DE102015100459A1

DE102015100459A1 - Systeme und verfahren zur leckdetektion eines tanks für flüssiggas

Info

Publication number: DE102015100459A1
Application number: DE102015100459.3A
Authority: DE
Inventors: Farid Ahmad; John F. Larsen; Karl H. Kozole
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2015-01-14
Publication date: 2015-07-23
Also published as: KR20150087128A; CN104791118B; US9454856B2; KR101632934B1; US20150206359A1; CN104791118A

Abstract

Ein Leckdetektionssystem eines Fahrzeugs weist ein erstes Minimummodul, ein erstes Maximummodul, ein Differenzmodul und ein Diagnosemodul auf. Das erste Minimummodul ermittelt zu einem ersten Zeitpunkt eine erste minimale Menge an Flüssiggas (LPG) in einem LPG-Tank basierend auf einem ersten Pegel von LPG in dem LPG-Tank. Das erste Maximummodul ermittelt einen zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt eine erste maximale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf einem zweiten Pegel von LPG in dem LPG-Tank. Das Differenzmodul ermittelt eine Differenz zwischen der ersten minimalen Menge, der ersten maximalen Menge und einer Menge an LPG, die von einem Motor zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht wird. Das Diagnosemodul gibt auf Grundlage der Differenz selektiv an, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und genauer Fahrzeugsteuersysteme und -verfahren für Flüssiggas (LPG von engl.: ”Liquified Petroleum Gas”).
HINTERGRUND
Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Die Arbeit der vorliegend genannten Erfinder, sofern sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben wird, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung eventuell nicht anderweitig als Stand der Technik gelten, sind weder ausdrücklich noch implizit gegenüber der vorliegenden Offenbarung als Stand der Technik zulässig.
Verbrennungsmaschinen verbrennen ein Luft- und Kraftstoff-Gemisch in Zylindern, um Kolben anzutreiben, die Antriebsdrehmoment erzeugen. Eine Luftströmung in fremdgezündete Verbrennungsmotoren kann über eine Drosselklappe reguliert werden. Genauer kann die Drosselklappe den Drosselklappenquerschnitt bzw. die Drosselklappenfläche einstellen, was die Luftströmung in den Motor erhöht oder verringert. Wenn die Drosselklappenfläche zunimmt, nimmt der Luftdurchsatz in die Maschine zu.
Ein Kraftstoffsteuersystem steuert die Rate, mit der Kraftstoff an den Motor geliefert wird, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Gemisch für die Zylinder vorzusehen. Ein Erhöhen der Menge an Luft und Kraftstoff, der an die Zylinder geliefert wird, erhöht allgemein die Drehmomentabgabe des Motors. Der Kraftstoff wird in einem Kraftstofftank gespeichert. Bei einigen Anwendungen kann eine Kraftstoffpumpe verwendet werden, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu treiben und um das Kraftstoffsystem stromabwärts des Tanks mit Druck zu beaufschlagen. Bei anderen Anwendungen wird ein Kraftstoffzerstäuber verwendet, um flüssigen Kraftstoff in den gasförmigen Zustand vor einer Einspritzung umzuwandeln. Bei diesen Anwendungen kann der Eigendruck des Kraftstofftanks ausreichen, um den Kraftstoff ohne die Verwendung einer Kraftstoffpumpe zu treiben und mit Druck zu beaufschlagen. Ein Kraftstoffdruckregler steuert den Druck an den Kraftstoffverteiler und die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen. Kraftstoffeinspritzeinrichtungen liefern Kraftstoff von dem Kraftstoffverteiler an den Motor.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Leckdetektionssystem eines Fahrzeugs weist ein erstes Minimummodul, ein erstes Maximummodul, ein Differenzmodul und ein Diagnosemodul auf. Das erste Minimummodul ermittelt zu einem ersten Zeitpunkt eine erste minimale Menge an Flüssiggas (LPG) in einem LPG-Tank basierend auf einem ersten Pegel von LPG in dem LPG-Tank. Das erste Maximummodul ermittelt einen zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt eine erste maximale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf einem zweiten Pegel von LPG in dem LPG-Tank. Das Differenzmodul ermittelt eine Differenz zwischen der ersten minimalen Menge, der ersten maximalen Menge und einer Menge an LPG, die von einem Motor zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht wird. Das Diagnosemodul gibt auf Grundlage der Differenz selektiv an, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Gemäß weiteren Merkmalen gibt das Diagnosemodul an, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, wenn die Differenz größer als eine vorbestimmte Menge ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen ermittelt das Diagnosemodul eine Rate basierend auf der Differenz, dividiert durch eine Dauer zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt, und gibt basierend auf der Rate selektiv an, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen gibt das Diagnosemodul an, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, wenn die Rate größer als eine vorbestimmte Rate ist.
