Система для обнаружения утечек топлива в транспортном средстве с гибридным приводом

Система для обнаружения утечек топлива в транспортном средстве с гибридным приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к системе для обнаружения утечек топлива в транспортном средстве с гибридным приводом, например автомобиле с гибридным приводом.

Транспортные средства могут быть оборудованы системой улавливания паров топлива для снижения выпуска паров топлива в атмосферу. Например, испаряющиеся углеводороды (НС) из топливного бака могут быть собраны в соответствующем бачке, заполненном адсорбентом, который поглощает и накапливает испарения. Во время работы двигателя система улавливания паров топлива направляет испарения во впускной коллектор двигателя для использования в качестве топлива. Однако утечка в системе понижения токсичности выхлопа может привести к непреднамеренному выбросу паров топлива в атмосферу.

Для обнаружения подобных утечек были использованы разные способы, один из которых показан в патенте США № 7107759. В указанном документе описано использование вакуумного насоса усилителя тормозного привода при остановленном двигателе для создания отрицательного давления в топливной системе. Таким образом, утечки в топливной системе можно выявить по скорости уменьшения применяемого вакуума. Это позволяет использовать один вакуумный насос для и усиления торможения, и обнаружения утечек.

Однако был обнаружен ряд недостатков такого метода. В качестве примера, для выполнения действий по обнаружению утечки, вакуумный насос должен работать, потребляя энергию транспортного средства и уменьшая экономию топлива. В другом примере некоторые виды утечки могут быть скрыты при отрицательном давлении. Если утечка остается невыявленной, выбросы отработавших газов могут иметь худшие характеристики.

Некоторые из указанных проблем могут быть решены с помощью способа эксплуатации двигателя, в котором определяют снижение эффективности топливной системы по изменению давления в топливной системе при положительном давлении, созданном вакуумным насосом с электроприводом. Таким образом, для обнаружения утечек в топливной системе может применяться воздух, выходящий из вакуумного насоса.

Для реализации такого способа может быть использована система двигателя, которая содержит вакуумный насос, выполненный с возможностью подачи отрицательного давления на устройство потребления вакуума (например, усилитель тормозного привода транспортного средства). Вакуумный насос может быть соединен с топливной системой таким образом, чтобы во время работы вакуумного насоса для подачи отрицательного давления на устройство потребления вакуума отработанный воздух из насоса мог быть направлен в топливную систему. Например, отработанный воздух может использоваться в бачке топливной системы для повышения давления в топливном баке. При применении положительного давления можно контролировать скорость понижения давления. Если скорость понижения давления превышает пороговое значение, можно выявить утечку в топливной системе. Вакуумный насос может также использоваться для создания отрицательного давления в топливной системе для последовательного выполнения испытаний на утечку при отрицательном и положительном давлении. При применении отрицательного давления можно контролировать скорость понижения отрицательного давления и выявить утечку в топливной системе, если скорость понижения отрицательного давления превышает пороговое значение.

Таким образом, работа вакуумного насоса может быть синергетически связана с испытанием на утечку в топливной системе при положительном давлении. За счет использования положительного давления из вакуумного насоса для испытания на утечку в топливной системе, когда насос работает для создания отрицательного давления в вакуумном приводе, вакуумный насос с электроприводом можно включать реже. Сокращая частоту использования вакуумного насоса с электроприводом, можно продлить срок его службы. Кроме того, поскольку пары топлива не проходят через насос, не возникают проблемы, касающиеся совместимости материалов. При использовании вакуумного насоса для выполнения испытания на утечку при отрицательном давлении могут быть обнаружены утечки, не заметные при испытании при положительном давлении, и наоборот, что повышает точность выявления утечки. При использовании одного насоса для каждого испытания на утечку при положительном и отрицательном давлении, а также для создания отрицательного давления для других приводов двигател можно достичь преимуществ восстановления компонентов.

