краткое раскрытие не предназначено для идентификации главных или существенных отличительных признаков заявленного объекта изобретения, объем которого определен единственным образом формулой изобретения, которая следует за подробным описанием. Кроме того, заявленный объект изобретения не ограничивается реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого раскрытия.
Краткое описание иллюстраций
На фиг. 1 показана схема системы двигателя автомобиля, содержащей систему улавливания топливных паров и систему беспроводной связи автомобиля.
На фиг. 2 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ, который может быть осуществлен для выполнения диагностической программы для системы улавливания топливных паров и обработки диагностических данных.
На фиг. 3 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ, который может быть осуществлен для подгонки кривой и диагностических данных системы улавливания топливных паров.
На фиг. 4 показан пример кривой, соответствующей диагностическим данным системы улавливания топливных паров.
На фиг. 5 показан пример диагностики системы улавливания топливных паров, согласно настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
Нижеследующее раскрытие относится к системам и способам для выполнения бортовых диагностических тестов (БД), обработке данных БД, передаче компонентов обработанных данных в удаленный пункт и регулированию параметров работы двигателя на основе сигнала, полученного из удаленного пункта. В настоящем изобретении диагностика раскрыта в отношении системы улавливания топливных паров, например, системы, показанной на фиг. 1. Однако в альтернативных примерах могут быть диагностированы другие системы двигателя. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнения управляющей программы, например, программы, показанной в качестве примера на фиг. 2 и 3 и предназначенной для выполнения диагностических тестов системы улавливания топливных паров, а также обработки данных тестирования, чтобы подогнать кривую к данным. Пример подгонки кривой к данным диагностических тесов для системы улавливания топливных паров показан на фиг. 4, а пример выполнения диагностики системы улавливания топливных паров с использованием данных, обработанных на борту автомобиля и в удаленном пункте, показан на фиг. 5.
На фиг. 1 показана схема системы 6 автомобиля, имеющего возможность движения за счет мощности, получаемой от системы 8 двигателя. Система 8 двигателя может содержать двигатель 10 с набором цилиндров 30. Двигатель 10 содержит впускную систему 23 двигателя и выпускную систему 25 двигателя. Впускная система 23 двигателя содержит дроссель 62, имеющий связь по текучей среде с впускным коллектором 44 двигателя через впускной патрубок 42. Воздух может поступать во впускной патрубок 42 через воздушный фильтр 52. Выпускная система 25 двигателя содержит выпускной коллектор 48, переходящий в выпускной патрубок 35, имеющий возможность направлять отработавшие газы в атмосферу. Выпускная система 25 может содержать одно или более устройств 70 снижения токсичности отработавших газов, которые могут быть установлены в непосредственной близости друг от друга. Одно или более устройств снижения токсичности отработавших газов могут содержать трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, фильтр NOx для обедненной смеси, дизельный фильтр твердых частиц, окислительный нейтрализатор и т.д. Следует учитывать, что двигатель может содержать другие компоненты, такие как клапаны и/или датчики, как раскрыто ниже. В некоторых вариантах реализации, система 8 двигателя может представлять собой систему двигателя с наддувом, причем такая система двигателя может дополнительно содержать устройство надува, например, турбонагнетатель (не показанный на схеме).
Система 8 двигателя может быть соединена с топливной системой 18. Топливная система 18 содержит топливный бак 20, соединенный с топливным насосом 21 и адсорбером 22 топливных паров. Во время события дозаправки топливного бака топливо может быть накачано в автомобиль из внешнего источника через порт 108 дозаправки. Топливный бак 20 может содержать несколько топливных смесей, в том числе топливо с различными концентрациями спирта, например, различные смеси бензина и этанола, в том числе марок Е10 или Е85, бензин и т.д., а также комбинацию различных видов топлива. Датчик 106 уровня топлива, расположенный в топливном баке 20, может давать информацию об уровне топлива («Вход уровня топлива») контроллеру 12. Показано, что датчик 106 уровня топлива может содержать поплавок, соединенный с переменным резистором. В качестве альтернативы могут использоваться другие типы датчиков уровня топлива.
Топливный насос 21 выполнен с возможностью подачи топлива под давлением к инжекторам двигателя 10, например, к инжектору 66. Хотя на схеме показан только один инжектор 66, для каждого цилиндра обеспечены дополнительные инжекторы. Следует учитывать, что топливная система 18 может представлять собой безвозвратную топливную систему, возвратную топливную систему или топливную систему какого-либо другого типа. Пары, образующиеся в топливном баке 20, могут быть направлены в адсорбер 22 топливных паров через трубопровод 31, прежде чем их смогут направить во впускную систему 23 двигателя.
Адсорбер 22 топливных паров заполнен соответствующим адсорбентом для того, чтобы временно улавливать топливные пары (в том числе испаренные углеводороды), создаваемые во время операции дозаправки топливного бака, а также в результате повседневного образования паров. Например, используемый адсорбент может представлять собой активированный уголь. Когда создаются условия для продувки, например, когда адсорбер насыщается, пары, сохраненные в адсорбере 22 для топливных паров, могут быть направлены во впускную систему 23 двигателя посредством открытия клапана 112 продувки адсорбера. Хотя на схеме показан один адсорбер 22, следует учитывать, что топливная система 18 может содержать любое количество адсорберов. Например, клапан 112 продувки адсорбера может представлять собой электромагнитный клапан, причем открытие или закрытие клапана выполняют посредством включения электромагнита продувки адсорбера.
Адсорбер 22 может содержать буфер 22а (или буферную область), причем каждый адсорбер и буфер содержат адсорбент. Как показано, объем буфера 22а может быть меньше (например, представлять собой часть общего объема), чем объем адсорбера 22. Адсорбент в буфере 22а может быть тем же самым, что и адсорбент в адсорбере, или может отличаться по составу (например, оба компонента могут содержать древесный уголь). Буфер 22а может быть расположен в адсорбере 22 таким образом, что во время заполнения адсорбера пары из топливного бака сначала адсорбируются внутри буфера, а затем, когда буфер насыщается, пары из топливного бака адсорбируются в адсорбере. Для сравнения, во время продувки адсорбера, топливные пары сначала выводят из адсорбера (например, до порогового количества), а затем выводят из буфера. Другими словами, наполнение и опорожнение буфера не совпадает с наполнением и опорожнением адсорбера. Кроме того, польза от буфера адсорбера состоит в том, чтобы сгладить любые пики давления топливных паров, вытекающих из топливного бака в адсорбер и, таким образом, уменьшить возможность любых пиков давления топливных паров, попадающих в двигатель.
Адсорбер 22 содержит вентиляционное отверстие 27 для направления газов из адсорбера 22 в атмосферу во время хранения или улавливания топливных паров из топливного бака 20. Вентиляционное отверстие 27 может также пропускать атмосферный воздух в адсорбер 22 топливных паров во время направления топливных паров во впускную систему 23 двигателя через линию 28 продувки и клапан 112 продувки. Хотя в этом примере показано вентиляционное отверстие 27, имеющее возможность пропускать атмосферный, не нагретый, воздух, могут использоваться другие модификации. Вентиляционное отверстие 27 может содержать клапан 114 вентиляции адсорбера, позволяющий регулировать поток воздуха и паров между адсорбером 22 и атмосферой. Клапан вентиляции адсорбера может также использоваться для работы диагностических программ. В случае использования клапан вентиляции может быть открыт во время операций по накоплению топливных паров (например, во время дозаправки топливного бака и во время простоя двигателя) для того, чтобы воздух, очищенный от топливных паров после прохождения через адсорбер, мог быть выпущен в атмосферу. Аналогичным образом, во время операций продувки (например, во время регенерации адсорбера и во время работы двигателя), клапан вентиляции может быть открыт, чтобы поток атмосферного воздуха мог освободить топливные пары, сохраненные в адсорбере. Например, клапан 114 вентиляции адсорбера может представлять собой электромагнитный клапан, причем открытие или закрытие клапана выполняют посредством включения электромагнита клапана вентиляции адсорбера. В частности, клапан вентиляции адсорбера может представлять собой отверстие, которое закрывают посредством включения электромагнита клапана вентиляции адсорбера.
Запорный клапан 110 топливного бака может опционально располагаться в трубопроводе 31 таким образом, чтобы топливный бак 20 был соединен с адсорбером 22 через клапан. Во время регулярной эксплуатации двигателя запорный клапан 110 может оставаться закрытым, чтобы ограничить количество ежедневных потерь паров или потерь паров при работе двигателя, направляемых в адсорбер 22 из топливного бака 20. Во время операций дозаправки и выбранных условий продувки запорный клапан 110 могут временно открыть, например, на время, позволяющее направить топливные пары из топливного бака 20 в адсорбер 22. Благодаря открытию клапана во время условий продувки, когда давление в топливном баке больше порогового давления (например, больше механического предела давления топливного бака, превышение которого в топливном баке и в других компонентах топливной системы может привести к механическому повреждению), топливные пары при дозаправке могут быть выпущены в адсорбер, и давление в топливном баке можно поддерживать ниже допустимых пределов давления. В то время как изображенный пример иллюстрирует запорный клапан 110, расположенный в трубопроводе 31, в других вариантах реализации запорный клапан может быть установлен на топливный бак 20.
Один или более датчиков 120 давления могут быть соединены с топливной системой 18 для обеспечения оценки давления в топливной системе. Хотя изображенный пример иллюстрирует датчик 120 давления, непосредственно соединенный с топливным баком 20, в других вариантах реализации датчик давления может быть расположен между топливным баком и адсорбером 22, в частности, между топливным баком и запорным клапаном 110. В других вариантах реализации первый датчик давления может быть расположен выше по потоку относительно запорного клапана (между запорным клапаном и адсорбером), в то время как второй датчик давления может быть расположен ниже по потоку относительно запорного клапана (между запорным клапаном и топливным баком), чтобы обеспечить оценку перепада давлений на клапане. В некоторых примерах управляющая система автомобиля может вычислить и указать, что топливная система имеет протечку, на основе изменений давления в топливном баке, во время работы программы для диагностирования утечек.
