Система транспортного средства для выявления гелеобразования дизельного топлива

Авторы патента:


 

Обеспечена система транспортного средства, содержащая дизельный двигатель, топливную систему, датчик давления топлива, бортовую систему диагностики и контроллер. Свойственное системе диагностирование включает в себя проворачивание коленчатого вала двигателя и, если давление, считанное в топливной системе во время или после проворачивания коленчатого вала двигателя, отличается на пороговую величину от давления, считанного во время предыдущей работы двигателя, указание чрезмерной вязкости топлива в бортовой системе диагностики.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Эта заявка относится к области техники моторных транспортных средств, а более точно, к выявлению гелеобразования топлива в системе дизельного двигателя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Вязкость дизельного топлива возрастает с понижением температуры. Это является причиной различных проблем с холодной погодой для систем дизельных двигателей в моторных транспортных средствах. При прокачивании холодного вязкого топлива через топливную систему, повышенное падение давления возникает на различных участках топливной системы - в особенности, на фильтрах и проходных диафрагмах Повышенное падение давления может предохранять топливо от подачи в двигатель с требуемым расходом, вызывая затруднения запуска, глушения двигателя, неровный холостой ход и другие проблемы рабочих характеристик. Когда температура падает до 5°C ниже 'предельной температуры фильтруемости на холодном фильтре' (CFPP), некоторые составляющие дизельного топлива превращаются в нетекучий гель, который может забивать топливные магистрали и диафрагмы, тем самым, мешая работе двигателя надлежащим образом.

В многих сценариях, точная бортовая диагностика чрезмерной вязкости топлива, в том числе, гелеобразования, может быть ценной для водителя моторного транспортного средства, так как различные средства решения проблемы имеются в распоряжении для восстановления или защиты рабочих характеристик двигателя в таком случае. Такие средства решения проблемы включают в себя перемещение транспортного средства в теплый гараж, покупку топлива из другого источника или добавление альтернативных топливных смесей или других добавок в топливную систему. Однако, чрезмерную вязкость топлива может быть трудно диагностировать водителю, так как ее симптомы могут быть подобны засоренному топливному фильтру или неисправным топливному насосу или топливной форсунке, и могут исчезать по мере того, как возрастает температура топлива.

Более того, одна температура не является достоверным показателем вязкости дизельного топлива, которая находится под влиянием других факторов, в том числе, влагосодержания топлива. Значительнее, смесь дизельного топлива, полученная с заправочной станции, может меняться от региона к региону, и в зависимости от сезона. Смеси с более низкой вязкостью распространяются в холодном климате во время зимних месяцев, например, чтобы частично принять меры в ответ на проблемы, отмеченные выше. Вследствие изменчивости топлива в топливном баке в любой заданный момент времени, трудно вычислять вязкость топлива в качестве функции температуры, и тем самым, определять, могла ли бы повышенная вязкость топлива вызывать проблему функционирования.

В уровне техники известна публикация US 2008/0162017 (опуб. 3 июля 2008 года), которая, в частности, раскрывает способ и устройство для обнаружения свойства топлива. Упомянутое обнаружение свойства топлива основывается на обнаружении давления в цилиндре (см. этап S11 на Фиг.2), выполняемом датчиком 29 давления в цилиндре (см. Фиг.1). Однако в известном решении, как упоминалось выше по тексту, все равно трудно обнаружить чрезмерную вязкость топлива, так как симптомы, проявляемые в этом случае, также могут быть подобны симптомам при некоторых неисправностях транспортного средства. Таким образом, в уровне техники имеется необходимость в системе и подходах для точного выявления гелеобразования топлива в системе дизельного двигателя.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Чтобы принять меры в ответ на эти проблемы и дать еще и другие преимущества, один из вариантов осуществления этого раскрытия предусматривает систему транспортного средства, содержащую: дизельный двигатель; топливную систему, присоединенную по текучей среде к двигателю через направляющую-распределитель для топлива, топливная система включает в себя насос для впрыска топлива и топливный фильтр; датчик давления топлива, расположенный в топливной системе; бортовую систему диагностики; и контроллер, выполненный с возможностью проворачивать коленчатый вал двигателя, и, если выходной сигнал датчика давления топлива во время проворачивания коленчатого вала двигателя отличается на пороговую величину от выходного сигнала датчика давления топлива во время предыдущего проворачивания коленчатого вала двигателя, указывать чрезмерную вязкость топлива в бортовой системе диагностики.