В свете всего вышесказанного, согласно объекту настоящего изобретения создана система для обнаружения утечек топлива в транспортном средстве с гибридным приводом, содержащая:

двигатель, включающий в себя впускной коллектор;

топливную систему, включающую в себя топливный бак, соединенный с бачком, соединенным с впускным коллектором через продувочный клапан бачка;

устройство потребления вакуума;

вакуумный насос с электроприводом, имеющий первое выпускное отверстие для подачи вакуума и второе выпускное отверстие для выпуска воздуха, причем первое выпускное отверстие выполнено с возможностью выборочного соединения с устройством потребления вакуума или топливной системой, а второе выпускное отверстие выполнено с возможностью выборочного соединения с топливной системой или впускным коллектором;

датчик давления, соединенный с топливной системой, для определения давления в топливной системе; и

контроллер с машиночитаемыми инструкциями для:

направления вакуума из первого выпускного отверстия вакуумного насоса к устройству потребления вакуума вместе с направлением воздуха из второго выпускного отверстия вакуумного насоса к бачку для приложения положительного давления к топливной системе, включая открывание продувочного клапана бачка и закрывание как первого соленоидного клапана, расположенного между первым выпускным отверстием и топливной системой, так и второго соленоидного клапана, расположенного между вторым выпускным отверстием и впускным коллектором, а также указания на утечку в топливной системе на основе значения скорости снижения давления в топливной системе после приложения положительного давления; и

направления вакуума из первого выпускного отверстия насоса к бачку вместе с направлением воздуха из второго выпускного отверстия к впускному коллектору для приложения отрицательного давления к топливной системе, включая зарывание продувочного клапана бачка и открывание как первого соленоидного клапана, расположенного между первым выпускным отверстием и топливной системой, так и второго соленоидного клапана, расположенного между вторым выпускным отверстием и впускным коллектором, а также указания на утечку в топливной системе на основе значения скорости снижения вакуума в топливной системе после приложения отрицательного давления.

Предпочтительно, давление в топливной системе представляет собой давление в топливном баке, а датчик давления установлен между топливным баком и бачком.

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.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематическое изображение транспортного средства, содержащего двигатель, топливную систему и вакуумный насос с электроприводом;

Фиг. 2 - высокоуровневая блок-схема, представляющая собой процедуру, выполняемую для подачи положительного или отрицательного давления из вакуумного насоса в топливную систему для испытания на утечку; и

Фиг. 3 - примеры испытания на утечку при положительном и отрицательном давлении.

Изобретение предназначено для выявления утечки в топливной системе, соединенной с двигателем, например топливной системе на Фиг. 1. Испытание на утечку при положительном давлении может быть рационально выполнено во время запуска вакуумного насоса с использованием воздуха, выходящего из вакуумного насоса. Испытание на утечку при отрицательном давлении может быть выполнено с помощью разрежения на впуске двигателя или на выпуске вакуумного насоса. Контроллер может быть выполнен с возможностью выполнять программы управления, например порядок действий на Фиг. 2, чтобы направлять в топливную систему воздух, выходящий из вакуумного насоса, когда он работает для обеспечения разрежения для потребителя в системе двигателя, таким образом повышая давление в топливной системе. Утечки в топливной системе выявляют по скорости последующего понижения давления. Контроллер может также использовать разрежение в работающем двигателе или вакуумном насосе для бачка топливной системы, чтобы создать разрежение в топливной системе. Утечка в топливной системе может быть выявлена по скорости последующего понижения степени разрежения. Пример испытания на утечку описан на Фиг. 3. Таким образом, утечки в топливной системе могут быть обнаружены при менее частом применении вакуумного насоса.

На Фиг. 1 показано схематическое изображение системы 6 транспортного средства с гибридным приводом, которое получает тяговую мощность от системы 8 двигателя и/или от бортового устройства накопления энергии (не показано), например системы аккумуляторов. 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 бачком 22 для паров топлива. 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 рисунке, 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 чертеже 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 бачок 22 для паров топлива через трубку 31 перед выпуском во впускную систему 23 двигателя.

Бачок 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 бачок насыщен парами, испарения, накопленные в бачке 22 для паров топлива, могут быть направлены во впускную систему 23 двигателя с помощью открывания продувочного клапана 112. Хотя на чертеже показан только один бачок 22, следует понимать, что топливная система 18 может иметь несколько бачков.

