RU2474714C2 - Способ и система бортовой диагностики - Google Patents

Способ и система бортовой диагностики Download PDF

Info

Publication number
RU2474714C2
RU2474714C2 RU2011113404/07A RU2011113404A RU2474714C2 RU 2474714 C2 RU2474714 C2 RU 2474714C2 RU 2011113404/07 A RU2011113404/07 A RU 2011113404/07A RU 2011113404 A RU2011113404 A RU 2011113404A RU 2474714 C2 RU2474714 C2 RU 2474714C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
pressure
air
turbine
measured
Prior art date
Application number
RU2011113404/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011113404A (ru
Inventor
Стефан ВИКНЕР
Original Assignee
Вольво Ластвагнар Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вольво Ластвагнар Аб filed Critical Вольво Ластвагнар Аб
Publication of RU2011113404A publication Critical patent/RU2011113404A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2474714C2 publication Critical patent/RU2474714C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/19—Means for improving the mixing of air and recirculated exhaust gases, e.g. venturis or multiple openings to the intake system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/09—Testing internal-combustion engines by monitoring pressure in fluid ducts, e.g. in lubrication or cooling parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/14—Testing gas-turbine engines or jet-propulsion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0402—Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F02D2200/0408—Estimation of intake manifold pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Изобретение относится к системам бортовой диагностики утечки воздуха. Технический результат - обеспечение возможности контроля датчика давления. Для этого предложен способ бортовой диагностики для обнаружения утечки воздуха турбонаддува в транспортном средстве, в котором воздух сжимается турбиной с изменяемой геометрией и подается в двигатель внутреннего сгорания. Способ включает: подачу сжатого воздуха в двигатель без подачи в него топлива; расчет давления турбонаддува по текущей конфигурации лопаток турбины с изменяемой геометрией; измерение действительного давления турбонаддува; и сравнение расчетного давления турбонаддува с измеренным давлением турбонаддува. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу и системе бортовой диагностики для обнаружения утечки воздуха турбонаддува, сжимаемого турбиной с изменяемой геометрией и подаваемого в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства.
Уровень техники
Известно, что требования законодательства и необходимость послепродажного обслуживания транспортных средств являются факторами развития все более совершенных средств бортовой диагностики, обеспечивающих обнаружение неисправных устройств.
Чтобы обнаружить утечку воздуха в системе наддува двигателя внутреннего сгорания, необходимо сравнивать расчетную величину давления во всасывающем коллекторе с измеряемой величиной этого параметра. Вывод об утечке делается, если измеренная величина ниже расчетной величины. Расчет может осуществляться с использованием некоторых известных параметров, таких как число оборотов двигателя и/или турбины, вращающий момент двигателя, количество впрыскиваемого топлива, положение привода турбины с изменяемой геометрией, угол опережения зажигания и давление при открытом состоянии иглы инжектора. Угол опережения зажигания и давление при открытом состоянии иглы инжектора чаще всего исключаются из моделей, используемых для расчета величины давления, поскольку эти параметры не изменяются после окончательного определения алгоритма управления двигателем. Кроме того, возникают трудности при определении зависимости давления наддува от этих параметров.
Раскрытие изобретения
Одной из целей изобретения является обеспечение способа бортовой диагностики для обнаружения утечки в системе наддува двигателя внутреннего сгорания. Другой целью изобретения является обеспечение системы для осуществления такого способа бортовой диагностики. Еще одной целью настоящего изобретения является обнаружение неисправности датчика давления во всасывающем коллекторе и/или датчика положения турбины с изменяемой геометрией.
Указанные цели изобретения достигаются посредством признаков независимых пунктов формулы изобретения. Другие пункты формулы изобретения и описание раскрывают предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Предлагается способ бортовой диагностики для обнаружения утечки в системе турбонаддува двигателя внутреннего сгорания, в которой воздух сжимается турбиной с изменяемой геометрией и подается в двигатель внутреннего сгорания. Сжатый воздух подается при движении в двигатель без подачи топлива, например, когда двигатель создает на коленчатом валу отрицательный вращающий момент. Расчет давления турбонаддува осуществляется по текущей конфигурации лопаток турбины с изменяемой геометрией. Измеряется действительное давление турбонаддува, и расчетное давление сравнивается с измеренной величиной.
