发动机冷却系统电机驱动的真空泵的制作方法
【专利摘要】本发明提供监控燃料系统退化的实施例。在一个实施例中，方法包含使用车辆内的电动机驱动冷却风扇，并且在选择条件下，还使用电动机通过离合器驱动真空泵。以这种方式，可在无需使用单独的电机驱动压力建立装置的情况下，指示燃料系统退化。
【专利说明】发动机冷却系统电机驱动的真空泵
【技术领域】
[0001]本公开涉及车辆燃料系统。
【背景技术】
[0002]车辆可配备蒸汽排放控制装置，从而减少燃料蒸汽释放至大气。例如，来自燃料箱的碳氢化合物(HC)可被存储在燃料蒸汽滤罐内，其中燃料蒸汽滤罐装有吸附和存储蒸汽的吸附剂。在以后的时间里，当发动机处于运行时，蒸汽排放控制系统允许蒸汽被抽送至发动机进气歧管作为燃料使用。然而，排放控制系统泄漏会意外地允许燃料蒸汽逃逸至大气。因此，使用各种途径辨认这样的泄漏。
[0003]泄漏检测的一个此类途径包括使燃料箱、滤罐以及各种导管相对于大气密封，并且经例如真空泵将压力施加至密封系统。一旦系统达到阈值压力，则泵可以关闭，并且可以基于压力增加或下降速率检测泄漏。然而，真空泵使用独立电机，因此消耗了额外的能量并且降低了燃料的经济性。
【发明内容】
[0004]本
【发明者】已认识到上述问题，提供了至少部分解决它们的方法。在一个实施例中，方法包含使用车辆内的电动机驱动冷却风扇，并且在所选条件中，还经离合器使用电动机驱动真空泵。
[0005]以这种方式，用于驱动车辆冷却风扇的电机还可驱动真空泵。在一个示例中，真空泵可经操作，在燃料系统泄漏检测测试中，将真空施加至车辆的燃料系统。通过使用现有车辆电机，可以降低发动机驱动真空泵所消耗的额外的能量。此外，冷却风扇在发动机关闭后可继续操作，从而确保发动机充足冷却，因此允许在发动机未运行时驱动真空泵，从而执行泄漏检测测试。这样做，可以减少混淆准确的泄漏检测的因素，例如高发动机温度、燃料晃动等。
[0006]在另一个实施例中，用于具有燃料系统的发动机的方法包含:在发动机关闭条件下，真空泵经电动风扇电机操作，从而将真空施加至燃料系统；以及响应于真空泵施加真空阈值水平后燃料系统变化指示燃料系统退化。
[0007]在另一个实施例中，在发动机关闭条件下操作电动风扇电机，从而冷却发动机。
[0008]在另一个实施例中，响应于燃料系统压力变化指示燃料系统退化，包括基于燃料系统压力绝对变化速率高于阈值速率指示燃料系统泄漏。
[0009]在另一个实施例中，燃料系统泄漏的节流面积基于燃料系统压力绝对变化速率和阈值速率间的差值。
[0010]在另一个实施例中，燃料系统压力是由压力传感器所估算的燃料箱压力，其中压力传感器联接于燃料系统的燃料箱和滤罐之间。
[0011]在另一个实施例中，该方法还包含在将真空施加至燃料系统之前，隔离燃料系统和大气。[0012]在另一个实施例中，一种用于发动机燃料系统的方法，其包含:关机事件后，通过运行电冷却风扇冷却发动机；通过接合联接至电动冷却风扇的电机的离合器，将真空施加至燃料系统，所述离合器经配置将电机动力传输至真空泵；以及响应于施加真空后的燃料系统压力变化指示燃料系统退化。
[0013]在另一个实施例中，接合离合器，从而一旦发动机被冷却至阈值温度，就将真空施加至燃料系统。
[0014]在另一个实施例中，本方法还包含，在监控燃料系统压力变化之前，使离合器断开接合，从而一旦达到阈值压力，就停用真空泵。
[0015]在另一个实施例中，响应于施加压力后燃料系统压力变化指示燃料系统退化包括，基于燃料系统压力的绝对变化速率高于阈值速率，指示燃料系统泄漏。
