Топливная система автомобиля и способ ее эксплуатации

Топливная система автомобиля и способ ее эксплуатации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к топливной системе и способам обнаружения утечек в топливной системе транспортных средств, например автомобилей с гибридным приводом.

Уровень техники

Системы снижения токсичности отработавших газов автомобиля могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы накапливать пары топлива, выделяющиеся при дозаправке топливного бака и ежедневной работе двигателя, и затем продувать накопленные пары при последующей работе двигателя. В стремлении соответствовать жестким требованиям федеральных постановлений в отношении выбросов может быть необходимо проведение периодической диагностики систем снижения токсичности отработавших газов на предмет наличия утечек, которые могут привести к выбросу паров топлива в атмосферу.

Утечка паров может быть обнаружена с помощью естественного вакуума при выключенном двигателе (EONV) в условиях выключенного зажигания, когда двигатель автомобиля не работает. В данных условиях для обнаружения утечек в топливной системе может быть с обеспечением ряда преимуществ использована взаимосвязь между температурой и увеличением вакуума. В частности, в условиях выключенного зажигания топливная система является изолированной и по мере того как топливный бак остывает в нем образуется вакуум. На протяжении длительного периода времени отслеживают нарастание вакуума, и на основании скорости последующего спада вакуума может быть обнаружена утечка в топливной системе. Другой подход для детектирования утечек в условиях выключенного зажигания представлен Сиддики в публикации патента США №8,074,627. В данном документе описан топливный насос, который используют для накопления вакуума в специальном аккумуляторе. Сохраненный вакуум затем используют для обнаружения утечек в топливной системе в условиях выключенного зажигания.

Однако изобретатели обнаружили ряд недостатков такого метода. В известных подходах температура (топливного бака) является не только регулирующим фактором, но также фактором шума. Например, подходы, основанные на естественном вакууме при выключенном двигателе, полагаются на взаимосвязь между температурой топливного бака и давлением, которая приводит к образованию вакуума в топливном баке. Однако в зависимости от того как долго двигатель автомобиля работал до начала проведения испытания на утечку (что оказывает влияние на то, как много тепла поступило от работающего двигателя к топливному баку), от температуры дорожного покрытия в месте стоянки автомобиля, а также от воздействия ветра и солнца на топливную систему результаты испытания на утечку могут быть различными. Те же самые факторы могут аналогичным образом искажать данные о давлении, собранные с помощью подхода Сиддики. Следовательно, в любом из данных подходов могут быть сделаны ложные выводы о наличии неисправностей или утечек, приводящих к ухудшению выбросов. Данная проблема может являться особенно острой в случае автомобилей с гибридным приводом, где продолжительность работы двигателя является небольшой, так что поступление тепла к топливному баку во время работы двигателя также невелико. Следовательно, падение температуры в топливном баке в условиях выключенного зажигания может быть недостаточным для образования достаточного количества естественного вакуума при выключенном двигателе для проведения испытания на утечку.

Раскрытие изобретения

Некоторые из указанных проблем могут быть решены с помощью способа эксплуатации топливной системы автомобиля, в котором при выключенном двигателе и температуре топливного бака в пределах порогового диапазона значений используют топливный насос таким образом, чтобы увеличить давление паров в топливном баке для обнаружения утечек в топливной системе. Таким образом, обнаружение утечек в топливной системе может быть произведено с уменьшенным шумовым вкладом температуры топливного бака.

