МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПРОДУВКИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к диагностированию утечек в эжекторной системе, содержащейся в двухканальной системе продувки в транспортном средстве.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Эжектор или диффузор может использоваться в качестве источника разрежения в двухканальных системах продувки в двигателе для восстановления паров топлива. Например, впуск эжектора может быть присоединен к впуску двигателя выше по потоку от компрессора через шланг или канал, а выпуск эжектора может быть присоединен к впуску двигателя ниже по потоку от компрессора через шланг или другой трубопровод. Побудительная текучая среда через эжектор обеспечивает разрежение на впуске эжектора, который может быть присоединен к бачку для паров топлива, чтобы способствовать продувке бачка для паров топлива во время работы с наддувом.
В некоторых примерах, побудительная текучая среда может содержать в себе пары топлива, неочищенные выбросы двигателя и/или пары картера двигателя. Если эжектор обнаруживает утечку, или если ухудшается работа одного или более шлангов или каналов, присоединенных к эжектору, может быть возможным, чтобы газы прорывались в атмосферу. Например, утечки могут проявляться на впусках эжектора или на выпуске эжектора, например, когда эжектор подвергается механическому напряжению, вызывая повреждение или ухудшение работы в корпусе эжекторного устройства. В качестве еще одного примера, утечки могут проявляться, когда шланги, трубопроводы или каналы, присоединенные к впускам или выпуску эжектора, ухудшают работу, повреждаются или отсоединяются от эжектора.
Некоторые подходы диагностируют и выявляют утечки в компонентах эжекторной системы, смежных впуску эжектора и/или выше по потоку от впусков эжектора. Например, с использованием многообразия датчиков в системе двигателя, утечки могут выявляться в шлангах, трубопроводах или системе воздуховодов, присоединенных к впуску эжектора, или других местоположениях в эжекторной системе выше по потоку от выпуска эжектора (см. например, US 7,900,608 МПК F02M 25/08, F02M 33/02, опубл. 08.03.2011). Однако такие подходы претерпевают неудачу в том, чтобы диагностировать или выявлять утечки в эжекторной системе на или ниже по потоку от выпуска эжектора. Например, шланг или другие воздуховоды могут использоваться для присоединения выпуска эжектора к впуску двигателя в положении выше по потоку от компрессора. Если ухудшается работа такого шланга или он отсоединяется от выпуска эжектора, получающаяся в результате утечка в эжекторной системе может оставаться не обнаруженной, приводя к повышенным выбросам и ухудшению работы двигателя.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Авторы в материалах настоящего описания выявили вышеуказанные недостатки и предложили многоканальную систему продувки для двигателя, содержащую:
эжектор, содержащий отверстие, первый и второй впуски, и выпуск, жестко установленный на впуске двигателя; и
по меньшей мере одну линию разрыва в отверстии или впусках.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая отсечной клапан, присоединенный к выпуску.
В одном из вариантов предложена система, в которой отсечной клапан выполнен с возможностью закрывания в ответ на утечку, обнаруженную выше по потоку от выпуска.
В одном из вариантов предложена система, в которой отверстие сходится от первого впуска ко второму впуску.
В одном из вариантов предложена система, в которой первый впуск присоединен к впуску между дросселем и компрессором двигателя, а второй впуск присоединен к бачку для паров топлива.
В одном из вариантов предложена система, в которой второй впуск присоединен к бачку через трубопровод, содержащий клапан продувки бачка, расположенный в нем, при этом трубопровод присоединен к впуску ниже по потоку от дросселя в местоположении в трубопроводе между клапаном продувки бачка и вторым впуском.
В одном из вариантов предложена система, в которой по меньшей мере одна линия разрыва в отверстии или впусках включает в себя линию разрыва во втором впуске и в первом впуске, причем в линиях разрыва толщина стенок эжектора уменьшена посредством вдавленных колец, проходящих вокруг наружной части эжектора.
В одном из вариантов предложена система, в которой по меньшей мере одна линия разрыва в отверстии или впусках включает в себя линию разрыва на втором впуске и в отверстии, причем в линиях разрыва толщина стенок эжектора уменьшена, при этом линия разрыва в отверстии расположена под углом относительно центральной оси эжектора, продолжающейся от первого впуска до выпуска.
В одном из вариантов предложена система, в которой по меньшей мере одна линия разрыва выполнена с возможностью направления утечки из выпуска на впуски эжектора.
В одном из дополнительных аспектов предложена многоканальная система продувки для двигателя, содержащая:
эжектор, содержащий отверстие, первый и второй впуск, и выпуск;
по меньшей мере одну линию разрыва в отверстии или впусках; и
отсечной клапан, присоединенный к выпуску.
В одном из вариантов предложена система, в которой выпуск жестко установлен на впуск двигателя, причем линия разрыва включает в себя вдавленное кольцо, проходящее вокруг наружной части эжектора.
В одном из вариантов предложена система, в которой отверстие сходится от первого впуска ко второму впуску, при этом отверстие продолжается по меньшей мере частично во впуск двигателя.
В одном из вариантов предложена система, в которой отсечной клапан выполнен с возможностью закрывания в ответ на утечку, обнаруженную выше по потоку от выпуска.
В одном из вариантов предложена система, в которой первый впуск присоединен к впуску между дросселем и компрессором двигателя, а второй впуск присоединен к бачку для паров топлива.
В одном из вариантов предложена система, в которой второй впуск присоединен к бачку через трубопровод, содержащий клапан продувки бачка, расположенный в нем, при этом трубопровод присоединен к впуску ниже по потоку от дросселя в местоположении в трубопроводе между клапаном продувки бачка и вторым впуском.
В одном из вариантов предложена система, в которой по меньшей мере одна линия разрыва в отверстии или впусках включает в себя линию разрыва во втором впуске и в первом впуске, причем в линиях разрыва толщина стенок эжектора уменьшена.