[0016]在另一个实施例中，本方法还包含如果燃料系统压力的绝对变化速率是第一速率，则指示第一尺寸泄漏，以及如果燃料系统压力的绝对变化速率是第二、较大速率，则指示第二、较大尺寸的泄漏。
[0017]在另一个实施例中，燃料系统压力是由压力传感器所估算的燃料箱压力，其中压力传感器联接于燃料系统的燃料箱和滤罐之间。
[0018]当单独通过附图或结合附图时，将通过以下详细说明，更清晰地明白本发明的上述优势和其他优势、以及特征。
[0019]应理解，提供上述
【发明内容】
是要以简化的形式介绍所选概念，其将在详细说明中得到进一步说明。这并不意味着确立所述主题事项的关键或基本特征，其范围仅由【具体实施方式】后的权利要求限定。另外，所述的主题事项不被限制于解决上述或在本发明中任何部分指出的任何不利的实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1示出包括发动机、燃料系统、以及真空泵的车辆的示意图。
[0021]图2示出根据本公开实施例图示说明用于执行燃料系统泄漏检测测试的方法的流程图。
[0022]图3是图示说明在图2所示方法的执行过程中示例发动机运行参数的绘图。
[0023]图4是图示说明泄漏检测测试过程中示例燃料系统压力的绘图。
【具体实施方式】
[0024]现有发动机电机，例如运行发动机冷却风扇或者冷却泵的电机可包括将电机联接至真空泵的离合器。当接合离合器时，可通过电机驱动真空泵。真空泵可被用于将负压施加至燃料系统，以便例如检测泄漏。图1是经配置实施图2所示方法的包括燃料系统和控制器的车辆。图3和图4图示说明在图2中所实施的泄漏检测测试的各种参数。
[0025]图1示出能够从发动机系统8获取推进功速率的车辆系统6的示意图。车辆系统6可以是仅通过燃烧提供动力的传统车辆，或者其可以是混合驱动车辆系统，其能够从发动机系统8和/或车载发动机存储装置(未示出)，例如电池系统，获取推进功速率。能量转换装置，例如发电机(未示出)，可经操作从车辆电机和/或发动机操作吸收能量，然后将所吸收的能量转换成适于被能量存储装置所存储的能量形式。[0026]发动机系统8可包括具有多个汽缸30的发动机10。发动机10包括发动机进气系统23和发动机排气系统25。发动机进气系统23包括进气节气门62，其经进气通道42流体地联接至发动机进气歧管44。空气可经空气过滤器52进入进气通道42。发动机排气系统25包括排气歧管48，其通向将排气引导至大气的排气通道35。发动机排气系统25可包括一个或更多安装在近联接位置的排放控制装置70。一个或更多排气污染控制装置可包括三元转换器、稀NOx捕集器、柴油颗粒过滤器、氧化催化剂等等。应明白，发动机可包括其他组件,例如各种阀门和传感器,如本文进一步阐述。在一些实施例中,其中发动机系统8是升压发动机系统，发动机系统可还包括升压装置，例如涡轮增压器(未示出)。
[0027]发动机系统8被联接至燃料系统18。燃料系统18包括联接至燃料泵21和燃料蒸汽滤罐22的燃料箱20。在燃料箱补给燃料事件中，燃料可从外部源通过补给燃料门108被泵送至车辆内。燃料箱20可容纳多种燃料混合物，其包括具有下列范围的醇浓度的燃料，例如各种乙醇汽油混合物，其包括E10、E85、汽油等等，以及关于其的组合。位于燃料箱20内的燃料水平传感器106可将燃料水平(“燃料水平输入”)的指示提供至控制器12。如所示，燃料水平传感器106可包含连接至可变电阻器的浮标。可选地，可以使用其他类型的燃料水平传感器。