В другом варианте осуществления система транспортного средства дополнительно содержит датчик температуры, при этом, чрезмерная вязкость топлива указывается, только если температура, считанная датчиком температуры, находится ниже пороговой температуры.

В другом варианте осуществления системы транспортного средства, датчик давления топлива присоединен по текучей среде к одному или обоим из направляющей-распределителя для топлива и топливного фильтра.

В еще одном варианте осуществления системы транспортного средства, датчик давления топлива является одним из множества датчиков давления топлива, при этом, первый датчик давления топлива скомпонован выше по потоку от насоса для впрыска топлива, а второй датчик давления топлива скомпонован ниже по потоку от насоса для впрыска топлива.

Дополнительно один вариант осуществления этого раскрытия предусматривает диагностирование проблемы функционирования в системе транспортного средства, имеющей дизельный двигатель, топливную систему и бортовую систему диагностики. Упомянутое диагностирование включает в себя проворачивание коленчатого вала двигателя и, если давление, считанное в топливной системе во время или после проворачивания коленчатого вала, отличается от давления, считанного во время предыдущей работы двигателя, указание чрезмерной вязкости топлива в бортовой системе диагностики. Таким образом, чрезмерная вязкость топлива может лучше отличаться от других проблем топливной системы.

В другом варианте осуществления диагностирования давление, считанное во время или после проворачивания коленчатого вала, считывается во время проворачивания коленчатого вала, и при этом, давление, считанное во время предыдущей работы двигателя, считывается во время предыдущего проворачивания коленчатого вала двигателя.

В другом варианте осуществления диагностирования чрезмерная вязкость топлива указывается, только если температура, считанная в системе транспортного средства, находится ниже пороговой температуры.

В другом варианте осуществления диагностирования давление, считанное в топливной системе, считывается выше по потоку от насоса для впрыска топлива.

В другом варианте осуществления диагностирования давление, считанное в топливной системе, считывается ниже по потоку от насоса для впрыска топлива.

В другом варианте осуществления диагностирования давление, считанное в топливной системе, считывается на топливном фильтре.

В другом варианте осуществления диагностирования давление, считанное во время предыдущей работы двигателя, является давлением, усредненным по множеству предыдущих событий проворачивания коленчатого вала двигателя.

В другом варианте осуществления диагностирования давление, считанное во время предыдущей работы двигателя, является давлением, считанным во время события проворачивания коленчатого вала двигателя непосредственно перед текущим событием проворачивания коленчатого вала двигателя.

В другом варианте осуществления диагностирования указание чрезмерной вязкости топлива включает в себя установку кода «проверить двигатель», указывающего чрезмерную вязкость топлива в бортовой системе диагностики.

В другом варианте осуществления диагностирования код «проверить двигатель» проводит различие чрезмерной вязкости топлива от засорения топливного фильтра или неисправности топливной форсунки.

В другом варианте осуществления диагностирования освещают сигнальный элемент в кабине транспортного средства, если указана чрезмерная вязкость топлива.

В другом варианте осуществления диагностирования подогревают компонент топливной системы, если указана чрезмерная вязкость топлива.

В другом варианте осуществления диагностирования удлиняют импульс впрыска топлива, подаваемый в двигатель, если указана чрезмерная вязкость топлива.

В другом варианте осуществления диагностирования чрезмерная вязкость топлива указывается, если давление, считанное во время проворачивания коленчатого вала двигателя, является меньшим, чем давление, считанное во время предыдущего проворачивания коленчатого вала двигателя.

Дополнительный вариант осуществления предусматривает диагностирование проблемы функционирования в системе транспортного средства, имеющей дизельный двигатель, топливную систему и бортовую систему диагностики, диагностирование состоит в том, что: в течение последовательности событий проворачивания коленчатого вала двигателя, считывают давление в топливной системе и сохраняют данные, указывающие считанное давление; и если давление, считанное в топливной системе во время проворачивания коленчатого вала двигателя, отклоняется от тенденции в данных на пороговую величину, указывают чрезмерную вязкость топлива в бортовой системе диагностики.

В упомянутом дополнительном варианте осуществления диагностирования тенденция может быть совместима с накоплением загрязнений от сжигания топлива в топливном фильтре топливной системы.

Сущность полезной модели, приведенная выше, предоставлена для ознакомления с выборочной частью этого раскрытия в упрощенной форме, а не для идентификации ключевых или существенных признаков. Заявленный предмет полезной модели, определенный формулой полезной модели, не ограничен ни содержанием этой сущности полезной модели, ни реализациями, которые принимают меры в ответ на проблемы или недостатки, отмеченные в материалах настоящей заявки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 схематически показывает аспекты примерной системы моторного транспортного средства в соответствии с вариантом осуществления этого раскрытия.