В одном из вариантов предложена система, в которой по меньшей мере одна линия разрыва в отверстии или впусках включает в себя линию разрыва в отверстии, причем на линии разрыва толщина стенок эжектора уменьшена, при этом линия разрыва в отверстии расположена под углом относительно центральной оси эжектора, продолжающейся от первого впуска до выпуска.
Кроме того, авторами предложен вариант двухканальной системы продувки для двигателя. В одном из примерных подходов, многоканальная система продувки, такая как двухканальная система, для двигателя содержит: эжектор, содержащий отверстие, первый и второй впуски, и выпуск, жестко установленный на впуске двигателя, и по меньшей мере одну линию разрыва в отверстии или впусках. В качестве еще одного примерного подхода, многоканальная система продувки для двигателя содержит: эжектор, включающий в себя отверстие, первый и второй впуски, и выпуск, по меньшей мере одну линию разрыва в отверстии или впусках и отсечной клапан, присоединенный к выпуску.
Таким образом, линии разрыва во впусках или отверстии эжектора могут направлять утечки с выпуска эжектора на впуски эжектора, где они могут выявляться без дополнительных датчиков или логики. Кроме того, отсечной клапан, присоединенный к выпуску эжектора, может закрываться в ответ на обнаруженную утечку, чтобы уменьшать нежелательные выбросы, обусловленные утечками в трубке, присоединяющей выпуск эжектора к впуску двигателя. Кроме того, посредством присоединения впуска эжектора непосредственно к впуску посредством жесткого соединения, механические напряжения, приложенные к эжектору, могут побуждать эжектор ухудшать работу вдоль заданных линий разрыва, смежных впускам, так что утечка может обнаруживаться, и могут выполняться подавляющие действия. Более точно, подход может уменьшать необходимость контролировать все секции эжектора для диагностирования эжектора касательно утечек. Кроме того, подход может уменьшать количество датчиков, требуемых для контроля эжектора на утечки. Кроме того еще, утечки эжектора могут определяться без добавления каких бы то ни было дополнительных датчиков в систему транспортного средства.
Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 и 2 показывают схематичные изображения примерных систем транспортного средства с двухканальными эжекторными системами продувки.
Фиг. 3 показывает примерную эжекторную систему в соответствии с настоящей полезной моделью.
Фиг. 4 показывает примерный способ двухканальной системы продувки в соответствии с настоящей полезной моделью.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Настоящая полезная модель относится к диагностированию утечек в эжекторной системе, содержащейся в двухканальной системе продувки, в транспортном средстве, таком как примерные системы транспортных средств, показанные на фиг. 1 и 2. Как описано выше, утечки, например, утечки, обусловленные механическими напряжениями у эжектора и/или ухудшением работы компонентов эжекторной системы, таких как шланги или воздуховоды, могут диагностироваться и выявляться в компонентах системы на или выше по потоку от впусков в эжектор. Как показано в примерной эжекторной или диффузорной системе на фиг. 3, чтобы направлять утечки выше по потоку от выпуска диффузора, так чтобы могли выявляться утечки, калиброванные линии разрыва или точки разрыва могут быть выполнены на всем протяжении корпуса эжектора. Кроме того, как показано на фиг. 3, выпуск эжектора может быть жестко установлен непосредственно на впуск двигателя, так что утечки в эжекторе происходят поблизости от впусков эжектора, где они могут выявляться. Как показано на фиг. 4, такая эжекторная система может использоваться при работе двигателя с наддувом, чтобы продувать пары топлива из бачка на впуск двигателя. Кроме того, утечки могут диагностироваться в местоположениях в эжекторной системе выше по потоку от выпуска эжектора, и подавляющие действия могут выполняться в ответ на обнаруженную утечку.
Обращаясь к фигурам, фиг. 1 показывает схематичное изображение системы 100 транспортного средства. Система 100 транспортного средства включает в себя систему 102 двигателя, присоединенную к системе 200 восстановления паров топлива и топливной системе 106. Система 102 двигателя может включать в себя двигатель 112, имеющий множество цилиндров 108. Двигатель 112 включает в себя впуск 23 двигателя и выпуск 25 двигателя. Впуск 23 двигателя включает в себя дроссель 114, связанный по текучей среде с впускным коллектором 116 двигателя через впускной канал 118. Фильтр 174 расположен выше по потоку от дросселя 114 во впускном коллекторе 118. Выпуск 25 двигателя включает в себя выпускной коллектор 120, ведущий в выпускной канал 122, который направляет выхлопные газы в атмосферу. Выпуск 122 двигателя может включать в себя одно или более устройств 124 снижения токсичности выхлопных газов, которые могут быть установлены в плотно соединенном положении на выпуске. Одно или более устройств снижения токсичности выхлопных газов могут включать в себя трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, уловитель обедненных NOx, дизельный сажевый фильтр, окислительный нейтрализатор, и т.д. Следует принимать во внимание, что другие компоненты могут быть включены в систему транспортного средства, такие как многообразие клапанов и датчиков, как дополнительно конкретизировано ниже.
Дроссель 114 может быть расположен во впускном канале 118 ниже по потоку от компрессора 126 устройства наддува, такого как турбонагнетатель 50 или нагнетатель. Компрессор 126 турбонагнетателя 50 может быть расположен между воздушным фильтром 174 и дросселем 114 во впускном канале 118. Компрессор 126 может быть по меньшей мере частично механизирован турбиной 54 с приводом от выхлопной системы двигателя, расположенной между выпускным коллектором 120 и устройством 124 снижения токсичности выхлопных газов в выпускном канале 122. Компрессор 126 может быть присоединен к турбине 54 с приводом от выхлопной системы двигателя через вал 56. Компрессор 126 может быть выполнен с возможностью втягивать всасываемый воздух под атмосферным давлением воздуха и наддувать его до более высокого давления. С использованием наддувочного всасываемого воздуха, может выполняться работа двигателя с наддувом.