Двигатель с турбиной с изменяемой геометрией имеет возможность регулирования давления на всасывающем коллекторе двигателя. Если имеется утечка воздуха в системе турбонаддува, то возможности регулирования снижаются. При нормальной работе двигателя существуют различные факторы, в том числе факторы неопределенности, которые влияют на алгоритм управления двигателем. Среди таких факторов особенно сильно влияет на давление турбонаддува количество топлива и регулирование момента зажигания. Достоинством способа, предлагаемого в изобретении, является независимость определения утечки от алгоритма управления двигателем. За счет подачи сжатого воздуха в двигатель без подачи топлива могут быть исключены факторы, которые больше всего влияют на алгоритм управления двигателем, поскольку в анализе не нужно учитывать количество подаваемого топлива или регулирование момента зажигания.
В этом случае требуется меньше проверок и меньшая степень оптимизации. Могут быть приняты более точные решения, поскольку в этом случае действует меньше факторов неопределенности. Бортовая диагностика упрощается и ее легче выполнить, оптимизировать, проверить и подтвердить.
Турбонагнетатели с изменяемой геометрией - это устройства, в которых обеспечивается изменение эффективного характеристического отношения турбины в зависимости от режима работы двигателя. В турбонагнетателях с изменяемой геометрией используется лопатки, которые могут направлять поток отработавших газов на лопасти турбины. Угол наклона лопаток может изменяться с помощью привода. Угол наклона лопаток изменяется при изменении числа оборотов двигателя для оптимизации режима работы турбины.
Оптимальное характеристическое отношение на малых оборотах двигателя отличается от его величины на высоких оборотах двигателя. Если характеристическое отношение слишком велико, турбина не сможет создавать требуемый наддув на малых оборотах. Если характеристическое отношение слишком мало, турбина будет дросселировать двигатель на больших оборотах, что приводит к высокому давлению в выпускном коллекторе, к высоким потерям при выбросе отработавших газов и, в конечном счете, к снижению выходной мощности. Путем изменения геометрии корпуса турбины при разгоне двигателя, характеристическое отношение турбины может поддерживаться на оптимальном уровне. В связи с этим турбонагнетатели с изменяемой геометрией имеют минимальное запаздывание, имеют низкое пороговое значение давления наддува и очень эффективны на повышенных оборотах двигателя. Обычно используемое техническое решение представляет собой набор аэродинамических лопаток в корпусе турбины возле ее входного отверстия. При перемещении лопаток площадь между их концами изменяется, в результате чего изменяется характеристическое отношение. Положение лопаток может регулироваться мембранным приводом, аналогичным приводу перепускной заслонки для отработавших газов. В других вариантах может использоваться электромеханический привод лопаток.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения наличие утечки может быть установлено по превышению заданного значения разницы между расчетным и действительным давлениями наддува. Достоинством такого решения является возможность учета погрешностей компонентов, используемых в предлагаемом способе, таких как датчик давления и другие. Приемлемая расчетная величина давления наддува может быть получена, если разница между измеренным и расчетным давлениями наддува превышает среднюю величину погрешностей компонентов.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения расчетная величина давления наддува может быть получена в рабочем режиме торможения двигателем.
Торможение двигателем представляет собой действие по использованию хода сжатия двигателя внутреннего сгорания, который требует затрат энергии, для рассеивания энергии и замедления транспортного средства. Для этого механизма используется термин "компрессионное торможение". На больших грузовиках для повышения эффективности торможения двигателем может использоваться устройство торможения дросселированием выпускной системы.
Компрессия в двигателе обеспечивается за счет момента поступательного движения транспортного средства, а также вращательного момента маховика двигателя. Когда водитель включает пониженную передачу для работы двигателя на повышенных оборотах без нажатия на педаль акселератора, двигатель преобразует кинетическую энергию движения транспортного средства в повышение температуры топливно-воздушной смеси. Эти горячие газы выбрасываются из двигателя, и тепло передается от компонентов двигателя окружающему воздуху. Это преобразование энергии происходит, поскольку большинство четырехтактных двигателей внутреннего сгорания требуют сжатия топливно-воздушной смеси перед ее воспламенением, чтобы извлечь полезную механическую энергию на такте расширения. Дизельные двигатели являются адиабатическими устройствами без свечей зажигания, в которых используется энергия, передаваемая заряду воздуха на такте сжатия, для непосредственного зажигания смеси при впрыскивании топлива.
