СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ БЛОКИРОВКИ СПУСКНОГО КЛАПАНА ФИЛЬТРА ПАРОВ БЕНЗИНА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
METHOD AND DEVICE FOR BLOW VALVE FAILURE DETECTION FOR VEHICLE WITH HYBRID POWERTRAIN

Изобретение относится к области приведения в движение транспортных средств. В частности, оно относится к выявлению поломки системы фильтрации паров бензина (или фильтрующей емкости), которой снабжены транспортные средства с бензиновым двигателем внутреннего сгорания.
На протяжении многих лет в целях, помимо всего прочего, уменьшения загрязнения, создаваемого транспортными средствами с бензиновым двигателем, и одновременно снижения его расхода топливные баки этих транспортных средств оснащались устройством рекуперации паров бензина, которое осуществляет их повторный впрыск в двигатель. Данное устройство, обычно называемое специалистами «система для поглощения паров бензина», расположено рядом с топливным баком. Оно содержит угольный фильтр, который делает пары бензина нелетучими, в частности, когда двигатель остановлен. Впрыск паров в двигатель по впускной магистральной линии управляется посредством электронного блока управления двигателем (ЭБУД), позволяющего обеспечить открывание и закрывание спускного клапана.
Существующие в настоящее время в некоторых странах стандарты предписывают иметь возможность выявлять наличие утечки паров бензина транспортного средства. Это влечет за собой диагностирование всех возможных утечек и поломок задействованных компонентов, в частности фильтра паров бензина (фильтрующей емкости) и спускного клапана.
На основании достигнутого уровня техники способы обнаружения характера работы спускного клапана путем тестирования осуществляются, когда транспортное средство работает в режиме холостого хода. Согласно этим способам серия открываний и закрываний спускного клапана управляется с периодом, составляющим приблизительно десять секунд. Если клапан находится в исправном состоянии, то результатом подачи паров бензина в двигатель является изменение различных рабочих параметров, таких как состав горючей смеси, вращающий момент, режим работы двигателя, давление впуска и т.д. Таким образом, определяется, изменяется ли один из параметров, который может зависеть от конкретно рассматриваемого транспортного средства, за пределы заданной пороговой величины, и, таким образом, подтверждает ли такое изменение хорошее функционирование спускного клапана пароочистительного фильтра. Описание такого способа приведено, например, в публикации FR 2900981.
Очевидно, что такая технология не применима в случае транспортного средства, в котором используется силовая установка смешанного типа, сочетающая двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель/электрогенератор. Действительно, эти двигатели смешанного типа работают в электрическом режиме на малых скоростях и не имеют, таким образом, режима холостого хода двигателя, позволяющего выполнить проверку работы в соответствии с основными положениями, приведенными выше.
Таким образом, технической задачей настоящего изобретения является создание устройства, позволяющего устранить вышеизложенные проблемы.
Вторая задача изобретения заключается в том, чтобы оно было простым и недорогим в практической реализации.
Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения создан способ обнаружения блокировки спускного клапана фильтра паров бензина для гибридного транспортного средства, содержащего, по меньшей мере, один двигатель внутреннего сгорания и один электродвигатель/электрогенератор. Способ включает этап, на котором управляют электродвигателем/электрогенератором для приведения в действие двигателя внутреннего сгорания с целью поддержания двигателя внутреннего сгорания в режиме работы с постоянным числом оборотов во время фазы пуска или перед остановкой, и, по меньшей мере, одну последовательность следующих этапов во время поддержания режима работы с постоянным числом оборотов двигателя внутреннего сгорания, на которых:
изменяют положение спускного клапана;
измеряют, по меньшей мере, один рабочий параметр электродвигателя/электрогенератора;
сравнивают значения параметра, измеренного перед и после изменения положения спускного клапана, и определяют, превышает ли изменение упомянутого параметра заданную пороговую величину.
Предпочтительно способ включает повторение вышеупомянутых этапов для получения статистически значимого измерения.
Предпочтительно рабочий параметр электродвигателя/электрогенератора является параметром, представляющим вращающийся момент.
Предпочтительно двигатель внутреннего сгорания управляется без впрыска в течение этапа управления поддержанием двигателя внутреннего сгорания в режиме работы с постоянным числом оборотов на не холостом ходу.