Gemäß weiteren Merkmalen setzt das Differenzmodul die Differenz gleich der ersten minimalen Menge minus der ersten maximalen Menge minus der Menge an LPG, die von dem Motor zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen verfolgt ein LPG-Verbrauchsmodul die Menge an LPG, die von dem Motor verbraucht wird, und setzt die Menge an LPG, die von dem Motor verbraucht wird, auf Null zurück, wenn das erste Minimummodul die erste minimale Menge ermittelt.
Gemäß noch weiteren Merkmalen ermittelt das erste Minimummodul die erste minimale Menge an LPG in dem LPG-Tank, wenn ein Tankereignis des LPG-Tanks detektiert wird.
Gemäß weiteren Merkmalen ermittelt ein zweites Minimummodul zu dem zweiten Zeitpunkt eine zweite minimale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf dem zweiten Pegel von LPG in dem LPG-Tank. Ein zweites Maximummodul ermittelt zu dem ersten Zeitpunkt eine zweite maximale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf dem ersten Pegel von LPG in dem LPG-Tank. Ein Tankereignismodul detektiert das Tankereignis des LPG-Tanks, wenn eine Differenz zwischen der zweiten minimalen Menge und der zweiten maximalen Menge größer als eine vorbestimmte Menge ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen speichert das Diagnosemodul einen vorbestimmten Diagnoseproblemcode (DTC) in einem computerlesbaren Medium, wenn ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen beleuchtet das Diagnosemodul eine Fehlfunktionsanzeigelampe (MIL), wenn ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen zeigt das Diagnosemodul eine vorbestimmte Nachricht an einem Display an, wenn ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Ein Leckdetektionsverfahren für ein Fahrzeug umfasst, dass: zu einem ersten Zeitpunkt eine erste minimale Menge an Flüssiggas (LPG) in einem LPG-Tank basierend auf einem ersten Pegel von LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird; zu einem zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt eine erste maximale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf einem zweiten Pegel des LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird; eine Differenz zwischen der ersten minimalen Menge, der ersten maximalen Menge und einer Menge an LPG, die von einem Motor zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht wird, ermittelt wird; und basierend auf der Differenz selektiv angegeben wird, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Leckdetektionsverfahren ferner, dass angegeben wird, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, wenn die Differenz größer als eine vorbestimmte Menge ist.
Gemäß noch weiterer Merkmale umfasst das Leckdetektionsverfahren ferner, dass: eine Rate basierend auf der Differenz, dividiert durch eine Dauer zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt ermittelt wird; und basierend auf der Rate selektiv angegeben wird, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Leckdetektionsverfahren ferner, dass angegeben wird, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, wenn die Rate größer als eine vorbestimmte Rate ist.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Leckdetektionsverfahren ferner, dass die Differenz gleich der ersten minimalen Menge minus der ersten maximalen Menge minus der Menge an LPG, die von dem Motor zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht wird, gesetzt wird.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Leckdetektionsverfahren ferner, dass: die Menge an LPG, die von dem Motor verbraucht wird, verfolgt wird; und die Menge an LPG, die von dem Motor verbraucht wird, auf Null zurückgesetzt wird, wenn die erste minimale Menge ermittelt wird.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Leckdetektionsverfahren ferner, dass die erste minimale Menge an LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird, wenn ein Tankereignis des LPG-Tanks detektiert ist.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Leckdetektionsverfahren ferner, dass: zu dem zweiten Zeitpunkt eine zweite minimale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf dem zweiten Pegel von LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird; zu dem ersten Zeitpunkt eine zweite maximale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf dem ersten Pegel von LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird; und das Tankereignis des LPG-Tanks detektiert wird, wenn eine Differenz zwischen der zweiten minimalen Menge und der zweiten maximalen Menge größer als eine vorbestimmte Menge ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Leckdetektionsverfahren ferner, dass, wenn ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, zumindest eines ausgeführt wird aus: Speichern eines vorbestimmten Diagnoseproblemcodes (DTC) in einem computerlesbaren Medium; Beleuchten einer Fehlfunktionsanzeigelampe (MIL); und Anzeigen einer vorbestimmten Nachricht an einem Display.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offensichtlich. Die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele sind nur zu Veranschaulichungszwecken und nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der Offenbarung zu beschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems eines Flüssiggas-(LPG)-Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Leckdetektionssystems für ein LPG-Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln, ob ein Leck in einem LPG-Tank vorhanden ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
4 ein beispielhafter Graph der Kraftstoffmasse in Abhängigkeit der Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
In den Zeichnungen können Bezugszeichen wiederverwendet sein, um ähnliche und/oder identische Elemente zu bezeichnen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Kraftstoffsystem liefert Flüssiggas (LPG) an einen Motor zur Verbrennung. Eine LPG-Pumpe zieht LPG von einem LPG-Tank und liefert LPG in flüssiger Form an einen Kraftstoffverteiler. Bei verschiedenen Implementierungen kann das flüssige LPG an einen LPG-Verdampfer bzw. -Zerstäuber geliefert werden. Eine Kraftstoffpumpe kann dazu verwendet werden, flüssiges LPG aus dem Kraftstofftank zu dem LPG-Zerstäuber zu treiben. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Druck in dem LPG-Tank ausreichend sein, um flüssigen Kraftstoff an den LPG-Zerstäuber ohne Notwendigkeit einer Pumpe zu treiben. Der LPG-Zerstäuber liefert LPG in dampfförmiger Form an einen Kraftstoffverteiler. Kraftstoffeinspritzeinrichtungen liefern LPG von dem Kraftstoffverteiler an den Motor.