Бачок 22 имеет вентиляционный канал 27 для направления газов из бачка 22 в атмосферу при накоплении или поглощении паров топлива из топливного бака 20. Вентиляционный канал 27 также позволяет подавать воздух в бачок 22 для паров топлива 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 бачком 22 и атмосферой. Вентиляционный клапан бачка может также использоваться для диагностических операций. Вентиляционный клапан может быть открыт во время накопления паров топлива (например, во время заправки топливного бака при остановленном двигателе), чтобы воздух, не содержащий паров топлива, проходя через бак, вытеснялся в атмосферу. Аналогично, во время продувки (например, осуществления регенерации в бачке при работающем двигателе), вентиляционный клапан может быть открыт, чтобы поток свежего воздуха мог вытеснить накопленные в бачке пары топлива.

Соответственно, система 6 транспортного средства с гибридным приводом позволяет сократить время работы двигателя благодаря запуску двигателя с помощью системы 8 двигателя в одних условиях и с помощью устройства накопления энергии при других условиях. Поскольку сокращение времени работы двигателя снижает общий выброс углеводородов из транспортного средства, это также может привести к недостаточному очищению паров топлива из системы понижения токсичности выхлопа. Изолирующий клапан 110 топливного бака может быть установлен в трубопроводе 31 таким образом, чтобы топливный бак 20 был соединен с бачком 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 бачку 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 бачок 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 попасть в бачок, и давление в топливном баке можно поддерживать на уровне ниже предельного давления. На изображенном примере показан изолирующий клапан 110, расположенный в трубопроводе 31, но в других вариантах воплощения 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 чертеже показан датчик 120 давления, соединенный с топливным баком и бачком 22, а именно, между топливным баком и изолирующим клапаном 110, то в других вариантах воплощения датчик давления может быть соединен непосредственно с топливным баком 20. В других вариантах воплощения первый датчик давления может быть расположен выше по потоку изолирующего клапана (между изолирующим клапаном и бачком), а второй датчик давления может быть расположен ниже по потоку изолирующего клапана (между изолирующим клапаном и топливным баком) для оценки перепада давления на клапане.

Пары топлива, высвобождаемые из бачка 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 бачка, установленным между бачком для паров топлива и впускной системой двигателя. Количество и скорость испарений, выходящих из бачка через продувочный клапан, могут быть определены рабочим циклом электромагнита продувочного клапана (не показан). По существу, рабочий цикл электромагнита продувочного клапана в клапане бачка может быть определен 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 отправке команды на закрывание продувочного клапана бачка контроллер может изолировать систему восстановления паров топлива от впускной системы двигателя. В продувочном трубопроводе 28 может быть установлен обратный клапан бачка (не показан) для того, чтобы предотвратить прохождение газа в направлении, противоположном направлению продувочного потока из-за давления во впускном коллекторе. Соответственно, обратный клапан необходим, если контроль продувочного клапана бачка 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 (ManVac) выполняется с помощью датчика 118 MAP, соединенного с впускным коллектором 44 и регулируемого контроллером 12. В качестве альтернативы, абсолютное давление MAP может быть получено в дополнительных режимах работы двигателя, например, при массовом расходе воздушного потока (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, закрывая продувочный клапан 112 бачка (CPV), чтобы направить испарения в бачок 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, оставляя продувочный клапан 112 бачка 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 бачке. По окончании заправки изолирующий клапан может быть закрыт.