Например, блок управления трансмиссией (Powertrain Control Module, PCM) может быть переведен в спящий режим при выключении двигателя (например, при выключении зажигания). PCM может быть выведен из спящего режима по истечении первого промежутка времени (например, измеряемого в часах) с момента выключения зажигания. При этом первый промежуток времени может быть достаточно продолжительным, чтобы к моменту выведения PCM из спящего режима произошла ожидаемая стабилизация температуры и давления в топливном баке. При выходе из спящего режима PCM может изолировать топливную систему и отслеживать изменения температуры и/или давления в топливном баке на протяжении второго промежутка времени, который короче первого промежутка времени (например, измеряется в секундах). Если в течение второго промежутка времени существенных изменений температуры в топливном баке не происходит (например, температура в топливном баке остается в пределах определенного диапазона значений), может быть сделан вывод, что при проведении испытания на утечку вклад температуры в шумы при проведении диагностики может быть достаточно низким (или несущественным). Следовательно, топливный насос, соединенный с топливным баком, может быть использован для запуска испытания на утечку. С помощью использования топливного насоса топливо в топливном баке перемешивается, что приводит к увеличению давления паров топлива. То есть количество молей топлива в определенном объеме паров в топливном баке увеличивается, тем самым увеличивая давление в топливном баке. После увеличения давления в топливном баке работа насоса прекращается и происходит отслеживание скорости падения давления, которую затем сравнивают с пороговым значением. Это пороговое значение может быть откалибровано на температуру в топливном баке. Кроме того, это пороговое значение может быть откалибровано так, чтобы учитывать уровень топлива, высоту над уровнем моря и тип топлива. Наличие утечек может быть выявлено и обозначено на основании более высокой скорости падения давления в топливном баке (например, быстрее пороговой скорости).

Таким образом, принципы закона идеального газа могут быть с обеспечением ряда преимуществ использованы для проведения испытания на утечки в условиях выключенного двигателя, не полагаясь при этом на температуру как на регулирующий фактор. С помощью топливного насоса, применяемого в условиях выключенного двигателя, когда температура топливного бака является стабильной, количество молей паров топлива в топливном баке может быть увеличено, и отношение между данным количеством молей паров топлива и давлением в топливном баке может быть с обеспечением ряда преимуществ использовано для обнаружения утечек в топливной системе. За счет уменьшения использования температуры как регулирующего фактора при проведении испытания на утечку в топливной системе воздействие связанных с температурой факторов шума при проведении испытания на также может быть уменьшено. Кроме того, испытание на утечку в условиях выключенного двигателя может быть с обеспечением точности и надежности проведено даже в таких автомобилях, как автомобили с гибридным приводом, где имеет место меньшее поступление тепла к топливному баку из-за редких включений двигателя. С помощью проведения активного испытания на утечку, которое основано на молярном содержании топлива в парах топлива, вместо подстраивающегося испытания на утечку, основанного на температуре паров топлива, достигают улучшения показателей проведения и завершения испытания на утечку. С помощью улучшения обнаружения утечек обеспечивают улучшение качества выбросов отработавших газов и повышают вероятность соответствия выбросов предъявляемым к ним требованиям.

Следует понимать, что вышеприведенное краткое изложение сущности изобретения представлено для описания в упрощенной форме ряда выбранных концепций, дальнейшее изложение которых приводится ниже в подробном описании. Краткое раскрытие сущности изобретения не направлено на определение основных или существенных характеристик заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определяется формулой изобретения. Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничивается вариантами реализации изобретения, устраняющими какой-либо из недостатков, указанных выше или в любой части данного раскрытия изобретения.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 представлено схематическое изображение топливной системы, соединенной с системой двигателя в гибридном транспортном средстве.

На Фиг.2 приведена высокоуровневая блок-схема, представляющая собой процедуру, выполняемую для определения возможности начать испытание на утечку.

На Фиг.3 приведена высокоуровневая блок-схема, представляющая собой процедуру, выполняемую для использования топливного насоса для проведения испытания на утечку.

На Фиг.4-6 показаны примеры испытаний на утечку.