Ein Leckdetektionsmodul der vorliegenden Offenbarung ermittelt auf Grundlage des Drucks in dem LPG-Tank und eines Pegels von flüssigem LPG in dem LPG-Tank, ob der LPG-Tank ein Leck besitzt. Genauer ermittelt zu einem ersten Zeitpunkt das Leckdetektionsmodul eine erste minimale Masse des LPG in dem LPG-Tank und eine erste maximale Masse des LPG in dem LPG-Tank. Die tatsächliche Masse von LPG in dem LPG-Tank zu dem ersten Zeitpunkt kann zwischen der ersten minimalen Masse und der ersten maximalen Masse, inclusive liegen. Später zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt das Leckdetektionsmodul eine zweite minimale Masse des LPG in dem LPG-Tank und eine zweite maximale Masse des LPG in dem LPG-Tank. Die tatsächliche Masse von dem LPG in dem LPG-Tank zu dem zweiten Zeitpunkt kann zwischen der zweiten minimalen Masse und der zweiten maximalen Masse, inklusive, liegen.
Das Leckdetektionsmodul ermittelt eine Differenz zwischen der ersten minimalen Masse, der zweiten maximalen Masse und einer Menge an LPG, die von dem Motor zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht wird. Das Leckdetektionsmodul kann angeben, dass kein Leck vorhanden ist, wenn die Differenz kleiner als die vorbestimmte Menge ist. Das Leckdetektionsmodul kann angeben, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, wenn die Differenz größer als die vorbestimmte Menge ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Leckdetektionsmodul basierend auf der Differenz über die Dauer zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt ermitteln, ob ein Leck vorhanden ist. Beispielsweise kann das Leckdetektionsmodul angeben, dass kein Leck vorhanden ist, wenn die Differenz über die Dauer kleiner als eine vorbestimmte Rate ist. Das Leckdetektionsmodul kann angeben, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, wenn die Differenz über die Dauer größer als die vorbestimmte Rate ist.
Nun Bezug nehmend auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 100 eines Flüssiggas-(LPG)-Fahrzeugs dargestellt. Luft wird in einen Motor 102 durch einen Ansaugkrümmer 104 gezogen. Ein Drosselventil 106 kann von einem Drosselaktormodul 108 betätigt werden, um eine Luftströmung in den Motor 102 zu variieren. Das Drosselaktormodul 108 kann beispielsweise einen elektronischen Drosselcontroller (ETC) aufweisen. Die Luft mischt sich mit LPG, das von der einen oder den mehreren Kraftstoffeinspritzeinrichtungen eingespritzt wird, wie einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110, um ein Luft/LPG-Gemisch zu bilden. Das Luft/LPG-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern des Motors 102 verbrannt, wie einem Zylinder 112. Bei der Alternative kann ein LPG-Zerstäuber verwendet werden, um LPG in Dampfform zu erzeugen, und ein Druck des Dampf-LPGs kann verwendet werden, um LPG in Dampfform an den Kraftstoffverteiler zu liefern.
Eine Zündkerze 114 kann eine Verbrennung des Luft/LPG-Gemisches in dem Zylinder 112 auslösen. Das Zündaktormodul 116 steuert die Bereitstellung von Zündfunken durch die Zündkerze 114. Obwohl eine Kraftstoff-Einspritzeinrichtung, eine Zündkerze sowie ein Zylinder gezeigt sind, kann der Motor 102 mehr oder weniger Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, Zündkerzen und Zylinder aufweisen. Nur beispielhaft kann der Motor 102 aufweisen: 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 oder 12 Zylinder. Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung und eine Zündkerze können für jeden Zylinder des Motors 102 vorgesehen sein. Antriebsmoment, das durch die Verbrennung des Luft/LPG-Gemisches erzeugt wird, wird von dem Motor 102 über eine Kurbelwelle 118 ausgegeben. Abgas, das aus der Verbrennung resultiert, wird von dem Motor 102 an ein Abgassystem 120 ausgestoßen.
Vor einer Lieferung an den Motor 102 wird das LPG in einem LPG-Tank 122 gespeichert. Eine LPG-Pumpe 124 zieht LPG von dem LPG-Tank 122. Die LPG-Pumpe 124 führt eine Druckbeaufschlagung des LPG in einem Kraftstoffverteiler 126 aus. Der Kraftstoffverteiler 126 liefert druckbeaufschlagtes LPG an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110. Ein Kraftstoffaktormodul 128 steuert eine Öffnung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110 basierend auf Signalen von einem Motorsteuermodul (ECM) 150. Auf diese Weise steuert das ECM 150 die zeitliche Steuerung der LPG-Einspritzung und die Menge an LPG, die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110 eingespritzt wird. Das ECM 150 steuert auch andere Motoraktoren, wie das Drosselaktormodul 108 und das Zündkerzenaktormodul 116.