Величина наддува может регулироваться, по меньшей мере частично, посредством управления количеством выхлопных газов, направляемых через турбину 54 с приводом от выхлопной системы. В одном из примеров, когда запрошена большая величина наддува, большее количество выхлопных газов может направляться через турбину. В качестве альтернативы, например, когда запрашивается меньшая величина наддува, некоторая часть или все выхлопные газы могут обходить турбину через перепускной канал турбины по мере того, как управляются регулятором давления наддува (не показан). Величина наддува дополнительно или по выбору может регулироваться посредством регулирования количества всасываемого воздуха, направляемого через компрессор 126. Контроллер 166 может регулировать количество всасываемого воздуха, который втягивается через компрессор 126, посредством регулировки положения перепускного клапана компрессора (не показан). В одном из примеров, когда запрошена меньшая величина наддува, меньшее количество всасываемого воздуха может направляться через перепускной канал компрессора.
Топливная система 106 может включать в себя топливный бак 128, присоединенный к системе 130 топливного насоса. Система 130 топливного насоса может включать в себя один или более насосов для повышения давления топлива, подаваемого на топливные форсунки 132 двигателя 112. Несмотря на то, что показана одиночная топливная форсунка 132, дополнительные форсунки могут быть предусмотрены для каждого цилиндра. Например, двигатель 112 может быть бензиновым двигателем непосредственного впрыска, и дополнительные форсунки могут быть предусмотрены для каждого цилиндра. Следует принимать во внимание, что топливная система 106 может быть безвозвратной топливной системой, возвратной топливной системой или различными другими типами топливной системы. В некоторых примерах, топливный насос может быть выполнен с возможностью втягивать жидкость бака со дна бака. Пары, вырабатываемые в топливной системе 106, могут направляться в систему 200 восстановления паров топлива, дополнительно описанную ниже, через трубопровод 134, перед продувкой на впуск 23 двигателя.
Система 200 восстановления паров топлива включает в себя устройство удерживания паров топлива, изображенное в материалах настоящего описания в качестве бачка 104 для паров топлива. Бачок 104 может быть заполнен адсорбирующим веществом с возможностью связывания больших количеств испаренных углеводородов (НС). В одном из примеров, используемым адсорбирующим веществом является активированный уголь. Бачок 104 может принимать пары топлива из топливного бака 128 через трубопровод 134. Несмотря на то, что изображенный пример показывает одиночный бачок, следует принимать во внимание, что, в альтернативных вариантах осуществления, множество таких бачков могут быть соединены воедино. Бачок 104 может сообщаться с атмосферой через вентиляционный канал 136. В некоторых примерах, клапан 172 вентиляции бачка может быть расположен вдоль вентиляционного клапана 136, присоединенного между бачком для паров топлива и атмосферой, и может регулировать поток воздуха и паров между бачком 104 и атмосферой. Однако, в других примерах, клапан вентиляции бачка может не быть включенным в состав. В одном из примеров, работа клапана 172 вентиляции бачка может регулироваться соленоидом вентиляции бачка (не показан). Например, на основании, того, должен или нет продуваться бачок, клапан вентиляции бачка может открываться или закрываться. В некоторых примерах, модуль проверки на герметичность к парообразующим утечкам (ELCM) может быть расположен в вентиляционном канале 136 и может быть выполнен с возможностью управлять вентиляцией и/или способствовать обнаружению утечки.
Трубопровод 134 по выбору может включать в себя изолирующий клапан топливного бака (не показан). В числе других функций, изолирующий клапан топливного бака может предоставлять бачку 104 для паров топлива возможность поддерживаться под низким давлением или разрежением, не увеличивая скорость испарения топлива из бака (что иначе происходило бы, если бы понижалось давление в топливном баке) Топливный бак 128 может удерживать множество топливных смесей, в том числе, топливо с диапазоном концентраций спиртов, таким как различные бензинэтаноловые смеси, включающие в себя E10, E85, бензин, и т.д., и их комбинации.
Система 200 восстановления паров топлива может включать в себя двухканальную систему 171 продувки. Система 171 продувки присоединена к бачку 104 через трубопровод 150. Трубопровод 150 может включать в себя клапан 158 продувки бачка (CPV), расположенный в нем. Более точно, CPV 158 может регулировать поток паров по воздуховоду 150. Количество и скорость паров, выпускаемых посредством CPV 158 может определяться относительной продолжительностью времени включения связанного соленоида 202 CPV. В одном из примеров, относительная продолжительность времени включения соленоида CPV может определяться контроллером 166 в ответ на условия работы двигателя, в том числе, например, топливно-воздушное соотношение. Посредством выдачи команды, чтобы закрывался CPV, контроллер может уплотнять бачок для паров топлива от системы продувки паров топлива, чтобы пары не продувались через систему продувки паров топлива. В противоположность, посредством подачи команды, чтобы CPV открывался, контроллер может давать системе продувки паров топлива возможность продувать пары из бачка для паров топлива.
Бачок 104 для паров топлива приводится в работу для накопления испаренных углеводородов (HC) из топливной системы 106. В некоторых условиях работы, таких как при дозаправке топливом, пары топлива, присутствующие в топливном баке, могут вытесняться, когда жидкость добавляется в бак. Вытесненный воздух и/или пары топлива могут направляться из топливного бака 128 в бачок 104 для паров топлива, а затем, в атмосферу через вентиляционный канал 136. Таким образом, повышенное количество испаренных HC может накапливаться в бачке 104 для паров топлива. Во время более поздней работы двигателя, накопленные пары могут выпускаться обратно в поступающий заряд воздуха через систему 200 продувки паров топлива.
Трубопровод 150 присоединен к эжектору 140 в эжекторной системе 141 и включает в себя запорный клапан 170, расположенный в нем, между эжектором 140 и CPV 158. Запорный клапан 170 может предохранять всасываемый воздух от протекания из эжектора в трубопровод 150 при предоставлении возможности потока текучей среды и паров топлива из трубопровода 150 в эжектор 140.
