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用于借助于噴射軌的強(qiáng)制冷卻限制發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的噴射器的燃料泄漏的方法與流程

文檔序號(hào):12835377閱讀:193來源:國知局
用于借助于噴射軌的強(qiáng)制冷卻限制發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的噴射器的燃料泄漏的方法與流程

本發(fā)明涉及一種用于限制機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器的燃料泄漏的方法。



背景技術(shù):

這優(yōu)選地適于發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止并且機(jī)動(dòng)車點(diǎn)火線路已經(jīng)被切斷的情形,并且因此不適于發(fā)動(dòng)機(jī)將在短期內(nèi)重新啟動(dòng)的情形,例如由發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)啟停系統(tǒng)所施加的停止的情況,這樣的短期停止不必然地適合于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。

在本發(fā)明的背景下,機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)優(yōu)選地是汽油發(fā)動(dòng)機(jī),但這不是限制性的。

對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸或每個(gè)氣缸,噴射器被提供,噴射器通過在操作期間被加壓的噴射軌供應(yīng)燃料。當(dāng)車輛的點(diǎn)火線路已經(jīng)被切斷時(shí),噴射軌在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后仍然被加壓一段時(shí)間,這導(dǎo)致通過噴射器的燃料泄漏。

常規(guī)地,內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射系統(tǒng)包括:一個(gè)或多個(gè)噴射器,被稱為低壓線路的燃料供應(yīng)線路,以及被稱為中壓或高壓線路的具有高壓泵的噴射線路,該噴射線路通向噴射軌,該噴射軌為一個(gè)或多個(gè)噴射器供應(yīng)燃料并且將燃料分配該一個(gè)或多個(gè)噴射器。該系統(tǒng)還包括用于未使用的燃料的返回線路。低壓線路可以包括燃料過濾器并且向上游連接至燃料箱。

當(dāng)通過轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)火鑰匙而關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓線路中的燃料的壓力經(jīng)由排出閥而釋放。該壓降也可以經(jīng)由高壓泵的內(nèi)部泄漏實(shí)現(xiàn),以及在一個(gè)或多個(gè)噴射器的構(gòu)造允許時(shí)經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)噴射器的內(nèi)部泄漏實(shí)現(xiàn),以及經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)噴射器的外部泄漏實(shí)現(xiàn)。

因此,當(dāng)系統(tǒng)在每個(gè)噴射器中不具有排出閥或內(nèi)部泄漏時(shí),噴射軌中的壓降僅僅與泵的內(nèi)部泄漏以及每個(gè)噴射器向發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的外部泄漏相關(guān)。壓力降低的時(shí)間取決于特性變化很大,并且可能非常長(zhǎng),長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)。每個(gè)噴射器的外部泄漏隨壓力變化,并且因此在發(fā)動(dòng)機(jī)停止的時(shí)間內(nèi)變化,直至其在壓力下降至大氣壓力時(shí)完全消失。來自噴射器向發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的這些外部泄漏的積聚燃料(在進(jìn)口閥或者排氣閥打開時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室本身直接連接至大氣)在發(fā)動(dòng)機(jī)下次啟動(dòng)時(shí)通過未燃燒的碳?xì)浠衔锂a(chǎn)生污染物。

這在圖1中針對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)示出。當(dāng)車輛已經(jīng)停止時(shí),軌中的壓力為200巴,并且隨著時(shí)間的推移逐漸地下降并在40分鐘之后回到接近大氣壓力。假定對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻每一分鐘損失近似1μl的燃料,那么如果壓力在40分鐘之后回到大氣壓力,則這使得每個(gè)噴射器的損失為40μl,這并不是微不足道的量。

文獻(xiàn)wo-a-2012/072607描述了一種用于估計(jì)在機(jī)動(dòng)車的停止時(shí)間段從噴射器流出的泄漏的燃料的量的方法。該方法包括由下述內(nèi)容組成的步驟:測(cè)量第一啟動(dòng)指標(biāo);確定在第一啟動(dòng)期間噴射的燃料的第一量;測(cè)量第二啟動(dòng)指標(biāo);確定在第二啟動(dòng)期間噴射的燃料的第二量;以及基于測(cè)得的第一啟動(dòng)指標(biāo)、噴射的燃料的第一確定量、測(cè)得的第二啟動(dòng)指標(biāo)以及噴射的燃料的第二確定量來估計(jì)燃料的量。

然而,盡管該文獻(xiàn)認(rèn)知到在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的燃料泄漏問題,但并未給出用于減少該泄漏的方案,該文獻(xiàn)中描述的方法僅用于估計(jì)燃料泄漏量。

文獻(xiàn)fr-a-3014492描述了一種用于調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)中的燃料溫度的方法,該噴射系統(tǒng)包括與連接至高壓噴射線路的噴射軌相關(guān)聯(lián)的噴射器,燃料的冷卻和加熱均可以在該高壓噴射線路中進(jìn)行。作為替代方案或除了通過存在于機(jī)動(dòng)車中的空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)一步冷卻之外,燃料被冷卻,該空調(diào)系統(tǒng)具有至少部分地環(huán)繞低壓燃料線路的支路管道。