Фиг. 2 и 3 показывают аспекты примерных топливных систем в соответствии с вариантами осуществления этого раскрытия.

Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему последовательности операций диагностирования проблем функционирования в системе моторного транспортного средства в соответствии с вариантом осуществления этого раскрытия.

Фиг. 5 представляет запись считанного давления топлива во время последовательности событий проворачивания коленчатого вала двигателя в соответствии с вариантом осуществления этого раскрытия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Фиг. 1 схематически показывает аспекты примерной системы 10 двигателя моторного транспортного средства. В системе 10 двигателя, свежий воздух вводится в воздушный фильтр 12 и втекает в компрессор 14. Компрессор может быть любым пригодным компрессором всасываемого воздуха - например, компрессором турбонагнетателя с приводом от электродвигателя или с приводом от ведущего вала. В системе 10 двигателя, однако, компрессор механически присоединен к турбине 16 в турбонагнетателе 18, турбина приводится в движение за счет расширения отработавших газов двигателя из выпускного коллектора 20. В одном из вариантов осуществления, компрессор и турбина могут быть соединены в пределах двухспирального турбонагнетателя. В еще одном варианте осуществления, турбонагнетатель может быть турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT), в котором геометрия турбины активно меняется в зависимости от оборотов двигателя.

Компрессор 14 присоединен по текучей среде к впускному коллектору 22 через охладитель 24 наддувочного воздуха (CAC) и дроссельный клапан 26. Сжатый воздух из компрессора течет через CAC и дроссельный клапан по пути во впускной коллектор. В проиллюстрированном варианте осуществления, перепускной клапан 28 компрессора присоединен между впуском и выпуском компрессора. Перепускной клапан компрессора может быть нормально закрытым клапаном, выполненным с возможностью открываться, чтобы понижать избыточное давление наддува при выбранных условиях эксплуатации.

Выпускной коллектор 20 и впускной коллектор 22 присоединены к ряду цилиндров 30 через ряд впускных клапанов 32 и выпускных клапанов 34, соответственно. В одном из вариантов осуществления, выпускные и/или впускные клапаны могут быть с электронным приводом. В еще одном варианте осуществления, выпускные и/или впускные клапаны могут быть с кулачковым приводом. С любым из электронного привода или кулачкового привода, установка моментов открывания и закрывания выпускных и впускных клапанов может регулироваться по необходимости под требуемое функционирование сгорания и снижения токсичности отработавших газов.

Цилиндры 30 могут снабжаться любым из многообразия видов топлива в зависимости от варианта осуществления: дизельным, биодизельным или их смесями. В проиллюстрированном варианте осуществления, топливо из топливной системы 36 подается в цилиндры с помощью непосредственного впрыска через топливные форсунки 38. В различных вариантах осуществления, рассмотренных в материалах настоящей заявки, топливо может подаваться с помощью непосредственного впрыска, впрыска во впускные каналы, или любой их комбинации. В системе 10 двигателя, сгорание инициируется посредством воспламенения от сжатия в любом варианте.

Система 10 двигателя включает в себя клапан 40 рециркуляции отработавших газов (EGR) высокого давления (HP) и охладитель 42 EGR HP. Когда клапан EGR HP открыт, некоторое количество отработавших газов высокого давления из выпускного коллектора 20 втягивается через охладитель EGR HP во впускной коллектор 22. Во впускном коллекторе, отработавшие газы высокого давления разбавляют заряд всасываемого воздуха для более низких температур сгорания, сниженных выбросов и других преимуществ. Оставшиеся отработавшие газы втекают в турбину 16 для приведения в движение турбины. Когда требуется уменьшенный крутящий момент турбины, взамен, некоторое количество или все отработавшие газы могут направляться через регулятор 44 давления наддува, обходя турбину. Смешанный поток из турбины и регулятора давления наддува затем течет через различные устройства последующей очистки отработавших газов системы двигателя, как дополнительно описано ниже.

