SE532523C2 - Metod och system för diagnostisering av gasläckage i ett gasdrivet fordon - Google Patents
Metod och system för diagnostisering av gasläckage i ett gasdrivet fordonInfo
- Publication number
- SE532523C2 SE532523C2 SE0801374A SE0801374A SE532523C2 SE 532523 C2 SE532523 C2 SE 532523C2 SE 0801374 A SE0801374 A SE 0801374A SE 0801374 A SE0801374 A SE 0801374A SE 532523 C2 SE532523 C2 SE 532523C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- pressure
- gas
- valve
- low
- pressure valve
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
- G01M3/2876—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/025—Failure diagnosis or prevention; Safety measures; Testing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
- F02M65/006—Measuring or detecting fuel leakage of fuel injection apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/002—Gaseous fuel
- F23K5/007—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/025—Details with respect to the testing of engines or engine parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
- F02D2041/225—Leakage detection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2400/00—Pretreatment and supply of gaseous fuel
- F23K2400/20—Supply line arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2900/00—Special features of, or arrangements for fuel supplies
- F23K2900/05001—Control or safety devices in gaseous or liquid fuel supply lines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
20 35 532 523 tryck. Tankarna kan exempelvis placeras pä fordonens tak eller pà annan lämplig plats i fordonens chassi. Gastryck på upp till 200 bar är vanligt förekommande men även högre tryck kan förekomma. Dessa höga tryck ställer stora krav pá tankarna och de i gassystemet ingàende komponenterna eftersom även förhåll- andevis smá fel och läckage kan fä omfattande konsekvenser.
Läckageriskerna kan indelas i tvà typer, externt resp internt läckage.
Externt läckage innebär att det läcker ut gas till omgivningen/atmosfären eller in i fordonets motorrum. CNG är en lättflyktig gas vilket gör att gas som händelsevis läcker ut pà detta sätt normalt snabbt tunnas ut och stiger. Det är svårt att antända sädan gas i det fria eftersom blandningsproportionen av gas och luft är ganska exakt för att vara brännbar. Risken för explosion eller brand är alltså liten. Externt läckage anses av dessa skäl inte som särskilt farlig. Vanligtvis är inte heller fordon utrustade med något varningssystem som larmar för denna typ av läckage.
Internt läckage kan ske genom t.ex. en ventil, vilket leder till att läckande gas strömmar ut i ledningssystemet och följer samma väg genom systemet som när motorn är i drift.
Gasen kan alltså nà in i motorn och passera ut i avgassystemet och katalysatorn eller tränga bakvägen upp till och in i luftfiltret. Detta leder till oönskade och potentiellt farliga situationer dä motorn startas efter ett uppehäll.
För ett vanligt gasdrivet fordon är det normalt att tändning, insprutning och huvudventil stängs av samtidigt. Detta innebär att det kan stà kvar ganska mycket gas i rörledningarna, gas som kan läcka genom internt läckage.
Om flaskorna är fulla med gas är trycket ca 200 bar ända fram till tryckregulatorn i systemet. Om lágtrycksventilen inte är tät kan ett litet läckage göra att ganska mycket gas läcker ut i systemet. Injektorerna är aldrig helt täta utan läcker alltid lite trots att de är stängda. Det är därför en 10 15 20 532 523 ytterligare avstängningsventil ofta är placerad på lägtryckssidan. Om làgtrycksventilen inte skulle vara tät kan det läcka lite gas. Rákar blandningens proportioner bli brännbar kan den komma att antändas när motorn startas vilket kan leda till en explosionsartad brand.
Olika metoder är kända för att lösa detta problem. Ett sätt är att köra motorn och stänga ventilerna och studera tryckfallet under en viss tid och bedöma om ventilen är tät eller otät.