Торможение двигателем всегда используется во всех негибридных транспортных средствах с двигателем внутреннего сгорания независимо от типа трансмиссии. Торможение двигателем снижает износ тормозных механизмов и помогает водителю поддерживать управление транспортным средством. Оно всегда действует, когда водитель отпускает педаль акселератора, рычаг коробки передач находится в нейтральном положении, сцепление включено и муфта механизма свободного хода не включена. Его также часто называют внутренним сопротивлением двигателя.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения действительная конфигурация лопаток турбины может быть определена по положению привода, обеспечивающего изменение геометрии турбины.
На этапе торможения двигателем утечка воздуха в системе турбонаддува может быть определена с использованием измерения положения привода турбины с изменяемой геометрией. По положению привода можно рассчитать давление турбонаддува. В зависимости от динамики системы может использоваться модель в пространстве состояний первого порядка. Она может быть получена на основе эффективности турбины и других параметров системы. Однако более распространено использование методов численного расчета, в которых берутся отсчеты для различных положений привода и связываются с давлением турбонаддува. Сравнение расчетного и измеренного давлений турбонаддува может указывать на наличие или отсутствие утечки в системе турбонаддува.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения расчетное давление турбонаддува может быть определено по действительному числу оборотов двигателя и/или турбины. В этом случае точность способа может быть повышена. Использование числа оборотов двигателя и/или турбины для расчета особенно предпочтительно в динамическом режиме. В случае утечки число оборотов турбины реагирует быстрее, чем давление турбонаддува. Давление турбонаддува изменяется медленно до достижения стационарного состояния, например, величины давления, задаваемого блоком управления двигателя. Использование числа оборотов турбины для расчета в динамической системе является предпочтительным. Измерение и определение действительного давления турбонаддува может быть выполнено быстрее. В предпочтительных вариантах по меньшей мере измеренное давление турбонаддува может быть вычтено из действительного массового расхода воздуха, проходящего через двигатель. Массовый расход воздуха зависит от числа оборотов двигателя. В случае утечки в системе турбонаддува массовый расход воздуха изменяется, и число оборотов двигателя будет более чувствительно к этому изменению. Массовый расход воздуха связан с давлением турбонаддува.
В изобретении предлагается система для осуществления способа бортовой диагностики в соответствии с одной из стадий предлагаемого способа, в которой обеспечивается вычислительное устройство для определения расчетного давления турбонаддува по текущей конфигурации лопаток турбины с изменяемой геометрией и сравнения расчетного давления с измеренным давлением турбонаддува. Вычислительное устройство может быть интегрировано в блок управления двигателя или в соответствующий блок управления транспортного средства.
Кроме того, предполагается, что изобретение может быть осуществлено с использованием компьютерной программы, содержащей код компьютерной программы, предназначенный для выполнения способа бортовой диагностики или для использования в способе в соответствии с одной из вышеуказанных стадий предлагаемого способа, причем программа выполняется на программируемом микрокомпьютере. В предпочтительном варианте компьютерная программа может быть адаптирована для загрузки в блок управления или в один из его компонентов при выполнении компьютером, который подсоединен к сети Интернет. Предпочтительный вариант предлагаемого способа бортовой диагностики может быть легко реализован в блоке управления, установленном на транспортном средстве.