Ein oder mehrere Sensoren können in dem Motorsystem 100 implementiert sein. Nur beispielhaft kann das Motorsystem 100 einen Tankdrucksensor 164 und einen Kraftstoffpegelsensor 166 aufweisen. Der Tankdrucksensor 164 misst einen Druck in dem LPG-Tank 122 (”Tankdruck”) und erzeugt ein Tankdrucksignal basierend auf dem Tankdruck. Der Kraftstoffpegelsensor 166 misst ein Niveau bzw. einen Pegel des ”flüssigen” LPG in dem LPG-Tank 122 (”LPG-Pegel”) und erzeugt ein Kraftstoffpegelsignal basierend auf dem LPG-Pegel. Das Motorsystem 100 kann auch andere Sensoren 170 aufweisen, wie einen Luftmassendurchfluss-(MAF)-Sensor, einen Krümmerabsolutdruck-(MAP)-Sensor, einen Ansauglufttemperatur-(IAT)-Sensor, einen Motordrehzahlsensor und andere geeignete Sensoren.
Das ECM 150 weist ein Leckdetektionsmodul 180 auf, das ermittelt, ob der LPG-Tank 122 ein Leck besitzt. Genauer ermittelt das Leckdetektionsmodul 180 zu einem ersten Zeitpunkt eine erste Menge (z. B. Masse) von LPG, die in dem LPG-Tank 122 vorhanden sein kann. Das Leckdetektionsmodul 180 ermittelt zu einem zweiten Zeitpunkt eine zweite Menge an LPG, die in dem LPG-Tank 122 vorhanden sein kann. Wenn eine Differenz zwischen der ersten minimalen Menge, der zweiten maximalen Menge und einer Menge an LPG, die zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht ist, größer als die Vorbestimmte Leckmenge ist, diagnostiziert das Leckdetektionsmodul 180 ein Leck in dem LPG-Tank 122.
Das Leckdetektionsmodul 180 kann eine oder mehrere Abhilfeaktionen 176 unternehmen, wenn ein Leck vorhanden ist. Beispielsweise kann das Leckdetektionsmodul 180 einen vorbestimmten Diagnoseproblemcode (DTC), der einem Leck in dem LPG-Tank 122 zugeordnet ist, in dem Speicher speichern, eine Fehlfunktionsanzeigelampe (MIL) 172 beleuchten und/oder eine Nachricht an einem Display 174 anzeigen. Während das Leckdetektionsmodul 180 hier so gezeigt und beschrieben ist, dass es in dem ECM 150 implementiert ist, kann das Leckdetektionsmodul 180 an einer anderen geeigneten Stelle und/oder unabhängig implementiert sein.
Nun Bezug nehmend auf 2 ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Leckdetektionsmoduls 180 dargestellt. Das Leckdetektionsmodul 180 umfasst ein Auslösemodul 204, ein erstes Minimummodul 208, ein erstes Maximummodul 212, ein Zeitgebermodul 216, ein LPG-Verbrauchsmodul 220, ein zweites Minimummodul 224, ein zweites Maximummodul 228, ein erstes Differenzmodul 232, ein Tankereignismodul 236, ein zweites Differenzmodul 240 und ein Diagnosemodul 244.
Das Auslösemodul 204 erzeugt ein Auslösesignal 246, das angibt, ob die erste minimale und maximale Menge von LPG in dem LPG-Tank 122 ermittelt werden soll. Beispielsweise kann das Auslösemodul 204 das Auslösesignal 246 erzeugen, wenn gespeicherte Diagnosedaten während eines ersten Starts des Fahrzeugs gelöscht worden sind, wenn gespeicherte Diagnose beschädigt worden ist und/oder wenn gespeicherte Diagnosedaten rückgesetzt worden sind (z. B. während der Fahrzeugwartung). Das Auslösemodul 204 kann auch das Auslösesignal 246 erzeugen, wenn ein Tankereignis aufgetreten ist und/oder wenn ein oder mehrere andere geeignete Bedingungen auftreten. Eine Detektion von Tankereignissen ist ferner nachfolgend diskutiert.
