RU2666498C2 - Способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства (варианты) - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. По первому варианту, способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства включает этап, на котором для каждого из участков в топливной системе указывают ухудшение работы на основании потери массы из топливной системы. По второму варианту, способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства включает этапы, на которых для каждого из участков формируют сигналы, которые возрастают с увеличением массы содержимого топлива в моменты времени. Для участков формируют третий сигнал, который возрастает с увеличением массы топлива в зависимости от изменения массы топлива на каждом участке. По третьему варианту, способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства включает этап, на котором указывают ухудшение работы на основании потери массы из топливной системы, отслеживаемой в моменты времени вслед за состоянием выключения транспортного средства. Достигается предотвращение утечки топлива из топливной системы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам для транспортного средства для выявления потери газового топлива.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели могут работать на газовом топливе, таком как природный газ. Как сжиженный природный газ (LNG), так и газообразный, сжатый природный газ (CNG) используются в качестве автомобильных применений. Что касается CNG, газ может сжиматься и храниться в баллонах под высоким давлением, с использованием клапана регулирования давления для подачи топлива в камеру сгорания двигателя под пониженным давлением. Топливо CNG может использоваться с различными системами двигателя, в том числе, однотопливными системами, которые используют CNG в качестве единственного источника топлива, и многотопливных систем, выполненных с возможностью использовать CNG параллельно одному или более дополнительных видов топлива, в том числе жидких видов топлива, таких как бензин, дизельное топливо или бензин-этаноловые смеси.

Жидкостные топливные системы подлежат требованиям касательно предотвращения и выявления потери паров топлива. Это указывается ссылкой как снижение токсичности парообразующих выбросов. Несмотря на то, что эти системы в значительной степени были разработаны для видов топлива смешанной фазы (жидкостной и паровой), они не были разработаны для газообразных видов топлива, таких как CNG.

Парообразующие выбросы в общих чертах могут делиться на три класса: 1) потеря паров топлива при дозаправке топлива, 2) потери в процессе работы или потери топлива в условиях включенного зажигания, и 3) суточные потери, или потери топлива в условиях выключенного зажигания. Это изобретение имеет отношение к потерям топлива, в то время как газовое топливо не находится в употреблении, в условиях выключенного зажигания или в условиях включенного зажигания, при которых газовое топливо не находится в употреблении, таких как многотопливная система, работающая на другом топливе (например, бензине), или гибридная система, работающая в исключительно электрическом режиме.

Авторы в материалах настоящего описания выявили несколько уникальных проблем, специфичных проверке состава выбросов и выявлению утечки для транспортных средств на природном газе (NGV). Например, проверки могут быть наиболее точными, когда температуры и давления в системе находятся в установившемся равновесии. Может быть многообразие баков или камер, где газ улавливается под многообразием давлений. Таким образом, ни оптимальные временные характеристики для проверки, ни оптимальные местоположения в пределах системы для взятия измерений не являются очевидными для газовых топливных систем.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров, вышеприведенные проблемы могут быть преодолены способом указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства, включающим в себя этап, на котором:

для каждого из участков высокого и низкого давления топливной системы, включающей в себя газовое топливо, указывают ухудшение работы на основании потери массы из топливной системы, причем потеря массы основана на отдельном отслеживании массы топлива на каждом из участков на основании соответствующих температур и давлений в первый и второй моменты вслед за состоянием выключения двигателя.

В одном из примеров предложен способ, в котором газовое топливо является топливом CNG.

В одном из примеров предложен способ, в котором состояние выключения двигателя включает в себя прекращение сгорания газового топлива.

В одном из примеров предложен способ, в котором состояние выключения двигателя включает в себя двигатель в состоянии покоя.

В одном из примеров предложен способ, в котором состояние выключения двигателя включает в себя состояние выключения транспортного средства.

В одном из примеров предложен способ, в котором первый момент составляет более 3 часов после остановки двигателя.

В одном из примеров предложен способ, в котором второй момент составляет более 24 часов после первого момента.

В одном из примеров предложен способ, в котором участки высокого и низкого давления топливной системы разделены регулятором давления.

В одном из примеров предложен способ, в котором участок низкого давления топливной системы изолируют посредством закрывания клапана топливной магистрали.

В одном из примеров предложен способ, в котором участок высокого давления топливной системы изолируют посредством дополнительного закрывания клапана изоляции топливного бака.

В одном из примеров предложен способ, в котором клапан изоляции топливного бака и клапан топливной магистрали закрывают контроллером до первого момента, при этом клапан изоляции топливного бака и клапан топливной магистрали поддерживают закрытыми контроллером между первым и вторым моментами.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства, содержащего двигатель с топливной системой, содержащей по меньшей мере участок высокого давления в сообщении по текучей среде с участком низкого давления, включающий в себя этапы, на которых:

для каждого из участков высокого и низкого давления, формируют первый сигнал, который возрастает с увеличением массы содержимого топлива в зависимости от температуры и давления содержимого топлива в первый момент;

для каждого из участков высокого и низкого давления, формируют второй сигнал, который возрастает с увеличением массы содержимого топлива в зависимости от температуры и давления содержимого топлива во второй момент; и

для каждого из участков высокого и низкого давления, формируют третий сигнал, который возрастает с увеличением массы топлива в зависимости от изменения массы содержимого топлива на каждом участке, причем изменение массы зависит от сигналов, сформированных в первый и второй моменты;

В одном из примеров предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

для топливной системы, формируют четвертый сигнал, который возрастает с увеличением массы топлива в зависимости от изменения массы содержимого топлива в системе, причем изменение массы зависит от сигналов, сформированных в первый и второй моменты;

указывают неисправность, когда четвертый сигнал больше, чем первое пороговое значение;

ограничивают работу транспортного средства посредством ограничения максимальной выходной мощности, когда четвертый сигнал больше, чем второе пороговое значение; и

указывают ухудшение работы магистрального клапана, когда третий сигнал для системы низкого давления приблизительно равен отрицательной величине третьего сигнала для системы высокого давления.

В одном из примеров предложен способ, в котором транспортное средство дополнительно содержит топливный бак в сообщении по текучей среде с участком высокого давления топливной системы.

В одном из примеров предложен способ, в котором третий сигнал для системы низкого давления приблизительно равен четвертому сигналу, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

приписывают потерю массы из участка низкого давления утечке наконечника форсунки;

формируют пятый сигнал, который возрастает с увеличением рассеяния массы топлива в атмосферу в течение продолжительности времени между первым и вторым моментами.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства, включающий в себя этап, на котором:

для каждого из участков высокого и низкого давления газовой топливной системы, включающей в себя газовое топливо, указывают ухудшение работы на основании потери массы из топливной системы, причем потеря массы основана на отдельном отслеживании массы топлива на каждом из участков на основании соответствующих температур и давлений в первый и второй моменты времени вслед за состоянием выключения транспортного средства.

В одном из примеров предложен способ, в котором газовое топливо является топливом CNG.

В одном из примеров предложен способ, в котором состояние выключения транспортного средства включает в себя двигатель в состоянии покоя и транспортное средство в состоянии покоя.

В одном из примеров предложен способ, в котором первый момент времени составляет более 3 часов после остановки двигателя, а второй момент времени составляет более 24 часов после первого момента времени.

В одном из примеров предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

формируют сигнал, который возрастает с повышенной общей потерей массы за сутки;

сравнивают указанный сигнал с пороговым значением;

указывают неисправность, когда сигнал больше, чем пороговое значение.

Система может регулироваться различными способами в ответ на указание ухудшения работы, в том числе установкой

диагностического кода, отображением сообщения для водителя транспортного средства и/или ограничением выходной мощности двигателя и/или подачей топлива в двигатель.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 показывает схематичное изображение примерного варианта осуществления системы двигателя и топливной системы по настоящему раскрытию.