Трубопровод 151 присоединяет трубопровод 150 к впуску 23 в положении между трубопроводом 150 между запорным клапаном 170 и CPV 158 и в положении на впуске 23 ниже по потоку от дросселя 114. Например, трубопровод 151 может использоваться для направления топлива из бачка 104 на впуск 23 с использованием разрежения, вырабатываемого во впускном коллекторе 116 при событии продувки. Трубопровод 151 может включать в себя запорный клапан 153, расположенный в нем. Запорный клапан 153 может предохранять всасываемый воздух от протекания из впускного коллектора 116 в трубопровод 150 при предоставлении возможности потока текучей среды и паров топлива из трубопровода 150 во впускной коллектор 116 через трубопровод 151 при событии продувки бачка.
Трубопровод 148 может быть присоединен к эжектору 140 в первом отверстии или впуске 142. Эжектор 140 включает в себя второе отверстие 144 или впуск, присоединяющий эжектор 140 к трубопроводу 150. Эжектор 140 присоединен к впуску 23 в положении выше по потоку от дросселя 114 и ниже по потоку от компрессора 126 через трубопровод 148. В условиях наддува, трубопровод 148 может направлять сжатый воздух во впускном трубопроводе 118 ниже по потоку от компрессора 126 в эжектор 140 через отверстие 142.
Эжектор 140 также может быть присоединен к впускному трубопроводу 118 в положении выше по потоку от компрессора 126. В некоторых примерах, трубопровод 152 может присоединять третье отверстие 146 или выпуск эжектора 140 к впускному трубопроводу 118 в положении между воздушным фильтром 174 и компрессором 126. Однако, в других примерах, как подробнее описано ниже, эжектор 140 может быть присоединен непосредственно к впускному трубопроводу 118 в положении ниже по потоку от компрессора 126. Например, выпуск эжектора может быть жестко установленным на впускном канале 118, как подробнее описано ниже.
Эжектор 140 включает в себя корпус 168, присоединенный к отверстиям 146, 144 и 142. В одном из примеров, только три отверстия 146, 144 и 142 включены в эжектор 140. Эжектор 140 может включать в себя различные запорные клапаны, расположенные в нем. Например, в некоторых примерах, эжектор 140 может включать в себя запорный клапан, расположенный смежно каждому отверстию в эжекторе 140, так чтобы однонаправленный поток текучей среды или воздуха присутствовал в каждом отверстии. Например, воздух из впускного трубопровода 118 ниже по потоку от компрессора 126 может направляться в эжектор 140 через впускное отверстие 142 и может протекать через эжектор и выходить из эжектора на выпускном отверстии 146 перед направлением во впускной трубопровод 118 в положении выше по потоку от компрессора 126. Этот поток воздуха через эжектор может создавать разрежение благодаря эффекту Вентури, на впускном отверстии 144, так чтобы разрежение выдавалось в трубопровод 150 через отверстие 144 в условиях работы с наддувом. В частности, создается область низкого давления, прилегающая к впускному отверстию 144, которая может использоваться для втягивания паров продувки из бачка в эжектор 140.
В некоторых примерах, эжектор 140 по выбору может включать в себя отсечной клапан 214, смежный выпускному отверстию 146, как подробнее описано ниже. Однако, в других примерах, отсечной клапан, смежный выпускному отверстию 146, может быть не включен в состав. Например, отсечной клапан 214 может быть выполнен с возможностью закрывания в ответ на заданные условия. Например, отсечной клапан может быть выполнен с возможностью закрывания и прекращения протекания воздуха через эжектор в ответ на ухудшение работы одного или более компонентов системы восстановления паров топлива, как подробнее описано ниже.
Эжектор 140 включает в себя сопло 204, содержащее отверстие, которое сходится в направлении от впуска 142 к впуску 144 всасывания, так что, когда воздух протекает через эжектор 140 в направлении из отверстия 142 к отверстию 146, разрежение создается на отверстии 144 вследствие эффекта Вентури. Это разрежение может использоваться для способствования продувки паров топлива в определенных условиях, например, в условиях двигателя с наддувом. В одном из примеров, эжектор 140 является пассивным компонентом. То есть, эжектор 140 выполнен с возможностью обеспечивать разрежение в систему продувки паров топлива через трубопровод 150, для способствования продувки в различных условиях, без активного управления. Таким образом, тогда как CPV 158 и дроссель 114 может управляться посредством контроллера 166, например, эжектор 140 может не управляться посредством контроллера 166 и не подвергаться никакому другому активному управлению. В еще одном примере, эжектор может активно управляться посредством переменной геометрии, чтобы регулировать величину разрежения, выдаваемого эжектором в систему восстановления паров топлива через трубопровод 150.
В заданных режимах работы двигателя и/или транспортного средства, к примеру, после того, как была достигнута температура розжига устройства снижения токсичности выхлопных газов (например, пороговая температура, достигаемая после разогрева от температуры окружающей среды) и, при работе двигателя, контроллер 166 может регулировать относительную продолжительность времени включения соленоида (не показан) клапана вентиляции бачка и открывать или поддерживать открытым клапан 172 вентиляции бачка. Например, клапан 172 вентиляции бачка может оставаться открытым кроме как при тесте на разрежение, выполняемого над системой. Одновременно, контроллер 12 может регулировать относительную продолжительность времени включения соленоида 202 CPV и открывать CPV 158. Давления в пределах системы 200 продувки паров топлива, в таком случае, может втягивать свежий воздух через вентиляционный канал 136, бачок 104 для паров топлива и CPV 158, чтобы пары топлива втекали в трубопровод 150.