Das erste Minimummodul 208 ermittelt eine erste minimale Menge 258 (z. B. Masse) von LPG in dem LPG-Tank 122 basierend auf einem Kraftstoffpegel 254, wenn das Auslösesignal 246 erzeugt wird. Das erste Minimummodul 208 kann die erste minimale Menge 258 ferner basierend auf einem Tankdruck 250 ermitteln. Die erste minimale Menge 258 entspricht einer minimalen Menge an LPG, die sich in dem LPG-Tank 122 unter den gegenwärtigen Bedingungen befinden kann. Der Tankdruck 250 kann unter Verwendung des Tankdrucksensors 164 gemessen werden. Der Kraftstoffpegel 254 kann unter Verwendung des Kraftstoffpegelsensors 166 gemessen werden. Nur beispielhaft kann das erste Minimummodul 208 die erste minimale Menge 258 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder Kennfelder ermitteln, die den Tankdruck 250 und/oder den Kraftstoffpegel 254 der ersten minimalen Menge 258 zuordnen. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Zusammensetzung des Kraftstoffes (z. B. % Butan und % Propan) auch verwendet werden. Bei verschiedenen anderen Implementierungen kann die Temperatur des Kraftstoffs unter Verwendung eines Kraftstofftemperatursensors gemessen und zur Ermittlung der ersten minimalen Menge 258 verwendet werden.
Das erste Maximummodul 212 ermittelt eine erste maximale Menge 262 (z. B. Masse) von LPG in dem LPG-Tank 122 basierend auf dem Kraftstoffpegel 254, wenn das Auslösesignal 246 erzeugt wird. Das erste Maximummodul 212 kann die erste maximale Menge 262 ferner basierend auf dem Tankdruck 250 ermitteln. Die erste maximale Menge 262 entspricht einer maximalen Menge an LPG, die sich in dem LPG-Tank 122 unter den gegenwärtigen Bedingungen befinden kann. Nur beispielhaft kann das erste Maximummodul 212 die erste maximale Menge 262 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder Zuordnungen ermitteln, die den Tankdruck 250 und/oder den Kraftstoffpegel 254 der ersten maximalen Menge 262 zuordnen. Bei verschiedenen Implementierungen kann auch die Zusammensetzung des Kraftstoffs (z. B. % Butan und % Propan) verwendet werden. Bei verschiedenen anderen Implementierungen kann die Temperatur des Kraftstoffs unter Verwendung eines Kraftstofftemperatursensors gemessen und zur Ermittlung der ersten maximalen Menge 262 verwendet werden.
Das Zeitgebermodul 216 setzt eine verstrichene Dauer 266 zurück, wenn das Auslösesignal 246 erzeugt wird. Das Zeitgebermodul 216 erhöht die verstrichene Dauer 266, wenn die Zeit vergeht. Dies umfasst eine Zeit, wenn der Motor 102 läuft, und kann auch die Zeit umfassen, während der Motor 102 nicht läuft. Auf diese Weise verfolgt die verstrichene Dauer 266 die Dauer zwischen dem Zeitpunkt, wenn das erste Minimum- und Maximummodul 208 und 212 die erste minimale bzw. maximale Menge 258 und 262 ermittelt haben, und einem vorliegenden Zeitpunkt.
Das LPG-Verbrauchsmodul 220 setzt eine Menge an verbrauchtem LPG 270 (z. B. Masse) zurück, wenn das Auslösesignal 246 erzeugt ist. Das LPG-Verbrauchsmodul 220 erhöht die Menge an verbrauchtem LPG 270, wenn der Motor 102 LPG verbraucht. Auf diese Weise verfolgt die Menge an verbrauchtem LPG 270 eine Menge an verbrauchtem LPG, seit das erste Minimum- und Maximummodul 208 und 212 die erste und zweite minimale und maximale Menge 258 bzw. 262 ermittelt haben.
Beispielsweise kann das Kraftstoffaktormodul 128 eine LPG-Einspritzung basierend auf einer Zielkraftstoffbelieferungsrate 274 steuern (z. B. Gramm/Sekunde (g/s)). Das LPG-Verbrauchsmodul 220 kann die Zielkraftstoffbelieferungsrate 274 jede vorbestimmte Periode integrieren, um eine Masse an verbrauchtem LPG zu ermitteln und die Masse an verbrauchtem LPG zu der Menge an verbrauchtem LPG 270 zu addieren.
Das zweite Minimum- und Maximummodul 224 und 228 ermitteln die zweite minimale und maximale Menge 278 bzw. 282 (z. B. Massen) jede vorbestimmte Dauer. Das zweite Minimummodul 224 ermittelt eine zweite minimale Menge 278 (z. B. Masse) von LPG in dem LPG-Tank 122 basierend auf dem Kraftstoffpegel 254. Das zweite Minimummodul 224 kann die zweite minimale Menge 278 ferner basierend auf dem Tankdruck 250 ermitteln. Die zweite minimale Menge 278 entspricht einer minimalen Menge an LPG, die sich in dem LPG-Tank 122 unter den gegenwärtigen Bedingungen befinden kann. Nur beispielhaft kann das zweite Minimummodul 224 die zweite minimale Menge 278 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder Zuordnungen ermitteln, die den Tankdruck 250 und/oder den Kraftstoffpegel 254 der zweiten minimalen Menge 278 zuordnen. Bei verschiedenen Implementierungen kann auch die Zusammensetzung des Kraftstoffs (z. B. % Butan und % Propan) verwendet werden. Bei verschiedenen anderen Implementierungen kann die Temperatur des Kraftstoffs unter Verwendung eines Kraftstofftemperatursensors gemessen und zur Ermittlung der zweiten minimalen Menge 278 verwendet werden.