[0028]燃料泵21经配置加压于被输送至发动机10的喷射器的燃料，例如示例喷射器66的燃料。尽管仅示出单个喷射器66，但是可将额外的喷射器提供至每个汽缸。应明白，燃料系统18可以是无回流燃料系统、回流燃料系统或者各种其他类型的燃料系统。产生于燃料箱20的蒸汽在被抽送至发动机进气系统23之前，可经导管31被引导至燃料蒸汽滤罐22。
[0029]燃料蒸汽滤罐22填充合适的吸附剂，用于暂时性捕集在燃料箱补给燃料操作中所产生的燃料蒸汽(包括汽化的碳氢化合物)，以及日间蒸汽。在一个示例中，所使用的吸附剂为活性炭。当满足抽送条件时，例如当滤罐饱和时，通过打开滤罐换气阀112，存储在燃料蒸汽滤罐22内的蒸汽可通过打开滤罐抽送阀112被抽送至发动机进气系统23。尽管仅示出单个滤罐22，应明白燃料系统18可包括任何数量的滤罐。
[0030]滤罐22包括出口 27，其用于在存储或者捕集来自燃料箱20中的燃料蒸汽时，将来自滤罐22的气体引导至大气。当经抽送管线28和抽送阀112抽送存储的燃料蒸汽至发动机进气系统23时，出口 27还可允许新鲜空气被抽吸至燃料蒸汽滤罐22。尽管所述示例示出出口 27与新鲜、未加热的空气连通，但是还可使用各种修改。出口 27可包括滤罐排出阀114，从而调节空气流和滤罐22与大气之间的蒸汽。滤罐排放阀可还被用于诊断程序。当被包括时，在燃料蒸汽存储操作(例如，在燃料箱补给燃料过程中，同时发动机未运转时)过程中，可打开排放阀，以便在通过滤罐后被除去燃料蒸汽的空气能够被推出至大气。同样地，在抽送操作中(例如，在滤罐再生，并且同时发动机正在运行时)，可以打开排放阀，从而允许新鲜空气流除去存储在滤罐内的燃料蒸汽。
[0031]如果车辆系统6是混合驱动车辆，其可具有减少的发动机操作时间，这是由于车辆在一些条件下由发动机系统8，以及在其他条件下由能量存储装置提供动力。尽管减少的发动机操作时间减少了车辆整体的碳排放，但它们还可导致不充分地抽送车辆排气控制系统的燃料蒸汽。为了解决所述问题，燃料箱隔离阀110可选择地被包括在导管31中，以便燃料箱20经阀门被联接至滤罐22。在正常发动机操作过程中，可保持隔离阀110关闭，从而限制涉及燃料箱20的滤罐22的日间或者“运行损失”蒸汽量。在补给燃料操作过程中、以及所选的抽送条件下，可以暂时性打开隔离阀110，例如一段持续时间，从而将来自燃料箱20的燃料蒸汽引导至滤罐22。通过在燃料箱压力高于阈值(例如，高于燃料箱的机械压力限制，超过该限制，燃料箱和其他燃料系统组件将带来机械损坏)时的抽送条件下打开阀门，补给燃料蒸汽可被释放至滤罐，并且燃料箱压力可被维持在压力限制以下。尽管所示的示例示出隔离阀110沿导管31放置，但是在可选实施例中，隔离阀可被安装在燃料箱20上。
[0032]一个或更多压力传感器120可被联接至燃料系统18，用于提供燃料系统压力估算。在一个示例中，燃料系统压力是燃料箱压力，其中压力传感器120是联接至燃料箱20的燃料箱压力传感器，其用于估算燃料箱压力或者真空水平。尽管所示示例示出压力传感器120联接于燃料箱和滤罐22之间，具体地在燃料箱和隔离阀110之间，但是在可选实施例中，压力传感器可被直接联接至燃料箱20。在又一个其他实施例中，第一压力传感器可被放置在隔离阀的上游(在隔离阀和滤罐之间)，而第二压力传感器被放置在隔离阀的下游(隔离阀和燃料箱之间)，从而提供阀门上的压力差值估算。