Один или более температурных датчиков 121 могут также быть соединены с топливной системой 18 для обеспечения оценки температуры топливной системы. Например, температура топливной системы может представлять собой температуру в топливном баке, и в этом случае температурный датчик 121 представляет собой температурный датчик топливного бака, соединенный с топливным баком 20 для оценки температуры топливного бака. Хотя изображенный пример иллюстрирует температурный датчик 121, непосредственно соединенный с топливным баком 20, в других вариантах реализации температурный датчик может быть расположен между топливным баком и адсорбером 22.
Топливные пары, выпущенные из адсорбера 22, например, во время операции продувки, могут быть направлены во впускной коллектор 44 двигателя через линию 28 продувки. Поток паров в линии 28 продувки могут регулировать посредством клапана 112 продувки адсорбера, расположенного между адсорбером топливных паров и впускной системой двигателя. Количество и массовый расход паров, выпущенных через клапан продувки адсорбера, могут определить посредством рабочего цикла присоединенного электромагнита клапана продувки адсорбера (электромагнит не показан на схеме). Кроме того, рабочий цикл электромагнита клапана продувки адсорбера могут определить, используя управляющий модуль силовой передачи УМСП (РСМ) автомобиля, например, контроллер 12, в зависимости от условий работы двигателя, в том числе, например, частоты вращения и нагрузки двигателя, воздушно-топливного отношения, степени заполнения адсорбера и т.д. Сформировав команду для закрытия клапана продувки адсорбера, контроллер может отсоединить систему восстановления топливных паров от впускной системы двигателя. Дополнительный запорный клапан адсорбера (не показанный на схеме) может быть расположен в линии 28 продувки, чтобы давление во впускном коллекторе не могло привести к движению газов в противоположном направлении относительно потока продувки. Кроме того, запорный клапан может быть необходим, если управление клапаном продувки адсорбера не может быть точно синхронизировано или если сам клапан продувки адсорбера может быть открыт в результате действия высокого давления во впускном коллекторе. Оценка абсолютного давления в коллекторе АДК (MAP) или разрежения в коллекторе (ManVac) может быть получена посредством датчика 118 АДК, присоединенного к впускному коллектору 44 и выполняющего обмен данными с контроллером 12. В качестве альтернативы АДК может быть вычислено на основе дополнительных условий работы двигателя, таких как массовый расход воздуха МРВ (MAF), измеренный датчиком МРВ (не показанным на схеме), соединенным с впускным коллектором.
Контроллер 12 может управлять топливной системой 18 с использованием нескольких режимов для выборочного регулирования различных клапанов и электромагнитов. Например, топливной системой можно управлять в режиме сохранения топливных паров (например, во время операции дозаправки топливного бака и с неработающем двигателем), когда контроллер 12 может открыть запорный клапан 110 и клапан 114 вентиляции адсорбера при одновременном закрытии клапана 112 продувки адсорбера КПА (CPV) для направления паров, образующихся при дозаправке, в адсорбер 22, чтобы топливные пары не смогли попасть во впускной коллектор.
В другом примере топливной системой могут управлять в режиме дозаправки (например, когда водитель требует дозаправку топливного бака), когда контроллер 12 может открыть запорный клапан 110 и клапан 114 вентиляции адсорбера, поддерживая клапан 112 продувки адсорбера закрытым, чтобы снизить давление в топливном баке прежде, чем начать добавление топлива в топливный бак. Кроме того, запорный клапан 110 могут поддерживать открытым во время операции дозаправки, чтобы сохранить в адсорбере пары, образующиеся при дозаправке. После того, как дозаправка закончена, запорный клапан могут закрыть.
В другом примере топливной системой могут управлять в режиме продувки адсорбера (например, после того, как в устройстве снижения токсичности отработавших газов была достигнута температура инициирования каталитических реакций (температура активации) и с работающим двигателем), когда контроллер 12 может открыть клапан 112 продувки адсорбера и клапан 114 вентиляции адсорбера, поддерживая закрытым запорный клапан 110. Здесь может использоваться разрежение, созданное во впускном коллекторе при работе двигателя, чтобы прокачать атмосферный воздух через вентиляционное отверстие 27 и через адсорбер 22 для топливных паров для продувки накопленных топливных паров во впускной коллектор 44. В этом режиме откачанные из адсорбера топливные пары могут быть сожжены в двигателе. Продувку могут продолжать до тех пор, пока количество хранимых в адсорбере топливных паров не будет ниже порогового количества. Во время продувки изученное значение количества/концентрации паров может использоваться для определения количества топливных паров, сохраненных в адсорбере, и затем во время более поздней части операции по продувке (когда адсорбер достаточно продут или пуст), изученное значение количества/концентрации паров может использоваться для оценки состояния заполнения адсорбера топливными парами. Например, один или более кислородных датчиков (не показанных на схеме) могут быть соединены с адсорбером 22 (например, ниже по потоку относительно адсорбера), или размещены во впускной системе двигателя и/или выпускной системе двигателя, чтобы обеспечить оценку заполнения адсорбера (то есть, количество топливных паров, сохраненных в адсорбере). На основе заполнения адсорбера и дополнительно на основе условий работы двигателя, таких как частота вращения и нагрузка двигателя, могут определить массовый расход продувки.
Модуль контроля утечки паров МКУП (ELCM) 116 может быть соединен с вентиляционным отверстием 27 между адсорбером 22 и клапаном 114 вентиляции. МКУП 116 может содержать вакуумный насос, выполненный с возможностью приложения отрицательного давления к топливной системе, при управлении тестом на утечку. МКУП 116 может дополнительно содержать трехходовой клапан ТХК (COV), образцовое отверстие и датчик давления. После приложения отрицательного давления к топливной системе, могут контролировать и сравнить с пороговым значением изменение давления в образцовом отверстии (например, абсолютное изменение или скорость изменения). На основе этого сравнения могут обнаружить нежелательные выбросы паров из топливной системы. Вакуумный насос МКУП может представлять собой реверсивный вакуумный насос и, таким образом, может быть выполнен с возможностью приложения положительного давления к топливной системе, когда схема соединения выполнена в виде обратной, и насос имеет вторую конфигурацию.
Система 6 автомобиля может дополнительно содержать управляющую систему 14. Показано, что управляющая система 14 может получать информацию от множества датчиков 16 (различные примеры которых раскрыты здесь) и отправлять управляющие сигналы на множество приводов 81 (различные примеры которых раскрыты здесь). Например, датчики 16 могут содержать датчик 126 отработавших газов, расположенный выше по потоку относительно устройства снижения токсичности отработавших газов, температурный датчик 128, датчик 118 АДК, датчик давления 120 в топливной системе, датчик давления 129 отработавших газов и датчик заполнения пассажирского салона. Другие датчики, например дополнительные датчики давления, температуры, воздушно-топливного отношения и датчики состава могут быть расположены в различных местах системы 6 автомобиля. В другом примере приводы могут содержать топливный инжектор 66, запорный клапан 110, клапан 112 продувки адсорбера, клапан 114 вентиляции, топливный насос 21, насос МКУП и дроссель 62.
Устройство 152 беспроводной связи может быть соединено с управляющей системой 14 для обеспечения обмена данными между системой 6 автомобиля с удаленным пунктом 160. Например, удаленный пункт 160 может содержать сетевое облако, удаленный сервер или контроллер, расположенный в удаленном пункте. Кроме того, навигационная система 154, например, система глобального позиционирования (GPS) может быть соединена с управляющей системой 14 для определения местоположения системы 6 автомобиля во время продолжающегося диагностического теста. Навигационная система может быть дополнительно связана с удаленным пунктом 160 посредством беспроводной связи 150.
Управляющая система 14 может дополнительно получать информацию о местоположении автомобиля от системы GPS. Информация, полученная от GPS, может содержать скорость автомобиля, высоту местности, по которой движется автомобиль, положение автомобиля и т.д. Эта информация может использоваться для вычисления параметров работы двигателя, например, местного атмосферного давления. Управляющая система 14 может быть дополнительно выполнена с возможностью получения информации через сеть Интернет или через другие коммуникационные сети.
Управляющая система 14 может содержать контроллер 12. Контроллер 12 может получать сигналы от различных датчиков, показанных на фиг. 1, и использовать различные приводы, показанные на фиг. 1, чтобы регулировать работу двигателя на основе полученных сигналов и инструкций, сохраненных в памяти контроллера. Например, контроллер 12 может также быть выполнен с возможностью периодического выполнения программ обнаружения утечки в топливной системе 18 (например, в системе восстановления топливных паров), чтобы подтвердить, что топливная система не повреждена. Кроме того, различные диагностические тесты на обнаружение утечки могут быть выполнены в то время, когда двигатель выключен (тест на утечку с выключенным двигателем) или во время работы двигателя (тест на утечку с включенным двигателем). Тесты на утечку с включенным двигателем могут содержать приложение отрицательного давления к топливной системе в течение некоторого времени (например, пока не будет достигнуто целевое значение разрежения в топливной системе), и затем герметизацию топливной системы. Например, контроллер 12 может включить привод, соединенный с насосом МКУП, чтобы управлять насосом и создать разрежение, а затем контроллер 12 может регулировать ТХК, чтобы обеспечить разрежение в топливной системе. Контроллер может отслеживать изменение давления (повышение давления) в топливном баке (например, скорость изменения разрежения или окончательную величину давления) посредством датчика 120 давления. Тесты на утечку с выключенным двигателем могут содержать герметизацию топливной системы после отключения двигателя и контроль изменения давления в топливном баке. Этот тип теста на утечку назван «естественный вакуумный тест в простое» ЕВТП (EONV). В герметизированной топливной системе после отключения двигателя создается разрежение в топливном баке, поскольку бак охлаждается, и топливные пары конденсируются, превращаясь в жидкое топливо. Значение разрежения и/или скорость образования разрежения могут сравнить с ожидаемыми величинами, которые соответствуют системе без утечек или системе с утечками заранее заданной величины.