Кроме того, может быть предложен программный продукт, записанный на машиночитаемом носителе, который содержит код программы для использования в осуществлении предлагаемого способа на компьютере в соответствии с одной из вышеуказанных стадий предлагаемого способа. В предпочтительном варианте программный продукт, выполняемый на компьютере, может быть реализован в блоке управления транспортного средства.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения, его особенности и достоинства можно лучше всего понять из нижеприведенного описания одного из вариантов осуществления изобретения, который не ограничивает его объем, со ссылками на чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вид двигателя с турбиной с изменяемой геометрией;
на фиг.2а-2в - графики положения турбины с изменяемой геометрией (фиг.2а), давления турбонаддува (фиг.2б) и задаваемого уровня торможения (фиг.2в) в нормально работающей системе турбонаддува двигателя фиг.1;
на фиг.3а-3в - графики положения турбины с изменяемой геометрией (фиг.3а), давления турбонаддува (фиг.3б) и задаваемого уровня торможения (фиг.3в) для двигателя фиг.1 в случае утечки в системе турбонаддува.
Осуществление изобретения
Одинаковые или сходные элементы на чертежах указываются одинаковыми ссылочными номерами. Чертежи являются всего лишь схематическими иллюстрациями, не предназначенными для точного отображения конкретных характеристик изобретения. Кроме того, чертежи предназначены для представления только типичных вариантов осуществления изобретения и поэтому не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения.
На фиг.1 представлен схематический вид двигателя 20 транспортного средства (не показано) с турбонагнетателем 50, в состав которого входит турбина 54 с изменяемой геометрией. Воздух подается во всасывающий коллектор 22 двигателя 20 через воздухопроводы 32 и 34. Воздухопровод 32 снабжен воздушным фильтром 30. Между воздухопроводами 32 и 34 установлен компрессор 52 турбонагнетателя 50. В воздухопроводе 34 установлен охладитель 36 воздуха турбонаддува. Сжатый воздух подается по воздухопроводу 34 через охладитель 36 воздуха во всасывающий коллектор 22.
Двигатель 20 снабжен системой рециркуляции отработавших газов (в качестве примера), в которой газы из коллектора 24 отработавших газов двигателя 20 подаются в охладитель 40 системы рециркуляции отработавших газов. Воздухопровод 42 подает охлажденные отработавшие газы в смесительную камеру 44 системы рециркуляции отработавших газов, в которой отработавшие газы смешиваются с воздухом, поступающим из охладителя 36 воздуха турбонаддува. Привод 46 системы рециркуляции отработавших газов обеспечивает изменение количества отработавших газов, подаваемых в охладитель 40, в зависимости от режима работы двигателя 20.
Отработавшие газы могут в обход охладителя 40 подаваться в турбину 54 турбонагнетателя 50 и направляться дальше через выпускную трубу 60 в глушитель и/или в систему 62 дополнительной обработки отработавших газов, которая может быть снабжена одним или несколькими катализаторами, фильтрами частиц и другими устройствами (не показаны).
Давление воздуха турбонаддува может быть измерено датчиком 38, подсоединенным к воздухопроводу 34 между охладителем 36 воздуха турбонаддува и смесительной камерой 44. Двигатель 20 может быть снабжен датчиком 26, присоединенным к коленчатому валу (не показан) для измерения числа оборотов двигателя 20.
Турбонагнетатель 50 имеет датчик 56, который измеряет число оборотов турбины, и дополнительно датчик 58 для измерения положения привода (не показан), который изменяет положение лопаток турбины (не показаны) из первого положения, в котором лопатки закрыты или почти закрыты для пропускания минимального количества воздуха, во второе положение, в котором лопатки максимально открыты для пропускания максимального количества воздуха.
Для нормально работающего турбонагнетателя (утечки нет) на фиг.2а показано изменение во времени положения турбины с изменяемой геометрией, которое измеряется датчиком 58 положения (кривая 100 на фиг.2а), изменение во времени давления турбонаддува, измеряемого датчиком 38 давления (кривая 104 на фигуре 2б), в сравнении с задаваемой величиной 102 давления наддува и изменение во времени задаваемого уровня торможения (кривая 108 на фиг.2в), в то время как двигатель 20 работает в режиме торможения двигателем.
Положение привода указывается, например, в процентах от максимально открытого положения лопаток, которое оценивается по положению привода, перемещающего лопатки между минимальным и максимальным положениями открытия. Положение привода связано с давлением 104 турбонаддува. Например, для давления наддува, равного 280 кПа, в данном варианте системы, положение привода соответствует открытию лопаток на 48%. Цифры, приведенные для данного варианта, даются лишь для иллюстрации режимов работы системы.