Далее будет описана работа эжектора 140 в пределах системы 200 продувки паров топлива в условиях разрежения. Условия разрежения могут включать в себя условия разрежения во впускном коллекторе. Например, условия разрежения во впускном коллекторе могут присутствовать в состоянии холостого хода двигателя с давлением в коллекторе ниже атмосферного давления на пороговую величину. Это разрежение в системе 23 впуска может втягивать пары топлива из бачка через трубопроводы 150 и 151 во впускной коллектор 116. Кроме того, по меньшей мере часть паров топлива может протекать из трубопровода 150 в эжектор 140 через отверстие 144. По поступлению в эжектор через отверстие 144, пары топлива могут протекать через сопло 204 в направлении отверстия 142. Более точно, разрежение во впускном коллекторе побуждает пары топлива протекать через отверстие 212. Так как диаметр пространства внутри сопла постепенно увеличивается в направлении от отверстия 144 к отверстию 142, пары топлива, протекающие через сопло в этом направлении, рассеиваются, что поднимает давление паров топлива. После прохождения через сопло, пары топлива выходят из эжектора 140 через первое отверстие 142 и протекают через воздуховод 148 во впускной канал 118, а затем, во впускной коллектор 116.
Затем, будет описана работа эжектора 40 в пределах системы 200 продувки паров топлива в условиях наддува. Условия с наддувом могут включать в себя условия, во время которых действует компрессор. Например, условия с наддувом могут включать в себя одно или более из условия высокой нагрузки двигателя и условия гиператмосферного впуска, с давлением во впускном коллекторе, большим чем атмосферное давление на пороговую величину.
Свежий воздух поступает во впускной канал 118 в воздушном фильтре 174. В условиях наддува, компрессор 126 повышает давление воздуха во впускном канале 118, чтобы давление во впускном коллекторе было положительным. Давление во впускном коллекторе 118 выше по потоку от компрессора 126 является более низким, чем давление во впускном коллекторе при работе компрессора 126, и этот перепад давления вызывает поток текучей среды из впускного трубопровода 118 через воздуховод 148 и в эжектор 140 через впуск 142 эжектора. Эта текучая среда, например, может включать в себя смесь воздуха и топлива. После того, как текучая среда втекает в эжектор через отверстие 142, она протекает через сходящиеся отверстие 212 в сопле 204 в направлении от отверстия 142 к выпуску 146. Так как диаметр сопла постепенно уменьшается в направлении этого потока, область низкого давления создается в области отверстия 212, смежной впуску 144 всасывания. Давление в этой области низкого давления может быть более низким, чем давление в воздуховоде 150. Когда присутствует, этот перепад давления обеспечивает разрежение в трубопроводе 150, чтобы втягивать пары топлива из бачка 104. Этот перепад давления дополнительно может вызывать поток паров топлива из бачка для паров топлива, через CPV и в отверстие 144 эжектора 140. При поступлении в эжектор, пары топлива могут втягиваться, наряду с текучей средой из впускного коллектора, из эжектора через выпускное отверстие 146 и на впуск 118 в положении выше по потоку от компрессора 126. Действие компрессора 126 затем втягивает текучую среду и пары топлива из эжектора 140 во впускной канал 118 и через компрессор. После сжатия компрессором 126, текучая среда и пары топлива протекают через охладитель 156 наддувочного воздуха для подачи во впускной коллектор 116 через дроссель 114.
Система 100 транспортного средства дополнительно может включать в себя систему 160 управления. Система 160 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 162 (различные примеры которых описаны в материалах настоящего описания) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 164 (различные примеры которых описаны в материалах настоящего описания). В качестве одного из примеров, датчики 162 могут включать в себя датчик 125 выхлопных газов (расположенный в выпускном коллекторе 120) и различные датчики температуры и/или давления, расположенные в системе 23 впуска. Например, датчик 115 давления или расхода воздуха во впускном трубопроводе 118 ниже по потоку от дросселя 114, датчик 117 давления или расхода воздуха во впускном трубопроводе 118 между компрессором 126 и дросселем 114, и датчик 119 давления или расхода воздуха во впускном трубопроводе 118 выше по потоку от компрессора 126. Другие датчики, такие как дополнительные датчики давления, температуры, топливно-воздушного соотношения и состава, могут быть присоединены к различным местоположениям в системе 100 транспортного средства. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы 164 могут включать в себя топливные форсунки 132, дроссель 114, компрессор 126, топливный насос насосной системы 130, и т.д. Система 160 управления может включать в себя электронный контроллер 166. Контроллер может принимать впускные данные с различных датчиков, обрабатывать впускные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные впускные данные, на основании команды или управляющей программы, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур.
Как описано выше, утечки, например, утечки, обусловленные механическими напряжениями у эжектора или диффузора и/или ухудшением работы компонентов эжекторной системы, таких как шланги или воздуховоды, могут диагностироваться и выявляться в компонентах системы на или выше по потоку от впусков, таких как впуски 144 и 142, эжектора. Например, утечки могут выявляться на отверстии 142 или в трубопроводе 148 выше по потоку от отверстия 148, и утечки могут выявляться в отверстии 144 или в трубопроводе 150 выше по потоку от отверстия 144 с использованием различных датчиков в системе двигателя. Однако, утечки или ухудшение работы компонентов эжекторной системы 141 в положениях на выпуске 146 или ниже по потоку от выпуска 146, например, в пределах трубопровода 152, могут не выявляться. Например, если выпуск 146 ухудшает работу вследствие механических напряжений, и обнаружение утечек выполняется системой, то никакая утечка не может обнаруживаться на выпуске 146. В качестве еще одного примера, если трубопровод или шланг 152 отсоединился от выпуска 146 или ухудшил работу, то система не может быть способной распознать, что происходит утечка.