Такие тесты на утечку могут привести к ошибочным результатам во время условий движения, когда происходят колебания топлива (например, при движении вверх по уклону, во время проезда выбоин и т.д.). Колебания топлива могут создать дополнительные топливные пары в топливном баке, что может, в свою очередь, вызвать колебания давления в топливном баке, влияющие на повышение давления в топливной системе, что может отслеживаться при обнаружении утечки в СУТП. В дополнение к воздействию на конечную точку профиля повышения давления, колебания топлива могут также создать многократные промежуточные пики давления между начальной точкой и конечной точкой фазы повышения давления. Регулировки работы двигателя, сделанные в результате ошибочных диагностических результатов, могут оказать негативное влияние на характеристики двигателя. Если в топливной системе обнаружена утечка, то могут выполнить регулировки работы двигателя, например, увеличить частоту продувки адсорбера топливной системы в двигатель. Чтобы уменьшить проблемы, связанные с ошибочным анализом данных, часть данных или все данные БД, собранные во время диагностического теста, могут подогнать к лучшей пригодной кривой, как раскрыто с использованием фиг. 2. Если возможно подогнать данные к ожидаемому профилю кривой (извлеченному из памяти контроллера) и получить подгонку кривой, у которой коэффициент детерминации (R2) превышает пороговый коэффициент, то могут сделать вывод, что результаты диагностического теста надежны. Однако если ожидаемая кривая не обеспечивает превышение порогового значения подгонки, могут многократно попробовать использование одной или более других кривых, пока не будет найдена кривая для подгонки с более высоким, чем пороговое значение, коэффициентом R2. Все данные могут подогнать для одной кривой или могут разделить данные на секции, и для каждой секции могут выполнить подгонку посредством отдельной кривой. После получения надежной подгонки кривой могут передать величины коэффициентов кривой (кривых) и величину (величины) R2 в удаленный пункт. Кроме того, данные, соответствующие стартовой точке и конечной точке набора данных для передачи в удаленный пункт и условия работы автомобиля во время теста, например, температуру, высоту местности, скорость автомобиля, местоположение автомобиля, количество топлива, нагрузку двигателя и т.д. могут передать в удаленный пункт. В удаленном пункте весь набор данных могут восстановить, используя коэффициенты подгоночной кривой, и затем проанализировать. Контроллер может получать инструкции из удаленного пункта и соответственно обновлять результаты теста утечки для СУТП и параметры работы двигателя на основе анализа данных. Кроме того, технический специалист на станции технического обслуживания может получить доступ к коэффициентам подгоночной кривой и восстановить весь диагностический набор данных, который может облегчить техническое обслуживание и ремонт автомобиля. Этот подход, заключающийся в подгонке кривой, передаче данных в удаленный пункт и дальнейшем использовании бортовых диагностических данных, может быть осуществлен для множества систем автомобиля, таких как управляющая система выбросов вредных веществ, система турбонагнетателя, система рециркуляции отработавших газов и т.д.
Таким образом, компоненты, показанные на фиг. 1, обеспечивают топливную систему для автомобиля, содержащую: топливный бак, систему улавливания топливных паров (СУТП), содержащую адсорбер топливных паров, соединенный с топливным баком через запорный клапан, клапан продувки адсорбера (КПА), расположенный в линии продувки между адсорбером топливных паров и впускным коллектором двигателя, клапан вентиляции адсорбера КВА (CVV), расположенный в вентиляционной линии между адсорбером топливных паров и атмосферой, и датчик давления, соединенный с топливным баком, устройство беспроводной связи, соединяющее с возможностью обмена данными автомобиль с контроллером удаленного пункта, и бортовой контроллер, расположенный на борту автомобиля.
Контроллер может быть выполнен с машиночитаемыми инструкциями, хранимыми в долговременной памяти для: выполнения диагностического теста СУТП посредством подачи разрежения в СУТП, отключения СУТП от двигателя и атмосферы посредством закрытия клапана вентиляции и клапана продувки, и контроля фактического профиля повышения давления посредством датчика давления; в качестве реакции на более высокую, чем пороговая, скорость повышения давления, указания на неисправность СУТП; регулирования частоты открытия КПА во время работы двигателя на основе полученных данных; подгонки фактического профиля повышения давления с использованием профиля кривой, имеющий более высокий коэффициент детерминации (R2), чем пороговый коэффициент, причем профиль кривой выбран из набора профилей кривых на основе ожидаемого профиля повышения давления; и загрузки одного или более коэффициентов профиля кривой, величины R2, начальной точки и конечной точки фактического профиля повышения давления в контроллер удаленного пункта.
На фиг. 2 показан пример способа 200 для проведения процедуры диагностики системы улавливания топливных паров (СУТП) и обработки диагностических данных. Инструкции для выполнения способа 200 и других раскрытых здесь способов могут быть выполнены контроллером на основе инструкций, сохраненных в памяти контроллера и совместно с сигналами, полученными от датчиков системы двигателя, таких как датчики, раскрытые выше с использованием фиг. 1. Контроллер может использовать приводы двигателя из системы двигателя для регулирования работы двигателя согласно раскрытым ниже способам. Следует учитывать, что, в то время как программа на фиг. 2 раскрывает бортовую обработку данных со ссылкой на данные БД, собранные в результате диагностики системы улавливания топливных паров, это не может служить ограничением для других примеров, в которых диагностические данные от других систем двигателя могут быть обработаны аналогичным образом.
На шаге 202 условия работы двигателя и автомобиля могут быть оценены контроллером на основе входных сигналов от множества датчиков. Предполагаемые условия работы двигателя могут содержать, например, требование водителя, нагрузку двигателя, температуру двигателя, частоту вращения двигателя, воздушно-топливное отношение, температуру окружающей среды, влажность, атмосферное давление и т.д. Условия работы автомобиля могут содержать заполнение автомобиля пассажирами, скорость автомобиля и т.д. Могут также быть определены условия работы топливной системы, например, количество топлива, вид топлива, октановое число топлива, температура топлива и т.д., и различные условия работы системы улавливания топливных паров, например, заполнение адсорбера топливных паров, давление в топливном баке и т.д.
На шаге 204 программа содержит определение, соблюдены ли начальные условия для выполнения диагностического теста системы улавливания топливных паров. Начальные условия для диагностического теста системы улавливания топливных паров могут быть выполнены, если превышено пороговое время или пороговое расстояние при эксплуатации автомобиля, начиная с последнего повторения диагностической программы. Например, если время, прошедшее с момента последнего повторения диагностического теста, меньше, чем пороговое время, то новый диагностический тест не может потребоваться. В других примерах начальные условия для диагностического теста можно считать невыполненными, если выполняется какой-либо другой диагностический тест, который может повлиять на диагностический тест СУТП. Кроме того, начальные условия для диагностического теста системы улавливания топливных паров можно считать выполненными, если автомобиль не занят пассажирами, что может быть определено на основе сигнала датчика от датчика занятия пассажирского салона, соединенного с пассажирским салоном автомобиля и/или бортовыми видеокамерами. Контроллер может подтвердить, что автомобиль не занят, прежде чем начать диагностику, поскольку движения пассажиров внутри салона и/или внезапное открытие двери автомобиля могут исказить результаты работы диагностической программы.
Если определено, что начальные условия в настоящее время не соблюдены для выполнения диагностического теста СУТП, то на шаге 206 контроллер может ожидать появления оптимальных условий, прежде чем начать диагностический тест СУТП. Если определено, что начальные условия соблюдены для выполнения диагностических тестов СУТП, то на шаге 208 могут выполнить тест на обнаружение утечки в СУТП. На шаге 209 могут использовать насос модуля контроля утечки паров (МКУП) для создания разрежения (снижения давления) в СУТП. Во время работы насоса трехходовой клапан (ТХК) блока МКУП могут установить в первое положение, чтобы обеспечить выход воздуха из СУТП в атмосферу. Клапан вентиляции адсорбера (КВА) могут установить в открытое положение, чтобы создать связь по текучей среде СУТП с атмосферой через насос МКУП. Кроме того, клапан продувки адсорбера (КПА) могут поддерживать в закрытом положении, чтобы обеспечить отсоединение топливной системы от впускного коллектора двигателя. Датчик давления топливной системы (например, датчик 120 давления, показанный на фиг. 1) могут использовать, чтобы оценить величину снижения давления в СУТП.
На шаге 210, когда разрежение в СУТП достигает целевого уровня разрежения, контроллер может отключить связь по текучей среде между СУТП и МКУП, а также между СУТП и атмосферой, установив ТХК во второе положение и установив КВА в закрытое положение. Когда СУТП изолирована по текучей среде, могут выполнить тест на утечку в СУТП с отрицательным давлением. Во время теста, на шаге 211, изменение давления (повышение давления) в СУТП могут отслеживать посредством датчика давления топливной системы. Могут контролировать скорость повышения давления и окончательное давление в конце заранее заданного тестового периода.