該文獻(xiàn)中描述的調(diào)節(jié)方法不涉及在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的時(shí)間段期間的噴射器的泄漏問題,并且因此沒有提供對(duì)這樣的問題的解決方案。此外,盡管冷卻發(fā)生在噴射線路的低壓部分上,但這對(duì)高壓部分沒有影響并且因此不會(huì)用于減少泄漏。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所基于的問題是:在發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止并且保持長(zhǎng)期停止、該機(jī)動(dòng)車的點(diǎn)火線路已經(jīng)被切斷時(shí)減小機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射器的泄漏。

為此,本發(fā)明涉及一種用于限制機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)中的至少一個(gè)噴射器的燃料泄漏的方法,該發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且機(jī)動(dòng)車點(diǎn)火線路被切斷,所述至少一個(gè)噴射器經(jīng)由在操作期間被加壓的燃料導(dǎo)軌被供應(yīng)燃料,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止并且點(diǎn)火線路被切斷時(shí),該加壓持續(xù)一端時(shí)期,從而導(dǎo)致噴射器的燃料泄漏,其特征在于,在發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且機(jī)動(dòng)車點(diǎn)火線路被切斷之后,噴射軌經(jīng)受足以使軌溫降低的強(qiáng)制冷卻,該強(qiáng)制冷卻持續(xù)進(jìn)行直至軌中的壓力接近大氣壓力。

當(dāng)使溫度降低時(shí),該技術(shù)效果還用于使軌中的壓力機(jī)械地降低。因此,不存在或者幾乎不存在通過一個(gè)或多個(gè)噴射器的燃料的進(jìn)一步泄漏。溫度是比壓力更易于監(jiān)測(cè)的參數(shù)。使溫度降低直至壓力達(dá)到大氣壓力使必要的,并且在該情況下,不存在通過一個(gè)或多個(gè)噴射器的進(jìn)一步泄漏。

本發(fā)明允許降低或消除由于通過噴射器的外部泄漏而損失的燃料量引起的碳?xì)浠衔锏呐欧?,這代表有效的防污染措施以及經(jīng)濟(jì)收益。

有利地,在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的噴射軌中的主要(prevailing)溫度被估計(jì)或測(cè)量,并且當(dāng)噴射軌的這個(gè)被測(cè)量或估計(jì)的溫度明顯高于環(huán)境溫度時(shí),強(qiáng)制冷卻由朝向噴射軌的近似處于環(huán)境溫度下的空氣通風(fēng)組成,或者當(dāng)噴射軌的這個(gè)被測(cè)量或估計(jì)的溫度不明顯高于環(huán)境溫度時(shí),強(qiáng)制冷卻由在噴射軌和制冷流體之間的熱交換組成,當(dāng)機(jī)動(dòng)車中存在冷卻回路時(shí)制冷流體源自該冷卻回路,在適當(dāng)?shù)那闆r下,由熱交換組成的強(qiáng)制冷卻與由空氣通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻組合。

當(dāng)噴射軌的被估計(jì)或測(cè)量的溫度明顯高于環(huán)境溫度時(shí),可以通過向噴射軌進(jìn)行外部空氣通風(fēng)來進(jìn)行冷卻。當(dāng)噴射軌的被測(cè)量或估計(jì)的溫度與環(huán)境溫度幾乎相等時(shí),就較少是或不再是上面的情況了,在這種相等的情況下,空氣通風(fēng)具有很小的作用。在這種相等的情況下,高度有利地是向噴射軌傳遞源自冷卻回路的制冷流體(有利地通過機(jī)動(dòng)車的駕駛室的空調(diào)系統(tǒng))。

當(dāng)機(jī)動(dòng)車中不存在冷卻回路時(shí),僅通過空氣通風(fēng)來進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。

有利地,當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后估計(jì)噴射軌中的主要溫度時(shí),從發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后在車輛的內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)中循環(huán)的冷卻流體的溫度來估計(jì)噴射軌的溫度。這代表噴射軌溫度的良好近似。此外,在任何情況下冷卻流體的溫度已經(jīng)獨(dú)立于本方法的實(shí)施而由傳感器測(cè)量,這允許使用機(jī)動(dòng)車中已經(jīng)存在的機(jī)構(gòu)來實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法,并且因此構(gòu)成機(jī)構(gòu)的節(jié)約。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的燃料壓力變化的溫度被預(yù)定,并且

●在發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且點(diǎn)火線路被切斷之后,當(dāng)在給定時(shí)刻的噴射軌的被測(cè)量或估計(jì)的溫度與環(huán)境溫度之間的差值大于隨著停止時(shí)的燃料壓力變化的該預(yù)定溫度時(shí),通過朝向冷卻軌的近似處于環(huán)境溫度下的空氣通風(fēng)來執(zhí)行強(qiáng)制冷卻,然而

●當(dāng)在該給定時(shí)刻的噴射軌的被測(cè)量或估計(jì)的溫度與環(huán)境溫度之間的差值小于隨著停止時(shí)的燃料壓力變化的該預(yù)定溫度時(shí),在存在冷卻回路的情況下通過源自冷卻回路的制冷流體來執(zhí)行強(qiáng)制冷卻。