Предпочтительно двигатель внутреннего сгорания управляется без впрыска в течение этапа управления поддержанием двигателя внутреннего сгорания в режиме работы с постоянным числом оборотов на не холостом ходу.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создано устройство обнаружения блокировки спускного клапана фильтра паров бензина для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Устройство содержит:
средства приведения в действие двигателя внутреннего сгорания в режиме работы с постоянным числом оборотов на не холостом ходу во время фазы пуска или перед остановкой посредством электродвигателя/электрогенератора;
средства измерения, по меньшей мере, одного рабочего параметра электродвигателя/электрогенератора;
средства сравнения значений параметра, измеренного перед и после изменения положения спускного клапана, и определения, превышают ли изменения упомянутого параметра заданную пороговую величину.
Предпочтительно средства измерения, по меньшей мере, одного рабочего параметра электродвигателя/электрогенератора содержат датчик вращающегося момента электродвигателя/электрогенератора.
Задачи и преимущества изобретения будут лучше понятны после изучения описания и чертежа конкретного способа практической реализации, приведенных в качестве примера и не имеющих ограничительного характера, причем на фиг. 1 представлен схематичный вид конструкторского решения спускного клапана фильтра паров бензина в двигателе внутреннего сгорания.
В настоящем примере изобретение применимо в наземном транспортном средстве, таком как автомобиль, оснащенном силовой установкой смешанного типа (гибридный автомобиль).
Транспортное средство (на фиг. 1 не показано) содержит двигатель внутреннего сгорания 1, который запитывается топливом, содержащимся в топливном баке 2. Двигатель внутреннего сгорания 1 содержит коллектор впуска воздуха 5 и трубопровод подачи топлива 12, соединенный с топливным баком 2.
Для сбора паров топлива, которые испаряются из топливного бака 2, последний соединен с пароочистительным фильтром 3, который соединен с коллектором впуска воздуха 5 посредством спускного клапана 4. Спускной клапан 4 может соединить по команде пароочистительный фильтр 3 и коллектор впуска воздуха 5 двигателя внутреннего сгорания 1, по меньшей мере, для частичного повторного использования паров топлива, содержащихся в пароочистительном фильтре 3.
Пароочистительный фильтр 3 также соединен с воздухоприемным устройством 6 посредством вентиляционного канала и клапана вентиляционного канала 7 (известен под названием "Natural Vacuum Leak Detector" (NVLD) - естественный вакуумный детектор утечек), который может соединить пароочистительный фильтр 3 и воздухоприемное устройство 6. Клапан вентиляционного канала 7 открывается, когда давление в пароочистительном фильтре 3 превышает некоторую пороговую величину или проходит ниже некоторой пороговой величины. Например, это случается, когда спускной клапан 4 открыт, а двигатель внутреннего сгорания 1 работает. Созданное таким образом разрежение в коллекторе впуска воздуха 5 затягивает пары топлива, содержащиеся в пароочистительном фильтре 3, и приводит к открыванию клапана вентиляционного канала 7. Воздух проходит, таким образом, через пароочистительный фильтр 3 и насыщается парами топлива перед попаданием в коллектор впуска воздуха 5.
Клапан вентиляционного канала 7 содержит, кроме того, реле давления 8, которое способно коммутировать сигнал согласно уровню разрежения в пароочистительном фильтре 3. Реле давления 8 подает свой сигнал по линии 9 в электронную схему управления 10, которая может быть предназначена для системы или разделена с другими механизмами транспортного средства, такими как двигатель внутреннего сгорания 1. Электронная схема управления 10 способна управлять открыванием и закрыванием спускного клапана 4 по линии управления 11.
В настоящем примере практической реализации, который ни в коей мере не является ограничительным, транспортное средство является смешанного типа и содержит также электродвигатель/электрогенератор (на фиг. 1 не изображен), который способен привести в действие двигатель внутреннего сгорания 1.
Способ обнаружения работы спускного клапана 4 включает в себя множество этапов.
На первом этапе электронная схема управления 10 управляет электродвигателем/электрогенератором для приведения в действие двигателя внутреннего сгорания 1 с постоянной скоростью в течение нескольких секунд (как правило, три секунды) во время фазы пуска или остановки упомянутого двигателя внутреннего сгорания 1.