Таким образом, эжектор может включать в себя одну или более расчетных линий 203 разрыва или точек разрыва на всем протяжении корпуса эжектора 140, так чтобы утечки могли быть направлены, чтобы возникать смежно впускам 142 и 144, где они могут выявляться системой. Как подробнее описано ниже со ссылкой на фиг. 3, расчетные линии разрыва могут быть расположены по меньшей мере на одном из отверстия 212, впуска 142 эжектора и впуска 144 всасывания. Эти расчетные линии разрыва могут быть выполнены с возможностью направления утечки прочь от выпуска 146 эжектора к впускам 142 и 144 эжектора. Например, в расчетных линиях разрыва, толщина стенок эжектора может уменьшаться, так что, если эжектор испытывает механическое напряжение, эжектор будет ухудшать работу в одной из предписанных линий разрыва, которые расположены смежно впускам эжектора, например, впускам 144 и 142, где утечки могут выявляться системой обнаружения утечек. Кроме того, в некоторых примерах, как подробнее описано ниже, отсечной клапан 214 на выпуске эжектора, например, на выпуске 146, может быть выполнен с возможностью перекрывать поток через сходящееся отверстие 212 во впускной трубопровод 118 выше по потоку от компрессора 126 в ответ на утечку, обнаруженную выше по потоку от сходящегося отверстия и области низкого давления эжектора.
Фиг. 2 показывает еще одну примерную систему 100 транспортного средства, включающую в себя эжекторную систему 141. На фиг. 2, аналогичные ссылочные позиции соответствуют сходным элементам, показанным на фиг. 1, описанной выше. Фиг. 2 показывает примерную эжекторную систему, которая включает в себя эжектор или диффузор 140, присоединенный непосредственно к впуску 118 двигателя в положении выше по потоку от компрессора 126 без использования какого бы то ни было трубопровода или шланга между выпуском 146 эжектора и впускным трубопроводом 118.
На фиг. 2, показан выпуск 146 эжектора 140, присоединенный непосредственно к впускному трубопроводу 118 в положении выше по потоку от компрессора 126 между компрессором 126 и воздушным фильтром 172. Например, как подробнее описано ниже со ссылкой на фиг. 3, выпуск 146 может быть жестко установлен на впускном трубопроводе 118 выше по потоку от компрессора 126. Таким образом, шланг или трубопровод, такой как трубопровод 152, показанный на фиг. 1, может быть исключен из эжекторной системы. Кроме того, посредством жесткого присоединения выпуска 146 к впускному трубопроводу 118, механические напряжения на эжекторе 140 могут побуждать утечки возникать на одной или более из линий 203 разрыва, смежных впускам 142 и 144 эжектора, где утечки могут выявляться. В некоторых примерах, как показано на фиг. 2, по выбору может быть включен в состав отсечной клапан 214, смежный выпуску 146, чтобы перекрывать поток, если утечка обнаружена в эжекторной системе. Однако в других примерах, отсечной клапан 214 может быть опущен или может быть расположен в других местоположениях в пределах эжектора 140. Например, может быть включен в состав клапан, смежный впускам 142 и/или 144.
Фиг. 3 показывает примерный эжектор или диффузор, присоединенный к впускному трубопроводу 118 выше по потоку от компрессора 126, который включает в себя расчетные линии разрыва или точки разрыва в стенках 302 корпуса 168 эжектора. Расчетные линии разрыва являются заданными областями эжектора, для которых спроектировано, что здесь предпочтительно должны происходить разрывы, обусловленные механическими напряжениями на корпусе эжектора. Аналогичные ссылочные позиции, показанные на фиг. 3, соответствуют сходным элементам, показанным на фиг.1 и 2, описанных выше. Эжектор 140 включает в себя сопло 204, образующее отверстие или сужение, которое сходится в направлении от побудительного впуска 142 к выпуску 146. В частности, расстояние 329 между внутренними стенками 330 сопла 304 уменьшается в направлении от побудительного впуска 142 к побудительному выпуску 146 вдоль центральной оси 306.
Фиг. 3 показывает побудительный выпуск 146 эжектора 140, присоединенный непосредственно внутри впускного трубопровода 118, в положении во впускном трубопроводе 118 выше по потоку от компрессора 126. Например, стенки 302 эжектора могут быть жестко установлены на стенках 304 впускного трубопровода, так чтобы побудительный выпуск эжектора был присоединен непосредственно к впускному трубопроводу 118 без использования каких бы то ни было трубок, шлангов или других трубопроводов, расположенных между корпусом эжектора и впускным трубопроводом. Например, стенки 302 эжектора 140 могут быть приварены к стенкам 304 впускного трубопровода 118 или могут быть жестко присоединены любым пригодным образом, так чтобы механические напряжения на корпусе эжектора побуждали ухудшать работу одной или более из линий разрыва или точек разрыва.
Эжектор 140 может быть соединен любым пригодным образом и под любым пригодным углом с впускным трубопроводом 118. Например, центральная ось 306 эжектора 140, продолжающаяся от первого впуска 142 к выпуску 146, может быть по существу перпендикулярной направлению потока газов во впускном трубопроводе 118. Однако, в других примерах, ось 306 может образовывать угол с направлением потока газов во впускном трубопроводе 118. Кроме того, эжектор 140 может быть присоединен к впускному трубопроводу 118 в любом положении эжектора, прилегающем к выпуску сходящегося сопла 204. Например, эжектор 140 может быть присоединен к впускному трубопроводу 118 в положении, прилегающем к области 308 низкого давления возле впуска 144 всасывания. Кроме того, в некоторых примерах, по меньшей мере часть эжектора 140 может продолжаться внутрь впускного трубопровода 118 в месте 310 соединения между эжектором 140 и впускным трубопроводом 118. Однако, в других примерах, эжектор 140 может не продолжаться во внутрь впускного трубопровода в месте 310 соединения. Например, стенки 302 эжектора могут быть образованы за одно целое со стенками 304 впускного трубопровода 118 в месте 310 соединения. Кроме того, в некоторых примерах, как описано выше, отсечной клапан может быть расположен смежно выпуску 146 эжектора 140 и/или в других местоположениях в эжекторе. Хотя фиг. 3 показывает эжектор 140, присоединенный непосредственно к впускному трубопроводу 118, в других примерах, таких как показанный на фиг. 1, описанной выше, выпуск 146 может быть присоединен к впускному трубопроводу 118 посредством шланга или воздуховодов, таких как шланг 152, продолжающийся от эжектора 140 до впуска 118.