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

Контроллер 12 может также быть выполнен с возможностью периодически выполнять действия по обнаружению утечки в топливной системе 18 и подтверждать отсутствия износа в топливной системе. Соответственно, действия по обнаружению утечки могут быть выполнены при работающем двигателе транспортного средства (например, в режиме работы двигателя транспортного средства с гибридным приводом) или с остановленным двигателем (например, в режиме работы от аккумулятора транспортного средства с гибридным приводом). Испытания на утечку, выполняемые при остановленном двигателе, включают в себя применение положительного давления в топливной системе в течение продолжительного периода времени (например, до достижения заданного давления в топливном баке), а затем герметизацию топливной системы с наблюдением изменения давления в топливном баке (например, скорость изменения давления или значение конечного давления). Испытания на утечку, выполненные при остановленном двигателе, также включают в себя создание отрицательного давления в топливной системе в течение продолжительного периода времени (например, до достижения заданного степени разрежения в топливном баке), а затем герметизацию топливной системы с наблюдением за изменением давления в топливном баке (например, скорость изменения степени разрежения или значения конечного давления). При выполнении испытаний на утечку при положительном и отрицательном давлении небольшие утечки могут быть обнаружены быстрее, так как утечки, скрытые применением положительного давления, могут быть обнаружены в рамках испытания на утечку при отрицательном давлении, в то время как утечки, скрытые применением отрицательного давления, могут быть обнаружены в рамках испытания на утечку при положительном давлении.

Система 8 двигателя включает в себя одно или несколько устройств потребления вакуума 74, 75. Вакуумный насос 76 с электроприводом соединен с устройствами потребления вакуума 74, 75 и создает разрежение для работы или запуска устройств потребления вакуума. В показанном примере, вакуумный насос 76 с электроприводом использует питание от устройства накопления энергии. В первом примере, устройство 74 потребления вакуума представляет собой усилитель тормозного привода, где вакуумный насос 76 срабатывает в ответ на нажатие педали тормоза. Например, усилитель тормозного привода может включать в себя внутренний вакуумбачок, который увеличивает силу, применяемую водителем 15 через педаль 150 тормоза для торможения транспортного средства (не показано). Положение педали 150 тормоза можно контролировать с помощью датчика 152 положения тормозной педали. Вакуумный насос 76 с электроприводом можно активировать с помощью сигнала управления от контроллера 12 для подачи вакуума к усилителю тормозного привода. Устройство 75 потребления вакуума может представлять собой альтернативный потребитель вакуума, такой как привод регулятора скорости или заслонки системы вентиляции и кондиционирования.

Было обнаружено, что при включении вакуумного насоса 76 для подачи вакуума к устройству 74 потребления вакуума, воздух, выходящий из вакуумного насоса, может направляться в бачок 22 для повышения давления в топливной системе 18. В частности, вакуумный насос может работать, и при направлении вакуума от первого выпускного отверстия насоса к устройству потребления вакуума, воздух, выходящий из второго выпускного насоса, может направляться к бачку 22 топливной системы 18. Это позволяет использовать положительное давление, созданное вакуумным насосом с электроприводом, в топливной системе. При выполнении испытания на утечку при положительном давлении во время работы вакуумного насоса возникают взаимоусиливающие преимущества. Если условия испытания на утечку не соблюдены, отработанный воздух из вакуумного насоса может быть направлен к впускному коллектору 44 по продувочному трубопроводу 28 за счет открывания соленоидного клапана 113 и закрывания продувочного клапана 112 бачка. В других условиях, например, при выполнении испытания на утечку при отрицательном давлении, вакуумный насос может направлять вакуум из первого выпускного отверстия насоса в бачок 22 топливной системы 18. После применения отрицательного давления, созданного вакуумным насосом с электроприводом, наблюдается понижение эффективности топливной системы при изменении давления в топливной системе.

Каждое испытание на утечку выполняют последовательно, порядок испытаний на утечку - случайный. Например, если вакуумный насос 76 уже активирован и направляет вакуум к устройству 74 потребления вакуума, а условия испытания на утечку соблюдены, испытание на утечку при положительном давлении может быть выполнено перед испытанием на утечку при отрицательном давлении путем повышения давления в топливной системе с помощью отработанного воздуха из вакуумного насоса. В другом примере, если вакуумный насос 76 уже активирован и подача вакуума к устройству 74 потребления вакуума уже завершена (или почти завершена) при соблюдении условий испытания на утечку, испытание на утечку при отрицательном давлении выполняется перед испытанием на утечку при положительном давлении, направляя вакуум от вакуумного насоса к топливной системе.