Фиг.2 показывает схематичное изображение второго примерного варианта осуществления системы двигателя и топливной системы для транспортного средства по настоящему раскрытию.

Фиг.3 показывает примерную блок-схему последовательности операций способа определения массы газового топлива, потерянного из топливной системы и ее частей высокого и низкого давления между первым и вторым моментами времени, на основании давлений в топливной магистрали и температур топливной магистрали в топливной системе в указанные моменты времени.

Фиг.4 показывает вторую примерную блок-схему последовательности операций способа определения массы газового топлива, потерянного из топливной системы и ее частей высокого и низкого давления между первым и вторым моментами времени, на основании давлений в топливной магистрали и температур топливной магистрали в топливной системе в указанные моменты времени.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1 и 2 показывают схематичное изображения системы 6 транспортного средства. Система 6 транспортного средства включает в себя систему 8 двигателя, систему 14 управления и топливную систему 18. Система 8 двигателя может включать в себя двигатель 10, имеющий множество цилиндров 30. Двигатель 10 может включать в себя впуск двигателя и выпуск двигателя. Впуск двигателя может включать в себя дроссель, присоединенный по текучей среде к впускному коллектору двигателя через впускной канал. Выпуск двигателя может включать в себя выпускной коллектор, ведущий в выпускной канал, который направляет выхлопные газы в атмосферу после прохождения через устройство снижения токсичности выхлопных газов. Следует принимать во внимание, что другие компоненты могут быть включены в двигатель, такие как многообразие клапанов и датчиков.

Топливная система 18 может включать в себя один или более топливных баков. В изображенном примере, топливная система является однотопливной системой, включающей в себя топливный бак 20, выполненный с возможностью подавать первое топливо, имеющее первые химические и физические свойства по первой топливной магистрали 52. Топливная система 18 дополнительно может включать в себя второй топливный бак, выполненный с возможностью подавать второе топливо, имеющее вторые, иные химические и физические свойства, по второй топливной магистрали. Различные компоненты топливной системы, такие как различные клапаны, регуляторы давления, фильтры и датчики, могут быть присоединены вдоль топливной магистрали 52. Топливный бак 20 может удерживать множество видов топлива или топливных смесей. Например, топливо может быть газовым топливом, таким как сжатый природный газ (CNG) или сжиженный нефтяной газ (LPG). В примере второго топливного бака, второе топливо может быть жидким топливом, таким как бензин, топливо с диапазоном концентраций спиртов, различные бензин-этаноловые топливные смеси (например, E10, E85) и их комбинации.

Топливо, хранимое в топливном баке 20, может подаваться на форсунку 66 цилиндра 30 двигателя через направляющую-распределитель 123 для топлива. В одном из примеров, где топливная система 18 включает в себя систему непосредственного впрыска, форсунка 66 может быть выполнена в виде топливной форсунки непосредственного впрыска. В альтернативном варианте осуществления, топливная система 18 может включать в себя систему впрыска топлива, в которой форсунка 66 может быть выполнена в виде топливной форсунки впрыска во впускной канал. В кроме того еще других вариантах осуществления, каждый цилиндр может включать в себя одну или более форсунок, в том числе форсунку непосредственного впрыска и форсунку впрыска во впускной канал. Топливная система дополнительно может включать в себя один или более клапанов, чтобы регулировать подачу топлива из топливного бака 20 на форсунку 66.

Непосредственный впрыск дает многочисленные преимущества в условиях высокой нагрузки. Например, введение насыщенных кислородом жидких видов топлива с непосредственным впрыском и высоким теплом испарения на высокой нагрузке предусматривает охлаждение топлива для увеличенного заряда воздуха, разбавление для регулирования температуры сгорания и противодействия детонации. С другой стороны, впрыск во впускной канал может давать преимущества в условиях низкой нагрузки. Например, введение высоко летучего топлива посредством впрыска на впуске при низкой нагрузке может давать улучшенные пусковые качества, снижение выбросов твердых частиц и в меньшей степени неиспаряемое топливо. Посредством использования любого из непосредственного впрыска или впрыска во впускной канал на различных участках многомерной регулировочной характеристики скорости вращения-нагрузки, преимущества, обеспечиваемые обеими системами, могут быть доведены до максимума.

В изображенных примерах, топливная магистраль 52 и связанные компоненты могут быть выполнены с возможностью подавать газовое топливо в цилиндры двигателя. Соответственно, топливный бак 20 может быть присоединен к регулятору 34 давления и электромагнитному клапана 36, чтобы давать подаче на постоянном низком давлении топлива возможность выдаваться на форсунку 66. Клапан 32 бака (например, запорный клапан) может быть расположен между топливным баком 20 и регулятором 34 давления, чтобы гарантировать надлежащий поток топлива из топливного бака. Датчик 33 давления выходной магистрали бака может быть расположен выше по потоку от регулятора 34 давления и ниже по потоку от топливного бака 20, чтобы давать оценку давления топлива до регулирования давления регулятором 34 давления. То есть датчик 33 давления может выдавать оценку давления топлива, введенного на стороне более высокого давления регулятора 34 давления. Наливное отверстие 37 может быть расположено выше по потоку от клапана 32 бака и ниже по потоку от регулятора 34 давления, чтобы предоставлять возможность для дозаправки топливом. Электромагнитный клапан 36, также указываемый ссылкой как отсечной клапан или магистральный клапан, может быть присоединен между регулятором 34 давления и направляющей-распределителем 123 для топлива. В еще одном примере, как показано на фиг.2, регулятор 34 давления может быть присоединен между электромагнитным клапаном 36 и направляющей-распределителем 123 для топлива. Клапан 64 сброса давления может быть присоединен к топливной магистрали 52 ниже по потоку от регулятора 34 давления.

В одном из примеров, топливный бак 20a может хранить газовое топливо в диапазоне давлений 10-700 бар (например, 0-100+ фунтов на квадратный дюйм для топлива LNG, 500 фунтов на квадратный дюйм для топлива ANG, 3000-6000 фунтов на квадратный дюйм для топлива CNG и 5000-10000 фунтов на квадратный дюйм для водородного топлива) наряду с тем, что регулятор 34 давления может регулировать давление направляющей-распределителя для топлива в постоянном диапазоне 10-40 бар (например, 2-10 бар для топлива CNG). Дополнительный запорный клапан (не показан) может быть присоединен ниже по потоку от регулятора 34 давления и выше по потоку от топливной форсунки 66. По существу, топливная система 18 может быть безвозвратной топливной системой, возвратной топливной системой или различными другими типами топливной системы. Следует принимать во внимание, что, несмотря на то, что вариант осуществления показывает топливную систему 18 в качестве однотопливной системы, в альтернативных вариантах осуществления, топливная система 18 может быть многотопливной системой, в которой двигатель 10 выполнен с возможностью работать на жидком топливе из дополнительного топливного бака 20.

Система 6 транспортного средства дополнительно может включать в себя систему 14 управления. Система 14 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 16 (различные примеры которых описаны в материалах настоящего описания) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 81 (различные примеры которых описаны в материалах настоящего описания). В качестве одного из примеров, датчики 16 могут включать в себя датчики MAP и MAF на впуске, датчик выхлопных газов и датчик температуры, расположенные на выпуске, датчик 102 давления, присоединенный к направляющей-распределителю 123 для топлива и выполненный с возможностью давать оценку давления в направляющей-распределителе для топлива, датчик 103 температуры, присоединенный к направляющей-распределителю 123 для топлива и выполненный с возможностью давать оценку температуры направляющей-распределителя для топлива, датчик 114 температуры, присоединенный к топливному баку 20 и выполненный с возможностью давать оценку температур топливного бака и т.д. Другие датчики, такие как датчики давления, температуры, уровня топлива, топливно-воздушного соотношения и состава, могут быть присоединены к различным местоположениям в системе 6 транспортного средства. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы могут включать в себя топливный насос 21, топливные форсунки 66, электромагнитный клапан 36, регулятор 34 давления, дроссель 62, клапан 32 бака и клапан 64 сброса давления. Система 14 управления может включать в себя контроллер 12. Контроллер может принимать входные данные с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или управляющей программы, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерные процедуры показаны на фиг.3-4.