[0033]滤罐22所释放的燃料蒸汽，例如在抽送操作过程中，可经抽送管线28被弓I导至发动机进气歧管44。可通过联接于燃料蒸汽滤罐和发动机进气口之间的滤罐抽送阀112调整沿抽送管线28的蒸汽流。可以通过相关滤罐抽送阀电磁阀(未示出)的占空比确定由滤罐抽送阀释放的蒸汽量和速率。因此，可通过车辆动力传动控制模块(PCM)，例如控制器12响应于发动机工况确定滤罐换气阀电磁阀的工作循环，发动机工况包括例如发动机速度负荷条件、空气燃料比、滤te负荷等等。通过命令滤te换气阀关闭，控制器将隔尚发动机进气系统和燃料蒸汽恢复系统。可选滤罐止回阀(未示出)可被包括在抽送管线28中，从而防止进气歧管压力按抽送流的相反方向流动气体。因此，如果滤罐抽送阀控制未被准备定时，或者通过高的进气歧管压力，能够迫使滤罐换气阀本身打开，则止回阀是必要的。可以从MAP传感器118获得歧管绝对压力(MAP)或者歧管真空(Man Vac)的估算，其中MAP传感器118可被联接至进气歧管44，并且所述估算与控制器12通信。可选地，可以从可选发动机工况推断MAP，例如空气质量流(MAF)，如通过被联接至进气歧管的MAF传感器(未示出)测量的。
[0034]通过各种阀门和电磁阀的选择性调节，可通过控制器12在多种模式中操作燃料系统18。例如，可在燃料蒸汽存储模式(例如，在燃料箱补给燃料操作，发动机未运行时)中操作燃料系统，其中控制器12可打开隔离阀110但关闭滤罐换气阀(CPV)112，从而在防止燃料蒸汽被弓I导至进气歧管时将补给燃料蒸汽引导至滤罐22。
[0035]作为另一示例，可按补给燃料模式(例如，当车辆操作者要求燃料箱补给燃料时)操作燃料系统，其中控制器12可打开隔离阀110，同时维持滤罐换气阀112关闭，从而在允许在燃料被添加其中之前，为燃料箱减压。因此，在补给燃料操作过程中，可保持隔离阀110打开，从而允许补给燃料蒸汽被存储在滤罐内。在完成补给燃料后，可以关闭隔离阀。
[0036]作为另一个示例，可按滤罐抽送模式(例如，在获得排放污染控制装置起燃温度后并且发动机运行)操作燃料系统，其中控制器12可打开滤罐换气阀112，同时关闭隔离阀110。本文中，由运行的发动机的进气歧管所产生的真空可被用于抽吸新鲜空气通过出口 27以及通过燃料蒸汽滤罐22，从而抽送存储的燃料蒸汽至进气歧管44。在所述模式中，滤罐内被抽送的燃料蒸汽在发动机中燃烧。可以继续抽送直到滤罐内的被存储燃料蒸汽量低于阈值。在抽送过程中，已知的蒸汽量/浓度能够被用于确定存储在滤罐内的燃料蒸汽量，并且然后在抽送操作的后部分(当充分地抽送或放空滤罐时)，已知的蒸汽量/浓度能够被用于估算燃料蒸汽滤罐的负荷状态。例如，一个或更多氧气传感器(未示出)可被联接至滤罐22 (例如，滤罐的下游)，或者放置在发动机进气口和/或发动机排气口内，从而提供滤罐负荷(也就是，存储在滤罐内的燃料蒸汽量)的估算。基于滤罐负荷，并且进一步基于发动机工况，例如发动机速度负荷条件，可以确定抽送流速率。
[0037]控制器12可还经配置在燃料系统18上间断地执行泄漏检测程序，从而确认燃料系统未退化。因此，可执行泄漏检测程序，同时发动机打开(例如，在混合动力车辆操作的发动机模式中)或者发动机关闭(例如，在混合动力车辆操作的电池模式中)的情况下运行车辆。执行的泄漏测试可包括在燃料系统上施加正压一段时间(例如，直到到达目标燃料箱压力)，并且然后密封燃料系统，同时监控燃料箱压力的变化(例如，压力的变化速率或者最终压力值)。执行的泄漏测试可还包括在燃料系统上施加负压一段时间(例如，直到到达目标燃料箱压力)，并且然后密封燃料系统，同时监控燃料箱压力的变化(例如，压力的变化速率或者最终压力值)。