Осуществление изобретения

Изобретение предназначено для выявления утечки в топливной системе, соединенной с двигателем в гибридном транспортном средстве, например топливной системе на Фиг.1. Испытание на утечку может быть выполнено при выключенном двигателе, когда температуры и давления стабильны. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять программы управления, например порядок действий, представленный на Фиг.2, чтобы подтверждать стабилизацию температур и давлений топливного бака после завершения достаточного времени после выключения двигателя. Контроллер может затем выполнить управляющую программу, например, показанную на Фиг.3, для запуска топливного насоса, чтобы активно увеличить молярное содержание топлива в свободном пространстве топливного бака, и, таким образом, повысить давление паров топлива. Утечка в топливной системе может быть выявлена по скорости последующего понижения давления в топливном баке. Пример испытаний на утечку описан на Фиг.4-6. Таким образом, утечки в топливной системе могут быть обнаружены на основании корреляции между топливом в свободном пространстве топливного бака и давлением в топливном баке, причем шумовой вклад температурного фактора из-за колебаний температуры в топливном баке будет уменьшен.

На Фиг.1 показано схематическое изображение системы 6 автомобиля с гибридным приводом, который получает тяговую мощность от системы 8 двигателя и/или от бортового устройства накопления энергии (не показано). Устройство преобразования энергии, например генератор (не показан), может поглощать энергию от движения транспортного средства и/или работы двигателя, а затем преобразовывать поглощенную энергию в энергию, подходящую для сохранения устройством накопления энергии.

Система 8 двигателя включает в себя двигатель 10 и несколько цилиндров 30. Двигатель 10 имеет впускную систему 23 и выпускную систему 25. Впускная система 23 двигателя содержит дроссель 62, соединенный по текучей среде с впускным коллектором 44 двигателя через впускной канал 42. Воздух может поступать во впускной канал 42 через воздушный фильтр 52. Выпускная система 25 двигателя включает в себя выхлопной коллектор 48, ведущий к выхлопному каналу 35, который направляет выхлопные газы в атмосферу. Выпускная система 25 двигателя может включать в себя одно или несколько устройств 70 для снижения токсичности выхлопа, установленных близко к двигателю. Одно или несколько устройств 70 для снижения токсичности выхлопа могут представлять собой трехкомпонентный нейтрализатор, ловушку обедненного NOx, дизельный сажевый фильтр, катализатор окисления и т.д. Следует понимать, что двигатель может содержать и другие компоненты, например различные клапаны и датчики, описанные далее. В некоторых вариантах воплощения, когда система 8 двигателя имеет наддув, она также может содержать устройство создания наддува, например турбонагнетатель (не показан).

Система 8 двигателя соединена с топливной системой 18. Топливная система 18 включает в себя топливный бак 20, соединенный с топливным насосом 21 и фильтром 22 для паров топлива (абсорбером). Во время заправки топливного бака топливо может быть накачано в транспортное средство из внешнего источника через заправочный люк 108. Топливный бак 20 может вмещать несколько вариантов топливных смесей, включая топливо с широким диапазоном концентраций спирта, такое как различные смеси этанол-бензин, включая Е10, Е85, газолин и т.д., а также их комбинации. Датчик 106 уровня топлива, расположенный в топливном баке 20, передает значение уровня топлива («сигнал об уровне топлива») на контроллер 12. Как показано на фигуре, датчик 106 уровня топлива может представлять собой поплавок, соединенный с переменным резистором. Также могут быть использованы другие типы датчиков уровня топлива.

Топливный насос 21 выполнен с возможностью повышать давление топлива, подаваемого на инжекторы двигателя 10, например топливную форсунку 66. Хотя на фигуре показана только одна форсунка 66, для каждого цилиндра предусмотрены отдельные форсунки. Следует понимать, что топливная система 18 может представлять собой безвозвратную систему подачи топлива, возвратную систему подачи топлива или другие типы систем подачи топлива. Испарения, образуемые в топливном баке 20, направляются в фильтр 22 для паров топлива через трубку 31 перед выпуском во впускную систему 23 двигателя.