Фиг.3 иллюстрирует примерную процедуру 300 проверки состава выбросов для транспортного средства с газовым топливным баком. Процедура 300 может выполняться неоднократно в качестве средства для количественной оценки потери массы топлива. В одном из примеров, процедура 300 может выполняться в течение периода 24 или более часов после выключения двигателя, чтобы количественно оценивать парообразующие выбросы на суточном цикле.

Процедура 300 может начинаться на этапе 305, на котором контроллер 12 может оценивать, включен или нет двигатель 10, например, выполнение сгорания. Если двигатель включен, процедура 300 может переходить на этап 306, где подпрограмма включенного двигателя может работать для диагностирования утечек или выбросов. Примерные подпрограммы дополнительно описаны на фиг.4. В еще одном примере, процедура 300 может заканчиваться или, иначе, делать паузу до тех пор, пока двигатель не выключен.

Если двигатель был выключен (например, находится в состоянии покоя с прерванным сгоранием), процедура 300 может переходить на этап 310, на котором контроллер 12 может оценивать, закрыты ли FTIV 32 и LV 36. Если любой или оба из указанных клапанов не закрыты, процедура 300 может переходить на этап 320, где контроллер 12 может закрывать FTIV и LV, и поддерживать закрытое состояние указанных клапанов в течение продолжительности времени процедуры 300. Если FTIV и LV определены закрытыми на этапе 310, процедура 300 переходит на этап 315 и поддерживает закрытое состояние указанных клапанов в течение продолжительности времени процедуры 300. В еще одном примере, если другая процедура отклоняет процедуру 300 и побуждает FTIV или LV открываться, процедура 300 может заканчиваться.

Когда FTIV 32 и LV 36 закрыты и поддерживаются закрытыми, процедура 300 может переходить на этап 325, где контроллер 325 может оценивать, находится ли температура топливной системы ниже заданного порогового значения в качестве определяемой датчиками 103, 114 температуры или другими бортовыми датчиками температуры. Процедура 300 может давать наиболее точные результаты в ситуациях, где температура двигателя и топливной системы понизилась ниже порогового значения, который находится значительно ниже рабочей температуры двигателя и топливной системы, когда двигатель включен. Если температура топливной системы определена находящейся ниже указанного порогового значения и стабильной (например, нет изменения на более чем 10% в течение порогового времени, например, 1 часа), процедура 300 может переходить на этап 335. Если температура топливной системы определена находящейся выше указанного порогового значения, процедура 300 может переходить на этап 330. Это может происходить по сценарию, когда двигатель был выключен недавно. На этапе 330, контроллер 12 может предоставлять температуре возможность устанавливать равновесие в значение ниже заданного порогового значения посредством поддержания условий выключенного двигателя в течение заданного периода времени после отключения двигателя. В одном из примеров, периодом времени могут быть три часа. В еще одном примере, контроллер 12 может повторно считывать температуру топливной системы в качестве оцениваемой датчиками 103, 114 температуры или другими бортовыми датчиками температуры до тех пор, пока температура не будет находиться в состоянии равновесия или не будет снижена до значения ниже указанного порогового значения. Когда температура топливной системы достигла указанного порогового значения, или истек заданный период времени после остановки двигателя, процедура 300 может переходить на этап 335.

На этапе 335, контроллер 12 может считывать температуру и давление газового топлива на участке высокого давления топливной магистрали 52 или другом участке топливной системы 18 выше по потоку от регулятора 34, и температуру и давление газового топлива на участке низкого давления топливной магистрали 52 или другом участке топливной системы 18 ниже по потоку от регулятора 34. Время считывания может быть назначено в качестве первого или начального момента времени. Давление участка низкого давления в начальный момент времени может оцениваться датчиком 102 давления или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве P^LP _i. Температура участка низкого давления в начальный момент времени может оцениваться датчиком 103 температуры или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве T^LP _i. В некоторых примерах, температура и давление участка низкого давления топливной системы оценивают первым датчиком давления и первым датчиком температуры, присоединенными между регулятором давления и топливной форсункой. Давление участка высокого давления в начальный момент времени может оцениваться датчиком 33 давления или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве P^HP _i. Температура участка высокого давления в начальный момент времени может оцениваться датчиком 114 температуры или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве T^HP _i. В одном из примеров, температура и давление участка высокого давления топливной системы оценивают вторым датчиком давления и вторым датчиком температуры, присоединенными между регулятором давления и топливным баком. Когда указанные измерения были приняты, и указанные значения были заданы, процедура 300 может переходить на этап 340. В еще одном примере, контроллер 12 также может считывать температуру и давление газового топлива в топливном баке в качестве оцениваемого датчиками давления и температуры в топливном баке. Контроллер 12 может обозначать значение давления в топливном баке, взятое в начальный момент времени, в качестве P^TANK _i и может обозначать значение температуры топливного бака, взятое в начальный момент времени, в качестве T^TANK _i.

На этапе 340, контроллер 12 может брать измерения давления и температуры, собранные в начальный момент времени, и использовать их для расчета молярного количества содержимого топлива на участках высокого и низкого давления в указанный момент времени, учитывая объем участков топливной системы (который может быть обозначен V^HP и V^LP, соответственно) и газовую постоянную R. Молярное количество содержимого газового топлива на участке низкого давления может обозначаться в качестве n^LP _i и определяться посредством уравнения n^LP _i=P^LP _iV^LP/RT^LP _i. Молярное количество содержимого газового топлива на участке высокого давления может обозначаться в качестве n^HP _i и определяться посредством уравнения n^HP _i=P^HP _iV^HP/RT^HP _i. Суммарное молярное количество содержимого газового топлива в частях высокого и низкого давления может обозначаться в качестве n^T _i и определяться посредством уравнения n^T _i=n^LP _i+n^HP _i.

В примере, где контроллер 12 считывал температуру и давление газового топлива в топливном баке, контроллер может рассчитывать молярное количество содержимого газового топлива в топливном баке. Молярное количество содержимого газового топлива в топливном баке может обозначаться в качестве n^TANK _i и определяться посредством уравнения n^TANK _i=P^TANK _iV^TANK/RT^TANK _i. Суммарное молярное количество содержимого газового топлива в топливной системе может быть обозначено в качестве n^T _i’ и, таким образом, определяться посредством уравнения n^T _i’=n^LP _i+n^HP _i+n^TANK _i. Когда контроллер 12 завершил набор расчетов в начальный момент времени, процедура 300 может переходить на этап 345.

На этапе 345, контроллер 12 может поддерживать закрытое состояние FTIV и LV 36 и поддерживать состояние отключенного двигателя транспортного средства в течение заданной продолжительности времени. В одном из примеров, эта продолжительность времени может составлять 24 часа или более при необходимости завершить проверку состава суточных выбросов, как требуется состоянием или местными законами. Когда прошла заданная продолжительность времени, и клапаны остались уплотненными, не становясь неуплотненными, и двигатель оставался выключенным без включения, процедура 300 может переходить на этап 350.