Двигатель внутреннего сгорания 1 приводится в действие электродвигателя/электрогенератора без впрыска топлива в цилиндры (таким образом, без воспламенения).
При нормальном режиме работы при образовании некоторого давления паров топлива в пароочистительном фильтре 3 автоматически открывается спускной клапан 4. Он закрывается, когда давление опускается ниже заданной пороговой величины.
Во время этих изменений положения спускного клапана 4 электронная схема управления 10 управляет мотыльковым клапаном 13, контролируя количество впускаемого воздуха, в соответствии с общими положениями управления, адаптированными для поддержания, теоретически, постоянного потока, циркулирующего в цилиндрах.
Во время этой фазы стабилизации режима работы двигателя и управления спускным клапаном 4 и мотыльковым клапаном 13 электронная схема управления 10 принимает некоторые параметры, измеренные на уровне электродвигателя/электрогенератора, например подаваемую электрическую мощность и (или) вращающий момент и т.д. Эти параметры измерены устройствами, тип которых известен специалистам, и представлены вращающим моментом, который обеспечивается двигателем внутреннего сгорания.
Согласно варианту практической реализации, электронная схема управления 10 управляет одним или множеством циклов открывания и закрывания спускного клапана 4 и регистрирует измеренные параметры.
Понятно, что согласно данному способу, в котором двигатель внутреннего сгорания 1 приводится в действие электродвигателя/электрогенератора, двигатель внутреннего сгорания 1 действует как компрессор.
Вращающий момент, производимый электродвигателем/электрогенератором для поддержания постоянным режим работы двигателя внутреннего сгорания, непосредственно зависит, таким образом, от массы нагнетаемого воздуха, циркулирующего в упомянутом двигателе.
Таким образом, имеются два случая:
1) Либо спускной клапан 4 блокирован (в открытом или закрытом положении). В этом случае поток воздуха, поступающий из фильтра паров бензина, остается по существу постоянным, в то время как электронная схема управления 10 упреждает непостоянный поток и корректирует подачу в цилиндры для поддержания в общем постоянного потока.
Поток воздуха, циркулирующий в двигателе внутреннего сгорания, не является постоянным/ вращающий момент или электрическая мощность или любой другой измеренный параметр, отражающий вращающий момент на уровне электродвигателя/электрогенератора, не является постоянным. Электронная схема управления 10 регистрирует, таким образом, параметры, изменение которых с течением времени, превышает заданную пороговую величину, что характеризует, таким образом, неисправность спускного клапана 4.
2) Либо спускной клапан 4 работает исправно. В этом случае поток в цилиндрах остается по существу постоянным. Электронная схема управления 10 не обнаруживает значительных изменений в измеренном параметре или в измеренных параметрах.
Понятно, что способ, описание которого было только что приведено, содержит множество преимуществ.
С одной стороны, он не требует специально предназначенного датчика, электродвигатель/электрогенератор транспортного средства с силовой установкой смешанного типа обычно снабжен датчиками вращающего момента двигателя и (или) измерений поданной электрической мощности и т.д.
Он позволяет обнаруживать поломку спускного клапана 4 без необходимости ведения наблюдения в течение продолжительного периода времени за двигателем, работающим в режиме холостого хода, что позволяет уменьшить загрязнение, создаваемое двигателем в течение этого времени.
Обнаружение функционирования может быть выполнено во время остановки двигателя, продолжительность которой составляет несколько секунд, что ухудшает эксплуатационные характеристики автомобиля при вождении.
С учетом того, что двигатель внутреннего сгорания 1 управляется электродвигателем/электрогенератором, представляется возможным получить особенно стабильную рабочую точку (управление потоком, циркулирующим в цилиндрах), что выражается в очень хорошей точности диагностирования работы спускного клапана 4; причем разброс измеренных параметров является слабым, за исключением эффекта поломки спускного клапана 4.
Объем охраны настоящего изобретения не ограничивается деталями рассмотренных выше в качестве примера форм практической реализации, но наоборот распространяется на модификации, доступные специалистам.
Согласно варианту практической реализации, двигатель внутреннего сгорания 1 приводится в действие электродвигателем/электрогенератором, поддерживая впрыск таким образом, чтобы уменьшить усилия, необходимые для электродвигателя/электрогенератора. Однако способ остается в основном неизменным.