Фильтр 22 для паров топлива заполнен соответствующим адсорбентом для временного поглощения паров топлива (включая испаренные углеводороды), образующихся во время заправки топливного бака, а также суточных испарений. В одном примере в качестве адсорбента используется активированный уголь. Когда имеются условия для выполнения продувки, например, когда фильтр насыщен парами, испарения, накопленные в фильтре 22 для паров топлива, могут быть направлены во впускную систему 23 двигателя путем открывания продувочного клапана 112. Хотя на фигуре показан только один фильтр 22, следует понимать, что топливная система 18 может иметь несколько фильтров. В одном примере продувочный клапан 112 может представлять собой электромагнитный клапан, открывание или закрывание которого выполняется с помощью активации электромагнита.

Фильтр 22 имеет вентиляционный канал 27 для направления газов из фильтра 22 в атмосферу при накоплении или поглощении паров топлива из топливного бака 20. Вентиляционный канал 27 также позволяет втягивать свежий воздух в фильтр 22 во время продувки накопленных паров топлива во впускную систему 23 двигателя через продувочную линию 28 и продувочный клапан 112. Несмотря на то, что в этом примере показан вентиляционный канал 27, пропускающий свежий, ненагретый воздух, могут быть использованы и различные другие модификации. Вентиляционный канал 27 может иметь вентиляционный клапан 114 для регулировки потока воздуха и испарений между фильтром 22 и атмосферой. Вентиляционный клапан фильтра может также использоваться для диагностических операций. Вентиляционный клапан может быть открыт во время накопления паров топлива (например, во время заправки топливного бака и при остановленном двигателе), чтобы воздух, не содержащий паров топлива, проходя через фильтр, вытеснялся в атмосферу. Аналогично во время продувки (например, при регенерации фильтра и при работающем двигателе) вентиляционный клапан может быть открыт, чтобы поток свежего воздуха мог вытеснить накопленные в фильтре пары топлива. В одном примере вентиляционный клапан 114 может представлять собой электромагнитный клапан, открывание или закрывание которого выполняется с помощью активации электромагнита. В частности, вентиляционный клапан может быть открыт из закрытого положения путем активации электромагнита.

Соответственно система 6 автомобиля с гибридным приводом позволяет сократить время работы двигателя благодаря использованию энергии от системы 8 двигателя в одних условиях и с помощью устройства накопления энергии при других условиях. Притом, что сокращение времени работы двигателя снижает общий выброс углеводородов из транспортного средства, это также может привести к недостаточному очищению паров топлива из системы снижения токсичности выхлопа. Для того чтобы это устранить, в трубопроводе 31 может быть установлен изолирующий клапан 110 топливного бака, таким образом, чтобы топливный бак 20 был соединен с фильтром 22 через этот клапан. Во время нормальной работы двигателя изолирующий клапан 110 может оставаться закрытым, чтобы ограничить поступление суточных испарений или испарений от «потерь при работе», направленных к фильтру 22 из топливного бака 20. Во время заправки топливом и при выбранных условиях продувки изолирующий клапан 110 может быть временно открыт, например, для направления паров топлива из топливного бака 20 в фильтр 22. При открывании клапана в условиях продувки, когда давление в топливном баке превышает пороговое значение (например, выше предела механического давления в топливном баке, при котором топливный бак и другие элементы топливной системы могут быть механически повреждены), испарения заправляемого топлива могут быть выпущены в фильтр, и давление в топливном баке можно поддерживать на уровне ниже предельного значения. На изображенном примере показан изолирующий клапан 110, расположенный в трубопроводе 31, но в других вариантах реализации изолирующий клапан может быть установлен в топливном баке 20.

Один или несколько датчиков 120 давления могут быть соединены с топливной системой 18 для оценки давления в топливной системе. В одном примере давление в топливной системе представляет собой давление в топливном баке, а датчик 120 давления представляет собой датчик давления, соединенный с топливным баком 20 для оценки давления в топливном баке или определения степени разрежения. Несмотря на то, что на фигуре показан датчик 120 давления, непосредственно соединенный с топливным баком, в других вариантах реализации датчик давления может быть подключен непосредственно между топливным баком 20 и фильтром 22, а именно между топливным баком и изолирующим клапаном 110. В других вариантах реализации первый датчик давления может быть расположен выше по потоку от изолирующего клапана (между изолирующим клапаном и фильтром), а второй датчик давления может быть расположен ниже по потоку от изолирующего клапана (между изолирующим клапаном и топливным баком) для оценки перепада давления на клапане. Как показано на Фиг.2-3, система управления транспортного средства может предполагать и указывать на утечку в топливной системе на основании изменений давления в топливном баке во время выполнения процедуры испытания на утечку.