На этапе 350, контроллер 12 может считывать температуру и давление газового топлива на участке высокого давления топливной магистрали 52 или другом участке топливной системы 18 выше по потоку от регулятора 34, и температуру и давление газового топлива на участке низкого давления топливной магистрали 52 или другом участке топливной системы 18 ниже по потоку от регулятора 34. Время считывания может быть назначено в качестве второго или конечного момента времени. Давление участка низкого давления в конечный момент времени может оцениваться датчиком 102 давления или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве P^LP _f. Температура участка низкого давления в конечный момент времени может оцениваться датчиком 103 температуры или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве T^LP _f. Давление участка высокого давления в конечный момент времени может оцениваться датчиком 33 давления или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве P^HP _f. Температура участка высокого давления в конечный момент времени может оцениваться датчиком 114 температуры или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве T^HP _f. Когда указанные измерения были приняты, и указанные значения были заданы, процедура 300 может переходить на этап 355. В еще одном примере, контроллер 12 также может считывать температуру и давление газового топлива в топливном баке в качестве оцениваемого датчиками давления и температуры в топливном баке. Контроллер 12 может обозначать значение давления в топливном баке, взятое в конечный момент времени, в качестве P^TANK _f и может обозначать значение температуры топливного бака, взятое в конечный момент времени, в качестве T^TANK _f.

На этапе 355, контроллер 12 может брать измерения давления и температуры, собранные в конечный момент времени, и использовать их для расчета молярного количества содержимого топлива в частях высокого и низкого давления в указанный момент времени, учитывая объем частей топливной системы (который может быть обозначен V^HP и V^LP, соответственно) и газовую постоянную R. Молярное количество содержимого газового топлива на участке низкого давления может обозначаться в качестве n^LP _f и определяться посредством уравнения n^LP _f=P^LP _fV^LP/RT^LP _f. Молярное количество содержимого газового топлива на участке высокого давления может обозначаться в качестве n^HP _f и определяться посредством уравнения n^HP _f=P^HP _fV^HP/RT^HP _f. Суммарное молярное количество содержимого газового топлива в частях высокого и низкого давления может обозначаться в качестве n^T _f и определяться посредством уравнения n^T _f=n^LP _f+n^HP _f.

В примере, где контроллер 12 считывал температуру и давление газового топлива в топливном баке, контроллер может рассчитывать молярное количество содержимого газового топлива в топливном баке. Молярное количество содержимого газового топлива в топливном баке может быть обозначено в качестве n^TANK _f и определяться посредством уравнения n^TANK _f=P^TANK _fV^TANK/RT^TANK _f. Суммарное молярное количество содержимого газового топлива в топливной системе может быть обозначено в качестве n^T _f’ и, таким образом, определяться посредством уравнения n^T _f’=n^LP _f+n^HP _f+n^TANK _f. Когда контроллер 12 завершил набор расчетов в начальный момент времени, процедура 300 может переходить на этапе 360.

На этапе 360, контроллер 12 может использовать начальное и конечное молярные количества содержимого газового топлива для определения, был ли какой бы то ни было массовый расход между частями топливной системы или потеря массы из топливной системы. Изменение молярного количества содержимого газового топлива на участке низкого давления может быть обозначено в качестве n^LP _Δ и определяется посредством уравнения n^LP _Δ=n^LP _i-n^LP _f. Изменение молярного количества содержимого газового топлива на участке высокого давления может быть обозначено в качестве n^HP _Δ и определяется посредством уравнения n^HP _Δ=n^HP _i-n^HP _f. Изменение суммарного молярного количества содержимого газового топлива на участке высокого и низкого давления может быть обозначено в качестве n^T _Δ и определяться посредством уравнения n^T _Δ=n^T _i–n^T _f. Положительное значение n_Δ указывает утечку наружу из системы или участка системы. Отрицательное значение n_Δ указывает утечку внутрь системы или участка системы.

В примере, где контроллер 12 рассчитывал начальное и конечное молярные количества содержимого газового топлива в топливном баке, контроллер может использовать указанные количества для расчета изменения молярного количества в указанном топливном баке. Изменение молярного количества содержимого газового топлива на участке низкого давления может быть обозначено в качестве n^TANK _Δ и определяется посредством уравнения n^TANK _Δ=n^TANK _i-n^TANK _f. Процедура 300 затем может переходить на этап 365.

На этапе 365, контроллер 12 может сравнивать n^T _Δ с первым пороговым значением (Thr₁). В одном из примеров, Thr₁ может быть установлен на пределе для малой суточной утечки. Если n^T _Δ больше, чем Thr₁, процедура 300 может переходить на этап 375. На этапе 375, контроллер 12 может указывать, что была выявлена малая суточная утечка. В одном из примеров, может засвечиваться индикаторная лампа неправильного функционирования, предупреждая водителя, что следует осуществить техническое обслуживание транспортного средства. Далее процедура 300 может переходить на этап 377, где контроллер 12 может сравнивать n^T _Δ с вторым пороговым значением (Thr₂). В одном из примеров, Thr₂ может быть установлен на пределе для большой суточной утечки. Если n^T _Δ меньше, чем Thr₂, процедура 300 может заканчиваться. Если n^T _Δ больше, чем Thr₂, процедура 300 может переходить на этап 380. На этапе 380, контроллер 12 может указывать, что была выявлена большая суточная утечка. В одном из примеров, может засвечиваться индикаторная лампа неправильного функционирования, предупреждая водителя, что следует осуществить техническое обслуживание транспортного средства. Контроллер 12 также может закрывать FTIV 32 и LV 36. Процедура 300 затем может заканчиваться. В еще одном примере, указание большой суточной утечки может побуждать контроллер 12 ограничивать работу транспортного средства до тех пор, пока транспортное средство не подвергнуто техническому обслуживанию.

Возвращаясь на этап 365, если n^T _Δ меньше, чем Thr₁, контроллер 12 может переходить на этап 370. На этапе 370, контроллер 12 может определять, есть ли внутренняя утечка между частями высокого и низкого давления топливной магистрали или между топливным баком и участком высокого давления. В одном из примеров, n^T _Δ=0, но n^LP _Δ приблизительно равно -n^HP _Δ. Это может указывать утечку из участка высокого давления топливной магистрали в участок низкого давления топливной магистрали через регулятор или магистральный клапан. В еще одном примере, n^T _Δ=0, но n^HP _Δ приблизительно равно -n^TANK _Δ. Это может указывать утечку из топливного бака в участок высокого давления топливной магистрали через клапан изоляции топливного бака. Если указана внутренняя утечка, процедура 300 может переходить на этап 372. Если выявлено отсутствие внутренней течи, процедура 300 может заканчиваться. Если процедура 300 переходит на этап 372, контроллер 12 может закрывать вовлеченные клапаны и указывать неисправность. Процедура 300 затем может заканчиваться.

В еще одном примере, начальный момент времени и соответствующие измерения давления и температуры могут происходить, когда транспортное средство является работающим или было недавно заглушено. Фиг.4 иллюстрирует примерную процедуру 400 для проверки состава выбросов для транспортного средства с газовым топливным баком. Процедура 400 может выполняться неоднократно в качестве средства для количественной оценки потери массы топлива. В одном из примеров, процедура 400 может выполняться в течение периода 24 или более часов после выключения двигателя, чтобы количественно оценивать парообразующие выбросы на суточном цикле. Процедура 400 может выполняться в качестве подпрограммы процедуры 300 или в качестве независимой процедуры.