На шаге 212 программа содержит определение, обнаружена ли утечка в СУТП. Например, утечку могут обнаружить на основе большей скорости повышения давления, чем пороговая скорость, во время теста на утечку в СУТП с отрицательным давлением. В другом примере утечку могут обнаружить, если окончательное давление в топливной системе в конце заранее заданного тестового периода выше, чем верхнее пороговое давление. В другом примере утечку могут обнаружить, если во время создания разрежения (снижения давления), не будет достигнуто целевое значение разрежения (например, давление в СУТП не достигло нижнего порогового давления). Утечку в СУТП могут также обнаружить на основе других диагностических тестов, например, теста отрицательного давления с использованием естественного вакуумного теста в простое (ЕВТП).
Если определено, что в СУТП не обнаружена какая-либо утечка, то на шаге 214 могут указать на отсутствие любых утечек в СУТП, и могут поддерживать текущий режим работы двигателя. Если вычислено, что в СУТП имеется утечка, то на шаге 216 могут установить диагностический код, указав на присутствие утечки и ухудшение компонента двигателя. Начальное состояние компонента двигателя (например, компонента СУТП) может быть вычислено на основе диагностических данных, сгенерированных на борту автомобиля. В качестве реакции на обнаружение утечки в СУТП могут регулировать работу двигателя. Например, могут обновить график продувки адсорбера, планируя операции продувки адсорбера более часто, независимо от заполнения адсорбера таким образом, что топливные пары в топливной системе и/или в системе улавливания топливных паров могут быть эффективно направлены в двигатель для сгорания. В другом примере, операции продувки могут быть приостановлены до тех пор, пока не будет указано, что источник нежелательных выбросов паров ликвидирован. Кроме того, в качестве реакции на указание утечки в СУТП могут закрыть запорный клапан (запорный клапан топливного бака), соединенный с адсорбером системы улавливания топливных паров и обеспечивающий связь с топливным баком.
На шаге 218 могут выполнить подгонку кривой по меньшей мере для части диагностических данных. Фактический профиль повышения давления могут подогнать для одной или более кривых, например, для полиномиальной кривой, экспоненциальной кривой и кривой Гаусса. Могут использовать одну функцию для подгонки всего набора данных, или могут выполнить подгонку с использованием разных функций для нескольких секций набора данных, соответствующих фактическому профилю повышения давления. Подгонку кривой могут многократно продолжать до получения коэффициента кривой подгонки, при котором коэффициент детерминации (R2) превышает пороговый коэффициент детерминации. Например, ожидаемый профиль кривой может сначала использоваться для подгонки кривой, и в качестве реакции на коэффициент кривой подгонки для первого набора кривых, который ниже, чем пороговое значение, могут выбрать второй набор кривых на основе ожидаемого профиля диагностических данных. Подробное раскрытие процесса подгонки кривой показано на фиг. 3. Кроме того, на шаге 214, если обнаружено, что в СУТП нет какой-либо утечки, программа может перейти к шагу 218, и кривая может быть подогнана к диагностическим данным.
Как только будет получена надежная подгонка кривой для диагностических данных СУТП, на шаге 220 могут передать в удаленный пункт параметры подгонки кривой, например, на удаленный сервер, в контроллер удаленного пункта и/или сетевое облако, соединенные с автомобилем с возможностью обмена данными посредством беспроводной связи. Например, переданные параметры полиномиальной кривой могут содержать один или более коэффициентов многочлена и коэффициент детерминации (R2) для полиномиальной кривой. Кроме того, в удаленный пункт могут передать форму функции в дополнение к параметрам функции. Кроме того, из автомобиля в удаленный пункт могут также передать начальную точку и конечную точку диагностического набора данных и условия работы автомобиля во время выполнения диагностической программы, в том числе температуру двигателя, нагрузку двигателя, скорость автомобиля, температуру окружающей среды, высоту местности, наклон поверхности дороги и положение автомобиля. Кроме того, во время условий, когда в СУТП не обнаружена какая-либо утечка, параметры подгонки кривой могут передать в удаленный пункт для дальнейшего анализа и последующего использования.
На шаге 222 контроллер может получить данные из удаленного пункта посредством беспроводной связи. Полученные данные могут содержать обновленное диагностическое состояние компонента автомобиля. Обновленное диагностическое состояние может быть основано на восстановленном наборе данных, причем этот набор восстанавливают в удаленном пункте относительно автомобиля, с использованием начальной точки, конечной точки, коэффициента (коэффициентов) подгонки кривой и условий работы автомобиля, переданных ранее в удаленный пункт. Обновление диагностического состояния может содержать обновление информации о том, что предыдущий признак неисправности топливной системы (сгенерированный на борту автомобиля) является неверным, и подтверждение того, что топливная система не имеет неисправности. Кроме того, из удаленного пункта могут получить инструкции для регулирования одного или более параметров работы двигателя, чтобы уменьшить вероятность будущей утечки в СУТП. Регулирование с целью уменьшения вероятности будущих утечек в СУТП может быть основано на восстановленном наборе данных БД, полученных в результате тестов, не обнаруживших какую-либо утечку в СУТП.
На шаге 224, на борту автомобиля, на основе обновленного диагностического состояния, могут регулировать указание на утечку в СУТП и один или более параметров работы автомобиля. Например, на основе анализа данных в удаленном пункте могут сделать вывод, что утечка была ошибочно указана из-за условий движения (таких как движение по уклону, проезд выбоин и т.д.), которые, возможно, привели к колебаниям топлива. Указание на колебания топлива в топливном баке может быть основано на наборе данных диагностической программы и дополнительно на основе обновленного диагностического состояния, полученного из удаленного пункта относительно автомобиля. Колебания топлива могут создать дополнительные топливные пары в топливном баке, которые могут, в свою очередь, вызвать колебания давления в топливном баке и, таким образом, повлиять на повышение давления в топливной системе, контролируемого для обнаружения утечки СУТП. На основе обновленного диагностического состояния (данные, полученные из удаленного пункта), начальное указание на неисправность могут обновить, и дополнительно могут регулировать частоту продувки адсорбера посредством открытия КПА на основе полученных данных. В другом примере из удаленного пункта могут получить форму функции подгонки кривой, и можно предположить, что диагностическая программа будет повторена. Затем могут создать новый (второй) набор диагностических данных, повторив диагностическую программу для компонента автомобиля (например, для СУТП). Могут выполнить подгонку кривой с использованием полученной формы функции для подгонки кривой для по меньшей мере сегмента второго набора данных, причем обновленный коэффициент подгонки кривой могут передать в удаленный пункт относительно автомобиля, и обновленное диагностическое состояние компонента автомобиля могут изучить на основе второго набора данных.
Данные в удаленном пункте могут также восстановить во время технического обслуживания автомобиля, причем весь набор данных БД могут восстановить и использовать для диагностики автомобиля и технического обслуживания. За счет передачи меньшей (более релевантной) части данных, в удаленном пункте может быть занято меньшее количество места для хранения (объем памяти) для того, чтобы хранить переданные данные.
Таким образом, бортовую диагностическую программу могут выполнить для компонента двигателя, причем для данных могут выполнить подгонку с использованием и передачей в удаленный пункт одной или более функций, параметров функции и начальной и конечной точек этих данных, причем данные БД могут восстановить и проанализировать в удаленном пункте, а результаты теста, полученные в ходе БД, могут обновить на основе сигнала, полученного из удаленного пункта.
Фиг. 3 иллюстрирует пример способа 300 для эффективной подгонки кривой к данным бортовой диагностики (БД), имеющим отношение к системе улавливания топливных паров (СУТП). Ожидаемый профиль кривой может соответствовать профилю подгонки кривой для данных БД, собранных во время выполнения теста без какого-либо нежелательного воздействия, вызванного внешними факторами.
На шаге 302 программа содержит извлечение всех данных или части данных БД из памяти контроллера после того, как завершен диагностический тест СУТП, и существование утечки было вычислено на основе этих данных. Например, могут использовать для обработки фазу повышения давления для диагностического теста СУТП с отрицательным давлением. Во время условий, когда утечка не была обнаружена на основе данных БД, данные могут дополнительно не обрабатывать, и поэтому могут не извлекать из памяти контроллера.
На шаге 304 могут извлечь из памяти контроллера ожидаемый профиль кривой и ожидаемый набор параметров для данных повышения давления, соответствующих тесту на утечку в СУТП. Например, ожидаемый профиль кривой может представлять собой полиномиальную функцию некоторого порядка. В другом примере ожидаемый профиль кривой может представлять собой экспоненциальную функцию. Ожидаемый профиль кривой может быть основан на ожидаемом профиле давления в тесте на утечку в СУТП, где профиль, в свою очередь, основан на условиях работы двигателя во время теста на утечку в СУТП. На шаге 306 могут использовать ожидаемый профиль кривой с ожидаемым набором параметров, чтобы выполнить подгонку для первого набора кривых к фазе повышения давления в диагностических данных СУТП. Величину коэффициента детерминации (R2) для подгонки кривой могут вычислить на основе данных подгонки (подгонок).
На шаге 308 программа содержит определение, больше ли R2 текущей подгонки кривой, чем пороговое значение. Величина R2 показывают качество подгонки, причем более высокое значение, чем пороговое значение R2, подтверждает надежность выполнения подгонки для данных. В качестве альтернативы, чтобы понять качество подгонки, могут использовать метод стандартной оптимизации: метод наименьших квадратов. Программа может содержать определение, меньше ли сумма квадратов разностей, чем пороговое значение. Сумма квадратов разностей выражается следующей формулой:
Где Min(E) - сумма квадратов разностей, которая представляет качество подгонки, и где величина ниже пороговой Min(E) подтверждает, что для данных выполнена надежная подгонка. В уравнении (1) f(x,y) представляет полученные данные в зависимости от времени, а g(x,y) - аналитическое выражение кривой для подгонки.