Для выполнения испытания на утечку при положительном давлении в условиях остановленного двигателя, воздух, отработанный вакуумным насосом 76, подается в топливную систему. В частности, отработанный воздух перемещается по трубке 32 к бачку 22 за счет открывания продувочного клапана 112 бака. Соленоидный клапан 113, расположенный в продувочном трубопроводе 28, остается закрытым для изоляции впускного коллектора от отработанного воздуха из вакуумного насоса. Кроме того, соленоидный клапан 116, соединяющий первое выпускное отверстие вакуумного насоса с топливной системой с помощью трубки 33, остается закрытым для изоляции топливной системы от вакуума, создаваемого топливным насосом. Если устройство потребления вакуума (например, усилитель торможения) не содержит достаточного количества воздуха, можно подвести воздух в вакуумный насос через соленоидный клапан. Например, после опустошения усилителя торможения, соленоидный клапан 115 может быть открыт, чтобы воздух подавался в первое впускное отверстие вакуумного насоса от устройства 75 потребления вакуума. Таким образом, положительное давление из вакуумного насоса может использоваться в топливной системе. В некоторых вариантах воплощения, в трубке 32 может быть расположен регулятор (не показан) для регулировки давления отработанного воздуха к топливному баку 20, а также обратный клапан (не показан) для предотвращения потока паров топлива из бачка в обратном направлении. Во время испытания на утечку при положительном давлении продувочный клапан 112 бачка и изолирующий клапан 110 остаются открытыми, чтобы положительное давление из вакуумного насоса 76 подавалось к топливному баку 20 через бачок 22 по трубкам 32 и 31. Кроме того, электромагнитный клапан впускного отверстия продувочного клапана 114 бачка и электромагнит 116 вдоль трубки 33 остаются закрытыми. Затем, при достижении порогового значения положительного давления в топливном баке, изолирующий клапан закрывается, а стравливание давления в топливном баке контролируется датчиком 120 давления. На основании скорости стравливания и конечного стабилизированного давления в топливном баке, после подачи положительного давления, можно определить наличие утечки в топливной системе. Например, при скорости стравливания, превышающей пороговое значение, можно детектировать утечку и степень снижения эффективности топливной системы.

Чтобы выполнить испытание на утечку при отрицательном давлении в условиях остановленного двигателя, к топливному баку может быть подведен натуральный вакуум остановленного двигателя (EONV). Топливная система при остановке двигателя может быть изолирована (например, при выключении зажигания) путем закрывания выпускного клапана бачка. Соответственно, при работающем двигателе теплый воздух, выталкиваемый из двигателя в топливный бак, повышает температуру и давление в топливном баке. Затем, в условиях остановленного двигателя, когда топливный бак охлаждается до температуры окружающей среды, давление в топливном баке может понижаться (из-за соотношения температуры и давления идеального газа), обеспечивая подвод вакуума («натуральный вакуум остановленного двигателя») к топливному баку. На основании значения последующей скорости нагнетания вакуума можно установить утечку в топливной системе.

В качестве альтернативы, чтобы выполнить испытание на утечку при отрицательном давлении в условиях остановленного двигателя, в топливную систему подается отрицательное давление, созданное вакуумным насосом 76. В частности, соленоидный клапан 116 может быть открыт, чтобы вакуум поступал от первого выпускного отверстия вакуумного насоса 76 по трубке 33 в топливную систему. Во время испытания на утечку при отрицательном давлении в условиях остановленного двигателя с вакуумом, поступающим из вакуумного насоса, продувочный клапан 112 бачка остается закрытым, а изолирующий клапан 110 остается открытым, чтобы отрицательное давление из вакуумного насоса подавалось на топливный бак 20 через бачок 22. В то же время, соленоидный клапан 113 может оставаться открытым, чтобы воздух из вакуумного насоса 76 направлялся во впускной коллектор 44. Кроме того, электромагнитный клапан выпускного клапана 114 бачка остается закрытым. Затем, при достижении порогового значения отрицательного давления в топливном баке, изолирующий клапан может быть закрыт, а нагнетание давления в топливном баке контролируется датчиком 120 давления. На основании значения скорости нагнетания давления (или скорости снижения вакуума) и конечного стабилизированного давления в топливном баке, после применения отрицательного давления можно установить наличие утечки в топливной системе. Например, если скорость понижения степени разрежения превышает пороговое значение, можно выявить утечку и контролировать понижение эффективности топливной системы. Таким образом, каждое испытание на утечку при положительном и отрицательном давлении может быть выполнено без необходимости использования вакуумного насоса 76 только для испытания на утечку.