Необходимо некоторое время, чтобы действующее давление 104 и задаваемое давление 102 турбонаддува перешли в устойчивое состояние. Время перехода для задаваемого давления наддува необходимо для защиты компонентов и для обеспечения более естественного и комфортного торможения. Например, задаваемое давление 102 турбонаддува повышается от низкой величины в переходной зоне 106 к устойчивому режиму работы на уровне 280 кПа. Измеренное давление 104 турбонаддува имеет выброс на начальном участке и увеличивается затем одновременно с задаваемым давлением 102 турбонаддува. Выброс давления представляет собой результат плохой калибровки функции управления.
Задаваемый уровень 108 торможения двигателем составляет примерно 90%. Величину этого параметра относительно максимального уровня торможения получают из соответствующей функции торможения транспортного средства. Она зависит от положения рычага торможения двигателем, которое определяет степень торможения, и его величина может задаваться водителем.
При торможении двигателем топливо в двигатель 20 не подается.
Приведенные кривые зависят от двигателя 20 и иллюстрируют его характеристики. Такие характеристические кривые известны и записываются в виде регулировочных характеристик, которые доступны для блока управления, задающего алгоритм управления двигателем. Этот алгоритм определяется на основе таких регулировочных характеристик.
На фиг.3а-3в показаны изменения параметров в случае утечки воздуха турбонаддува. Для этого случая показано изменение во времени положения турбины с изменяемой геометрией, которое измеряется датчиком 58 положения (кривая 100 на фиг.3а), изменение во времени давления турбонаддува, измеряемого датчиком 38 давления (кривая 104 на фигуре 3б), в сравнении с задаваемой величиной 102 давления турбонаддува и изменение во времени задаваемого уровня торможения (кривая 108 на фиг.3в), в то время как двигатель 20 работает в режиме торможения двигателем.
Как можно видеть, положение привода изменилось с 48%, показанного на фиг.2а, до 32% на фиг.3а, когда имеется разрыв размером 12 мм в воздухопроводе 34 после охладителя 36 воздуха турбонаддува.
Аналогичным образом, измеренное давление 104 турбонаддува, изменение которого представлено на фиг.3б, существенно ниже давления 104 турбонаддува, изменение которого представлено на фиг.2б, в переходной зоне 106.
На кривой изменения задаваемого уровня 108 торможения имеется четко выраженная ступенька в начале переходной зоны 106 давления 104 турбонаддува.
В соответствии с изобретением сжатый воздух подается в двигатель 20 без подачи в него топлива, особенно при торможении двигателем. Также сжатый воздух может подаваться в двигатель, когда он работает, и при этом в него будет подаваться топливо. Это может использоваться для повышения температуры двигателя. Давление турбонаддува рассчитывается по текущей конфигурации турбины 54 с изменяемой геометрией, которая предпочтительно определяется по положению привода лопаток турбины. Расчетная величина давления турбонаддува сравнивается с измеренным фактическим давлением 104 турбонаддува.
Сравнивая расчетное давление турбонаддува с измеренной величиной 104, можно определить разницу давлений. В случае утечки воздуха турбонаддува расчетная величина давления турбонаддува будет заметно превышать измеренную величину 104 давления. Таким образом, может быть сделан вывод об утечке и/или о неисправном датчике, если разница между измеренным давлением 104 турбонаддува и его расчетной величиной становится больше заданного порогового значения, например, средней погрешности датчика 58 положения и/или датчика 40 давления.
Достоинством такого способа определения неисправности является быстрота, поскольку требуется всего несколько секунд для определения утечки воздуха турбонаддува на транспортном средстве.
Таким образом, в изобретении предлагается способ бортовой диагностики, который имеет повышенную точность по сравнению с известными способами и использует меньше параметров для анализа.