Das zweite Maximummodul 228 ermittelt eine zweite maximale Menge 282 (z. B. Masse) von LPG in dem LPG-Tank 122 basierend auf dem Kraftstoffpegel 254. Das zweite Maximummodul 228 kann die zweite maximale Menge 282 ferner basierend auf dem Tankdruck 250 ermitteln. Die zweite maximale Menge 282 entspricht einer maximalen Menge von LPG, die sich in dem LPG-Tank 122 unter den gegenwärtigen Bedingungen befinden kann. Nur beispielhaft kann das zweite Maximummodul 228 die zweite maximale Menge 282 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder Zuordnungen ermitteln, die den Tankdruck 250 und/oder den Kraftstoffpegel 254 der zweiten maximalen Menge 282 zuordnen. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Zusammensetzung des Kraftstoffs (z. B. % Butan und % Propan) ebenfalls verwendet werden. Bei verschiedenen anderen Implementierungen kann die Temperatur des Kraftstoffs unter Verwendung eines Kraftstofftemperatursensors gemessen und zur Ermittlung der zweiten maximalen Menge 282 verwendet werden.
Das erste Differenzmodul 232 ermittelt eine erste Differenz 286 basierend auf einer Differenz zwischen der zweiten minimalen Menge 278 und der ersten maximalen Menge 262. Nur beispielhaft kann das erste Differenzmodul 232 die erste Differenz 286 gleich der zweiten minimalen Menge 278 minus der ersten maximalen Menge 262 setzen.
Das Tankereignismodul 236 ermittelt auf Grundlage der ersten Differenz 286, ob ein Tankereignis stattgefunden hat. Beispielsweise kann das Tankereignismodul 236 angeben, dass kein Tankereignis aufgetreten ist, wenn die erste Differenz 286 kleiner als eine vorbestimmte Tankmenge (z. B. Masse) ist. Das Tankereignismodul 236 kann angeben, dass ein Tankereignis stattgefunden hat, wenn die erste Differenz 286 größer als die vorbestimmte Tankmenge ist.
Wenn die verstrichene Dauer 266 größer als eine vorbestimmte Dauer ist, ermittelt das zweite Differenzmodul 240 eine zweite Differenz 290. Das zweite Differenzmodul 240 ermittelt die zweite Differenz 290 basierend auf einer Differenz zwischen der ersten minimalen Menge 258, der zweiten maximalen Menge 282 und der Menge an verbrauchtem LPG 270. Nur beispielhaft kann das zweite Differenzmodul 240 die zweite Differenz 290 gleich der ersten minimalen Menge 258 minus der zweiten maximalen Menge 282 und der Menge an verbrauchtem LPG 270 setzen.
Wenn die verstrichene Dauer 266 größer als die vorbestimmte Dauer ist, ermittelt das Diagnosemodul 244 basierend auf der zweiten Differenz 290, ob ein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist. Beispielsweise kann das Diagnosemodul 244 angeben, dass kein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist, wenn die zweite Differenz 290 kleiner als eine vorbestimmte Leckmenge (z. B. Masse) ist. Das Diagnosemodul 244 kann angeben, dass ein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist, wenn die zweite Differenz 290 größer als die vorbestimmte Leckmenge ist.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das Diagnosemodul 244 eine Rate basierend auf der zweiten Differenz 290 dividiert durch die verstrichene Dauer 266 ermitteln, und kann basierend auf der Rate ermitteln, ob ein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist. Beispielsweise kann das Diagnosemodul 244 angeben, dass kein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist, wenn die Rate (d. h. die zweite Differenz 290 dividiert durch die verstrichene Dauer 266) kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate (z. B. Masse/Sekunde) ist. Das Diagnosemodul 244 kann angeben, dass ein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist, wenn die Rate (d. h. die zweite Differenz 290 dividiert durch die verstrichene Dauer 266) größer als die vorbestimmte Änderungsrate ist.
Das Diagnosemodul 244 kann eine oder mehrere Abhilfeaktionen 176 unternehmen, wenn ein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist. Beispielsweise kann das Diagnosemodul 244 einen vorbestimmten DTC, der einem Leck in dem LPG-Tank 122 zugeordnet ist, in dem Speicher speichern, die MIL 172 beleuchten und/oder eine Nachricht an dem Display 174 anzeigen.
Nun Bezug nehmend auf 3 zeigt ein Flussdiagramm ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln, ob der LPG-Tank 122 ein Leck aufweist. Die Steuerung kann mit 304 beginnen, wo das Auslösemodul 204 ermittelt, ob die erste minimale Menge 258 und die erste maximale Menge 262 ermittelt werden sollen. Wenn 304 zutrifft, erzeugt das Auslösemodul 204 das Auslösesignal 246, und die Steuerung fährt mit 308 fort. Wenn 304 nicht zutrifft, fährt die Steuerung mit 320 fort, was nachfolgend weiter erläutert ist.