Если подтверждено, что величина R2 выше, чем соответствующее пороговое значение или сумма квадратов разностей меньше соответствующего порогового значения, то могут сделать вывод, что диагностика СУТП выполнена точно, и не находилась под влиянием внешних факторов, например, колебаний топлива во время необычных дорожных условий.
Поэтому, на шаге 310 могут подтвердить обнаруженную утечку в СУТП, и в качестве реакции на коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых, превышающий соответствующее пороговое значение, параметры подгонки кривой и коэффициент для первого набора кривых могут передать в удаленный пункт. Кроме того, в удаленный пункт вне автомобиля могут передать величины начальной точки и конечной точки диагностического набора данных и условия работы автомобиля во время выполнения диагностической программы, в том числе температуру двигателя, нагрузку двигателя, скорость автомобиля, температуру окружающей среды, высоту местности и положение автомобиля. Весь набор данных БД СУТП для повышения давления могут восстановить в удаленном пункте и использовать для будущей диагностики и технического обслуживания.
Если определено, что величина R2 меньше, чем пороговое значение R2 или сумма квадратов разностей больше соответствующего порогового значения, могут сделать вывод, что ожидаемый профиль кривой не подогнан к набору данных. Поэтому, на шаге 312 могут выполнить подгонку данных БД для неожидаемых профилей кривых, которые могут не соответствовать ожидаемым данным повышения давления во время тестов на утечку в СУТП. Могут сделать вывод, что условия работы автомобиля (например, движение вверх по уклону или через выбоину), возможно, вызвали колебания топлива, что, возможно, привело к ошибкам в диагностическом тесте. В частности, колебания топлива могут создавать дополнительные топливные пары в топливном баке, причем эти колебания могут, в свою очередь, вызвать колебания давления в топливном баке, и такие колебания давления могут влиять на повышение давления, при оценке по показаниям датчика давления топливной системы. Функции, используемые для подгонки данных, могут содержать многочлены (различных порядков), показательные функции и функции Гаусса. Например, контроллер может, посредством итераций, увеличивать порядок функции, осуществлять подгонку кривой, вычислять величину R2 и сравнивать эту величину с соответствующим пороговым значением до достижения подгонки кривой с более высокой величиной R2, чем соответствующее пороговое значение.
На шаге 313 могут использовать одну функцию, чтобы выполнить подгонку одной кривой для всех данных фазы повышения давления, для теста на утечку в СУТП. Однако на шаге 314 данные повышения давления могут разделить на несколько сегментов, и могут использовать другую функцию с отличающимся набором параметров, чтобы выполнить подгонку отдельной кривой для каждого сегмента. Могут вычислить величину R2 для каждого сегмента, и каждую из этих величин могут отдельно сравнить с пороговым значением R2. Пример кривой, для которой выполнена подгонка к данным повышения давления для теста на утечку в СУТП, показан на фиг. 4.
На шаге 316 программа содержит определение, больше ли величина R2 для подгонки кривой (или более подгонок), чем пороговое значение R2 или меньше ли сумма квадратов разностей, чем соответствующее пороговое значение. Когда используют несколько функций для подгонки кривых к различным частям данных, величину R2 и сумму квадратов разностей для каждой подгонки кривой могут сравнить с соответствующими пороговыми значениями. Если определено, что величина R2 для одной или более подгонок кривой меньше порогового значения R2 или сумма квадратов разностей больше соответствующего порогового значения, то на шаге 318 могут обновить параметры подгонки кривой и функцию для подгонки кривой и могут продолжить процедуру подгонки кривой.
На шаге 320, если определено, что величина R2 для каждой из подгонок кривой больше порогового значения R2 или сумма квадратов разностей меньше соответствующего порогового значения, то могут сделать вывод, что была выполнена надежная подгонка кривой. Параметры подгонки кривой, вид кривой для подгонки, начальную и конечную точки данных, наряду с соответствующими условиями работы автомобиля (такими как температура двигателя, нагрузка двигателя, скорость автомобиля, температура окружающей среды, высота местности и положение автомобиля) могут передать в удаленный пункт, где могут дополнительно проанализировать эти данные. Подробности передачи данных и последующей обработки ранее раскрыты на фиг. 2 (на шагах 220, 222 и 224).
Таким образом, в качестве реакции на коэффициент подгонки кривой для первого набора ожидаемых кривых, меньший, чем соответствующее пороговое значение, один или более других наборов кривых могут многократно выбирать на основе ожидаемого и/или неожидаемого профиля диагностических данных, причем один или более других наборов кривых могут подогнать для одного или более сегментов данных до получения коэффициента подгонки кривой для одного или более других наборов кривых, превышающего соответствующее пороговое значение. После этого коэффициент подгонки кривой могут передать для другого набора кривых в удаленный пункт.
На фиг. 4 показан пример кривой, соответствующей диагностическим данным для системы улавливания топливных паров. Ось X обозначает время, а ось Υ обозначает давление в топливной системе, измеренное датчиком давления, соединенным с топливным баком. Вертикальные маркеры t0-t4 определяют значимые моменты времени во время накопления сажи и регенерации датчика ТЧ.
До момента времени t0 график 401 обозначает снижение давления в топливной системе (фаза снижения давления), поскольку воздух может выходить из топливной системы (в атмосферу) через насос модуля контроля утечки паров (МКУП). Трехходовой клапан (ТХК), соединенный с МКУП, могут установить в первое положение, и насос может работать до обеспечения низкого давления в топливной системе, соответствующего величине давления начальной точки, обозначенной точкой 402. Когда давление в топливной системе достигает требуемой низкой величины давления в момент времени t0, топливную систему могут изолировать, закрыв клапан вентиляции адсорбера (клапан продувки адсорбера уже находится в закрытом положении) и переместив трехходовой клапан во второе положение. Повышение давления в топливной системе могут контролировать между моментами времени t1 и t4, и, если окончательное давление ниже, чем пороговое давление (как обозначено пунктиром 415), то могут сделать вывод, что СУТП надежна и что не обнаружена какая-либо утечка.
После изоляции топливной системы могут контролировать увеличение давления во время теста на обнаружение утечки в СУТП с отрицательным давлением. График 403 показывает профиль увеличения давления во время теста. Между моментами времени t0 и t1 увеличение давления может происходить линейно, после ожидаемой тенденции. Однако в момент времени t1 может произойти неожиданное изменение условий работы автомобиля (например, маневр), создающее колебания топлива. Во время маневров автомобиля, таких как выполнение левых поворотов или правых поворотов (например, автомобиль выполняет поворот на скоростях, которые больше порогового значения скорости и/или скорость поворота автомобиля больше порогового значения скорости поворота), движение автомобиля вверх по склону (например, движение автомобиля вдоль наклонной поверхности, имеющей угол наклона больше порогового значения угла), и движение по ухабистой дороге (например, движение автомобиля по дороге, имеющей более низкую гладкость, чем пороговая гладкость) могут возникать колебания топлива. Кроме того, другие маневры, которые могут вызывать колебания топлива, содержат движение автомобиля по волнистым дорожным поверхностям, агрессивные маневры торможения и ускорение автомобиля вдоль любой оси. Колебания топлива могут быть выведены на основе движения автомобиля, посредством анализа показаний датчика движения автомобиля и/или изменений в давления в топливном баке. В частности, колебания топлива могут создавать дополнительные топливные пары в топливном баке, что может, в свою очередь, вызвать колебания давления в топливном баке, что определяют по показаниям датчика давления топливной системы. Вследствие таких колебаний давления в топливном баке, между моментами времени t1 и t3, может появиться пик в профиле повышения давления.
Вследствие колебаний давления в топливной системе и возникновении пика в профиле давления, профиль повышения давления может неточно отобразить ожидаемый профиль давления для диагностического теста СУТП. До момента времени t4 могут продолжать контролировать за давлением и могут зарегистрировать величину окончательного давления (в конечной точке теста) в момент времени t4 (как показано точкой 416) и сравнить эту величину с пороговым давлением (линия 415). В этом примере, на основе окончательного давления в топливной системе, превышающего пороговое значение (окончательное давление 416) в конце тестового периода, могут сделать вывод, что в СУТП имеется утечка. Однако этот результат может быть ошибочным и, возможно, он был вызван колебаниями топлива (между моментами времени t1 и t3), создавшими колебания давления в топливной системе. Данные о давлении, собранные между моментами времени t0 и t1, могут экстраполировать (как показано пунктиром 414) до момента времени t4, и могут сделать вывод, что при отсутствии колебаний в результате воздействия внешних источников окончательное давление достигло бы уровня давления, показанного в качестве ожидаемого окончательного давления 417, которое меньше порогового давления.
Например, для всего набора данных для повышения давления, собранного между моментами времени t0 и t1, могут выполнить подгонку одной функцией. Вначале для подгонки могут использовать ожидаемый профиль кривой (функцию) и ожидаемые параметры. Если ожидаемая функция и параметры не обеспечивают надежную подгонку к данным, могут многократно пытаться использовать другие функции и различные наборы параметров. На основе профиля данных, могут выбрать кривую Гаусса, чтобы выполнить подгонку для всего набора данных. Параметры кривой Гаусса могут многократно изменять до получения коэффициента детерминации (R2) подгонки, превышающего пороговое значение коэффициента. Штриховая линия 412 показывает подгонку кривой Гаусса к профилю повышения давления. Штриховая линия 412 может быть определена функцией:
Где константы а, b, и с представляют собой параметры функции Гаусса, и кривая может быть восстановлена с помощью этих констант.