В системе 10 двигателя, окислительный нейтрализатор 46 дизельного топлива (DOC) присоединен ниже по потоку от турбины 16. DOC включает в себя внутреннюю конструкцию носителя катализатора, на которую нанесено тонкое покрытие DOC. DOC выполнен с возможностью окислять остаточные CO, водород и углеводороды, присутствующие в отработавших газах двигателя. Дизельный сажевый фильтр 48 (DPF) присоединен ниже по потоку от DOC 46. DPF является фильтром восстанавливаемой сажи, выполненным с возможностью улавливать сажу, вовлеченную в поток отработавших газов двигателя; он содержит основу фильтрации сажи. На основу нанесено тонкое покрытие, которое содействует окислению накопленной сажи и восстановлению пропускной способности фильтра в определенных условиях. В одном из вариантов осуществления, накопленная сажа может подвергаться условиям периодического окисления, в которых функционирование двигателя настраивается, чтобы временно выдавать отработавшие газы более высокой температуры. В еще одном варианте осуществления, накопленная сажа может непрерывно или псевдонепрерывно окисляться во время нормальных условий эксплуатации.

Форсунка 50 восстановителя, смеситель 52 восстановителя и каскад 54 SCR присоединены ниже по потоку от DPF 48 в системе 10 двигателя. Форсунка восстановителя выполнена с возможностью принимать восстановитель (например, раствор карбамида) из резервуара 56 с восстановителем и управляемым образом впрыскивать восстановитель в поток отработавших газов. Форсунка восстановителя может включать в себя сопло, которое распыляет раствор восстановителя в виде аэрозоли. Скомпонованный ниже по потоку от форсунки восстановителя смеситель восстановителя выполнен с возможностью увеличивать содержание и/или однородность рассеяния впрыснутого восстановителя в потоке отработавших газов. Смеситель восстановителя может включать в себя одну или более лопастей, выполненных с возможностью завихрять поток отработавших газов и вовлеченного восстановителя для улучшения рассеяния. При рассеянии в горячих отработавших газах двигателя, по меньшей мере некоторое количество впрыснутого восстановителя может разлагаться. В вариантах осуществления, где восстановитель является раствором карбамида, восстановитель будет разлагаться на воду, аммиак и углекислый газ. Оставшийся карбамид разлагается при соприкосновении с каскадом SCR (смотрите ниже).

Каскад 54 SCR присоединен ниже по потоку от смесителя 52 восстановителя. Каскад SCR может быть выполнен с возможностью содействовать одной или более химических реакций между аммиаком, сформированным посредством разложения впрыснутого восстановителя, и NOx из отработавших газов двигателя, в силу этого, снижая количество NOx , выпускаемых в окружающую среду. Каскад SCR содержит внутреннюю структуру носителя катализатора, на которую нанесено тонкое покрытие SCR. Тонкое покрытие SCR выполнено с возможностью поглощать NO x и аммиак, и катализировать окислительно-восстановительную реакцию таковых для образования газообразного азота (N2 ) и воды.

Будет отмечено, что природа, количество и компоновка каскадов последующей очистки отработавших газов в системе двигателя могут отличаться для разных вариантов осуществления этого раскрытия. Например, некоторые конфигурации могут включать в себя дополнительный сажевый фильтр или каскад комплексной последующей очистки отработавших газов, который объединяет фильтрацию сажи с другими функциями снижения токсичности отработавших газов, такими как улавливание NOx.

Продолжая по фиг. 1, все или часть очищенных отработавших газов могут выпускаться в окружающую среду через глушитель 58. В зависимости от условий эксплуатации, однако, некоторое количество очищенных отработавших газов может отводиться через охладитель 60 EGR низкого давления. Отработавшие газы могут отводиться посредством открывания клапана 62 EGR LP, соединенного последовательно с охладителем EGR LP. Из охладителя 60 EGR LP, охлажденные отработавшие газы втекают в компрессор 14. Посредством частичного закрывания клапана 64 обратного давления отработавших газов, потенциал потока для LP EGR может повышаться во время выбранных условий эксплуатации. Другие конфигурации могут включать в себя дроссельный клапан выше по потоку от воздушного фильтра 12 взамен клапана обратного давления отработавших газов.

Система 10 двигателя включает в себя электронную систему 66 управления (ECS), выполненную с возможностью управлять различными функциями системы двигателя. ECS включает в себя память и один или более процессоров, выполненных с возможностью для надлежащего принятия решения, реагирующего на входной сигнал датчика и направленного на интеллектуальное управление компонентами системы двигателя. Такое принятие решения может происходить согласно различным стратегиям, таким как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. Таким образом, ECS может быть выполнена с возможностью определять любой или все аспекты диагностирований, раскрытых в дальнейшем. Соответственно, процессы диагностирования, раскрытые в дальнейшем - например, операции, функции и/или действия - могут быть воплощены в качестве управляющей программы, запрограммированной на машинно-читаемых запоминающих носителях в ECS.