Das erste Minimum- und Maximummodul 208 und 212 ermitteln bei 308 die erste minimale und maximale Menge 258 bzw. 262. Das erste Minimum- und Maximummodul 208 und 212 ermitteln die erste minimale und maximale Menge 258 bzw. 262 auf Grundlage des Kraftstoffpegels 254 zu diesem Zeitpunkt. Das erste Minimum- und Maximummodul 208 und 212 können die erste minimale und maximale Menge 258 und 262 ferner basierend auf dem Tankdruck 250 ermitteln. Die Steuerung fährt nach 308 mit 312 fort.
Das Zeitgebermodul 216 setzt bei 312 die verstrichene Dauer 266 zurück. Das Zeitgebermodul 216 aktualisiert die verstrichene Dauer 266, wenn die Zeit vergeht. Die Steuerung fährt mit 316 fort. Das LPG-Verbrauchsmodul 220 setzt die Menge an verbrauchtem LPG 270 bei 316 zurück.
Nun zurück Bezug nehmend auf 320 (d. h. wenn 304 nicht zutrifft), ermitteln das zweite Minimum- und Maximummodul 224 und 228 bei 320 die zweite minimale und maximale Menge 278 und 282. Das zweite Minimum- und Maximummodul 224 und 228 ermitteln bei 320 die zweite minimale und maximale Menge 278 bzw. 282 basierend auf dem Kraftstoffpegel 254 zu diesem Zeitpunkt. Das zweite Minimum- und Maximummodul 224 und 228 können die zweite minimale und maximale Menge 278 und 282 ferner basierend auf dem Tankdruck 250 ermitteln.
Das erste Differenzmodul 232 ermittelt bei 324 die erste Differenz 286 zwischen der zweiten minimalen Menge 278 und der ersten maximalen Menge 262. Das Tankereignismodul 236 ermittelt bei 328, ob die erste Differenz 286 größer als die vorbestimmte Leckmenge ist. Wenn 328 zutrifft, gibt das Tankereignismodul 236 bei 332 an, dass ein Tankereignis stattgefunden hat, und die Steuerung fährt mit 308–316 fort, wie oben diskutiert ist. Wenn 328 nicht zutrifft, fährt die Steuerung mit 336 fort. Das LPG-Verbrauchsmodul 220 aktualisiert bei 336 die Menge an verbrauchtem LPG 270 beispielsweise basierend auf der Zielkraftstoffbelieferungsrate 274.
Bei 340 ermittelt das zweite Differenzmodul 240, ob die verstrichene Dauer 266 größer als die vorbestimmte Dauer ist. Wenn 340 nicht zutrifft, kann die Steuerung enden. Wenn 340 zutrifft, ermittelt das zweite Differenzmodul 240 bei 344 die zweite Differenz 290 basierend auf der ersten minimalen Menge 258, der zweiten maximalen Menge 282 und der Menge an verbrauchtem LPG 270.
Bei 348 kann das Diagnosemodul 244 ermitteln, ob die zweite Differenz 290 größer als die vorbestimmte Leckmenge ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Diagnosemodul 244 bei 348 ermitteln, ob eine zweite Differenz 290 dividiert durch die verstrichene Dauer 266 größer als die vorbestimmte rate ist. Wenn 348 zutrifft, gibt das Diagnosemodul 244 bei 352 an, dass ein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist. Wenn 348 nicht zutrifft, gibt das Diagnosemodul 244 bei 356 an, dass kein Leck in dem LPG-Tank 122 vorhanden ist. Wenn die Steuerung so gezeigt ist, dass sie nach 316, 352 oder 356 endet, zeigt 3 eine Steuerschleife, und die Regelung kann zu 304 zurückkehren. Steuerschleifen können mit einer vorbestimmten Rate ausgeführt werden.
Nun Bezug nehmend auf 4 ist ein beispielhafter Graph einer Kraftstoffmasse 404 in Abhängigkeit der Zeit 408 dargestellt. Zu einem ersten Zeitpunkt 412 (Zeit Null) kann die Masse von LPG in dem LPG-Tank 122 zwischen einer ersten maximalen Masse 416 und einer ersten minimalen Masse 420 abhängig von der Zusammensetzung des LPG, dem Druck und der Temperatur in dem LPG-Tank 122 und anderen Parametern liegen. Die Kraftstoffmasse 404 kann abnehmen, wenn LPG von dem Motor 102 verbraucht wird.