這個(gè)特性由下述內(nèi)容組成:評(píng)估待從發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止時(shí)的燃料的壓力中獲得的溫降,以便確定哪個(gè)冷卻機(jī)構(gòu)將適于使軌中的壓力降低。因此,將溫度差(該溫度差是在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)燃料或軌的溫度和環(huán)境溫度之間的差值)與取決于發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的剩余壓力的預(yù)定溫度值進(jìn)行比較,從而決定待激活的冷卻的類型。

例如,如果評(píng)估出軌壓在每度溫度下的降低為10巴左右,特別地取決于所使用的燃料和導(dǎo)軌的體積,則這個(gè)關(guān)系構(gòu)成預(yù)定溫度,該預(yù)定溫度隨著發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的燃料壓力變化。

在該示例中,如果被測(cè)量或估計(jì)的導(dǎo)軌的溫度處于80℃左右,而環(huán)境溫度為25℃左右,則噴射軌的被測(cè)量或估計(jì)的溫度和環(huán)境溫度之間的差值為55℃。利用上面定義的關(guān)系,在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的50巴左右的殘余軌壓將需要5℃的溫度降低以用于使軌壓下降至大氣壓力。因此發(fā)現(xiàn)的是55℃大于降低壓力所需要的5℃。因此,由近似處于環(huán)境溫度下的空氣通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻是足夠的。

在另一示例中,如果被測(cè)量或估計(jì)的軌溫為50℃左右,而環(huán)境溫度為35℃左右,則噴射軌的被測(cè)量或估計(jì)的溫度和環(huán)境溫度之間的差值為15℃。利用上面定義的關(guān)系,在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的250巴左右的殘余軌壓將需要使軌冷卻達(dá)25℃。因此發(fā)現(xiàn)的是15℃低于使壓力降低所需的25℃;因此,由制冷流體產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻是必須的,在這里,該制冷流體可以源自駕駛室的冷卻回路(當(dāng)存在這樣的冷卻回路時(shí))。

在發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且點(diǎn)火線路被切斷之后,當(dāng)在給定時(shí)刻的噴射軌的溫度和環(huán)境溫度之間的差值大于隨著停止時(shí)的燃料壓力變化的預(yù)定溫度時(shí),這意味著在噴射軌的溫度和環(huán)境溫度之間存在很大的差值,并且因此由基本上處于環(huán)境溫度下的空氣產(chǎn)生的通風(fēng)可以有效地用于實(shí)現(xiàn)冷卻。這不是噴射軌的溫度接近環(huán)境溫度時(shí)的情況,并且在接近的情況下,由制冷流體產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻具有更好的結(jié)果。

有利地,用于使冷卻停止的閾值壓力被預(yù)定,并且在發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且點(diǎn)火線路被切斷之后,當(dāng)在給定時(shí)刻的軌壓和大氣壓力之間的壓力差小于或等于使冷卻停止的閾值壓力時(shí),強(qiáng)制冷卻停止。

當(dāng)車輛停止時(shí),開始強(qiáng)制冷卻會(huì)對(duì)存在于車輛中的一個(gè)或多個(gè)蓄電池施加重的負(fù)載。因此,對(duì)于強(qiáng)制冷卻而言,充分有效以便使得溫度快速下降是適合的,但相反地,該強(qiáng)制冷卻應(yīng)該在時(shí)間上受到限制以便不會(huì)使一個(gè)或多個(gè)蓄電池過度放電。

有利地,第一最大冷卻時(shí)間和第二最大冷卻時(shí)間被限定,該第一最大冷卻時(shí)間與由空氣通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻相關(guān)聯(lián),該第二最大冷卻時(shí)間與由制冷流體產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻相關(guān)聯(lián),并且如果從冷卻開始計(jì)數(shù)至給定時(shí)刻的有效強(qiáng)制冷卻時(shí)間大于第一最大冷卻時(shí)間或第二最大冷卻時(shí)間,則相應(yīng)地使由空氣通風(fēng)或制冷流體產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻停止。在強(qiáng)制冷卻期間,執(zhí)行冷卻時(shí)間的增加。這允許對(duì)冷卻時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。

這樣的測(cè)量允許由空氣通風(fēng)或制冷流體產(chǎn)生的冷卻在已經(jīng)達(dá)到最大冷卻時(shí)間時(shí)停止。實(shí)際上,對(duì)于噴射軌的壓力的降低,超出該最大冷卻時(shí)間的強(qiáng)制冷卻的延長(zhǎng)不被認(rèn)為是絕對(duì)必要的,同時(shí)還使機(jī)動(dòng)車的車載電力資源(諸如,一個(gè)或多個(gè)蓄電池)過載。對(duì)于第一和第二最大冷卻時(shí)間可以限定不同的時(shí)間,因?yàn)閷?duì)于這兩種強(qiáng)制冷卻類型而言,隨著時(shí)間變化的能量消耗可能不同。