ECS 66 включает в себя интерфейс 68 датчиков, интерфейс 70 управления двигателем и блок 72 бортовой диагностики (OBD). Для оценки условий эксплуатации системы 10 двигателя и транспортного средства, в котором установлена система двигателя, интерфейс 68 датчиков принимает входные сигналы с различных датчиков, скомпонованных в транспортном средстве - датчиков расхода, датчиков температуры, датчиков положения педали, датчиков давления топлива, и т.д. Некоторые примерные датчики показаны на фиг. 1 - датчик 74 давления воздуха в коллекторе (MAP), датчик 76 температуры воздуха в коллекторе (MAT), датчик 78 массового расхода воздуха (MAF), датчик 80 содержания NOx, и датчик 82 температуры системы выпуска. Различные другие датчики также могут быть предусмотрены.

Интерфейс 70 управления двигателем выполнен с возможностью приводить в действие клапаны, исполнительные механизмы и другие компоненты транспортного средства с возможностью электронного управления - например, перепускной клапан 26 компрессора, регулятор 44 давления наддува и клапаны 40 и 62 EGR. Интерфейс управления двигателем оперативно присоединен к каждому клапану и исполнительному механизму с электронным управлением, и выполнен с возможностью давать команду его открывания, закрывания и/или настройки, как необходимо для предписания функций управления, описанных в материалах настоящей заявки. Блок 72 OBD является частью ECS, выполненной с возможностью диагностировать ухудшение характеристик различных компонентов системы 10 двигателя. Такие компоненты, в качестве примеров, могут включать в себя датчики кислорода, топливные форсунки и компоненты снижения токсичности отработавших газов.

Фиг. 2 показывает аспекты примерной топливной системы 36A, которая является топливной системой депрессионного типа. Топливная система 36A включает в себя насос 84 для впрыска топлива высокого давления (HP) с внутренним перекачивающим насосом 86 (ITP), присоединенным к его входу. ITP втягивает дизельное топливо из топливного бака 88 в насос HP, всасывая топливо через топливный фильтр 90. В некоторых вариантах осуществления, ITP может включать впускной дроссель. Продолжая по фиг. 2, насос HP включает в себя выпускное отверстие 92L левой стороны и выпускное отверстие 92R правой стороны. В этой конфигурации, топливо под давлением из обоих выпускных отверстий левой и правой стороны втекает в направляющую-распределитель 94L для топлива (топливную рампу) левой стороны, которая подает топливо в топливные форсунки 38L левой стороны. Из направляющей-распределителя для топлива левой стороны, топливо под давлением также течет в направляющую-распределитель 94R для топлива правой стороны, которая подает топливо в топливные форсунки 38R правой стороны. Таким образом топливная система присоединена по текучей среде к двигателю через левую и правую направляющие-распределители для топлива. Обратные магистрали 96L и 96R отводят невпрыснутое топливо от топливных форсунок на вход вспомогательного фильтра в двигателе или ITP. Обратная магистраль 98L также снабжается из направляющей-распределителя для топлива левой стороны. Эта магистраль отводит невпрыснутое топливо от направляющих-распределителей для топлива, которое отводится посредством PCV для регулирования давления в направляющей-распределителе для топлива наряду с дополнительным вытекающим охлаждающим и смазывающим топливом из насоса HP обратно в топливный бак 88. Перепускной клапан 100 отводит это топливо на вход топливного фильтра в выбранных условиях - например, при низких температурах, где функционирование улучшается посредством удерживания как можно большего количества тепла в рециркулирующем топливе.

Топливная система 36A включает в себя множество датчиков: датчик 102 температуры и датчики 104 и 106 давления топлива. Датчик 104 давления топлива скомпонован выше по потоку от насоса 84 HP, а датчик 106 давления топлива скомпонован ниже по потоку от насоса HP. В одном из вариантов осуществления, каждый из датчиков давления топлива вырабатывает выходной сигнал, который непрерывно изменяется в зависимости от давления топлива в трубопроводе, к которому он присоединен. В других вариантах осуществления, по меньшей мере один из датчиков давления топлива может быть мембранным выключателем, имеющий фактически булев выходной сигнал, который переключает свое состояние, когда давление топлива проходит предопределенное пороговое значение. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 2, датчик 106 давления топлива присоединен непосредственно к направляющей-распределителю 94L для топлива. В других вариантах осуществления, по меньшей мере один датчик давления топлива может быть присоединен по текучей среде к топливному фильтру.