[0038]发动机系统8还包括真空泵32，其可用于将真空施加至滤罐22上，从而加压燃料系统18。具体地，可操作真空泵，从而将泵的真空引导至燃料系统18的滤罐22，以便将负压施加至燃料系统。因此，响应于施加负压后的燃料系统压力的变化指示燃料系统退化，其中所述负压在真空泵中产生。在一些实施例中，真空泵可被用于将正压施加至燃料系统。例如，真空泵所产生的排气可被引导至燃料系统18的滤罐22。这确保真空泵所产生的正压应用在燃料系统上。为了提供来自真空泵的正压或负压的应用，多个导管可将真空泵32联接至抽送管线28。例如，导管34可将真空泵32的第一出口联接至抽送管线28，从而将真空施加至燃料系统。然而，第二导管(未示出)可将真空泵的第二出口联接至抽送管线28，从而将真空泵排气引导至燃料系统。如果存在将真空泵联接至抽送管线28的多个导管，可选择性地经打开/关闭阀打开和关闭每个导管。
[0039]可经现有车辆电机操作真空泵32，以便节省车辆内的封装空间。例如，可经电机电操作发动机冷却风扇或者泵。图1示出示例性电机36。电机36可经离合器38被联接至真空泵。电机可还经轴43被联接至发动机冷却风扇41。当接合时，离合器38可驱动联接至真空泵32的轴40，以便允许真空泵产生真空。离合器38可经配置将电机36的功速率传输至真空泵32。电机36可驱动另一个合适的发动机组件，例如发动机冷却泵。
[0040]为了执行泄漏检测，在关机事件后，可以关闭滤罐换气阀112和滤罐排放阀114，并且可打开隔离阀110密封燃料系统。然后接合离合器38，从而将真空泵32联接至电机36。因为电机36可驱动冷却风扇或者泵，所以即使在关机事件后，可继续运行电机36，以确保充分冷却发动机。按这种方式，在不消耗额外能量以及没有车辆操作员检测泄漏测试正在发生的情况下真空泵32可以被运行。通过密封燃料系统和操作真空泵32，负压可被施加至燃料系统。
[0041]然后，在达到阈值燃料箱负压后，可关闭隔离阀，同时在压力传感器120处监控燃料箱压力增加。基于应用负压后的压力增加速率(或者真空衰减速率)和最终稳定的燃料箱压力，可以确定存在燃料系统泄漏。例如，响应于比阈值速率更快的真空衰减速率，可以确定泄漏，并且可以指示燃料系统退化。
[0042]应明白，基于在压力被用于泄漏测试后是否出现滤罐换气操作，并且进一步基于所施加的压力的性质，可以多种换气模式操作燃料系统。例如，如果在负压被用于负压泄漏测试后立即出现抽送操作，则控制器可以第一抽送模式操作燃料系统。此处，控制器可减少抽送的持续时间，从而补偿在泄漏测试中已从滤罐体中被抽送至发动机进气系统的燃料蒸汽。如果恰好在抽送之前，负压没被施加至燃料箱，控制器可以第二(例如，默认)抽送模式操作燃料系统，其中抽送流速率和持续时间基于滤罐负荷和发动机的工况。
[0043]返回至图1，车辆系统6可还包括控制系统14。示出控制系统14接收来自多个传感器16 (此处示出的各种示例)的信息，并且将控制信号发送至多个致动器81 (此处示出各种示例性致动器)。如一个示例，传感器16可包括位于排放控制装置上游的排气传感器126、温度传感器128、MAP传感器118以及压力传感器129。其他传感器，例如额外的压力、温度、空气/燃料比、以及成分传感器可被联接至车辆系统6内的各种位置。如另一个示例，致动器可包括燃料喷射器66、隔离阀110、抽送阀112、排放阀114、电机36、离合器38和节气门62。控制系统14可包括控制器12。控制器可从各种传感器中接受输入数据、处理输入数据、以及基于在其中编程的相应于一个或更多程序的指示或者代码响应于被处理的输入数据触发致动器。参考图2，本文示出示例控制程序。
[0044]图2示出使用真空泵执行泄漏检测测试的方法200。如上所述参考图1，可通过电动机(例如电机36)驱动真空泵(例如真空泵32)，其中电动机还驱动发动机冷却风扇或者冷却泵。可通过发动机控制系统，例如控制器12实施方法200。