Det finns dock flera brister med en sädan metod, den detekterar bara stora läckage, och kan egentligen bara detektera om ventilen stänger. Ett litet läckage kan vara minst lika farligt, om det págàr under en längre tid, som ett stort läckage eftersom det förhållandevis volymbegränsade motorsystemet fylls upp med gas. En annan brist med metoden är att den kräver att motorn startas för att kunna diagnostisera ventilerna och då kan skadan redan vara skedd. Om fordonet står stilla under en period, kanske nägra veckor, och sedan startas så var ju ventilerna diagnostiserade för ganska läng tid sedan och har det uppstått ett läckage under mellantiden detekteras inte det förrän motorn startas, och dä kan skadan alltsa redan ha uppstått.
Bränslesystem av nämnda typ brukar innefatta åtminstone tvâ ventiler som kan bryta gasflödet mellan tanken och fordonets motor. Detta gör systemen redundanta och robusta. En första högtrycksventil är företrädesvis placerad vid eller helt nära gastanken och en ytterligare ventil av lägtryckstyp är vanligtvis placerad i närheten av motorn. Läckage genom ventilernas tätningar kan förekomma genom de gastryck som ventilerna utsätts för och ju äldre ventilen och tätningen är desto större är risken för läckage.
Av dessa skäl är det önskvärt att pàvisa en metod och ett system för detektering av eventuellt gasläckage genom ventilerna.
US7127937 beskriver en metod för att detektera läckage i ett bränslecellsystem. Gastrycket i ledningen mellan tvâ 10 15 20 25 532 523 avstängningsventiler mäts vid avstängningen av systemet. Innan något mätvärde lagras stängs den första ventilen. När gastrycket sjunkit till en förutbestämd nivå stängs även den andra ventilen och bränslecellsystemet stannar. Ett värde pà det aktuella trycket lagras i ett minne. Innan nästa start mäts gastrycket pà nytt i samma mätpunkt och det nya värdet jämförs med det lagrade. Om det nya mätvärdet är högre än det lagrade indikerar det att den första ventilen läcker, om det är lägre indikerar det att den andra ventilen läcker.
Med denna teknik detekteras fel i båda ventilerna samtidigt vilket medför att endast större felaktigheter och läckage kan detekteras då tryckfallen över respektive ventil är lägre än i föreliggande uppfinning. En ytterligare tryckmätare behöver dessutom installeras vilket ökar kostnaden för systemet. En annan nackdel är att det krävs en förhållandevis stor gasmängd mellan ventilerna för att diagnosen skall fungera i praktiken, dvs ventilerna mäste placeras på ett större avstånd från varandra på gasledningen. Detta är en nackdel eftersom installationen i fordonet kan bli svår att få till med hänsyn till platsbristen. En ytterligare nackdel kan vara svårigheten att stänga den andra ventilen i exakt rätt tidpunkt för att uppnå en kvalitativ diagnos, dvs så att rätt förhållanden mellan tryckfallen över de båda ventilerna uppnås. För att kompensera för detta behövs en större “instängd" gasmängd mellan ventilerna men detta kan försämra säkerheten i systemet genom att den första avstängningsventilen är placerad långt från motorn och en större mängd gas alltså kan läcka in i motorn, om den andra ventilen börjar läcka.
US5592923 beskriver en diagnosanordning och metod för hanteringen av bränsleångor i en motor. Uppfinningen är avsedd att diagnostisera fel i anordningen, t.ex. fel i olika ventiler som ingår i systemet så att utsläpp av bränsleàngor till atmosfären undviks. Uppfinningen är inte avsedd för speciellt gasdrivna fordon och gastrycken i systemet är relativt låga. Systemet är komplext, innehåller många komponenter och blir därmed kostsamt att tillverka och installera. 10 15 20 25 532 523 UPPFINNINGENS ÃNDAMÅL ocn VIKTIGASTE xÄNNEm-Ecxnn Ett ändamål med uppfinningen är att lösa nämnda problem och att påvisa en metod och ett system för automatisk diagnosti- sering av i ett gasdrivet fordon ingående ventilers funktion och därmed minska risken för eller förhindra olyckstillbud beroende av att gas läckt genom ventilerna i gassystemet.
Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att pävisa en metod för att diagnostisera smà läckage genom ventilerna vilket bl.a. àstadkommes genom att en ventil i taget trycksätts maximalt och diagnostiseras. Genom detta förfaringssätt kan åstadkommas ett större tryckfall över den ventil som för tillfället diagnostiseras vilket gör det möjligt att upptäcka smà läckage som inte skulle kunna detekteras vid lägre tryckfall.
Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att lättare kunna installera ett diagnostiseringssystem i ett fordon. Eftersom det inte krävs lika stor instängd gasmängd mellan ventilerna för att diagnosen ska fungera kan ventilerna fysiskt placeras mycket närmare varandra pà gasledningen än vad som annars är fallet. Detta är en väsentlig fördel i fordonsapplikationer eftersom installationen annars inte sällan kan vara svär att genomföra praktiskt.
Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att pàvisa en metod som är enkel att implementera och som gör diagnossystemet billigare och tillförlitligare.
Ovan nämnda, och ytterligare ändamål, uppnås enligt uppfinningen genom en metod och ett system enligt de i patentkraven l och 4 angivna särdragen. 10 15 20 30 35 532 523 Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av den följande mer detaljerade beskrivningen av uppfinningen samt av bifogade ritningar och övriga patentkrav. xonrramman nrruïmcsrönmmcxnïnc Uppfinningen beskrivs härefter närmare i nägra föredragna utföringsexempel med ledning av bifogade ritningar.
Figur 1 visar ett principschema över komponenterna i ett känt gassystem, avsett för ett gasdrivet fordon.
Figur 2 visar den principiella sammansättningen av komponenterna i ett gassystem enligt uppfinningen.
Figur 3a-f visar principiellt hur ventilerna öppnar och stänger.
Figur 4 visar den principiella sammansättningen av komponenterna i en alternativ utföringsform av gassystem enligt uppfinningen.
Figur 5a-f visar principiellt hur ventilerna i det modifierade gassystemet öppnar och stänger.
Bzsxnrvuïuc Av Fönnnnncna uwrönrmesronmn Uppfinningen avser en metod och ett system avsett att diagnostisera läckage i en eller flera komponenter i ett gassystem för gasdrivna fordon. Systemet innefattar åtminstone tvà elektriskt styrda ventiler, företrädesvis av lágtryckstyP, placerade i serie med varandra och pà visst avstånd från varandra. I systemet finns minst en trycksensor anordnad, antingen placerad mellan sagda ventiler eller mellan ventilerna och fordonets motor, dvs i den delen av systemet som står under làgt gastryck.
I figur 1 visas ett exempel pà ett känt gassystem. En rad olika komponenter är sammankopplade med hjälp av gasledningar.
Drivgasen tankas och förvaras i en eller flera trycktankar 1 10 15 20 35 533 523 placerade pá lämplig plats i fordonet, t.ex. vid dess tak.
Enligt myndighetsdirektiv (Rll0) skall det finnas en avstängningsventil 2 pà varje tank 1 med vilken man kan stänga av gastillförseln. Denna högtrycksavstängningsventil 2 är normalt elektriskt styrd men genom en fjädermekanism stängs den automatiskt mekaniskt när styrsignalen aktivt bryts eller faller bort av andra skäl. Alla ventilerna styrs företrädesvis frán motorstyrenheten (ej visad) t.ex. via ett styrrelä (ej visat) eller en därför avsedd styranordning. Nedströms högtrycksavstängningsventilen 2 är normalt en manuell avstängningsventil 3 placerad med vilken gasen kan stängas av vid eventuella fel i systemet, vid serviceàtgärder eller liknande. Nedströms denna manuella ventil 3 är ett filter 4 anordnat vars huvuduppgift är att ta bort eventuella oljerester i gasen, oljerester som exempelvis kan komma fràn kompressorerna vid pàfyllningsstationen. Kompressorerna läcker ofta lite olja som blandas upp med gasen och följer med in i systemet och kan där skada känsliga komponenters funktion.
Efter filtret är en manometer 5 anordnad som medger manuell avläsning av trycket i tanken l, dà högtrycksventilen 2 och den manuella ventilen 3 är i sina respektive öppna lägen.
Trycket i tanken l kan, som nämnts, uppgå till 200 bar eller mera och det höga trycket utgör en stor risk för personer som vistas i systemets närhet. Gas som läcker ut i ett instängt och begränsat utrymme ger också en påtaglig brand- och explosionsrisk.