Фиг. 3 показывает аспекты еще одной примерной топливной системы 36B в одном из вариантов осуществления. Топливная система 36B включает в себя всасывающий насос вместо ITP. Топливные фильтры 90A и B скомпонованы на впускной и выпускной сторонах всасывающего насоса. Эта топливная система также включает в себя охладитель 108 топлива, чтобы обеспечивать охлаждение топлива в обратной магистрали 98 в выбранных условиях.

Никакие аспекты вышеизложенных описания или чертежей не интерпретируются в ограничивающем смысле, из-за того, что также предполагаются многочисленные варианты и комбинации. Например, еще одна равнопригодная топливная система может включать в себя как ITP, так и всасывающий насос. В дополнение, любой из топливных фильтров 90 может включать в себя дополнительные компоненты, такие как датчик воды в топливе, водяной резервуар для временного хранения воды, удаленной из топлива топливным фильтром, и дренаж для постоянного выпускания накопленной воды.

Конфигурации, описанные выше, дают возможность различных диагностирований проблемы функционирования в системе транспортного средства. Соответственно, некоторые такие диагностирования описаны далее, в качестве примера, с непрерывной ссылкой на вышеприведенные конфигурации. Однако, будет понятно, что диагностирования, описанные в данном документе и другие, в пределах объема этого раскрытия, также могут быть задействованы другими конфигурациями. Диагностирования могут начинаться в любой момент времени, когда система 10 транспортного средства является работающей, и могут выполняться повторно. Естественно, каждое выполнение диагностирования может изменять начальные условия для последующего выполнения и, в силу этого, активизировать сложную логику принятия решений. Такая логика полностью продумана в этом раскрытии.

Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему 110 последовательности операций диагностирования проблемы функционирования в системе транспортного средства, имеющей дизельный двигатель, топливную систему и бортовую систему диагностики. На 112 блок-схемы 110, двигатель подвергается проворачиванию коленчатого вала, чтобы начинать работу, в качестве части нормальной процедуры запуска. На 114, по меньшей мере одно давление в топливной системе считывается во время проворачивания коленчатого вала двигателя. В различных вариантах осуществления, рассмотренных в материалах настоящей заявки, давление может считываться выше по потоку и/или ниже по потоку от насоса для впрыска топлива HP. В качестве альтернативы, давление может считываться на топливном фильтре в топливной системе. Вообще, давление может считываться на основании выходного сигнала одного или более датчиков давления топлива, расположенных в топливной системе. Хотя настоящая блок-схема иллюстрирует считывание давления, в то время как двигатель еще подвергается проворачиванию коленчатого вала, такое считывание может происходить вскоре после проворачивания коленчатого вала в других вариантах осуществления.

В блок-схеме 110, запись давлений топлива, считанных во время предыдущих событий проворачивания коленчатого вала и/или эксплуатации двигателя, хранится в компоненте памяти системы OBD моторного транспортного средства. Данные могут принимать любую пригодную форму - показания давления для каждого события проворачивания коленчатого вала двигателя, или каждого третьего такого события, или каждого пятого такого события, и так далее. В одном из вариантов осуществления, данные давления для каждого события проворачивания коленчатого вала двигателя могут удерживаться для последних нескольких событий, но раньше таковых, данные могут быть более редкими.

Одно из примерных представлений считанных данных давления показано на фиг. 5. Давление может считываться выше по потоку от насоса HP - например, датчиком 104 давления по предыдущим чертежам - через подходящий временной интервал во время проворачивания коленчатого вала двигателя. Например, давление может считываться с пятого по двенадцатый оборот двигателя. График показывает небольшое постепенное снижение считываемого давления через относительно длинный период времени - пятьдесят событий проворачивания коленчатого вала двигателя в проиллюстрированном примере. Эта тенденция в данных, которая соответствует указанной линии тенденции, может быть вследствие ожидаемого накопления загрязнений от сжигания топлива. График также показывает доказательство более стремительного снижения давления, считываемого пять событий проворачивания коленчатого вала двигателя до текущего события проворачивания коленчатого вала двигателя. Это снижение давления, которое отклоняется от линии долговременной тенденции, могло бы быть признаком частичного превращения в гель - то есть, чрезмерной вязкости - топлива.