В другом примере весь набор данных для повышения давления, собранных между моментами времени t0 и t1, могут разделить на несколько различных сегментов и могут использовать отдельные функции для подгонки к каждому из сегментов. График 403 может быть разделен на четыре сегмента, где первый сегмент содержит данные, собранные между моментами времени t0 и t1, второй сегмент содержит данные, собранные между моментами времени t1 и t2, третий сегмент содержит данные, собранные между моментами времени t2 и t3, и четвертый сегмент содержит данные, собранные между моментами времени t3 и t4. Для выполнения подгонки по этим четырем сегментам могут использовать четыре различные полиномиальные функции второго порядка, имеющие различные наборы констант-параметров. Параметры для каждого многочлена могут многократно изменять для каждой из подгонок до получения величины R2, превышающей соответствующее пороговое значение. Первый многочлен, как показано линией 404, может иметь выражение:
Второй многочлен, как показано линией 406, может быть обозначен:
Третий многочлен, как показано линией 408, может быть обозначен:
Четвертый многочлен, как показано линией 410, может быть обозначен:
Константы m1, b1, m2, b2, m3, b3, m4 и b4 определяют полиномиальные функции второго порядка, и весь набор данных для повышения давления могут восстановить с помощью этих констант.
Когда достигнута надежная подгонка для профиля повышения давления, параметры подгонки кривой могут передать в удаленный пункт, например, на удаленный сервер, в контроллер удаленного пункта и/или в сетевое облако, соединенные с автомобилем с возможностью обмена данными посредством беспроводной связи. Например, переданные параметры полиномиальной кривой могут содержать форму кривой (кривая Гаусса и многочлен второго порядка в этом примере), один или более коэффициентов (констант) используемой функции, и величину (величины) R2 для подгонки кривой. Кроме того, в удаленный пункт могут передать начальную точку и конечную точку диагностического набора данных, представляющие собой величины давления, соответствующие начальной точке 402 и конечной точке 416, а также могут передать условия работы автомобиля во время выполнения диагностической программы, в том числе температуру двигателя, нагрузку двигателя, скорость автомобиля, температуру окружающей среды, высоту местности и положение автомобиля.
Весь набор данных могут восстановить в удаленном пункте и далее проанализировать в отношении условий работы автомобиля. После выполнения анализа данных в удаленном пункте, в бортовом контроллере может быть получен сигнал (из удаленного пункта), позволяющий обновить результаты теста и соответствующие условия работы двигателя. К сохраненному набору данных может также может получить доступ (из удаленного пункта) технический персонал во время будущего технического обслуживания автомобиля.
Таким образом, для данных БД могут выполнить эффективную подгонку с использованием функции, причем параметры функции могут передать в удаленный пункт, а данные могут позже восстановить и использовать для анализа диагностики. Кроме того, подобная подгонка кривой и способ обработки данных можно использовать для других тестов СУТП, например, для теста с положительным давлением, и для бортовой диагностики (БД) любого компонента автомобиля, например, системы снижения токсичности отработавших газов в составе выпускной системы, системы турбонагнетателя, системы рециркуляции отработавших газов и т.д.
На фиг. 5 показан пример операционной последовательности 500, иллюстрирующей работу диагностической программы для системы улавливания топливных паров (СУТП). Диагностическая программа может быть выполнена с использованием модуля контроля утечки паров, соединенного с СУТП двигателя. Горизонтальная ось (ось X) обозначает время, а вертикальные маркеры t0-t6 указывают на значимые моменты времени в работе диагностической программы.
Первый график, линия 502, иллюстрирует работу насоса МКУП. Второй график, линия 504, иллюстрирует положение трехходового клапана (ТХК), соединенного с системой МКУП. Третий график, линия 506, иллюстрирует изменение давления в СУТП в течение некоторого времени, что можно оценить посредством датчика давления, соединенного с топливной системой. Первая штриховая линия 507 показывает более низкий порог давления, соответствующий начальной точке для теста повышения давления после создания отрицательного давления в системе топливных паров. Вторая штриховая линия 508 показывает верхний порог давления, который соответствует точке завершения теста повышения давления. Четвертый график, линия 510, представляет собой сигнал флага, который может быть установлен в случае обнаружения утечки в СУТП.
До момента времени t1 насос МКУП может не работать, поскольку диагностический тест СУТП не выполняется в течение этого времени. ТХК может находиться в первом положении, отключая связь между насосом и СУТП. Также в это время СУТП не может иметь связь по текучей среде с двигателем (через клапан продувки адсорбера) и с атмосферой (через клапан вентиляции адсорбера). Давление в СУТП можно поддерживать на более высоком уровне, чем верхний пороговый уровень.
В момент времени t1 для СУТП могут начать диагностический тест. Тест могут начать, если прошло пороговое значение времени с последнего повторения диагностической программы, и пассажирская кабина не занята. Тест могут выполнять периодически и/или при наличии благоприятных условий (например, доступность естественного вакуума при отключенном двигателе). В качестве реакции на инициирование теста ТХК могут установить во второе положение, чтобы соединить СУТП с атмосферой через насос МКУП. Насос могут активировать (включить), и откачивать воздух из СУТП в атмосферу. Между моментами времени t1 и t2, поскольку воздух откачивается из СУТП, давление в СУТП может постоянно уменьшаться.
В момент времени t2 давление СУТП может уменьшиться до более низкого порогового давления. Могут начать диагностический тест СУТП с отрицательным давлением, используя указанное снижение давления в СУТП. Поэтому, в это время могут деактивировать (выключить) насос МКУП, и могут установить ТХК в первое положение, чтобы отсоединить насос от СУТП. Кроме того, клапан вентиляции адсорбера могут закрыть (и поддерживать клапан продувки адсорбера в закрытом положении), чтобы изолировать СУТП. Когда СУТП изолирована, могут контролировать профиль повышения давления СУТП в течение заранее заданного времени (промежуток времени между t2 и t3).
В момент времени t3, по истечении заранее заданного времени, могут зарегистрировать окончательное давление в СУТП. Окончательное давление в топливной системе может быть больше верхнего порогового значения, и могут сделать вывод, что существует утечка в СУТП, поскольку давление в СУТП больше верхнего порогового значения. В качестве реакции на обнаружение утечки в СУТП могут установить флаг, указав на существование утечки. Кроме того, в качестве реакции на обнаружение утечки могут отрегулировать работу двигателя. Например, могут обновить график продувки адсорбера, чтобы планировать операции продувки адсорбера более часто, независимо от заполнения адсорбера, таким образом, чтобы топливные пары в топливной системе и/или в системе улавливания топливных паров могли быть эффективно направлены в двигатель для сгорания.
Также в момент времени t3 могут выполнить подгонку кривой для собранных между моментами времени t2 и t3 данных повышения давления. Вид ожидаемой кривой для этих данных могут восстановить из памяти контроллера. Коэффициент детерминации (R2) могут вычислить для подгонки и сравнить с пороговым значением R2. Если ожидаемая кривая не обеспечивает более высокое значение, чем пороговое значение подгонки, могут многократно пробовать одну или более других кривых (например, многочлены различных порядков, показательные функции, кривые Гаусса) до получения подгонки кривой с более высоким значением R2, чем соответствующее пороговое значение. Как только надежная подгонка кривой достигнута, коэффициенты кривой (кривых) и величину (величины) R2 могут передать в удаленный пункт. Кроме того, начальную и конечную точки данных и условия работы автомобиля во время теста, такие как температура, высота местности, скорость автомобиля, количество топлива, местоположение автомобиля, нагрузка двигателя и т.д., могут передать в удаленный пункт. В удаленном пункте весь набор данных могут восстановить, используя коэффициенты подгонки кривой, и затем проанализировать. Контроллер автомобиля может получить инструкции из удаленного пункта для того, чтобы, используя подходящие условия, повторить диагностический тест СУТП после порогового промежутка времени и обновить результаты теста утечки СУТП и параметры работы двигателя на основе повторного теста. Кроме того, форма кривой для подгонки и параметры могут получить из удаленного пункта для следующего диагностического теста СУТП.
Между моментами времени t3 и t4 могут поддерживать установленным флаг, указывающий на утечку в СУТП, и могут использовать обновленную программу продувки адсорбера. В момент времени t4 могут сделать вывод, что пороговый промежуток времени истек, и условия благоприятны для повторения теста на утечку СУТП. Поэтому ТХК могут установить во второе положение и включить насос МКУП, чтобы уменьшить давление в СУТП до более низкого порогового давления. В момент времени t5, на основе показаний датчика давления в топливной системе, могут сделать вывод, что давление СУТП уменьшилось до более низкого порогового давления, и можно начать тест с отрицательным давлением. Чтобы начать тест повышения давления, СУТП могут изолировать, установив ТХК в первое положение и закрыв клапан вентиляции адсорбера. Кроме того, насос МКУП могут отключить.
Между моментами времени t5 и t6 могут контролировать профиль повышения давления в СУТП и могут зарегистрировать давление в СУТП в момент времени t6. Кроме того, время выполнения второго теста повышения давления (от момента времени t5 до момента времени t6) может быть равно времени выполнения первого теста повышения давления (от момента времени t2 до момента времени t3). В момент времени t6, на основе показаний датчика давления в топливной системе, могут сделать вывод, что окончательное давление в конце второго теста повышения давления может быть ниже, чем верхнее пороговое давление. Поскольку давление в СУТП ниже, чем верхнее пороговое давление, могут сделать вывод, что не существует какой-либо утечки в СУТП и предыдущий тест (первое повышение давления) дал ошибочный результат вследствие внешних факторов, таких как маневры автомобиля, вызывающие колебания топлива. В качестве реакции на обнаружение, что СУТП не имеет каких-либо утечек, могут снять флаг, указывающий на утечку в топливной системе, и также могут обновить параметры работы двигателя. Например, могут уменьшить частоту графика продувки адсорбера, и адсорбер могут продувать при возникновении подходящих условий, на основе заполнения адсорбера. Таким образом, на основе сигнала, полученного из удаленного пункта, могут повторить диагностический тест СУТП и могут обновить ошибочный признак утечки в СУТП.