有利地,本方法由車輛的車載計(jì)算機(jī)控制,在車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且點(diǎn)火線路切斷時(shí)該計(jì)算機(jī)保持操作以便監(jiān)控強(qiáng)制冷卻,該計(jì)算機(jī)保持操作直至強(qiáng)制冷卻終止。已知的是,即使在通過移除點(diǎn)火鑰匙而使車輛中的點(diǎn)火線路被切斷時(shí)也使機(jī)動(dòng)車中的車載計(jì)算機(jī)操作。必須在下述情況下實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止了可能長(zhǎng)期的停止時(shí)間時(shí)精確地執(zhí)行該方法,并且不在由發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)啟停系統(tǒng)產(chǎn)生的自動(dòng)停止時(shí)執(zhí)行。

本發(fā)明還涉及一種機(jī)動(dòng)車,該機(jī)動(dòng)車包括:動(dòng)力單元,該動(dòng)力單元包括具有至少一個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī);噴射器,該噴射器與氣缸相關(guān)聯(lián)以用于向所述至少一個(gè)氣缸供應(yīng)燃料,燃料通過在操作期間被加壓的噴射軌被傳遞至噴射器,其特征在于,當(dāng)車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且點(diǎn)火線路被切斷時(shí),噴射軌經(jīng)受由第一冷卻機(jī)構(gòu)和/或第二冷卻機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻,該第一冷卻機(jī)構(gòu)包括用于朝向噴射軌的空氣通風(fēng)的一個(gè)或多個(gè)管道,該第二冷卻機(jī)構(gòu)包括用于朝向噴射軌的制冷流體循環(huán)的支路,強(qiáng)制冷卻由機(jī)動(dòng)車的車載計(jì)算機(jī)控制并且根據(jù)這樣的方法操作。

因此,使用已經(jīng)存在于機(jī)動(dòng)車中的冷卻機(jī)構(gòu)以用于該強(qiáng)制冷卻。僅僅需要為通風(fēng)空氣或制冷流體提供支路。因此,本發(fā)明的實(shí)施不需要進(jìn)行許多特定且昂貴的改變。

有利地,機(jī)動(dòng)車配備有機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件,該機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件裝配有一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇以用于使在內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)中循環(huán)的流體冷卻,第一冷卻機(jī)構(gòu)的空氣通風(fēng)管道中的一個(gè)或多個(gè)朝向噴射軌引導(dǎo)來自機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇的空氣,一個(gè)或多個(gè)空氣通風(fēng)管道裝配有通道閥,該通道閥關(guān)閉或打開管道中的空氣循環(huán),該通道閥由計(jì)算機(jī)控制。

有利地,該機(jī)動(dòng)車配備有使用制冷流體的駕駛室空調(diào)系統(tǒng),源自該系統(tǒng)的至少一個(gè)支路從該系統(tǒng)中取得制冷流體以用于使噴射軌冷卻,所述至少一個(gè)支路包括由計(jì)算機(jī)控制的通道閥。

附圖說明

通過閱讀下面的詳細(xì)描述以及通過附圖,本發(fā)明的其它特點(diǎn)、目標(biāo)及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯,附圖僅僅作為非限制性示例給出,并且在附圖中:

-圖1是圖示了內(nèi)燃機(jī)的噴射軌中的壓力隨著發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后開始的時(shí)間的下降的曲線的圖解表示,該降低是在沒有實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的用于通過噴射軌的強(qiáng)制冷卻來限制泄漏的方法的情況下得到的;

-圖2是分別用于噴射軌中的溫度和壓力的兩條曲線的圖解表示,其圖示了溫度和壓力隨著發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的時(shí)間的降低,根據(jù)本發(fā)明的方法沒有被實(shí)施;

-圖3是圖2中的兩條曲線的最劇烈降低的部分的放大圖,其中,對(duì)這兩條曲線進(jìn)行了疊加,這個(gè)部分的起始稍早于下降的開始,該圖中的時(shí)間刻度相對(duì)于圖2中的時(shí)間刻度被放大;

-圖4是分別用于噴射軌中的溫度和壓力的兩條曲線的圖解表示,其圖示了在緊接著發(fā)動(dòng)機(jī)的停止的時(shí)間段中的溫度和壓力隨著時(shí)間的增加,在實(shí)際情況中與圖2中所示的曲線不同,溫度和壓力的增加是由于發(fā)動(dòng)機(jī)在停止時(shí)的熱慣性,發(fā)動(dòng)機(jī)在自身逐漸冷卻的同時(shí)繼續(xù)加熱噴射軌,根據(jù)本發(fā)明的方法沒有被實(shí)施;

-圖5圖示了用于限制機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射器的泄漏的方法的流程圖,該方法遵從本發(fā)明并且涉及一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng);

-圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖,其對(duì)圖5中的流程圖進(jìn)行補(bǔ)充并且特別地示出了用于強(qiáng)制冷卻的停止的連續(xù)條件。