Процедура 400 может начинаться на этапе 410, где контроллер 12 может считывать условия работы транспортного средства, двигателя и/или топливной системы в качестве оцениваемых бортовыми датчиками. Затем, на этапе 420, контроллер 12 может использовать условия работы для определения, является ли неизбежным отключение топливной системы. Чтобы процедура 400 выполнялась до завершения, FTIV 32 и LV 36 необходимо закрыть. На этапе 420, контроллер 12 может удостоверяться, что закрывание указанных клапанов не будет мешать работе транспортного средства. В одном из примеров, транспортное средство могло быть заглушено, но температура транспортного средства не находилась в состоянии равновесия ниже порогового значения, необходимого для выполнения процедуры 300. В еще одном примере, транспортное средство может быть неподвижным и приведенным в режим постановки на стоянку. В еще одном примере, транспортное средство может быть транспортным средством с гибридным приводом и работающим в режиме выключенного двигателя или переходящим в режим только электродвигателя. В еще одном примере, транспортное средство может иметь многочисленные топливные баки и быть использующим второй топливный бак или переходящим в режим только второго топливного бака.

Если отключение топливной системы не является неизбежным, процедура 400 может заканчиваться. Если контроллер 12 определяет, что отключение топливной системы является неизбежным, и работа транспортного средства не будет подвергаться влиянию закрывания FTIV 32 или магистрального клапана 36, процедура 400 может переходить на этап 430. На этапе 430, контроллер 12 может закрывать FTIV 32 и LV 36, и может поддерживать закрытое состояние указанных клапанов в течение продолжительности времени процедуры 400. Процедура 400 затем может переходить на этап 435.

На этапе 435, контроллер 12 может считывать температуру и давление газового топлива на участке высокого давления топливной магистрали 52 или другом участке топливной системы 18 выше по потоку от регулятора 34, и температуру и давление газового топлива на участке низкого давления топливной магистрали 52 или другом участке топливной системы 18 ниже по потоку от регулятора 34. Время считывания может быть назначено в качестве первого или начального момента времени. Давление участка низкого давления в начальный момент времени может оцениваться датчиком 102 давления или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве P^LP _i. Температура участка низкого давления в начальный момент времени может оцениваться датчиком 103 температуры или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве T^LP _i. Давление участка высокого давления в начальный момент времени может оцениваться датчиком 33 давления или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве P^HP _i. Температура участка высокого давления в начальный момент времени может оцениваться датчиком 114 температуры или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве T^HP _i. Когда указанные измерения были приняты, и указанные значения были заданы, процедура 400 может переходить на этап 440. В еще одном примере, контроллер 12 также может считывать температуру и давление газового топлива в топливном баке в качестве оцениваемого датчиками давления и температуры в топливном баке. Контроллер 12 может обозначать значение давления в топливном баке, взятое в начальный момент времени, в качестве P^TANK _i и может обозначать значение температуры топливного бака, взятое в начальный момент времени, в качестве T^TANK _i.

На этапе 440, контроллер 12 может брать измерения давления и температуры, собранные в начальный момент времени, и использовать их для расчета молярного количества содержимого топлива в частях высокого и низкого давления в указанный момент времени, учитывая объем частей топливной системы (который может быть обозначен V^HP и V^LP, соответственно) и газовую постоянную R. Молярное количество содержимого газового топлива на участке низкого давления может обозначаться в качестве n^LP _i и определяться посредством уравнения n^LP _i=P^LP _iV^LP/RT^LP _i. Молярное количество содержимого газового топлива на участке высокого давления может обозначаться в качестве n^HP _i и определяться посредством уравнения n^HP _i=P^HP _iV^HP/RT^HP _i. Суммарное молярное количество содержимого газового топлива в частях высокого и низкого давления может обозначаться в качестве n^T _i и определяться посредством уравнения n^T _i=n^LP _i+n^HP _i.

В примере, где контроллер 12 считывал температуру и давление газового топлива в топливном баке, контроллер может рассчитывать молярное количество содержимого газового топлива в топливном баке. Молярное количество содержимого газового топлива в топливном баке может обозначаться в качестве n^LP _i и определяться посредством уравнения n^TANK _i=P^TANK _iV^TANK/RT^TANK _i. Суммарное молярное количество содержимого газового топлива в топливной системе может быть обозначено в качестве n^T _i’ и, таким образом, определяться посредством уравнения n^T _i’=n^LP _i+n^HP _i+n^TANK _i. Когда контроллер 12 завершил набор расчетов в начальный момент времени, процедура 400 может переходить на этап 445.

На этапе 445, контроллер 12 может поддерживать закрытое состояние FTIV и LV 36. В сценарии, в котором двигатель был работающим в начальный момент времени, контроллер может дожидаться сигнала, указывающего, что двигатель был выключен, или контроллер может указывать, что должна произойти процедура выключения. Когда двигатель был выключен, или в сценарии, в котором двигатель был выключен в начальный момент времени, контроллер может поддерживать состояние выключенного двигателя транспортного средства в течение заданной продолжительности времени. В одном из примеров, эта продолжительность времени может составлять 24 часа или более при необходимости завершить проверку состава суточных выбросов, как требуется состоянием или местными законами. Когда прошла заданная продолжительность времени, и клапаны остались уплотненными, не становясь неуплотненными, и двигатель оставался выключенным без включения, процедура 400 может переходить на этап 450.

На этапе 450, контроллер 12 может считывать температуру и давление газового топлива на участке высокого давления топливной магистрали 52 или другом участке топливной системы 18 выше по потоку от регулятора 34, и температуру и давление газового топлива на участке низкого давления топливной магистрали 52 или другом участке топливной системы 18 ниже по потоку от регулятора 34. Время считывания может быть назначено в качестве второго или конечного момента времени. Давление участка низкого давления в конечный момент времени может оцениваться датчиком 102 давления или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве P^LP _f. Температура участка низкого давления в конечный момент времени может оцениваться датчиком 103 температуры или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве T^LP _f. Давление участка высокого давления в конечный момент времени может оцениваться датчиком 33 давления или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве P^HP _f. Температура участка высокого давления в конечный момент времени может оцениваться датчиком 114 температуры или другим бортовым датчиком и считываться контроллером 12, который может обозначать это значение в качестве T^HP _f. Когда указанные измерения были приняты, и указанные значения были заданы, процедура 400 может переходить на этап 455. В еще одном примере, контроллер 12 также может считывать температуру и давление газового топлива в топливном баке в качестве оцениваемого датчиками давления и температуры в топливном баке. Контроллер 12 может обозначать значение давления в топливном баке, взятое в конечный момент времени, в качестве P^TANK _f и может обозначать значение температуры топливного бака, взятое в конечный момент времени, в качестве T^TANK _f.

На этапе 455, контроллер 12 может брать измерения давления и температуры, собранные в конечный момент времени, и использовать их для расчета молярного количества содержимого топлива в частях высокого и низкого давления в указанный момент времени, учитывая объем частей топливной системы (который может быть обозначен V^HP и V^LP, соответственно) и газовую постоянную R. Молярное количество содержимого газового топлива на участке низкого давления может обозначаться в качестве n^LP _f и определяться посредством уравнения n^LP _f=P^LP _fV^LP/RT^LP _f. Молярное количество содержимого газового топлива на участке высокого давления может обозначаться в качестве n^HP _f и определяться посредством уравнения n^HP _f=P^HP _fV^HP/RT^HP _f. Суммарное молярное количество содержимого газового топлива в частях высокого и низкого давления может обозначаться в качестве n^T _f и определяться посредством уравнения n^T _f=n^LP _f+n^HP _f.

В примере, где контроллер 12 считывал температуру и давление газового топлива в топливном баке, контроллер может рассчитывать молярное количество содержимого газового топлива в топливном баке. Молярное количество содержимого газового топлива в топливном баке может быть обозначено в качестве n^TANK _f и определяться посредством уравнения n^TANK _f=P^TANK _fV^TANK/RT^TANK _f. Суммарное молярное количество содержимого газового топлива в топливной системе может быть обозначено в качестве n^T _f’ и, таким образом, определяться посредством уравнения n^T _f’=n^LP _f+n^HP _f+n^TANK _f. Когда контроллер 12 завершил набор расчетов в начальный момент времени, процедура 400 может переходить на этап 460.