Пример способа для автомобиля, имеющего двигатель, содержит шаги, на которых выполняют подгонку функции к одному или более сегментам диагностического набора данных для компонента двигателя на борту автомобиля и передают в удаленный пункт параметры функции, а не один или более сегментов набора данных. Любой предыдущий пример, дополнительно или опционально, содержит шаги, на которых оценивают начальное состояние компонента двигателя на основе диагностических данных на борту автомобиля и обновляют начальное состояние на основе сигнала, полученного из удаленного пункта, и регулируют работу двигателя на основе обновленного состояния, причем сигнал основан на переданных параметрах. Любые или все из предыдущих примеров, дополнительно или опционально, содержат шаги, на которых передают форму функции в дополнение к параметрам функции, причем функция представляет собой полиномиальную кривую. В любых или всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, параметры полиномиальной кривой содержат один или более коэффициентов многочлена полиномиальной кривой и коэффициент детерминации (R2) полиномиальной кривой. В любых или всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, подгонка кривой и передача данных включают в себя следующие шаги: выбирают первый набор кривых на основе ожидаемого профиля диагностических данных, причем ожидаемый профиль основан на диагностируемом компоненте двигателя, выполняют подгонку первого набора кривых к одному или более сегментам, и в качестве реакции на коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых, превышающий пороговое значение, передают в удаленный пункт коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых. В любых или всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, подгонка кривой содержит следующие шаги: в качестве реакции на коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых, меньший, чем пороговое значение, выбирают второй набор кривых на основе ожидаемого профиля диагностических данных, выполняют подгонку второго набора кривых к одному или более сегментам и передают в удаленный пункт коэффициент подгонки кривой для второго набора кривых. В любых или всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, подгонка кривой содержит следующие шаги: в качестве реакции на коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых, меньший, чем пороговое значение, многократно выбирают один или более других наборов кривых на основе ожидаемого профиля диагностических данных и выполняют подгонку одного или более других наборов кривых к одному или более сегментам до тех пор, пока коэффициент подгонки кривой для одного из одного или более других наборов кривых не станет больше порогового значения, и затем передают в удаленный пункт коэффициент подгонки кривой для другого набора кривых. В любых или всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, компонент двигателя содержит топливную систему, соединенную с двигателем и причем диагностический набор данных содержит профиль давления в топливном баке, созданный во время теста на утечку паров, и причем регулирование работы двигателя содержит увеличение частоты продувки адсорбера топливной системы в двигатель. Любые или все из предыдущих примеров, дополнительно или опционально, содержат шаги, на которых передают в удаленный пункт данные, соответствующие начальной точке и конечной точке набора данных. В любых или всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, передача в удаленный пункт содержит передачу данных в удаленный сервер, или в удаленный контроллер, или в сетевое облако, соединенные с автомобилем с возможностью обмена данными. Любые или все из предыдущих примеров, дополнительно или опционально, содержат шаги, на которых выбирают полиномиальную кривую на основе типа диагностического теста, причем выбор содержит выбор первого полиномиального уравнения для теста на утечку паров с использованием положительного давления и выбор второго полиномиального уравнения для теста на утечку паров с использованием отрицательного давления.
Другой пример способа для автомобиля содержит шаги, на которых создают первый набор данных посредством выполнения диагностической программы для компонента автомобиля, выполняют подгонку кривой, имеющей более высокий коэффициент подгонки, чем пороговый коэффициент подгонки, к по меньшей мере сегменту первого набора данных, причем кривую выбирают на основе ожидаемого профиля первого набора данных, передают в удаленный пункт вне автомобиля коэффициент подгонки кривой; и изучают диагностическое состояние компонента автомобиля на основе созданного первого набора данных. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, изучение диагностического состояния компонента автомобиля на борту автомобиля дополнительно основано на коэффициенте подгонки кривой. Любые или все из предыдущих примеров, дополнительно или опционально, содержат шаги, на которых передают в удаленный пункт вне автомобиля начальную точку и конечную точку первого набора данных и условия работы автомобиля во время выполнения диагностической программы, в том числе температуру двигателя, нагрузку двигателя, скорость автомобиля, температуру окружающей среды, высоту местности и положение автомобиля. Любые или все из предыдущих примеров, дополнительно или опционально, содержат шаги, на которых получают из удаленного пункта вне автомобиля обновленное диагностическое состояние компонента автомобиля и регулируют на борту автомобиля один или более параметров работы автомобиля на основе обновленного диагностического состояния. В любых или всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, обновленное диагностическое состояние основано на восстановленном наборе данных, который восстанавливают в удаленном пункте вне автомобиля, используя начальную точку, конечную точку и коэффициент подгонки кривой. Любые или все из предыдущих примеров, дополнительно или опционально, содержат шаги, на которых получают форму функции подгонки кривой, создают второй набор данных посредством повторения диагностической программы для компонента автомобиля, выполняют подгонку кривой с использованием полученной формы функции подгонки кривой к по меньшей мере сегменту второго набора данных, передают в удаленный пункт вне автомобиля обновленный коэффициент подгонки кривой; и изучают обновленное диагностическое состояние компонента автомобиля на основе созданного второго набора данных. Любые или все из предыдущих примеров, дополнительно или опционально, содержат шаги, на которых указывают на колебания топлива в топливном баке на основе набора данных диагностической программы и дополнительно на основе обновленного диагностического состояния, полученного из удаленного пункта вне автомобиля.
В другом примере топливная система для автомобиля содержит топливный бак, систему улавливания топливных паров (СУТП), содержащую адсорбер топливных паров, соединенный с топливным баком через запорный клапан, клапан продувки адсорбера (КПА), расположенный в линии продувки между адсорбером топливных паров и впускным коллектором двигателя, клапан вентиляции адсорбера (КВА), расположенный в вентиляционной линии между адсорбером топливных паров и атмосферой, датчик давления, соединенный с топливным баком, устройство беспроводной связи, соединяющее с возможностью обмена данными автомобиль с контроллером удаленного пункта, и бортовой контроллер, расположенный на борту автомобиля и выполненный с машиночитаемыми инструкциями, сохраненными в долговременной памяти для: выполнения диагностического теста СУТП, посредством подачи разрежения в СУТП, изолирования СУТП от двигателя и атмосферы посредством закрытия клапана вентиляции и клапана продувки и контроля фактического профиля повышения давления посредством датчика давления, в качестве реакции на более высокое значение скорости повышения давления, чем пороговое значение, указания на неисправность СУТП, регулирования частоты открытия КПА во время работы двигателя на основе полученных данных, подгонки фактического профиля повышения давления с использованием профиля кривой, имеющей более высокий коэффициент детерминации (R2), чем пороговое значение, причем профиль кривой выбран из набора профилей кривых на основе ожидаемого профиля повышения давления, и загрузки одного или более коэффициентов профиля кривой, величины R2, начальной точки и конечной точки фактического профиля повышения давления в контроллер удаленного пункта. В предыдущем примере, дополнительно или опционально, указание на неисправность содержит начальное указание, причем контроллер содержит дополнительные инструкции для: на основе входного сигнала, полученного от контроллера удаленного пункта, обновления начального указания на неисправность и дополнительного регулирования частоты открытия КПА на основе полученного входного сигнала. В любых или всех предыдущих примерах, дополнительно или опционально, подгонка фактического профиля повышения давления содержит подгонку посредством одной или более кривых из набора профилей кривых ко всему набору данных или секциям набора данных, соответствующим фактическому профилю повышения давления, причем одна из кривых включает в себя полиномиальную кривую, экспоненциальную кривую и кривую Гаусса.
Таким образом, за счет оптимальной подгонки полиномиальной кривой к диагностическим данным, созданным на борту автомобиля, и передачи параметров кривой и других соответствующих параметров теста в удаленный пункт, можно облегчить анализ в режиме реального времени и будущий анализ диагностических данных в удаленном пункте. Использование сигналов, полученных бортовым контроллером из удаленного пункта, позволяет обновить результаты ошибочного диагностического теста и соответствующим образом отрегулировать работу двигателя. Технический эффект от передачи только параметров подгонки кривой, а также начальной и конечной точек данных в удаленный пункт заключается в том, что можно обеспечить более быструю передачу данных в удаленный пункт, используя меньшую полосу пропускания. Кроме того, вследствие передачи меньшей части данных, в удаленном пункте может быть занят меньший объем памяти. В целом, за счет подгонки кривой и передачи меньшего объема данных, весь набор данных БД могут восстановить и проанализировать в удаленном пункте, увеличив, таким образом, точность и надежность анализа данных в удаленном пункте. За счет обновления результатов диагностического теста на основе данных, проанализированных в удаленном пункте, можно улучшить производительность автомобиля.