Claims (5)

1. Способ бортовой диагностики для обнаружения утечки в транспортном средстве воздуха, сжимаемого турбиной с изменяемой геометрией и подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, причем способ включает подачу сжатого воздуха в двигатель без подачи в него топлива, расчет давления турбонаддува по текущей конфигурации лопаток турбины с изменяемой геометрией, измерение действительного давления турбонаддува, сравнение расчетного давления турбонаддува с измеренным давлением турбонаддува.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вывод о наличии утечки делается в том случае, когда разница между измеренным и расчетным давлениями турбонаддува превышает заданную величину.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что расчетное давление турбонаддува определяется в рабочем режиме торможения двигателем.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение действительной конфигурации лопаток турбины осуществляется посредством мониторинга положения привода, изменяющего конфигурацию лопаток турбины.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что из действительного массового расхода воздуха, протекающего через двигатель, вычитается по меньшей мере измеренное давление турбонаддува.
RU2011113404/07A 2008-09-08 2008-09-08 Способ и система бортовой диагностики RU2474714C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2008/000504 WO2010027303A1 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Method for on board diagnostics and system for on board diagnostics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011113404A RU2011113404A (ru) 2012-10-20
RU2474714C2 true RU2474714C2 (ru) 2013-02-10

Family

ID=41797315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011113404/07A RU2474714C2 (ru) 2008-09-08 2008-09-08 Способ и система бортовой диагностики

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110153146A1 (ru)
JP (1) JP2012502221A (ru)
CN (1) CN102144082A (ru)
BR (1) BRPI0823073A2 (ru)
RU (1) RU2474714C2 (ru)
WO (1) WO2010027303A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676170C1 (ru) * 2015-07-30 2018-12-26 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство отображения
RU2681547C2 (ru) * 2014-06-09 2019-03-11 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Способ эксплуатации системы двигателя (варианты) и система двигателя

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2989463B1 (fr) * 2012-04-13 2014-05-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de detection d'une perte de compression d'un cylindre d'un systeme de motorisation hybride pneumatique-thermique
US9014918B2 (en) * 2012-10-12 2015-04-21 Cummins Inc. Health monitoring systems and techniques for vehicle systems
JP6148553B2 (ja) * 2013-07-10 2017-06-14 日野自動車株式会社 排気ブレーキの故障診断装置
EP3137009B1 (en) * 2014-04-28 2022-01-12 Covidien LP Surgical assemblies for housing force transmitting members
GB2558604B (en) * 2017-01-09 2020-02-26 Delphi Automotive Systems Lux Method to detect faults in boost system of a turbocharged engine
EP3775523A1 (en) * 2018-03-29 2021-02-17 Volvo Truck Corporation On-board diagnostics of a turbocharger system
JP2020168926A (ja) * 2019-04-03 2020-10-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびその異常診断方法
CN113738525A (zh) * 2020-05-27 2021-12-03 康明斯有限公司 用于诊断压缩制动系统的系统和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU674512A1 (ru) * 1977-01-28 1987-09-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Природных Газов "Вниигаз" Способ определени разгерметизации регенератора газотурбинного газоперекачивающего агрегата с дизельэлектростанцией
RU1718645C (ru) * 1989-12-11 1995-12-27 Научно-производственное предприятие "Труд" Способ контроля состояния системы охлаждения турбины газотурбинного двигателя в процессе эксплуатации
US20040016232A1 (en) * 2002-07-26 2004-01-29 Warner Oliver A. Method of controlling an internal combustion engine
EA005393B1 (ru) * 1999-06-10 2005-02-24 Инханст Тэрбайн Аутпут Холдинг, Ллс. Газотурбинная установка для выработки электрической энергии и система наддува для газотурбинной установки
EP1719893A1 (en) * 2000-03-31 2006-11-08 Detroit Diesel Corporation Method of controlling an internal combustion engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5813231A (en) * 1994-07-29 1998-09-29 Caterpillar Inc. Engine compression braking apparatus utilizing a variable geometry turbocharger