具體實(shí)施方式

圖2和圖3分別示出了噴射軌中的溫度trail和壓力pcarb的曲線,其圖示了在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的數(shù)小時(shí)內(nèi)測(cè)量的溫度和壓力隨著時(shí)間t的減小。在圖2和圖3中,如在圖4中一樣,在左手側(cè)上的縱坐標(biāo)上的刻度是以℃為單位的溫度t,并且在右手側(cè)上的刻度是以百帕(hectopascals)為單位的壓力p。

在圖3中,對(duì)于溫度t和壓力p的較大降低的區(qū)域,溫度trail和壓力pcarb的兩條曲線被疊加以用于更好地比較它們的降低。作為噴射軌中的現(xiàn)有壓力的燃料壓力pcarb和噴射軌的溫度trail被比較,該溫度被測(cè)量或者被估計(jì)。

圖3示出的是,燃料壓力pcarb(該燃料壓力可以被當(dāng)作為噴射軌中的壓力)比噴射軌的溫度trail降低得更快,但兩者同時(shí)地降低。從這能夠推斷出的是,從發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)開始,軌溫trail的變化與噴射軌中的燃料壓力pcarb的變化近似一致(intheorderof1)。

例如,對(duì)于25℃的環(huán)境或大氣溫度,噴射軌的溫度trail花費(fèi)約3小時(shí)10分鐘來達(dá)到該環(huán)境溫度,然而,表示噴射軌中的壓力的燃料壓力pcarb花費(fèi)約3小時(shí)2分鐘以便正?;?。

圖4(使用與圖2和圖3相同的參照)分別示出了噴射軌中的溫度和壓力的兩條曲線,其圖示了在緊接著發(fā)動(dòng)機(jī)的停止的時(shí)間段中溫度和壓力隨著時(shí)間的增加。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí),噴射軌的溫度trail為約25℃,這基本上相當(dāng)于可能的環(huán)境溫度,隨后在車輛的運(yùn)行期間軌基本上沒有被加熱。表示軌壓的燃料壓力pcarb為16000百帕。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)的熱慣性,所以發(fā)動(dòng)機(jī)在停止時(shí)是溫暖的并且逐漸地冷卻,至少在發(fā)動(dòng)機(jī)的停止之后的一個(gè)多小時(shí)的期間,噴射軌的溫度trail和燃料壓力pcarb保持在其水平并且甚至可感知地稍微增加。因此,在圖4中,在剛剛停止時(shí)的時(shí)段開始時(shí)的短暫降低之后,噴射軌的溫度trail上升至28℃,并且軌壓pcarb返回至16000百帕。

假定在發(fā)動(dòng)機(jī)中具有至少一個(gè)燃料噴射器的機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造由在操作期間被加壓的噴射軌來供應(yīng)燃料,則噴射軌的加壓pcarb(在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止并且點(diǎn)火線路已經(jīng)被切斷時(shí)該加壓持續(xù)一段時(shí)間)導(dǎo)致通過噴射器的燃料泄漏,如已經(jīng)關(guān)于圖1至圖4所描述的。

為了解決該問題,參照所有附圖,本發(fā)明提出一種方法,該方法用于通過使一個(gè)噴射器的噴射軌或多個(gè)噴射器共有的噴射軌經(jīng)受強(qiáng)制冷卻而限制至少一個(gè)噴射器的燃料泄漏。該冷卻是在發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且機(jī)動(dòng)車的點(diǎn)火線路被切斷之后,并且足以使軌溫trail以及因此軌壓pcarb快速地降低。強(qiáng)制冷卻持續(xù)進(jìn)行直到軌壓接近大氣壓力,這保證了通過一個(gè)或多個(gè)噴射器的燃料泄漏的終止。

圖5圖示了用于限制機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射器的泄漏的方法的流程圖,該方法是本發(fā)明的實(shí)施例的方法并且包括一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)制冷卻過程。

在下面的文本中,在任意問題的輸出處的字母o表示對(duì)該問題的回答是肯定的,并且在任意問題的輸出處的字母n意味著對(duì)該問題的回答是否定的。這也適用于圖6。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止(arr_mot)時(shí)(該停止是通過轉(zhuǎn)動(dòng)和移除點(diǎn)火鑰匙而切斷車輛中的電源來實(shí)現(xiàn),因此該停止與發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)啟停系統(tǒng)引起的停止不同),提出問題以便確定是否已經(jīng)獲得軌溫trail,該問題由acq_trail表示。

該軌溫trail可以被測(cè)量或者被估計(jì)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí),軌和軌包含的燃料的溫度trail將趨于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度,能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體的溫度估計(jì)出發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。因此,可從發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的冷卻流體的溫度tco_stop估計(jì)出停止之后的軌溫trail_stop。

當(dāng)行駛時(shí),軌溫trail低于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。然而,當(dāng)車輛已經(jīng)停止并且發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)關(guān)閉時(shí),這兩個(gè)溫度趨于相等,軌溫trail增加并且朝向發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度變化,發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度降低。

如果對(duì)問題acq_trail的回答是肯定的(由問題acq_trail的輸出o表示),則獲得在車輛停止并且點(diǎn)火被切斷時(shí)的主要軌溫(由trail_stop表示)。然后計(jì)算出在車輛停止時(shí)的軌溫trail_stop和環(huán)境溫度tamb(即,外部溫度)之間的溫度差delta_t1。