На этапе 460, контроллер 12 может использовать начальное и конечное молярные количества содержимого газового топлива для определения, был ли какой бы то ни было массовый расход между частями топливной системы или потеря массы из топливной системы. Изменение молярного количества содержимого газового топлива на участке низкого давления может быть обозначено в качестве n^LP _Δ и определяется посредством уравнения n^LP _Δ=n^LP _i-n^LP _f. Изменение молярного количества содержимого газового топлива на участке высокого давления может быть обозначено в качестве n^HP _Δ и определяется посредством уравнения n^HP _Δ=n^HP _i-n^HP _f. Изменение суммарного молярного количества содержимого газового топлива на участке высокого и низкого давления может быть обозначено в качестве n^T _Δ и определяться посредством уравнения n^T _Δ=n^T _i–n^T _f.

В примере, где контроллер 12 рассчитывал начальное и конечное молярные количества содержимого газового топлива в топливном баке, контроллер может использовать указанные количества для расчета изменения молярного количества в указанном топливном баке. Изменение молярного количества содержимого газового топлива на участке низкого давления может быть обозначено в качестве n^TANK _Δ и определяется посредством уравнения n^TANK _Δ=n^TANK _i-n^TANK _f. Процедура 400 затем может переходить на этап 465.

На этапе 465, контроллер 12 может сравнивать n^T _Δ с первым пороговым значением (Thr₁). В одном из примеров, Thr₁ может быть установлен на пределе для малой суточной утечки. Если n^T _Δ больше, чем Thr₁, процедура 400 может переходить на этап 475. На этапе 475, контроллер 12 может указывать, что была выявлена малая суточная утечка. В одном из примеров, может засвечиваться индикаторная лампа неправильного функционирования, предупреждая водителя, что следует осуществить техническое обслуживание транспортного средства. Далее процедура 400 может переходить на этап 477, где контроллер 12 может сравнивать n^T _Δ с вторым пороговым значением (Thr₂). В одном из примеров, Thr₂ может быть установлен на пределе для большой суточной утечки. Если n^T _Δ меньше, чем Thr₂, процедура 400 может заканчиваться. Если n^T _Δ больше, чем Thr₂, процедура 400 может переходить на этап 480. На этапе 480, контроллер 12 может указывать, что была выявлена малая суточная утечка. В одном из примеров, может засвечиваться индикаторная лампа неправильного функционирования, предупреждая водителя, что следует осуществить техническое обслуживание транспортного средства. Контроллер 12 также может закрывать FTIV 32 и LV 36. Процедура 400 затем может заканчиваться. В еще одном примере, указание большой суточной утечки может побуждать контроллер 12 ограничивать работу транспортного средства до тех пор, пока транспортное средство не подвергнуто техническому обслуживанию.

Возвращаясь на этап 465, если n^T _Δ меньше, чем Thr₁, контроллер 12 может переходить на этап 470. На этапе 470, контроллер 12 может определять, есть ли внутренняя утечка между частями высокого и низкого давления топливной магистрали или между топливным баком и участком высокого давления. В одном из примеров, n^T _Δ=0, но n^LP _Δ приблизительно равно -n^HP _Δ. Это может указывать утечку из участка высокого давления топливной магистрали в участок низкого давления топливной магистрали через регулятор или магистральный клапан. В еще одном примере, n^T _Δ=0, но n^HP _Δ приблизительно равно -n^TANK _Δ. Это может указывать утечку из топливного бака в участок высокого давления топливной магистрали через клапан изоляции топливного бака. Если указана внутренняя утечка, процедура 400 может переходить на этап 472. Если выявлено отсутствие внутренней течи, процедура 400 может заканчиваться. Если процедура 400 переходит на этап 472, контроллер 12 может закрывать вовлеченные клапаны и указывать неисправность. Процедура 400 затем может заканчиваться.

Процедуры, проиллюстрированные на фиг.3 и 4, могут использоваться для определения парообразующих выбросов за суточный цикл и также могут использоваться для определения места происхождения малой или большой утечек, и к тому же могут использоваться для определения, являются ли FTIV и LV полностью уплотняемыми. В примере, где нет утечек, и оба клапана являются полностью уплотняемыми, суммарная масса содержимого газового топлива во всей системе (n^T) может не изменяться от первого момента времени до второго момента времени (n^T _Δ=0 и/или n^T _Δ’=0). n^LP _Δ, n^HP _Δ и n^TANK _Δ также могут быть приблизительно равными 0 в этом примере, так как газовое топливо не будет перемещаться между частями топливной системы, когда клапаны уплотнены. Несмотря на то, что процедуры могут предусматривать различные формы для указания ухудшения работы, указание, кроме того, может включать в себя дополнительную информацию. Например, система с ухудшением работы может указывать, какой участок топливной системы потерял более чем пороговую величину массы, и может указывать, что масса, потерянная из топливной системы, потеряна из участка высокого давления топливной системы и/или из участка низкого давления топливной системы в зависимости от определений, описанных на фиг.3-4. Отметим, что, несмотря на то, что вышеприведенные примеры показывают расчеты, основанные на абсолютном равенстве, разность между параметрами, попадающая в пределы порогового значения, например, в пределы 5%, может быть по существу равносильной и удовлетворять идентифицированному состоянию.

В одном из примеров, утечка может происходить внутри участка высокого давления топливной системы. В этом сценарии, если оба клапана являются полностью уплотняемыми, общая масса содержимого газового топлива во всей системе (n^T) может уменьшаться с первого момента времени до второго момента времени. (n^T _Δ>0, и/или n^T _Δ’>0). Дополнительно, общая масса содержимого газового топлива на участке высокого давления (n^HP) может уменьшаться с первого момента времени до второго момента времени (n^HP _Δ>0), в то время как n^LP _Δ и n^TANK _Δ могут быть приблизительно равными 0 в этом примере, так как газовое топливо не должно перемещаться между участками топливной системы, когда клапаны уплотнены.

В еще одном примере, утечка может происходить внутри участка низкого давления топливной системы. В этом сценарии, если оба клапана являются полностью уплотняемыми, общая масса содержимого газового топлива во всей системе (n^T) может уменьшаться с первого момента времени до второго момента времени. (n^T _Δ>0, и/или n^T _Δ’>0). Дополнительно, общая масса содержимого газового топлива на участке низкого давления (n^LP) может уменьшаться с первого момента времени до второго момента времени (n^LP _Δ>0), в то время как n^HP _Δ и n^TANK _Δ могут быть приблизительно равными 0 в этом примере, так как газовое топливо не должно перемещаться между частями топливной системы, когда клапаны уплотнены.

В еще одном примере, утечка может происходить в пределах топливного бака. В этом сценарии, если оба клапана являются полностью уплотняемыми, общая масса содержимого газового топлива во всей системе (n^T) может уменьшаться с первого момента времени до второго момента времени. (n^T _Δ’>0). Дополнительно, общая масса содержимого газового топлива в топливном баке (n^TANK) может уменьшаться с первого момента времени до второго момента времени (n^TANK _Δ>0), в то время как n^HP _Δ и n^LP _Δ могут быть приблизительно равными 0 в этом примере, так как газовое топливо не должно перемещаться между частями топливной системы, когда клапаны уплотнены.