Zu einem zweiten Zeitpunkt 424 kann die Kraftstoffmasse von LPG in dem LPG-Tank 122 zwischen einer zweiten maximalen Masse 428 und einer zweiten minimalen Masse 432 liegen. Eine Differenz zwischen der ersten minimalen Masse 420, der zweiten maximalen Masse 428 und einer Menge an verbrauchtem LPG 270, dividiert durch die verstrichene Dauer 266 zwischen der ersten und zweiten Zeit, die größer als eine vorbestimmte Rate ist, kann ein Leck in dem LPG-Tank 122 angeben.
Die vorhergehende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch zu beschränken. Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Obwohl diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, soll daher der tatsächliche Schutzumfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt sein, da dem Fachmann bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Abwandlungen offensichtlich werden. So wie es hierin verwendet wird, sollte der Satz zumindest eines von A, B und C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen Oders bedeutet. Es sei zu verstehen, dass ein oder mehrere Schritte in einem Verfahren in einer anderen Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
In dieser Anmeldung, einschließlich der Definitionen unten kann der Begriff Modul gegen den Begriff Schaltung ersetzt werden. Der hier verwendete Begriff ”Modul” kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein Field Programmable Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der von einem Prozessor ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder alle der obigen, wie in einem System-on-Chip betreffen, Teil davon sein oder umfassen.
Der Begriff ”Code” kann, so wie er vorstehend verwendet wird, Software, Firmware und/oder Mikrocode enthalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzter Prozessor umfasst einen einzelnen Prozessor, der einigen oder allen Code aus mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessor umfasst einen Prozessor, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessoren einiges oder alles Code aus einem oder mehreren Modulen ausführt. Der Begriff gemeinsam genutzter Speicher umfasst einen einzelnen Speicher, der einigen oder allen Code aus mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicher umfasst einen Speicher, der in Kombination mit weiteren Speichern einigen oder allen Code aus einem oder mehreren Modulen speichert. Der Begriff Speicher kann eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium sein. Der Begriff computerlesbares Medium umfasst nicht vorübergehende elektrische und elektromagnetische Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten, und kann daher konkret und nicht flüchtig betrachtet werden. Nicht beschränkende Beispiele des nicht flüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums umfassen nichtflüchtige Speicher, flüchtige Speicher, Magnetspeicher und optische Speicher.
Die Vorrichtungen und Verfahren, die in dieser Anmeldung beschrieben sind, können durch ein oder mehrere Computerprogramme teilweise oder vollständig implementiert sein, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme enthalten von einem Prozessor ausführbare Anweisungen, die an zumindest einem nicht flüchtigen, konkreten, von einem Computer lesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten aufweisen und/oder sich darauf verlassen.

Claims

Leckdetektionsverfahren für ein Fahrzeug, umfassend, dass: zu einem ersten Zeitpunkt eine erste minimale Menge an Flüssiggas (LPG) in einem LPG-Tank basierend auf einem ersten Pegel von LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird; zu einem zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt eine erste maximale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf einem zweiten Pegel des LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird; eine Differenz zwischen der ersten minimalen Menge, der ersten maximalen Menge und einer Menge an LPG, die von einem Motor zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht wird, ermittelt wird; und basierend auf der Differenz selektiv angegeben wird, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Leckdetektionsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass angegeben wird, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, wenn die Differenz größer als eine vorbestimmte Menge ist.
Leckdetektionsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass: eine Rate basierend auf der Differenz, dividiert durch eine Dauer zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt ermittelt wird; und basierend auf der Rate selektiv angegeben wird, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist.
Leckdetektionsverfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend, dass angegeben wird, dass ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, wenn die Rate größer als eine vorbestimmte Rate ist.
Leckdetektionsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die Differenz gleich der ersten minimalen Menge minus der ersten maximalen Menge minus der Menge an LPG, die von dem Motor zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt verbraucht wird, gesetzt wird.
Leckdetektionsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass: die Menge an LPG, die von dem Motor verbraucht wird, verfolgt wird; und die Menge an LPG, die von dem Motor verbraucht wird, auf Null zurückgesetzt wird, wenn die erste minimale Menge ermittelt wird.
Leckdetektionsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die erste minimale Menge an LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird, wenn ein Tankereignis des LPG-Tanks detektiert ist.
Leckdetektionsverfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend, dass: zu dem zweiten Zeitpunkt eine zweite minimale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf dem zweiten Pegel von LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird; zu dem ersten Zeitpunkt eine zweite maximale Menge an LPG in dem LPG-Tank basierend auf dem ersten Pegel von LPG in dem LPG-Tank ermittelt wird; und das Tankereignis des LPG-Tanks detektiert wird, wenn eine Differenz zwischen der zweiten minimalen Menge und der zweiten maximalen Menge größer als eine vorbestimmte Menge ist.
Leckdetektionsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass, wenn ein Leck in dem LPG-Tank vorhanden ist, zumindest eines ausgeführt wird aus: Speichern eines vorbestimmten Diagnoseproblemcodes (DTC) in einem computerlesbaren Medium; Beleuchten einer Fehlfunktionsanzeigelampe (MIL); und Anzeigen einer vorbestimmten Nachricht an einem Display.