К топливной системе также могут быть подключены один или несколько температурных датчиков 121 для оценки температуры топливной системы. В одном примере в качестве температуры топливной системы рассматривают температуру в топливном баке, а температурный датчик 121 представляет собой датчик температуры в топливном баке, соединенный с топливным баком 20 для оценки температуры в топливном баке. Хотя в изображенном примере температурный датчик 121 соединен с топливным баком 20 напрямую, в альтернативных вариантах реализации этот датчик может быть расположен между топливным баком и фильтром 22. Как подробно рассмотрено со ссылкой на Фиг.2-3, система управления может определять необходимость проведения программы диагностики утечек в топливной системе на основании колебаний температуры в топливном баке после выключения двигателя.

Пары топлива, высвобождаемые из фильтра 22, например во время продувки, могут быть направлены во впускной коллектор 44 двигателя через продувочный трубопровод 28. Поток испарений в продувочном трубопроводе 28 может регулироваться продувочным клапаном 112 фильтра, установленным между фильтром для паров топлива и впускной системой двигателя. Количество и скорость испарений, выходящих из фильтра через продувочный клапан, могут задаваться рабочим циклом электромагнита продувочного клапана (не показан). По существу, рабочий цикл электромагнита продувочного клапана в клапане фильтра может быть задан с помощью блока управления трансмиссией (РСМ) транспортного средства, например контроллера 12, чувствительного к режимам работы двигателя, включая, например, условия нагрузки/частоты вращения двигателя, воздушно-топливный коэффициент, загрузку бака и т.д. При направлении команды на закрывание продувочного клапана фильтра контроллер может изолировать систему восстановления паров топлива от впускной системы двигателя. В продувочном трубопроводе 28 может быть установлен обратный клапан фильтра (не показан), чтобы предотвратить прохождение газа в направлении, противоположном направлению продувочного потока из-за давления во впускном коллекторе. Соответственно обратный клапан необходим, если контроль продувочного клапана фильтра не отрегулирован по времени или сам продувочный клапан может быть принудительно открыт при высоком давлении во впускном коллекторе. Оценка абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP) или разрежения в коллекторе (Man Vac) выполняется с помощью датчика 118 MAP, соединенного с впускным коллектором 44 и сообщающегося с контроллером 12. В качестве альтернативы абсолютное давление MAP может быть получено из дополнительных режимов работы двигателя, например массового расхода воздуха (MAF), измеряемого датчиком MAF (не показан), соединенным с впускным коллектором.

Работой топливной системы 18 в разных режимах может управлять контроллер 12 путем избирательного регулирования различных клапанов и электромагнитов. Например, топливная система может работать в режиме накопления паров топлива (например, во время заправки топливного бака при остановленном двигателе), в котором контроллер 12 может открывать изолирующий клапан 110 и вентиляционный клапан 114, закрывая продувочный клапан 112 фильтра (CPV), чтобы направить испарения в фильтр 22, препятствуя попаданию паров топлива во впускной коллектор.

В другом примере топливная система работает в режиме заправки (например, когда заправка топливного бака регулируется водителем), в котором контроллер 12 может открыть изолирующий клапан 110 и вентиляционный клапан 114, оставляя продувочный клапан 112 фильтра закрытым, чтобы сбросить давление в топливном баке перед осуществлением заправки топлива. Соответственно изолирующий клапан 110 может оставаться открытым во время заправки для накопления испарений в фильтре. По окончании заправки изолирующий клапан может быть закрыт.