В еще одном другом примере, FTIV может давать течь или иным образом не формировать полного уплотнения. Если LV является полностью уплотняемым, n^LP _Δ может быть приблизительно равным 0 в этом примере, так как газовое топливо не должно перемещаться между частями высокого и низкого давления топливной системы, когда LV уплотнен. n^TANK _Δ может быть большим чем 0, в этом примере, указывая утечку наружу из топливного бака. n^HP _Δ может быть меньшим чем 0, в этом примере, указывая утечку внутрь участка высокого давления топливной системы. В системе, где регистрируются давление и температура в топливном баке, n^TANK _Δ может быть приблизительно равным - n^HP _Δ. Дополнительно, n^T _Δ’ может быть приблизительно равным 0, так как газовое топливо не должно улетучиваться из системы. В системе, где давление и температура регистрируются только на участках высокого и низкого давления, n^T _Δ может быть меньшим чем 0, указывая увеличение утечки газового топлива на участке высокого давления из топливного бака.

В еще одном примере, LV может давать течь или иным образом не формировать полного уплотнения. Если FTIV является полностью уплотняемым, n^TANK _Δ может быть приблизительно равным 0 в этом примере, так как газовое топливо не должно перемещаться между топливным баком и участком высокого давления топливной системы, когда FTIV уплотнен. Общая масса содержимого газового топлива во всей системе (n^T) может не изменяться с первого момента времени до второго момента времени (n^T _Δ=0, и/или n^T _Δ’=0), так как газовое топливо не должно быть улетучивающимся из системы. n^HP _Δ может быть большим чем 0, в этом примере, указывая утечку из участка высокого давления топливной системы. n^LP _Δ может быть меньшим чем 0, в этом примере, указывая утечку внутрь участка низкого давления топливной системы.

Конфигурация и практическое использование топливной системы могут делать необходимым, чтобы другие элементы управления или подпрограммы были введены в процедуры 300 и 400, или их эквиваленты. Например, наливное отверстие 37 может открываться в течение суточного цикла. Это может быть предназначено для цели дозаправки топлива, которая может побуждать FTIV открываться. Это может заставлять изменяться общую массу газового топлива в топливном баке и также может побуждать изменяться общую массу газового топлива на участке высокого давления топливной системы. Давление в топливном баке и на участке высокого давления топливной системы также может изменяться. Открывание наливного отверстия может побуждать продолжающуюся процедуру заканчиваться. В качестве альтернативы, контроллер 12 может указывать пользователю, что процедура является происходящей в настоящее время, и не рекомендовать открывать наливное отверстие. В качестве альтернативы, контроллер 12 может поддерживать наливное отверстие в закрытой конфигурации до тех пор, пока процедура не закончилась. В еще одном примере, процедура может продолжаться, но данные, собранные с топливного бака и на участке высокого давления могут признаваться недействительными. Данные, собранные на участке низкого давления, могут использоваться для выявления внешней течи (n^LP _Δ может быть большим чем 0) или неисправности в LV (n^LP _Δ может быть меньшим чем 0).

Как показано на фиг.2, некоторые конфигурации топливной системы могут содержать клапан 64 сброса давления (PRV). В одном из примеров, контроллер 12 может поддерживать PRV в закрытой конфигурации до тех пор, пока не закончилась процедура. В еще одном примере, контроллер 12 может считывать давление участка низкого давления топливной системы в качестве оцениваемого датчиком 102 давления или другим бортовым датчиком и сравнивать показание давления с заданным пороговым значением. Если давление находится выше указанного порогового значения, контроллер 12 может открывать PRV перед взятием измерения первого давления и первой температуры. В еще одном другом примере, открывание PRV во время процедуры может побуждать процедуру заканчиваться, а утечку массы указываться.

Имеющий течь или расхлябанный регулятор также может оказывать влияние на расчеты. Как показано на фиг.1, некоторые конфигурации топливной системы могут размещать регулятор 34 ниже по потоку от датчика 33 давления и выше по потоку от LV 36. Газовое топливо, протекающее через регулятор во время суточного цикла может уменьшать общую массу газового топлива на участке высокого давления системы, а при постоянной температуре может понижать давление на участке высокого давления системы, по мере того, как газовое топливо протекает в участок топливной магистрали между регулятором 34 и LV 36 (n^HP _Δ может быть большим чем 0). В этом примере, хотя топливо не вытекает из системы, контроллер 12 может указывать малую или большую суточную утечку. В качестве альтернативы, контроллер может учитывать объем топливной магистрали между регулятором и LV, и определять влияние, которое имеющий течь регулятор оказывал бы на общую массу, содержащуюся на участке высокого давления. Контроллер может сравнивать n^HP _Δ с диапазоном значений, указывающих имеющий течь регулятор, и указывать специфичную неисправность, если n^HP _Δ попадает в пределы указанного диапазона. В качестве альтернативы, если газовое топливо накапливается между регулятором и LV, открывание LV может вызывать поток газового топлива на участке низкого давления топливной системы. Контроллер 12 может считывать значения давления в качестве оцененных датчиком 102 давления или другим бортовым датчиком, чтобы определять, попадает ли изменение давления на участке низкого давления в пределы диапазона значений, указывающих это событие.

Как показано на фиг.2, некоторые конфигурации топливной системы могут размещать регулятор 34 ниже по потоку от LV 36. Газовое топливо, протекающее через регулятор во время суточного цикла, может повышать общую массу газового топлива в участке низкого давления топливной системы, а при постоянной температуре, может повышать давление на участке низкого давления в качестве оцененного датчиком 102 давления или другим бортовым датчиком (n^LP _Δ может быть меньшим чем 0). Контроллер 12 может учитывать объем топливной магистрали между LV и регулятором, и определять влияние, которое имеющий течь регулятор оказывал бы на общую массу и участок низкого давления. Если измерение общей массы оценивается на участке высокого давления топливной системы, контроллер 12 может указывать неисправность в регуляторе. Указание неисправного регулятора может приводить к ограничению работы транспортного средства контроллером 12 до тех пор, пока транспортное средство не подвергнуто техническому обслуживанию.

Фиг.1 и 2 иллюстрируют топливную систему 18, содержащую топливный бак 20 и датчик 33 давления, который может быть присоединен к топливной магистрали ниже по потоку от FTIV 32. В этом примере, FTIV может быть необходимым открывать для получения показания давления в топливном баке. Контроллер 12 может выполнять подпрограмму, содержащую этапы открывания FTIV, считывания первого давления в топливном баке и первой температуры топливного бака, и закрывания FTIV. Эта подпрограмма может выполняться до поддержания закрытого состояния FTIV и LV, например, до этапа 315 процедуры 300. В этом примере, контроллер 12 может выполнять еще одну подпрограмму, содержащую этапы открывания FTIV, считывания второго давления в топливном баке и второй температуры топливного бака, и закрывания FTIV. Эта подпрограмма может выполняться после завершения суточного цикла и считывания P^HP _f, например, вслед за этапом 350 процедуры 300.

Несмотря на то, что приведенные примеры относятся к топливным системам, проиллюстрированным фиг.1 и 2, следует отметить, что способы, описанные в материалах настоящего описания могут применяться к любой топливной системе, имеющей участок высокого давления в сообщении по текучей среде с участком низкого давления, общий способ включает в себя этапы, на которых для каждого из участков высокого и низкого давления, формируют первый сигнал, который возрастает с увеличением массы содержимого топлива в зависимости от температуры и давления содержимого топлива в первый момент; затем, для каждого из участков высокого и низкого давления, формируют второй сигнал, который возрастает с увеличением массы содержимого топлива в зависимости от температуры и давления содержимого топлива во второй момент; затем, для каждого из участков высокого и низкого давления, формируют третий сигнал, который возрастает с увеличением массы топлива в зависимости от изменения массы содержимого топлива на каждом участке, изменение массы зависит от сигналов, сформированных в первый и второй моменты. Способ дополнительно может включать в себя этап, на котором формируют четвертый сигнал, который возрастает с увеличением массы топлива в зависимости от изменения массы содержимого топлива в системе, изменение массы является функцией сигналов, сформированных в первый и второй моменты. Способ, в таком случае, может влечь за собой сравнение сформированных сигналов с пороговыми значениями для утечек газового топлива, например, указывая неисправность, когда четвертый сигнал больше, чем первое пороговое значение.