如果對(duì)該問題acq_trail的回答是否定的(由問題acq_trail的輸出n表示),則假定停止時(shí)的軌溫是停止并且點(diǎn)火線路被切斷時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體的溫度tco_stop。

然后將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體的該溫度具體地當(dāng)作車輛停止時(shí)的冷卻流體的溫度tco_stop。然后詢問與之前的問題類似的問題,用車輛停止時(shí)的冷卻流體的溫度tco_stop來代替車輛停止時(shí)的軌溫trail_stop,從而計(jì)算在車輛停止時(shí)的冷卻流體的溫度tco_stop和環(huán)境溫度tamb之間的另一溫度差delta_t’1。

替代地,也可以通過測(cè)量軌中的燃料溫度來模擬噴射軌的溫度。

在所有情況下,根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,可以被預(yù)定為在隨著發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的燃料壓力變化的溫度tpcarb_stop被預(yù)定。然后提出問題以便確定溫度差delta_t1或delta_t’1是否大于隨著停止時(shí)的燃料壓力變化的預(yù)定溫度tpcarb_stop,即:

delta_t’1或delta_t1>tpcarb_stop

delta_t’1或delta_t1>tpcarb_stop這兩個(gè)問題被交替地而不是同時(shí)地進(jìn)行詢問,表示替代方案的溫度差delta_t’1考慮到停止時(shí)的冷卻流體的溫度tco_stop,代替當(dāng)車輛停止時(shí)的軌溫trail_stop不可用時(shí)的溫度差delta_t1,用車輛停止時(shí)的冷卻流體的溫度tco_stop來代替該溫度。

對(duì)于這兩個(gè)問題delta_t’1或者delta_t1>tpcarb_stop,如果回答是否定的,則由附圖標(biāo)記為a的附加冷卻系統(tǒng)來執(zhí)行冷卻步驟(當(dāng)這樣的附加冷卻系統(tǒng)存在時(shí),附加冷卻系統(tǒng)并不是始終存在)。下面將更加詳細(xì)地描述該附加冷卻步驟。

對(duì)于這兩個(gè)問題delta_t’1或者delta_t1>tpcarb_stop,如果回答是肯定的,則激活噴射軌的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng),act_syst。強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的激活act_syst可以通過激活與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體的冷卻相關(guān)聯(lián)的機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件中的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇來體現(xiàn)。

在每度溫度下的軌壓的降低之后,有利地通過實(shí)驗(yàn)來評(píng)估隨著停止時(shí)的燃料壓力變化的預(yù)定溫度tpcarb_stop,特別地隨著所使用的燃料和軌體積變化。

因此,可以評(píng)估出在每度溫度下的軌壓的降低,例如但不限于,在每度溫度下降低10巴左右。已知在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的軌中的剩余壓力,從這能夠估計(jì)出在測(cè)得的軌溫和環(huán)境溫度之間的差值是否足夠大以便使有空氣通風(fēng)產(chǎn)生的冷卻足以實(shí)現(xiàn)期望的軌壓的降低。

上面在本發(fā)明的介紹中概述的兩個(gè)示例清楚地(但非限制性地)說明了何時(shí)進(jìn)行由空氣通風(fēng)產(chǎn)生的冷卻,以及何時(shí)需要由制冷流體產(chǎn)生的輔助冷卻,該輔助冷卻代替由空氣通風(fēng)產(chǎn)生的冷卻或者作為除由空氣通風(fēng)產(chǎn)生的冷卻之外的冷卻。

因此,通常,在估計(jì)或測(cè)量在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后噴射軌中的主要溫度trail_stop或tco_stop之后,當(dāng)噴射軌的該測(cè)量或估計(jì)溫度trail_stop或tco_stop明顯地大于環(huán)境溫度tamb時(shí),該強(qiáng)制冷卻由朝向噴射軌進(jìn)行的近似在環(huán)境溫度tamb下的空氣通風(fēng)組成。

相反地,當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后的噴射軌的測(cè)量或估計(jì)溫度trail_stop或tco_stop不明顯地高于環(huán)境溫度tamb時(shí),該強(qiáng)制冷卻由在噴射軌和制冷流體(源自存在于機(jī)動(dòng)車中的冷卻回路)之間的熱交換組成。

因此,用于由通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻的第一冷卻機(jī)構(gòu)可以包括用于朝向噴射軌的空氣通風(fēng)的一個(gè)或多個(gè)管道,該管道通常定位在內(nèi)燃機(jī)的氣缸前蓋上。

用于附加強(qiáng)制冷卻(除了由通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻之外或者代替由通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻,其中,也可以連續(xù)地實(shí)施這兩種強(qiáng)制冷卻類型)的第二冷卻機(jī)構(gòu)可以包括朝向噴射軌的制冷流體的循環(huán)支路。第二冷卻機(jī)構(gòu)可以不存在于機(jī)動(dòng)車中并且因此是可選的。