DE19742445C1 (de) * 1997-09-26 1998-11-19 Daimler Benz Ag Verfahren zur Regelung der Motorbremsleistung eines aufgeladenen Verbrennungsmotors
US6305167B1 (en) * 2000-03-31 2001-10-23 Detroit Diesel Corporation Method of controlling an engine with an EGR system
JP3797067B2 (ja) * 2000-06-27 2006-07-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の故障診断装置
US6594996B2 (en) * 2001-05-22 2003-07-22 Diesel Engine Retarders, Inc Method and system for engine braking in an internal combustion engine with exhaust pressure regulation and turbocharger control
KR20040037779A (ko) * 2002-10-30 2004-05-07 현대자동차주식회사 가변 지오메트리 터보 차저의 터빈 속도 제어장치 및 방법
JP3923473B2 (ja) * 2003-05-21 2007-05-30 本田技研工業株式会社 蒸発燃料処理装置の故障診断装置
JP2005180226A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械のエンジン給気系異常検出装置及び異常検出方法
JP2006046246A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd ターボ過給機の異常診断装置
JP4503506B2 (ja) * 2005-07-21 2010-07-14 本田技研工業株式会社 内燃機関吸気系の異常検出装置
JP4665843B2 (ja) * 2006-06-15 2011-04-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常判定装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU674512A1 (ru) * 1977-01-28 1987-09-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Природных Газов "Вниигаз" Способ определени разгерметизации регенератора газотурбинного газоперекачивающего агрегата с дизельэлектростанцией
RU1718645C (ru) * 1989-12-11 1995-12-27 Научно-производственное предприятие "Труд" Способ контроля состояния системы охлаждения турбины газотурбинного двигателя в процессе эксплуатации
EA005393B1 (ru) * 1999-06-10 2005-02-24 Инханст Тэрбайн Аутпут Холдинг, Ллс. Газотурбинная установка для выработки электрической энергии и система наддува для газотурбинной установки
EP1719893A1 (en) * 2000-03-31 2006-11-08 Detroit Diesel Corporation Method of controlling an internal combustion engine
US20040016232A1 (en) * 2002-07-26 2004-01-29 Warner Oliver A. Method of controlling an internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681547C2 (ru) * 2014-06-09 2019-03-11 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Способ эксплуатации системы двигателя (варианты) и система двигателя
RU2676170C1 (ru) * 2015-07-30 2018-12-26 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство отображения

Also Published As

Publication number Publication date
CN102144082A (zh) 2011-08-03
US20110153146A1 (en) 2011-06-23
WO2010027303A1 (en) 2010-03-11
RU2011113404A (ru) 2012-10-20
BRPI0823073A2 (pt) 2015-09-22
JP2012502221A (ja) 2012-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2474714C2 (ru) Способ и система бортовой диагностики
US8161743B2 (en) Intake air flow rate detection for internal combustion engine
US8417484B2 (en) Method and device for monitoring an intercooler bypass valve
KR101548908B1 (ko) 배기-가스 과급기를 구비한 내연기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치
EP2615281A1 (en) Control device for internal combustion engine
CN102235252B (zh) 用于根据系统能量减小动力系扰动的系统和方法
CN102072029A (zh) 用于控制发动机扭矩的系统和方法
US20120317974A1 (en) Method and system for determining conditions of an air filter
CN103370520B (zh) 内燃机的控制装置
US9328676B2 (en) Supercharged engine diagnostics method and associated engine
CN108463620B (zh) 废气旁通阀的控制方法及控制装置
US20100154741A1 (en) Throttle control systems and methods for internal combustion engines to reduce throttle oscillations
CN103857893A (zh) 内燃机的控制装置及控制方法
CN108547688B (zh) 用于确定微粒过滤器的负载状态的方法和内燃机
WO2019094318A1 (en) Measurement, modeling, and estimation of scavenging airflow in an internal combustion engine
US20170276083A1 (en) Misfire detecting system for engine
JP5649343B2 (ja) 内燃機関の吸気絞り弁制御方法
CN103016178B (zh) 减速燃料切断控制系统和方法
US8991243B2 (en) Method and device for diagnosing an actuator for an exhaust-gas-driven supercharger
Galindo et al. Strategies for improving the mode transition in a sequential parallel turbocharged automotive diesel engine
WO2009150790A1 (en) Intake control apparatus of internal combustion engine
JP6679554B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007303294A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
US20120317959A1 (en) Diagnostic system and method for an oxygen sensor positioned downstream from a catalytic converter
JPH08144811A (ja) 過給機付内燃機関の燃料供給制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140909