В еще одном примере, ухудшение работы магистрального клапана может указываться, когда третий сигнал для системы низкого давления приблизительно равен отрицательной величине третьего сигнала для системы высокого давления. В еще одном примере, где третий сигнал для системы низкого давления приблизительно равен четвертому сигналу, потеря массы на участке низкого давления может приписываться утечке наконечника форсунки. Способ может включать в себя этап, на котором формируют пятый сигнал, который возрастает с увеличением рассеяния массы топлива в атмосферу в течение продолжительности времени между первым и вторым моментами.

В еще одном примере, сформированные сигналы для топливной системы могут использоваться для формирования сигнала, который возрастает при повышенной общей потере массы за сутки. Этот сигнал общей потери массы за сутки может сравниваться с пороговым значением, а неисправность указываться, когда сигнал больше, чем указанное пороговое значение.

Если объем высокого давления получает прирост массы, клапан бака имеет небольшую внутреннюю утечку. Это может мешать способности контроллера измерять относительно небольшие утечки в объеме высокого давления.

Если объем высокого давления теряет массу, но объем низкого давления получает прирост массы, это утечка в регуляторе или магистральном соленоиде. Это не проблема, пока не протекают оба, регулятор и электромагнитный клапан, так что направляющая-распределитель находится под аномально высоким давлением.

Если участок высокого давления системы теряет массу, а участок низкого давления системы показывает постоянную массу, то система высокого давления является протекающей в атмосферу. Наиболее вероятным местом утечки является наливное приемное отверстие, но другие утечки тоже могут происходить.

Если участок низкого давления системы получает прирост массы, а участок высокого давления системы теряет эквивалентную массу, регулятор может иметь внутреннюю утечку, или может быть протекающим электромагнитный клапан. Это может быть проблематичным, если подвергаемый утечке объем значительно повышает давление в направляющей-распределителе для топлива. Если участок низкого давления системы получает прирост массы, а участок высокого давления системы остается неизменной, масса, полученная участком низкого давления, может происходить из бака, что может указывать, что клапан бака, электромагнитный магистральный клапан и регулятор являются протекающими внутренним образом.

Утечка из участка низкого давления системы может быть указывающей внешнюю утечку, однако, газовое топливо может удерживаться во впускном коллекторе в течение многих дней. Для определения фактической потери в атмосферу, контроллер может применять фильтр нижних частот к вычисленной суточной потере для вычисления среднедневной суточной потери. В сценарии, где направляющая-распределитель для топлива опустошалась в течение одного дня во впускной коллектор, пиковая ежедневная суточная потеря может быть всего лишь долей потери того одного дня.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры в материалах настоящего описания являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, обсужденные в материалах настоящего описания.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменений настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, либо равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего раскрытия.

Claims (20)

1. Способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства, включающий в себя этап, на котором для каждого из участков высокого и низкого давления топливной системы, включающей в себя газовое топливо, указывают ухудшение работы на основании потери массы из топливной системы, причем потеря массы основана на отдельном отслеживании массы топлива на каждом из участков на основании соответствующих температур и давлений в первый и второй моменты вслед за состоянием выключения двигателя.

2. Способ по п.1, в котором газовое топливо является топливом CNG.

3. Способ по п.1, в котором состояние выключения двигателя включает в себя прекращение сгорания газового топлива.

4. Способ по п.1, в котором состояние выключения двигателя включает в себя двигатель в состоянии покоя.

5. Способ по п.1, в котором состояние выключения двигателя включает в себя состояние выключения транспортного средства.

6. Способ по п.5, в котором первый момент составляет более 3 часов после остановки двигателя.

7. Способ по п.6, в котором второй момент составляет более 24 часов после первого момента.

8. Способ по п.1, в котором участки высокого и низкого давления топливной системы разделены регулятором давления.

9. Способ по п.1, в котором участок низкого давления топливной системы изолируют посредством закрывания клапана топливной магистрали.

10. Способ по п.9, в котором участок высокого давления топливной системы изолируют посредством дополнительного закрывания клапана изоляции топливного бака.

11. Способ по п.7, в котором клапан изоляции топливного бака и клапан топливной магистрали закрывают контроллером до первого момента, при этом клапан изоляции топливного бака и клапан топливной магистрали поддерживают закрытыми контроллером между первым и вторым моментами.

12. Способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства, содержащего двигатель с топливной системой, имеющей по меньшей мере участок высокого давления в сообщении по текучей среде с участком низкого давления, включающий в себя этапы, на которых для каждого из участков высокого и низкого давления формируют первый сигнал, который возрастает с увеличением массы содержимого топлива в зависимости от температуры и давления содержимого топлива в первый момент, для каждого из участков высокого и низкого давления формируют второй сигнал, который возрастает с увеличением массы содержимого топлива в зависимости от температуры и давления содержимого топлива во второй момент, и для каждого из участков высокого и низкого давления формируют третий сигнал, который возрастает с увеличением массы топлива в зависимости от изменения массы содержимого топлива на каждом участке, причем изменение массы зависит от сигналов, сформированных в первый и второй моменты.

13. Способ по п.12, дополнительно включающий в себя этапы, на которых для топливной системы, формируют четвертый сигнал, который возрастает с увеличением массы топлива в зависимости от изменения массы содержимого топлива в системе, причем изменение массы зависит от сигналов, сформированных в первый и второй моменты, указывают неисправность, когда четвертый сигнал больше, чем первое пороговое значение, ограничивают работу транспортного средства посредством ограничения максимальной выходной мощности, когда четвертый сигнал больше, чем второе пороговое значение, и указывают ухудшение работы магистрального клапана, когда третий сигнал для системы низкого давления приблизительно равен отрицательной величине третьего сигнала для системы высокого давления.

14. Способ по п.12, в котором транспортное средство дополнительно содержит топливный бак в сообщении по текучей среде с участком высокого давления топливной системы.

15. Способ по п.12, в котором третий сигнал для системы низкого давления приблизительно равен четвертому сигналу, при этом способ дополнительно включает в себя этапы, на которых приписывают потерю массы из участка низкого давления утечке наконечника форсунки и формируют пятый сигнал, который возрастает с увеличением рассеяния массы топлива в атмосферу в течение продолжительности времени между первым и вторым моментами.

16. Способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства, включающий в себя этап, на котором для каждого из участков высокого и низкого давления газовой топливной системы, включающей в себя газовое топливо, указывают ухудшение работы на основании потери массы из топливной системы, причем потеря массы основана на отдельном отслеживании массы топлива на каждом из участков на основании соответствующих температур и давлений в первый и второй моменты времени вслед за состоянием выключения транспортного средства.

17. Способ по п.16, в котором газовое топливо является топливом CNG.

18. Способ по п.16, в котором состояние выключения транспортного средства включает в себя двигатель в состоянии покоя и транспортное средство в состоянии покоя.

19. Способ по п.18, в котором первый момент времени составляет более 3 часов после остановки двигателя, а второй момент времени составляет более 24 часов после первого момента времени.

20. Способ по п.16, дополнительно включающий в себя этапы, на которых формируют сигнал, который возрастает с повышенной общей потерей массы за сутки, сравнивают указанный сигнал с пороговым значением и указывают неисправность, когда сигнал больше, чем пороговое значение.

Images