因此,例如,在delta_t’1或者delta_t1低于tpcarb_stop并且不存在附加系統(tǒng)的情況下,僅僅通過激活系統(tǒng)act_syst來執(zhí)行空氣通風(fēng)。

在由空氣通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻的情況下,因?yàn)闄C(jī)動(dòng)車可以配備有機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件,該機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件裝配有用于冷卻在內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)中循環(huán)的流體的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇,所以第一冷卻機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)空氣通風(fēng)管道可以朝向噴射軌引導(dǎo)來自機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇的一些空氣以用于強(qiáng)制冷卻。一個(gè)或多個(gè)空氣通風(fēng)管道可以裝配有通道閥,該通道閥關(guān)閉或打開在一個(gè)或多個(gè)管道中的空氣的循環(huán),該通道閥由車輛上的車載計(jì)算機(jī)控制。

在由制冷流體產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻的情況下,因?yàn)闄C(jī)動(dòng)車可以裝配有使用制冷流體的駕駛室空調(diào)系統(tǒng),所以當(dāng)機(jī)動(dòng)車中存在空調(diào)系統(tǒng)時(shí),源自該空調(diào)系統(tǒng)的至少一個(gè)支路可以從該系統(tǒng)中取得制冷流體并且朝向噴射軌引導(dǎo)該制冷流體以用于冷卻該噴射軌。一個(gè)或多個(gè)支路可以包括由計(jì)算機(jī)控制的通道閥。還可以設(shè)置環(huán)繞噴射軌的套筒以用于使制冷流體通過,從而執(zhí)行分布在噴射軌上的有效冷卻。

現(xiàn)在將關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟a對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)解釋,該步驟a是可選的并且能夠被替代地或附加地實(shí)施至由空氣通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻。然而,實(shí)際上,可以不存在這樣的附加強(qiáng)制冷卻系統(tǒng),或者在本發(fā)明的背景下可以不使用這樣的附加強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)。

在該步驟a中,詢問下述問題:是否存在可能的附加冷卻系統(tǒng)(由systadd圖示)。如果對(duì)該問題的回答是肯定的,則激活并使用該附加冷卻系統(tǒng),如由act_systadd表示的。然后該方法返回至步驟b,與由通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻的系統(tǒng)的激活并行,該步驟b基本上呈現(xiàn)在圖6中。

在該步驟b中,用于強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的預(yù)定激活時(shí)間可以被限定,這在時(shí)間上可能受到限制以便不會(huì)使車輛的一個(gè)或多個(gè)蓄電池在下述情況下過載:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止并且該一個(gè)或多個(gè)蓄電池是承受負(fù)載以用于向通風(fēng)機(jī)構(gòu)和/或制冷流體循環(huán)機(jī)構(gòu)供應(yīng)電能的車輛的唯一元件時(shí)。

特別地關(guān)于結(jié)合圖5的圖6,對(duì)于由通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻,例如,可以根據(jù)如下方程式限定出最大激活時(shí)間tps_max1,該最大激活時(shí)間tps_max1是隨后有效的溫度差delta_t’1或delta_t1之一和在車輛停止時(shí)的測(cè)得的燃料壓力pcarb_stop的函數(shù):

tps_max1=delta_t1或delta_t’1和pcarb_stop的時(shí)間函數(shù)(tempsfunction)

對(duì)于該最大激活時(shí)間tps_max1,溫度差delta_t’1或delta_t1有利地大于隨著停止時(shí)的燃料壓力變化的預(yù)定溫度tpcarb_stop,從而允許使用簡(jiǎn)單的通風(fēng)。

類似地,在包括使用附加強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的步驟a期間,可以限定預(yù)定的最大激活時(shí)間tps_max2,該預(yù)定的最大激活時(shí)間tps_max2首先是隨后有效的溫度差delta_t’1或delta_t1的函數(shù)并且其次是在車輛停止時(shí)測(cè)得的燃料壓力pcarb_stop的函數(shù),即:

tps_max2=delta_t’1或delta_t1和pcarb_stop的時(shí)間函數(shù)

對(duì)于該最大激活時(shí)間tps_max2,溫度差delta_t’1或delta_t1可能小于隨著停止時(shí)的燃料壓力變化的預(yù)定溫度tpcarb_stop,這意味著簡(jiǎn)單的通風(fēng)是不那么有效的或者無效的,并且附加強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的使用是合適的。

除了激活機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件中的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇(該風(fēng)扇組件與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻線路相關(guān)聯(lián)以用于冷卻該線路的流體)之外,還可以進(jìn)行附加強(qiáng)制冷卻,其中,最大激活時(shí)間為tps_max1。

可以僅對(duì)差值delta_t1或delta_t’1進(jìn)行一次計(jì)算,以便估計(jì)環(huán)境溫度相對(duì)于軌溫或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體的溫度是否足夠低,以便能夠有效地進(jìn)行冷卻,并且因此通過簡(jiǎn)單的通風(fēng)來實(shí)現(xiàn)軌中的壓降。

為了這個(gè)原因,預(yù)定溫度tpcarb_stop可以有利地隨著發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的壓力變化,因此形成被限定的溫度閾值。