Хотя в примере соленоидные клапаны 112 и 113, установленные в продувочном трубопроводе 28 между впускным коллектором 44 и бачком 22, показаны как отдельные клапаны, в других вариантах воплощения возможно комбинирование клапанов. В других вариантах воплощения обводной клапан расположен на пересечении трубки 32 и продувочного трубопровода 28 так, чтобы направлять отработанный воздух из вакуумного насоса в топливную систему (условия испытания на утечку при положительном давлении во время работы вакуумного насоса соблюдены) либо во впускной коллектор (условия испытания на утечку при положительном давлении во время работы вакуумного насоса не соблюдены).

В другом примере, если двигатель уже работает с естественным всасыванием воздуха при соблюдении условий испытания на утечку, испытание на утечку при отрицательном давлении может быть выполнено перед испытанием на утечку при положительном давлении, направляя вакуум из работающего двигателя к топливной системе. Испытание на утечку при положительном давлении может быть выполнено в условиях остановленного двигателя с работающим вакуумным насосом, а испытание на утечку при отрицательном давлении может быть выполнено в условиях работающего двигателя без наддува.

Поскольку на Фиг. 1 показан вакуумный насос 76, соединенный с топливной системой с помощью трубки 32 без промежуточного клапана, следует понимать, что в дополнительных вариантах воплощения один или несколько клапанов могут быть установлены на трубке 32 между вакуумным насосом 76 и бачком 22, обеспечивая выборочное соединение насоса с топливной системой. С вакуумным насосом 76 может быть соединен один или несколько клапанов (например, трехходовой клапан) так, чтобы первый (вакуумный) выпуск насоса был соединен с устройством потребления вакуума 74 или бачком 22, а второй (отработанный воздух) выпуск насоса был соединен с бачком 22 или с выпуском в атмосферу.

Топливная система может работать в различных режимах продувки, если после применения давления для испытания на утечку была выполнена продувка бачка, и далее на основании характера оказанного давления. Например, контроллер может управлять топливной системой в первом режиме продувки, если продувка происходит сразу после направления положительного давления для испытания на утечку при положительном давлении. При этом контроллер может увеличить продолжительность продувки для компенсации паров топлива, выталкиваемых из бачка в топливный бак во время испытания на утечку. В другом примере, контроллер управляет топливной системой во втором режиме продувки, если продувка происходит сразу после применения отрицательного давления для испытания на утечку при отрицательном давлении. При этом контроллер может сократить продолжительность продувки для компенсации паров топлива, выталкиваемых из бачка во впускную систему двигателя во время испытания на утечку. Если перед продувкой ни положительное, ни отрицательное давление не направлялось в топливный бак, контроллер может управлять топливной системой в третьем (по умолчанию) режиме продувки, когда скорость и время продувочного потока, зависят от загрузки бачка и условий работы двигателя.

Обращаясь 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 устройства для снижения токсичности выхлопа, датчик 128 температуры, датчик 118 давления в коллекторе и датчик 129 давления. В другом примере, в вариантах воплощения, где устройство 74 потребления вакуума представляет собой усилитель тормозного привода, датчики 16 могут включать в себя датчик 152, соединенный с педалью 150 тормоза. В некоторых вариантах воплощения датчик может быть соединен с устройством 74 потребления вакуума для обнаружения запуска устройства и/или степени разрежения устройства. Другие датчики, например, дополнительные датчики давления, температуры, отношения воздуха/топлива и состава смеси могут быть установлены в различных местах системы 6 транспортного средства. В другом примере, приводы включа