[0045]在202处,本方法200包括确定发动机操作参数。发动机操作参数可包括发动机速度、负荷、燃料条件(例如，燃料箱内的燃料量、燃料系统是否处于抽送模式等等)、以及距离前一次执行泄漏检测测试的时间。在204处，确定是否指示泄漏测试。可周期性执行泄漏测试，例如每100英里驱动。此外，可仅在某些条件下执行泄漏测试。例如，泄漏测试可仅在发动机关闭、发动机温度低于阈值、燃料系统处于标准、非抽送模式等等条件下执行。如果未指示泄漏测试，方法200返回。
[0046]如果指示泄漏测试，例如如果距离执行前一次测试，花费了车辆行驶的阈值时间或者阈值距离量，则方法200前进至206，从而确定发动机是否运行。在一些实施例中，如果发动机打开或者关闭，可执行泄漏测试。然而，在其他实施例中，仅在发动机关闭条件下可执行泄漏测试，从而降低由多于发动机热、燃料晃动等导致的测试噪音。如果未运行发动机，方法200前进至208，从而开始发动机动力总成控制模式(PCM)以及启动电动机。然后方法200前进至214，如下将做出解释。
[0047]如果运行发动机，方法200前进至210等待直到检测关机事件。如较早说明的，等待直到发动机关闭，可降低测试噪音，增加泄漏检测测试的准确性。然而，在一些实施例中，当发动机运行时可执行泄漏测试。在212处，确定是否已检测关机事件。如果未检测到，方法200循环返回至210，继续等待直到关机事件。
[0048]如果检测关机事件，方法200前进至214，从而接合电动机上的离合器，从而启动真空泵。恰好在发动机关闭后，电动机将继续操作，以便驱动冷却风扇或者冷却泵，从而确保充分的发动机冷却。因此，关机事件后，运行电动机。如果未运行发动机，例如如果发动机温度不够暖来保证操作冷却风扇或者泵，可以启动电机以便执行泄漏测试。离合器接合与发动机温度协调，如216处所指示的。例如，一旦发动机温度到达阈值温度时，可接合离合器，从而防止在发动机暖机后可会出现的燃料系统压力上升。如果发动机温度低至足以触发电机停用，电机可继续操作驱动真空泵，如218处所示。
[0049]在220处，真空(例如，负压)被施加至密封的燃料系统。在启动真空泵之前通过关闭将燃料系统联接至大气的一个或更多阀，例如抽送阀112和排放阀114，可密封燃料系统。通过运行真空泵可应用真空，如上所述，真空泵经导管联接至燃料系统(例如，经抽送管线28)。在222处，在达到燃料系统内的阈值压力后，为离合器断开接合，以停用真空泵。燃料系统内的阈值压力可以是完全不同于起动压力的合适压力，以在压力返回至起动压力时允许监控燃料压力变化。例如，阈值压力可大于起动压力10%、大于50%、大于100%、或者其他合适的量。
[0050]在224处，可监控燃料系统压力。在一个示例中，燃料系统压力是由压力传感器所估算的燃料箱压力，其中压力传感器联接于燃料系统的燃料箱和滤罐之间。监控燃料系统压力可包括在施加负压后，监控燃料箱压力变化速率和/或监控稳定的燃料箱压力。
[0051]因此，在隔离燃料系统后，燃料系统压力(此处，燃料箱压力)被期望以定义的速率(基于参考孔尺寸)平衡返回至与大气压力。如果出现泄漏，被监控燃料箱压力预计将以更快速率到达大气压力。
[0052]因此，可以确定在施加负压后的燃料箱压力的变化速率，并且将其与阈值速率比较。如果燃料系统压力衰减速率大于阈值速率(也就是，如果在施加负压后，燃料箱压力的变化速率快于阈值速率)，则在226处，可以确定燃料系统退化。如本文所使用的，变化速率可以是燃料箱(负压)压力的绝对变化速率。通过设定诊断代码(例如，通过设定故障指示灯)，可以指示燃料系统退化。基于燃料系统压力的绝对变化速率和阈值速率之间的差值，可以确定泄漏的孔口尺寸。具体地，随差值的增加，可以指示较大的泄漏孔口尺寸。经比较，如果燃料系统压力衰减速率小于阈值速率(也就是，如果在施加负压后，燃料箱压力的变化速率慢于阈值速率)，可以(基于负压泄漏测试)确定无燃料系统退化。以下参考图4，呈现关于基于压力变化检测泄漏的其他细节。