Далее, со ссылкой на фиг. 4, на 116 блок-схемы 110, распознается тенденция в хранимых данных. Это действие может включать в себя определение линии тенденции по данным, чтобы отразить долгосрочное развитие считанного давления. В одном из вариантов осуществления, тенденция может быть совместима с нормальным накоплением загрязнений от сжигания топлива в топливном фильтре топливной системы. В некоторых вариантах осуществления, числовые параметры, которые задают тенденцию, могут вычисляться и/или сохраняться в системе OBD. Такие параметры могут включать в себя угловые коэффициенты или коэффициенты полиномиальной аппроксимации для данных, и т.д. Угловые коэффициенты или другие параметры могут быть основаны на аппроксимации методом наименьших квадратов по данным на выбранном количестве хранимых точках данных - например, десяти точках. В некоторых вариантах осуществления, точки данных, выбранные для аппроксимации, могут быть поднабором самых последних сохраненных данных - в некоторых случаях, фильтрованных согласно пригодным критериям. В одном из примеров, могут использоваться только данные по холодным запускам (двигателя при температуре окружающей среды).

На 118, определяется, отклоняется ли давление, считанное в топливной системе во время проворачивания коленчатого вала двигателя и/или эксплуатации, от распознанной тенденции на пороговую величину. В большинстве случаев, чрезмерная вязкость топлива будет заставлять считанное давление быть более низким, чем значение его уставки, в областях как высокого, так и низкого давления топливной системы. Надлежащие значения для пороговой величины могут отличаться в различных вариантах осуществления этого раскрытия, но могут включать в себя, в зависимости от конструкции топливной системы, 10% давления точки установки: 1,0 бар выше по потоку от насоса HP, или 400 бар ниже по потоку от насоса HP, в качестве примеров. Если считанное давление не отклоняется от тенденции на пороговую величину, то диагностирование продвигается на 120. Иначе, диагностирование осуществляет возврат.

В различных вариантах осуществления, здесь предполагаемых, отклонение от тенденции может выявляться по-разному. Например, изменение крутизны данных на достаточную величину может сигнализировать об отклонении от тенденции. Если изменение крутизны достаточно велико (например, выше порогового значения), а кроме того, если изменение происходит в направлении уменьшения крутизны (то есть, давление снижается быстрее, чем раньше), то чрезмерная вязкость топлива может отличаться от ухудшения характеристик топливного фильтра.

Продолжая по фиг. 4, на 120, определяется, находится ли температура, считанная датчиком в топливной системе или где-то в другом месте в моторном транспортном средстве, ниже пороговой температуры. Пригодные значения для пороговой температуры, например, могут включать в себя -2°F, -5°F или -10°F. Пороговая температура может соответствовать верхней границе диапазона температур, в котором возможно, что аномальное снижение давления, выявленное на 118, могло бы быть обусловленным чрезмерной вязкостью топлива. Если температура не находится ниже порогового значения, то диагностирование осуществляет возврат. Иначе, диагностирование продвигается на 122. На 122, может предупреждаться потребитель; например, так называемый код «проверить двигатель», указывающий чрезмерную вязкость топлива, устанавливается в бортовой системе диагностики транспортного средства. Таким образом, состояние чрезмерной вязкости топлива указывается в бортовой системе диагностики. В одном из вариантов осуществления, выбранный код может проводить различие состояния чрезмерной вязкости топлива от других проблем топливной системы, таких как засорение топливного фильтра из-за загрязнений от сжигания топлива или неисправность топливной форсунки.

Настоящее диагностирование также предполагает полезность информирования водителя моторного транспортного средства о состоянии чрезмерной вязкости топлива. На 124, поэтому, сигнальный элемент на приборной панели или где-то в другом месте в кабине транспортного средства может освещаться, чтобы указывать чрезмерную вязкость топлива. В некоторых вариантах осуществления, слышимый аварийный сигнал может использоваться вместо или в дополнение к сигнальному элементу.

В некоторых вариантах осуществления, дополнительное действие может предприниматься для проактивного исправления состояния чрезмерной вязкости топлива. На 126 блок-схемы 110, например, активный подогрев применяется к одному или более компонентов топливной системы, для того чтобы уменьшать вязкость топлива. Такие компоненты, например, могут включать в себя топливные форсунки, топливную магистраль, диафрагму или топливный фильтр. Один или более этих компонентов, например, может подогреваться электрически. В дополнение или в качестве альтернативы, ECS транспортного средства может пытаться компенсировать повышенную вязкость топлива посредством настройки одной или более регулировок управления системой двигателя. На 128, например, ECS транспортного средства автоматически удлиняет длительность импульса впрыска топлива в текущей программе впрыска топлива, пытаясь компенсировать более низкие скорости впрыска, обусловленные чрезмерной вязкостью топлива. Естественно, этот подход лучше пригоден для условий, в которых топливо скорее всего лишь до некоторой степени подвергнуто повышению вязкости, нежели по существу превращено в гель. Продолжая по фиг. 4, на 130, запись данных считанных давлений топливной системы обновляется на основании давления, считанного на 114.