Эжектор 140 может включать в себя одну или более расчетных линий разрыва или точек разрыва в одном или более местоположений вдоль корпуса 168 эжектора 140. Примеры линий разрыва показаны под позициями 312, 314, 316 и 318 на фиг. 3. Следует понимать, что линии разрыва, показанные на фиг. 3, являются примерными по сути и могут быть расположены в меняющихся местоположениях вдоль эжектора. Кроме того, в некоторых примерах, эжектор может включать в себя только одну линию разрыва, например, одну из линий 312, 314, 316 или 318 разрыва. Однако, в других примерах, эжектор может включать в себя две или более линий разрыва, например, две или более из линий 312, 314, 316 и 318 разрыва.
На линиях разрыва, толщина стенки эжектора может быть уменьшена, так чтобы разрыв возникал на линии разрыва, когда корпус эжектора подвергается механическому напряжению или ухудшается работа иным образом. Например, заклепка или углубление может быть образовано в стенке эжектора на линии разрыва. Кроме того, в некоторых примерах, линия разрыва может продолжаться в стенки эжектора вокруг наружной окружности корпуса эжектора на линии разрыва. Линии разрыва могут быть местами концентрации механических напряжений, расположенными в заданных областях корпуса эжектора. Например, линия разрыва может содержать вдавленное повышающее механическое напряжение соединение или вдавленное кольцо, проходящее вокруг наружной части эжектора, в одном или более заданных местоположений. Эжектор может не включать в себя никаких линий разрыва на или поблизости от побудительного выпуска 146. В частности, линии разрыва могут быть не включены в область эжектора ниже по потоку от отверстия 144 всасывания между впуском 144 всасывания и впускным трубопроводом 118. Однако одна или более линий разрыва могут быть включены на и выше по потоку от впуска 144 всасывания, например, на или в отверстии 212, либо на, в или поблизости от побудительного впуска 142.
Например, эжектор 140 может включать в себя линию 312 разрыва, продолжающуюся по окружности впуска 144 всасывания. В некоторых примерах, линия 312 разрыва может быть по существу перпендикулярной центральной оси 320 впуска 144 всасывания. Однако, в других примерах, линия 312 разрыва может образовывать угол с центральной осью 320 впуска 144 всасывания. В качестве еще одного примера, эжектор 140 может включать в себя линию 314 разрыва, продолжающуюся по окружности первого впуска 142. Например, линия 314 разрыва может быть расположена выше по потоку от сопла 204. В некоторых примерах, линия 314 разрыва может быть по существу перпендикулярной центральной оси 306 эжектора 140. Однако, в других примерах, линия 314 разрыва может образовывать угол с центральной осью 320 впуска 144 всасывания.
В качестве еще одного другого примера, эжектор 140 может включать в себя линию 316 разрыва, продолжающуюся по окружности стенок эжектора в положении вокруг сопла 204. Эта линия разрыва может быть по существу перпендикулярной центральной оси 306 эжектора 140. Однако, в других примерах, линия 318 разрыва может быть образована по окружности эжектора вокруг сопла 318 и может образовывать угол с центральной осью 306.
Фиг. 4 показывает примерный способ 400 для двухканальной системы продувки, такой как двухканальная система 171 продувки, показанная на фиг. 1 и 2. В способе 400, эжекторная система, такая как эжекторная система 141, может использоваться при работе двигателя с наддувом, чтобы продувать пары топлива из бачка на впуск двигателя. Кроме того, утечки могут диагностироваться в местоположениях в эжекторной системе выше по потоку от выпуска эжектора, и подавляющие действия могут выполняться в ответ на обнаруженную утечку.
На этапе 402, способ 400 включает в себя определение, возник ли запрос продувки. Например, событие продувки паров топлива может инициироваться в ответ на количество паров топлива, накопленных в бачке для паров топлива, большее чем пороговое количество. Кроме того, продувка может инициироваться, когда была достигнута температура розжига устройства снижения токсичности выхлопных газов. Если возник запрос продувки, то событие продувки может инициироваться, и контроллер 12 может регулировать относительную продолжительность времени включения соленоида 202 CPV и открывать CPV 158. Давления в пределах системы 200 продувки паров топлива, в таком случае, может втягивать свежий воздух через вентиляционный канал 136, бачок 104 для паров топлива и CPV 158, чтобы пары топлива втекали в трубопровод 150.
В ответ на инициирование продувки на этапе 402, способ 400 переходит на этап 404. На этапе 404, способ 400 включает в себя определение, присутствует ли работа двигателя с наддувом. Условия с наддувом могут включать в себя условия, во время которых действует компрессор. Например, условия с наддувом могут включать в себя одно или более из условия высокой нагрузки двигателя и условия гиператмосферного впуска, с давлением во впускном коллекторе, большим чем атмосферное давление на пороговую величину.
Если двигатель не является работающим с наддувом на этапе 404, то условия разрежения могут присутствовать, и способ 400 переходит на этап 408. Условия разрежения могут включать в себя условия разрежения во впускном коллекторе. Например, условия разрежения во впускном коллекторе могут присутствовать в состоянии холостого хода двигателя с давлением в коллекторе ниже атмосферного давления на пороговую величину.
На этапе 408, способ 400 включает в себя подачу паров топлива на впуск ниже по потоку от компрессора. Например, разрежение в системе 23 впуска может втягивать пары топлива из бачка через трубопроводы 150 и 151 во впускной коллектор 116.