В другом примере топливная система может работать в режиме продувки фильтра (например, при достижении температуры отключения устройства снижения токсичности выхлопа и при работающем двигателе), в котором контроллер 12 может открывать продувочный клапан 112 фильтра и вентиляционный клапан 114, закрывая изолирующий клапан 110. При этом разрежение, созданное впускным коллектором работающего двигателя, может быть использовано для всасывания воздуха через вентиляционный канал 27 и через фильтр 22 для паров топлива, чтобы вытеснить накопленные пары топлива во впускной коллектор 44. В этом режиме продуваемые пары топлива из фильтра сгорают в двигателе. Продувка может продолжаться до тех пор, пока уровень накопленных паров топлива в фильтре не будет ниже порогового значения. Во время продувки установленное количество/концентрация пара может использоваться для определения уровня паров топлива, накопленных в фильтре, а затем, в ходе следующих этапов продувки (когда фильтр продут или пуст) установленное количество/концентрация пара может использоваться для оценки уровня заполнения фильтра. Например, с фильтром 22 (например, ниже по потоку от фильтра) могут быть соединены один или несколько датчиков содержания кислорода (не показаны) или они могут быть расположены во впускной и/или выпускной системе двигателя для оценки загрузки фильтра (т.е. количества паров топлива в фильтре). На основании загрузки фильтра и режима работы двигателя, например условий скорости/нагрузки двигателя, можно определить скорость продувочного потока.

Контроллер 12 может также быть выполнен с возможностью периодически производить действия по обнаружению утечки в топливной системе 18, чтобы подтверждать отсутствие неисправности топливной системы. Соответственно действия по обнаружению утечки могут быть выполнены при работающем транспортном средстве, включая режим работающего двигателя, когда двигатель приводит в движение транспортное средство. Альтернативно действия по обнаружению утечки могут быть выполнены при неработающем транспортном средстве, включая режим выключенного двигателя, когда двигатель не приводит в движение транспортное средство.

Испытания на утечку, выполняемые при работающем двигателе, можгут включать в себя применение к топливной системе разрежения (вакуума, генерируемого работающим двигателем) от впускной системы двигателя в течение определенного промежутка времени (например, до тех пор, пока не будет достигнуто целевое значение разрежения в топливном баке), и затем изолирование топливной системы для отслеживания последующего изменения давления в топливном баке (например, скорости изменения уровня вакуума или результирующего значения давления). В частности, продувочный клапан фильтра может быть открыт для подачи в топливную систему вакуума от впускной системы, а затем, как только достигается пороговое значение разрежения топливном баке, продувочный клапан фильтра и выпускной клапан фильтра могут быть закрыты, чтобы изолировать топливный бак и отслеживать скорость выравнивания давления в топливном баке с атмосферным. Если скорость выравнивания давления превышает пороговое значение, может быть идентифицировано наличие утечки.

Испытания на утечку, выполняемые при остановленном двигателе, могут включать в себя применение естественного вакуума к изолированной топливной системе в течение определенного времени (например, пока не будет достигнуто целевое значение разрежения в топливном баке), а затем наблюдение за изменением давления в топливном баке (например, скоростью изменения давления или значением конечного давления). В частности, во время работы двигателя тепло может быть поступать от работающего двигателя к топливному баку, приводя тем самым к увеличению давления и температуры в топливном баке. Когда двигатель выключен, например, из-за выключения зажигания, выпускной клапан фильтра может быть закрыт, чтобы изолировать топливный бак. По существу, закон идеального газа, определяемый уравнением:

PV=nRT,

где Р - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, Т - температура газа, a R - газовая постоянная, показывает, что изменение давления газа прямо пропорционально изменению температуры газа. Таким образом, когда топливный бак остывает, давление в топливном баке может соответственно также уменьшиться (с образованием разрежения или вакуума в топливном баке).