Блок-схема 110 диагностирования дает специфичный пример, в котором чрезмерная вязкость топлива указывается в системе OBD, если давление, считанное в топливной системе во время проворачивания коленчатого вала двигателя, отличается на пороговую величину от давления, считанного во время предыдущего проворачивания коленчатого вала двигателя. Здесь, чрезмерная вязкость топлива указывается, только если температура, считанная в системе транспортного средства, находится ниже пороговой температуры. В этом примерном диагностировании, запись давлений, считанных во время предыдущих событий проворачивания коленчатого вала двигателя, сохраняется и используется для определения, отклоняется ли считанное на данный момент давление от наблюдаемой тенденции. Несмотря на полезность этого подхода, также предполагаются многочисленные другие варианты. В одном из альтернативных вариантов осуществления, давление, считанное во время предыдущего проворачивания коленчатого вала двигателя (с которым сравнивается считанное на данный момент давление) может быть средним давлением, взятым по множеству предыдущих событий проворачивания коленчатого вала двигателя. В еще одном варианте осуществления, оно может быть давлением, считываемым во время события проворачивания коленчатого вала двигателя непосредственно перед текущим событием. В кроме того других вариантах осуществления, давление может записываться в заданном ездовом цикле двигателя - например, пятом обороте, двенадцатом обороте, и т.д. Если давление является существенно более низким во время холодного проворачивания коленчатого вала или непрогретой работы, в отличие от горячего прокручивания коленчатого вала или прогретой работы в одном и том же ездовом цикле, то может указываться чрезмерная вязкость топлива.

Аспекты этого раскрытия изложены посредством примера со ссылкой на проиллюстрированные варианты осуществления, описанные выше. Компоненты, этапы последовательности операций и другие элементы, которые могут быть по существу идентичными в одном или более вариантах осуществления, идентифицируются согласованно и описаны с минимальным повторением. Однако, будет отмечено, что элементы, идентифицированные согласовано, к тому же, могут отличаться до некоторой степени. Дополнительно, должно быть отмечено, что признаки чертежей, включенные в это раскрытие, схематичны и, вообще, не начерчены в масштабе. Скорее, различные масштабы чертежей, коэффициенты пропорциональности и количества компонентов, показанных на фигурах, могут быть преднамеренно искажены, чтобы сделать некоторые признаки или зависимости более легкими для понимания.

В диагностированиях, проиллюстрированных и/или описанных в материалах настоящей заявки, некоторые из этапов обработки могут быть опущены, не выходя из объема этого раскрытия. Подобным образом, указанная последовательность этапов последовательностей операций не всегда может требоваться для достижения намеченных результатов, но предоставлена для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, функций или операций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии.

Будет понятно, что изделия, системы и диагностирования, описанные выше, являются вариантами осуществления этого раскрытия - неограничивающие примеры для многочисленных вариантов и расширений которых также предполагаются. Это раскрытие также включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации вышеприведенных изделий, систем и диагностирований, и любые и все их эквиваленты.

1. Система транспортного средства для выявления гелеобразования топлива, содержащая:

дизельный двигатель;

топливную систему, присоединенную по текучей среде к двигателю через направляющую-распределитель для топлива, топливная система включает в себя насос для впрыска топлива и топливный фильтр;

датчик давления топлива, расположенный в топливной системе.

бортовую систему диагностики и

контроллер, выполненный с возможностью проворачивать коленчатый вал двигателя, и, если выходной сигнал датчика давления топлива во время проворачивания коленчатого вала двигателя отличается на пороговую величину от выходного сигнала датчика давления топлива во время предыдущего проворачивания коленчатого вала двигателя, указывать чрезмерную вязкость топлива в бортовой системе диагностики.

2. Система транспортного средства по п. 1, дополнительно содержащая датчик температуры, при этом чрезмерная вязкость топлива указывается, только если температура, считанная датчиком температуры, находится ниже пороговой температуры.

3. Система транспортного средства по п. 1, в которой датчик давления топлива присоединен по текучей среде к одному или обоим из направляющей-распределителя для топлива и топливного фильтра.

4. Система транспортного средства по п. 1, в которой датчик давления топлива является одним из множества датчиков давления топлива, при этом первый датчик давления топлива скомпонован выше по потоку от насоса для впрыска топлива, а второй датчик давления топлива скомпонован ниже по потоку от насоса для впрыска топлива.



 

Похожие патенты:
Наверх