Однако, если, на этапе 404, присутствуют условия работы с наддувом, то способ 400 переходит на этап 410. На этапе 410, способ 400 включает в себя направление воздуха через эжектор. Например, свежий воздух может направляться во впускной канал 118 в воздушном фильтре 174. В условиях наддува, компрессор 126 повышает давление воздуха во впускном канале 118, чтобы давление во впускном коллекторе было положительным. Давление во впускном коллекторе 118 выше по потоку от компрессора 126 является более низким, чем давление во впускном коллекторе при работе компрессора 126, и этот перепад давления вызывает поток текучей среды из впускного трубопровода 118 через воздуховод 148 и в эжектор 140 через впуск 142 эжектора. Эта текучая среда, например, может включать в себя смесь воздуха и топлива. После того, как текучая среда втекает в эжектор через отверстие 142, она протекает через сходящееся отверстие 212 в сопле 204 в направлении от отверстия 142 к выпуску 146.
На этапе 412, способ 400 включает в себя втягивание паров топлива из бачка в эжектор. Например, так как диаметр сопла постепенно уменьшается в направлении этого потока, область низкого давления создается в области отверстия 212, смежной впуску 144 всасывания. Давление в этой области низкого давления будет более низким, чем давление в воздуховоде 150. Когда присутствует, этот перепад давления выдает разрежение в трубопровод 150, чтобы втягивать пары топлива из бачка 104. Этот перепад давления дополнительно может вызывать поток паров топлива из бачка для паров топлива, через CPV и в отверстие 144 эжектора 140.
На этапе 414, способ 400 включает в себя подачу паров от заправки топливом на впуск выше по потоку от компрессора. Например, при поступлении в эжектор, пары топлива могут втягиваться, наряду с текучей средой из впускного коллектора, из эжектора через выпускное отверстие 146 и на впуск 118 в положении выше по потоку от компрессора 126. Действие компрессора 126 затем втягивает текучую среду и пары топлива из эжектора 140 во впускной канал 118 и через компрессор. После сжатия компрессором 126, текучая среда и пары топлива протекают через охладитель 156 наддувочного воздуха для подачи во впускной коллектор 116 через дроссель 114.
На этапе 416, способ 400 включает в себя определение, удовлетворены ли начальные условия для теста на утечку. Например, способ 400 может делать вывод, что следует выполнять диагностическую проверку утечки после того, как было превышено пороговое время между проверками утечки. В еще одном примере, диагностическая проверка утечки эжекторной системы может выполняться, когда разрежение не вырабатывается с требуемой скоростью эжекторной системой.
Если начальные условия для испытаний на утечку удовлетворены на этапе 416, способ 400 переходит на этап 418. На этапе 418, способ 400 включает в себя диагностирование утечки выше по потоку от отверстия эжектора. В одном из примеров, компрессор работает на установившейся скорости, в то время как положение дросселя является постоянным, и когда неизменна скорость вращения двигателя. Если меньшее, чем требуемое, давление развивается ниже по потоку от компрессора, может определяться, что есть утечка выше по потоку от отверстия эжектора. Кроме того, в некоторых примерах, два трубопровода, заключающие в себе давление, меньшее, чем пороговое значение, ниже по потоку от компрессора, и разрежение, выдаваемое эжекторной системой с меньшей, чем пороговая, скорость, могут быть условиями для определения утечки компонента выше по потоку от отверстия эжектора.
На этапе 420, способ 400 включает в себя диагностирование утечек выше по потоку от области низкого давления эжектора. В одном из примеров, клапан открывается, чтобы начинать поток побудительной текучей среды через эжектор. Побудительная текучая среда может быть воздухом, и воздух может сжиматься посредством турбонагнетателя. Всем потребители разрежения может выдаваться команда в закрытое состояние, и давление в пределах компонентов выше по потоку от области низкого давления эжектора может считываться одним или более датчиков давления. Воздух втягивается из компонентов выше по потоку от области низкого давления эжектора в эжектор, при условии если присутствует ограниченная утечка. Побудительная текучая среда возвращается в двигатель с воздухом из компонентов выше по потоку от области низкого давления эжектора в местоположении выше по потоку от компрессора. Если меньшая, чем пороговая, величина разрежения развивается в компонентах выше по потоку от области низкого давления эжектора, может определяться, что есть утечка в одном или более компонентов выше по потоку от области низкого давления эжектора.
На этапе 422, способ 400 включает в себя определение, обнаружена ли утечка. Например, как описано выше, могут диагностироваться или выявляться утечки из эжектора, которые находятся выше по потоку от сходящегося отверстия и области низкого давления эжектора. Кроме того, поскольку линии разрыва включены в корпус эжектора, как описано выше, утечки направляются с выпуска эжектора в выше по потоку от сходящегося отверстия и области низкого давления эжектора.
Если утечка была обнаружена на этапе 422, способ 400 переходит на этап 424. На этапе 424, способ 400, по выбору, может включать в себя закрывание отсечного клапана, если присутствует, для прекращения потока через эжектор. Например, если утечка обнаружена на или выше по потоку от впусков 142 и 144 эжектора, то отсечной клапан, например, отсечной клапан 214, может регулироваться, чтобы прекращать поток через сходящееся отверстие эжектора и на впуск двигателя выше по потоку от компрессора.
На этапе 426, способ 400 включает в себя указание ухудшения работы. Например, если утечка определена на этапе 418 или 420, способ 400 может выдавать указание водителю, что следует осуществить техническое обслуживание двигателя. Кроме того, способ 400 может сохранять информацию об утечке в памяти и устанавливать диагностический код, чтобы привести водителя в состояние готовности для применения подавляющих действий. Например, сигнал отсутствия потока продувки может отправляться в электронный модуль управления (ECM) с кодом ухудшения работы.
Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Кроме того, одна или более различных конфигураций системы могут использоваться в комбинации с одной или более описанных диагностических процедур. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.