在delta_t’1或delta_t1小于tpcarb_stop的情況下,對(duì)于該情況應(yīng)該激活附加系統(tǒng),當(dāng)該附加系統(tǒng)不存在時(shí),激活系統(tǒng)act_syst僅形成由空氣產(chǎn)生的通風(fēng),這導(dǎo)致相當(dāng)長(zhǎng)的冷卻時(shí)間。這是下述情況之一:當(dāng)在該冷卻已經(jīng)完全完成其功能之前達(dá)到最大激活時(shí)間tps_max1時(shí),由空氣通風(fēng)產(chǎn)生的冷卻的系統(tǒng)可能停止。

如圖6所示,首先可以提出問題以便確定在發(fā)動(dòng)機(jī)停止并且點(diǎn)火線路被切斷時(shí)的燃料壓力pcarb與大氣壓力patmo之間的壓力差是否低于預(yù)定壓力,從而表示出用于使由該系統(tǒng)執(zhí)行的冷卻停止的閾值ps_arr_refr,或者:

pcarb-patmo<ps_arr_refr

如果對(duì)于問題pcarb-patmo<ps_arr_refr的回答是肯定的,則該方法直接前進(jìn)至該強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的停用desact_syst(s)并且終止該過程,由fin表示。實(shí)際上,在這種情況下,燃料壓力pcarb已經(jīng)由于強(qiáng)制冷卻而下降得足夠低,或者在沒有進(jìn)行冷卻的情況下在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)初始地就足夠低,因而不存在通過一個(gè)或多個(gè)噴射器的燃料的進(jìn)一步泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

如果對(duì)于問題pcarb-patmo<ps_arr_refr的回答是否定的,則提出問題以便確定到給定時(shí)刻為止已經(jīng)經(jīng)過的有效冷卻時(shí)間trefr是否小于第一最大冷卻時(shí)間tps_max1,或者:

trefr>tps_max1

該第一最大冷卻時(shí)間tps_max1與由通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻的系統(tǒng)相關(guān)。

如果對(duì)于問題trefr>tps_max1的回答是肯定的,則該方法直接前進(jìn)至冷卻系統(tǒng)的停用desact_syst(s)并且終止該過程,由fin表示。

如果對(duì)于問題trefr>tps_max1的回答是否定的,或者如果不存在由通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻,則提出問題以便確定到給定時(shí)刻為止已經(jīng)經(jīng)過的有效冷卻時(shí)間trefr是否小于第二最小冷卻時(shí)間tps_max2,或者

trefr>tps_max2

該第二最大冷卻時(shí)間tps_max2與附加強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)相關(guān)。

如果對(duì)于問題trefr>tps_max2的回答是肯定的,則該方法直接前進(jìn)至冷卻系統(tǒng)的停用desact_syst(s)并且終止該過程,由fin表示。

如果對(duì)于問題trefr>tps_max2的回答是否定的,則該方法繼續(xù)返回至開始的問題,以便確定在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的燃料壓力pcarb與大氣壓力patmo之間的壓力差是否小于預(yù)定壓力ps_arr_refr,該預(yù)定壓力ps_arr_refr作為用于使由冷卻系統(tǒng)執(zhí)行的冷卻停止的閾值,即:

pcarb-patmo<ps_arr_refr

用于有效冷卻時(shí)間或trefr的計(jì)數(shù)器已經(jīng)被實(shí)施。

強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的停用desact_syst(s)以及該過程的終止(由fin表示)首要地包括主強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的停用,有利地包括與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體線路相關(guān)聯(lián)的機(jī)動(dòng)化風(fēng)扇組件中的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇的停止。在適用的情況下,該停用desact_syst(s)可以涉及附加強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)(在存在的情況下)的停用,該附加強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)有利地包括用于機(jī)動(dòng)車駕駛室的內(nèi)部的空調(diào)線路的制冷流體的支路。

通常,當(dāng)噴射軌達(dá)到0.5巴至1巴的壓力時(shí),強(qiáng)制冷卻(作為由通風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)制冷卻和/或附加強(qiáng)制冷卻)可以終止。還期望的是,冷卻時(shí)間不超過10分鐘,以便不會(huì)使車輛的一個(gè)或多個(gè)蓄電池過載。

10分鐘的冷卻時(shí)間被認(rèn)為足以實(shí)現(xiàn)使壓力降低至0.5巴至1巴。該時(shí)間應(yīng)該與在沒有實(shí)施強(qiáng)制冷卻的情況下冷卻噴射軌所必需的三個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)的時(shí)間(如在圖2至圖4中所示)進(jìn)行比較;這允許通過噴射器的燃料損失大量降低。

該方法的任意實(shí)施都需要車輛的車載計(jì)算機(jī)的操作。該方法由計(jì)算機(jī)控制;在車輛中的點(diǎn)火線路被切斷時(shí),該計(jì)算機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)保持操作以便監(jiān)控強(qiáng)制冷卻。該計(jì)算機(jī)保持操作直到強(qiáng)制冷卻終止,并且輸出下述請(qǐng)求:中止向發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維持電力供應(yīng)的請(qǐng)求。

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