Так как вышеуказанное испытание на утечку основано на различиях между температурой в топливном баке и условиями окружающей среды, а также на взаимосвязи давления в топливном баке и температуры, такая проверка является в высокой степени чувствительной к колебаниям температуры. В частности, можно наблюдать высокую изменчивость температуры в топливном баке в зависимости, например, от места стоянки автомобиля (например, внутри помещения или на улице), температуры поверхности места стоянки, расположения компонентов выхлопной системы, ездового цикла автомобиля (например, движение по городу или по трассе) и т.д. По существу, на основании привычек водителя автомобиля в отношении парковки автомобиля и условий окружающей среды (например, воздействие ветра или солнца), проведение чувствительной к температуре испытания на утечку может приводить к большим или меньшим ошибкам первого ряда или второго ряда, что делает данную проверку склонной к выдаче ложных результатов о наличии или отсутствии утечек. В качестве примера, на основании температуры на месте стоянки (например, на основании того, припаркован автомобиль на улице или в помещении, на закрытом участке или на открытом участке, на горячем асфальте и пр.) при наличии утечек происходит большее изменение давления в топливном баке, что может привести к выдаче ложных положительных результатов проверки. В качестве другого примера дозаправка топливного бака холодным топливом после небольшой поездки с работающим двигателем не может привести к существенной передаче тепла топливному баку. В результате топливо не может быть прогрето в достаточной степени, чтобы образовать достаточное давление для проведения надежного испытания на утечку. В результате может быть дано ложное указание об отсутствии утечек при проведении испытания с помощью естественного вакуума при выключенном двигателе. То же самое может произойти в случае автомобиля с гибридным приводом, когда включение двигателя не происходит достаточно часто или на достаточно продолжительное время, чтобы предоставить достаточное количество тепла топливному баку для проведения испытания на утечку с помощью естественного вакуума при выключенном двигателе (EONV). Другими словами, температура может представлять собой как регулирующий фактор, так и фактор шума при проведении подобных испытаний на утечку.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что тот же самый закон идеального газа может быть использован для диагностики утечек в топливной системе путем использования молярного количества газа («n» в уравнении закона идеального газа) в качестве регулирующего фактора вместо температуры («Т» в уравнении закона идеального газа). В частности, испытание на утечку может быть проведено по истечении достаточного периода времени после выключения двигателя, когда двигатель в течение этого времени находился в выключенном состоянии без промежуточного автоматического включения. Другими словами, испытание на утечку может быть проведено после того как двигатель автомобиля был выключен в течение достаточного времени, которое позволяет температуре топливного бака стабилизироваться относительно условий окружающей среды. При этом воздействие температуры как фактора шума уменьшается. При таких условиях топливный бак 20 может быть изолирован и топливный насос 21 может быть приведен в действие для перемешивания топлива и образования паров. Увеличение количества паров приводит к увеличению молярного содержания топлива в газе («n» в уравнении закона идеального газа), что приводит к соответствующему увеличению давления в топливном баке. После того как пороговое давление было достигнуто или после того как пороговое количество паров топлива было добавлено в свободное пространство 103 топливного бака 20, топливный насос 21 может быть выключен и можно наблюдать за падением давления. Затем могут быть диагностированы утечки в топливной системе, если скорость падения давления превышает пороговое значение для идентификации утечек. Пороговая скорость может быть откалибрована для температурных условий топливного бака. Таким образом, путем проведения испытания на утечку, основанного на взаимосвязи между молярным количеством «n» газа и давлением «Р» газа, искажение результатов испытания, вызванное колебаниями температуры, может быть уменьшено и надежность испытания может быть увеличена.

Кроме того, за счет проведения активного испытания на утечку, основанного на молярном количестве топлива в парах топлива, вместо приспосабливающейся проверки, основанной на температуре паров топлива, показатели частоты проведения и завершения испытания на утечку могут быть улучшены. В частности, могут быть более успешно достигнуты целевые показатели завершения, оговоренные регулирующим органом (например, составляющие 26%).