[0053]如果检测燃料系统退化，控制器可采取默认操作，例如通过点亮故障指示灯、在后来的发动机服务中设置诊断代码、和/或调节发动机操作参数来通知车辆的操作者。例如，如果检测燃料系统泄漏，可能更频繁地执行燃料蒸汽被抽送至发动机。
[0054]因此，图2提供这样的方法200，该方法基于压力被施加至密封的燃料系统后燃料系统压力变化检测燃料系统退化。可通过由电动机驱动的真空泵施加压力，其中电动机可还驱动发动机冷却风扇或者冷却泵。这样做时，可免除用于真空泵的独立电机，从而减少了用于真空泵的发动机装配空间。此外，如果在已运行冷却风扇或者泵的条件下，执行泄漏测试，可以降低运行电机专用于测试泄漏的额外能量。
[0055]现在转向图3，绘图300图示说明根据图2所示方法实施的泄漏测试前以及过程中的各种发动机操作参数。具体地，示出发动机温度、电动机操作、离合器接合(驱动真空泵)、以及发动机速度。对于每个操作参数，沿水平轴示出时间，沿垂直轴示出代表操作参数的数值。
[0056]时间tl前，以相对冷的温度运行发动机，例如发动机起动后，如曲线302所指示。结果，未运行电动机(曲线304所示)，因为冷却风扇或者泵未被运行用以冷却发动机。另外，电机上的真空泵离合器未接合(如曲线396所示)，并且发动机运行，由曲线308所示的正的非怠速发动机速度所证明。[0057]时间tl处，发动机温度充分达到触发电机启动的温度。然而，离合器保持断开接合。时间t2处，发动机关闭，发动机速度下降至零。首先，发动机温度仍高于阈值温度，其中通过冷却风扇或者泵冷却发动机。该温度还高于开始泄漏检测测试的阈值温度，所以离合器保持断开接合。
[0058]时间t3处，发动机温度下降至泄漏检测阈值温度以下，并且离合器接合。发动机温度仍相对暖，电机保持被启动，并且能够驱动真空泵。时间t3后，可建立燃料系统中的负压直到达到阈值压力。时间t4处，离合器被断开接合，以停止真空应用，并且然后监控燃料系统压力确定是否出现燃料系统退化。此外，如图3所示，这将与降低至足以停用电动机的温度的发动机温度一致，从而停用电动机，因为不再指示发动机冷却。
[0059]图4是这样的绘图400，其示出在泄漏测试，例如图2方法所示测试中，在施加负压后燃料系统的压力变化。沿水平轴示出时间，沿垂直轴示出压力。在垂直轴的顶部用虚线示出大气压力。
[0060]如曲线402所示，当将负压施加至密封燃料系统时，系统压力减小。一旦在时间tl处达到系统的阈值压力，例如通过使将电动机联接至真空泵的离合器断开接合，可停止压力施加。一旦中止压力施加，压力将缓慢上升至大气压力。不包括泄漏的非退化燃料系统可具有曲线404所示的压力上升速率。然而，如果燃料系统退化，出现泄漏，压力增加快于无泄漏的情况。基于压力变化速率，可以确定泄漏的孔口尺寸。例如，曲线406示出具有第一、较小号泄漏孔的燃料系统，因此压力变化速率大于曲线404所示的速率，但是小于由曲线408所示的具有第二、较大号泄漏孔的燃料系统的变化速率。