В другом варианте реализации пример способа для системы, содержащей автомобиль с бортовым контроллером и обрабатывающей системой в удаленном пункте, может содержать шаги, выполняемые в бортовом контроллере: подгонку функции к одному или более сегментам диагностического набора данных для компонента двигателя на борту автомобиля; и передачу параметров функции, а не одного или более сегментов набора данных, в удаленный пункт, и, посредством процессора системы в удаленном пункте, восстановление одного или более сегментов с использованием функции и параметров, определение неисправности одного или более компонентов на борту автомобиля на основе восстановленных сегментов и возвращение бортовому контроллеру указания на обнаруженное состояние неисправности. Система в удаленном пункте может дополнительно содержать передачу обновленных калибровочных данных для автомобиля в бортовой контроллер на основе переданных параметров и/или функции, регулирование работы двигателя автомобиля и/или клапана на основе обновленных калибровочных данных.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут быть использованы с разнообразными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в настоящей заявке, могут быть сохранены как исполняемые инструкции в долговременной памяти и выполнены управляющей системой, состоящей из контроллера в сочетании с различными датчиками, приводами и другими средствами двигателя. Конкретные алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, могут представлять собой одну или более стратегий обработки, таких как управляемые по событиям, управляемые по прерываниям, многозадачные, многопоточные и т.п. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут быть выполнены в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут быть пропущены. Аналогично, указанный порядок обработки не обязателен для достижения отличительных признаков и преимуществ раскрываемых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут быть выполнены повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Более того, раскрытые действия, операции и/или функции могут представлять в графическом виде код, который должен быть запрограммирован в долговременную память машиночитаемой среды хранения данных в управляющей системе двигателя, при этом раскрытые действия могут быть выполнены посредством исполнения инструкций в системе, содержащей различные компоненты обеспечения двигателя совместно с электронным контроллером.
Следует понимать, что конфигурации и алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, носят иллюстративный характер, и что эти конкретные варианты осуществления изобретения не следует рассматривать в качестве ограничения, так как возможны многочисленные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателях с конфигурацией цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, а также другие отличительные признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящей заявке.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы изобретения ссылка может быть сделана на «некоторый» элемент или «первый» элемент или эквивалент такого элемента. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов формулы изобретения или путем представления новых пунктов формулы изобретения в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.
Изобретение может быть использовано в системах управления для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Представлены способы и системы для обработки тестового набора данных, полученных во время бортовой диагностики (БД) и передачи в удаленный пункт параметров кривой для подгонки к этим данным, для последующей обработки данных. Например, способ может содержать выполнение диагностического теста для системы улавливания топливных паров, подгонку кривой к по меньшей мере части данных, передачу в удаленный пункт параметров кривой для подгонки, а также значения начальной и конечной точек данных для последующей обработки. Бортовой контроллер автомобиля может регулировать работу двигателя на основе сигналов, полученных из удаленного пункта после восстановления данных в удаленном пункте и их анализа. Изобретение позволяет уменьшить объем данных, передаваемых в удаленный пункт приема данных и тем самым добиться более быстрой передачи данных и уменьшить объем памяти, занимаемый данными. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
1. Способ для автомобиля с двигателем, в котором:
выполняют подгонку функции к одному или более сегментам диагностического набора данных для компонента двигателя на борту автомобиля, при этом выбирают первый набор кривых и выполняют подгонку первого набора кривых к одному или более сегментам; и
передают в удаленный пункт параметры функции, при этом в качестве реакции на коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых, превышающий пороговое значение, передают в удаленный пункт коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых.
2. Способ по п. 1, в котором дополнительно оценивают начальное состояние компонента двигателя на основе диагностических данных на борту автомобиля; и
обновляют начальное состояние на основе сигнала, полученного из удаленного пункта, и регулируют работу двигателя на основе обновленного состояния, причем сигнал основан на переданных параметрах.
3. Способ по п. 1, в котором дополнительно передают форму функции в дополнение к параметрам функции, причем функция представляет собой полиномиальную кривую.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что параметры полиномиальной кривой содержат один или более коэффициентов многочлена полиномиальной кривой и коэффициент детерминации (R2) полиномиальной кривой.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подгонка кривой и передача данных включают в себя следующие шаги:
выбирают первый набор кривых на основе ожидаемого профиля диагностических данных, причем ожидаемый профиль основан на диагностируемом компоненте двигателя.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что подгонка кривой содержит следующие шаги:
в качестве реакции на коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых, меньший, чем пороговое значение, выбирают второй набор кривых на основе ожидаемого профиля диагностических данных;
выполняют подгонку второго набора кривых к одному или более сегментам; и
передают в удаленный пункт коэффициент подгонки кривой для второго набора кривых.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что подгонка кривой содержит следующие шаги:
в качестве реакции на коэффициент подгонки кривой для первого набора кривых, меньший, чем пороговое значение,
многократно выбирают один или более других наборов кривых на основе ожидаемого профиля диагностических данных и выполняют подгонку одного или более других наборов кривых к одному или более сегментам до тех пор, пока коэффициент подгонки кривой для одного из одного или более других наборов кривых не станет больше порогового значения; и
затем передают в удаленный пункт коэффициент подгонки кривой для другого набора кривых.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что компонент двигателя содержит топливную систему, соединенную с двигателем, и причем диагностический набор данных содержит профиль давления в топливном баке, созданный во время теста на утечку паров, и причем регулирование работы двигателя содержит увеличение частоты продувки адсорбера топливной системы в двигатель.
9. Способ по п. 1, в котором дополнительно передают в удаленный пункт данные, соответствующие начальной точке и конечной точке набора данных.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что передача в удаленный пункт содержит передачу данных в удаленный сервер, или в удаленный контроллер, или в сетевое облако, соединенные с автомобилем с возможностью обмена данными.
11. Способ по п. 8, в котором дополнительно выбирают полиномиальную кривую на основе типа диагностического теста, причем выбор содержит выбор первого полиномиального уравнения для теста на утечку паров с использованием положительного давления и выбор второго полиномиального уравнения для теста на утечку паров с использованием отрицательного давления.
12. Способ для автомобиля, в котором:
создают первый набор данных посредством выполнения диагностической программы для компонента автомобиля;
выполняют подгонку кривой, имеющей более высокий коэффициент подгонки, чем пороговый коэффициент подгонки, к сегменту первого набора данных, причем кривую выбирают на основе ожидаемого профиля первого набора данных;
передают в удаленный пункт вне автомобиля коэффициент подгонки кривой; и
изучают диагностическое состояние компонента автомобиля на основе созданного первого набора данных.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что изучение диагностического состояния компонента автомобиля на борту автомобиля дополнительно основано на коэффициенте подгонки кривой.
14. Способ по п. 12, в котором дополнительно передают в удаленный пункт вне автомобиля начальную точку и конечную точку первого набора данных и условия работы автомобиля во время выполнения диагностической программы, в том числе температуру двигателя, нагрузку двигателя, скорость автомобиля, температуру окружающей среды, высоту местности и положение автомобиля.
15. Способ по п. 12, в котором дополнительно:
получают из удаленного пункта вне автомобиля обновленное диагностическое состояние компонента автомобиля; и
регулируют на борту автомобиля один или более параметров работы автомобиля на основе обновленного диагностического состояния.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что обновленное диагностическое состояние основано на восстановленном наборе данных, который восстанавливают в удаленном пункте вне автомобиля, используя начальную точку, конечную точку и коэффициент подгонки кривой.
17. Способ по п. 12, в котором дополнительно получают форму функции подгонки кривой, создают второй набор данных посредством повторения диагностической программы для компонента автомобиля, выполняют подгонку кривой с использованием полученной формы функции подгонки кривой к по меньшей мере сегменту второго набора данных, передают в удаленный пункт вне автомобиля обновленный коэффициент подгонки кривой; и изучают обновленное диагностическое состояние компонента автомобиля на основе созданного второго набора данных.
18. Топливная система для автомобиля, содержащая:
топливный бак;
систему улавливания топливных паров (СУТП), содержащую адсорбер топливных паров, соединенный с топливным баком через запорный клапан, клапан продувки адсорбера (КПА), расположенный в линии продувки между адсорбером топливных паров и впускным коллектором двигателя, клапан вентиляции адсорбера (КВА), расположенный в вентиляционной линии между адсорбером топливных паров и атмосферой, и датчик давления, соединенный с топливным баком;
устройство беспроводной связи, соединяющее с возможностью обмена данными автомобиль с контроллером удаленного пункта; и
бортовой контроллер, расположенный на борту автомобиля и выполненный с машиночитаемыми инструкциями, сохраненными в долговременной памяти для:
выполнения диагностического теста СУТП, посредством подачи разрежения в СУТП, изолирования СУТП от двигателя и атмосферы посредством закрытия клапана вентиляции и клапана продувки и контроля фактического профиля повышения давления посредством датчика давления;
в качестве реакции на более высокое значение скорости повышения давления, чем пороговое значение,
указания на неисправность СУТП;
регулирования частоты открытия КПА во время работы двигателя на основе указания;
подгонки фактического профиля повышения давления с использованием профиля кривой, имеющей более высокий коэффициент детерминации (R2), чем пороговое значение, причем профиль кривой выбран из набора профилей кривых на основе ожидаемого профиля повышения давления; и
загрузки одного или более коэффициентов профиля кривой, величины R2, начальной точки и конечной точки фактического профиля повышения давления в контроллер удаленного пункта.
19. Система по п. 18, отличающаяся тем, что указание на неисправность содержит начальное указание, причем контроллер содержит дополнительные инструкции для:
на основе входного сигнала, полученного от контроллера удаленного пункта, обновления начального указания на неисправность; и
дополнительного регулирования частоты открытия КПА на основе полученного входного сигнала.
20. Система по п. 18, отличающаяся тем, что подгонка фактического профиля повышения давления содержит подгонку одной или более кривых из набора профилей кривых ко всему набору данных или секциям набора данных, соответствующим фактическому профилю повышения давления, причем одна из кривых включает в себя полиномиальную кривую, экспоненциальную кривую и кривую Гаусса.
| US 7457732 B2, 25.11.2008 | |||
| US 20100250089 A1, 30.09.2010 | |||
| US 20130246135 A1, 19.09.2013 | |||
| УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ (ВАРИАНТЫ) | 2015 |
|
RU2592467C1 |