Следует понимать, что выключение двигателя может происходить по-разному в зависимости от конфигурации системы автомобиля. Например, способ выключения двигателя может отличаться для систем автомобиля с гибридным приводом, для систем автомобиля с негибридным приводом и для систем автомобиля, предусматривающих запуск двигателя с помощью кнопки. При этом следует понимать, что указание в данном описании на выключение двигателя однозначно соответствует выключению зажигания.

В качестве первого примера в автомобилях, конфигурация которых предусматривает использование активного ключа зажигания, выключение двигателя может включать в себя выключение зажигания. По существу, в конфигурациях автомобиля с активным ключом зажигания активный ключ зажигания вставляют в замок зажигания, чтобы изменить положение прорези между первым положением, соответствующим выключенному состоянию двигателя, вторым положением, соответствующим включенному состоянию двигателя, и третьим положением, соответствующим запуску стартера. Для запуска двигателя транспортного средства ключ вставляют в замок зажигания, и прорезь изначально находится в первом положении для запуска стартера двигателя. После запуска двигателя прорезь перемещают во второе положение для передачи сигнала о том, что двигатель работает. Выключение двигателя происходит тогда, когда активный ключ зажигания используют для перемещения прорези в третье положение, после чего ключ вынимают из прорези. В результате перемещения прорези в третье положение с помощью активного ключа происходит выключение двигателя, а также выключение зажигания.

В качестве второго примера в автомобилях, конфигурация которых предусматривает использование кнопки запуска/остановки, выключение двигателя может включать в себя использование кнопки остановки. В таких системах также может использоваться ключ зажигания, вставляемый в прорезь, а также дополнительная кнопка, положение которой может быть изменено между положением запуска и положением остановки. Для запуска двигателя ключ зажигания вставляют в замок зажигания, чтобы переместить прорезь в положение «включен», и дополнительно переводят кнопку запуска/остановки в положение запуска, чтобы запустить стартер двигателя. В данном случае выключение двигателя происходит переводом кнопки запуска/остановки в положение остановки.

В качестве третьего примера в автомобилях, конфигурация которых предусматривает использование пассивного ключа зажигания, выключение двигателя может представлять собой нахождение пассивного ключа зажигания за пределами порогового расстояния от автомобиля.

Пассивный ключ зажигания может включать в себя идентификационную метку, такую как радиочастотную идентификационную метку (RFID), или устройство беспроводной связи с особым зашифрованным кодом. В таких системах вместо замка зажигания для запуска двигателя используют пассивный ключ зажигания для указания на присутствие водителя в автомобиле. Также может быть предусмотрена и кнопка запуска/остановки, положение которой может быть изменено между положением запуска и положением остановки, чтобы соответственно запустить или остановить двигатель автомобиля. Для запуска двигателя пассивный ключ зажигания должен находиться внутри автомобиля или в пределах порогового расстояния от автомобиля, и кнопка должна быть переведена в положение запуска, чтобы запустить стартер двигателя. Выключение двигателя (а также выключение зажигания) происходит при наличии пассивного ключа зажигания за пределами автомобиля или дальше, чем пороговое расстояние от автомобиля.

Возвращаясь к Фиг.1, система 6 транспортного средства может также включать в себя управляющую систему 14. Управляющая система 14 получает информацию от нескольких датчиков 16 (примеры которых приведены в данном описании) и направляет сигналы на несколько приводов 81 (примеры которых приведены в данном описании). Например, датчики 16 включают в себя датчик 126 выхлопного газа, расположенный выше по потоку от устройства снижения токсичности выхлопа, датчик 128 температуры, датчик 118 давления в коллекторе и датчик 129 давления. Другие датчики, например дополнительные датчики давления, температуры, отношения воздух/топливо и состава смеси могут быть установлены в различных местах системы 6 транспортного средства. В другом примере приводы включают в себя топливную форсунку 66, изолирующий клапан 110, продувочный клапан 112, вентиляционный клапан 114, топливный насос 21 и дроссель 62.

Управляющ