[0061 ] 发动机控制系统可具有这样的图谱，例如，其对应于所施加压力(曲线402所示)速率、无泄漏情况下预期的压力变化速率(曲线404所示)、以及已知尺寸泄漏情况下预期的压力变化速率，其通过曲线406示出。具有已知泄漏尺寸的系统的压力变化曲线可代表泄漏孔尺寸，其允许足够小，因此大于已知泄漏孔尺寸的速率可触发燃料系统退化的指示。此夕卜，曲线402所示的被施加压力的变化速率还可指示退化的燃料系统。例如，如果燃料系统未达到阈值压力，可指示泄漏。
[0062]应明白，因为能够有各种变体，所以本文所述配置和方法实质上是示例性的，并且这些具体的实施例不应被视作具有限制意义。例如，上述技术能够被应用于V-6、1-4、1-6、V-12，相对于4，和其他发动机类型。本公开的主题事项包括本文所公开的各种系统和配置的所有新颖和非明显组合和子组合、以及其他特征、功能、和/或特性。
[0063]下列权利要求特别指出被视为是新颖和非明显的确认组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”元件或“第一元件”或其中的等效物。此类权利要求应理解成包括一个或更多此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多此类元件。本公开特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合，可由本发明权利要求修正或经过在此或相关申请中所呈现的新权利要求加以要求。此类权利要求，无论比原始权利要求范围要宽、窄、等同、或不同，仍被视作包括于本发明主题事项内。
【权利要求】
1.一种方法，其包含: 通过车辆内的电动机驱动冷却风扇；并且 在选择条件下，还使用所述电动机通过离合器驱动真空泵。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择条件包含在所述车辆的燃料系统上执行燃料系统泄漏检测测试。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述选择条件还包含在关机事件后，其中所述冷却风扇仍由所述电动机驱动。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述选择条件还包含所述车辆发动机温度低于阈值。
5.根据权利要求2所述的方法，其中执行所述燃料系统泄漏检测测试包含通过所述真空泵将真空施加至所述燃料系统，并且响应于所述施加真空后的燃料系统压力变化指示燃料系统泄漏。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述离合器接合以驱动所述真空泵，从而将压力施加至所述燃料系统。
7.根据权利要求5所述的方法，还包含一旦达到阈值燃料系统压力就使所述离合器断开接合，从而停用所述真空泵。
8.一种用于具有燃料系统的发动机的方法，其包含: 在发动机关闭条件下，将真空施加至具有真空泵的所述燃料系统，其中所述真空泵经电动风扇电机运行；以及 在通过所述真空泵施加阈值水平的真空后，响应于燃料系统变化指示燃料系统退化。
9.根据权利要求8所述的方法，其中将真空施加至具有经所述电动风扇电机运行的所述真空泵的所述燃料系统还包含接合联接至所述电机的离合器，以便驱动联接至所述真空泵的轴。
10.根据权利要求8所述的方法，其中响应于燃料系统压力变化指示燃料系统退化包括基于所述燃料系统压力的绝对变化速率高于阈值速率，指示燃料系统泄漏。
【文档编号】F01P5/04GK103711615SQ201310454777
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2012年10月2日
【发明者】R·R·珍特, A·M·杜达尔 申请人:福特环球技术公司