Nedströms manometern 5 är en högtryckssensor 6 anordnad. Hög~ tryckssensorn 6 kan vara av elektronisk typ, dvs exempelvis en sensor med metallmembran och tràdtöjningsgivare, och kan användas som fordonets bränslemätare. Mätvärdet frän högtrycksensorn 6 är väsentligen proportionellt mot mängden gas som finns i tanken l och används primärt för att indikera hur mycket bränsle som finns kvar i fordonets tank l.
Högtryckssensorn 6 kan också användas för att detektera 10 15 20 25 30 532 E23 externt läckage fràn systemet genom att den visar om trycket sjunker i tanken 1 trots att fordonet inte är i drift.
Nedströms högtryckssensorn 6 är en tryckregulator 7, med integrerad värmeväxlare 8, anordnad. När gastrycket reduceras i tryckregulatorn 7, dvs gasen tilläts expandera, blir den mycket kall vilket skulle kunna leda till att någon komponent i systemet fryser sönder eller skadas. Värmeväxlaren 8 har därför som uppgift att, t.ex. med hjälp av motorns 9 kylvätska, värma gasen. Tryckregulatorn 7 reglerar ned trycket från tankens ca 200 bar till 8-10 bar, vilket är ett vanligt matartryck för motorns injektorer 10.
Vidare är en, exempelvis magnetisk och elektriskt styrd, làgtrycksventil ll samt en lägtryckssensor 12, som lämpligen kan vara en kombinerad tryck- och temperatursensor, placerad mellan värmeväxlaren 8 och motorn 9. Sensorn 12 kan vara monterad direkt pà eller vid motorn 9 och är i sà fall lämpligen placerad direkt före injektorerna 10. Denna sensors 12 primära uppgift är att fastställa injektorernas 10 matningstryck så att rätt mängd bränsle kan beräknas av motorstyrsystemet och sprutas in. Bränslemängden som verkligen släpps in i motorn 9 beror av gasens matningstryck och den tid som injektorerna 10 är öppna.
Fram till tryckregulatorn 7 häller gasen ett högt tryck vilket gör att en relativt stor gasmängd finns latent i lednings- systemet. Detta gör att motorn 9 kan köras under en väsentlig tid, alltsà även efter det att högtrycksventilen 2 stängts av.
Eftersom detta, av föraren, skulle kunna upplevas som en olägenhet stängs normalt bäde högtrycksventilen 2 och làgtrycksventilen 11 av samtidigt, när föraren ger avstängningsorder till motorn 9, vilket gör att motorn 9 stannar snabbare. Moderna förbränningsmotorer stängs annars vanligen av genom att stänga injektorerna och/eller i förekommande fall bryta tändningen. 10 15 20 35 532 523 En första metod att identifiera läckage i ventilerna inbegriper att anordna ytterligare en ventil, en andra làgtrycksventil 13, i gassystemet. Enligt figur 2 placeras denna andra ventil 13 i serie med, och nedströms, den redan befintliga första làgtrycksventilen 11. När föraren ger order om att motorn 9 skall stängas av, t.ex. via gassystemets styranordning 15, skickas en signal som leder till att minst en av làgtrycksventilerna 11,13 stängs, varvid gastillförseln till motorn 9 bryts.
Vid diagnostisering av ventilerna 11, 13 enligt denna metod stängs, genom signaler frän styranordningen 15, inledningsvis den första làgtrycksventilen 11 (figur 3a) tilläts förbruka den gas som finns i ledningssystemet i rörledningarna nedströms denna första làgtrycksventil 11. Det uppstår därmed ett tryckfall över denna första ventil 11.
Därefter, när gasen helt eller delvis förbrukats i ledningssystemet, stängs även den andra ventilen 13 (figur 3b). Detta innebär att fram till den första ventilen 11 är det fullt driftsnormalt tryck, och mellan ventilerna 11, 13 är det ett lägre tryck. Har motorn 9 körts tillräckligt länge och förbrukat gasen helt är trycket detsamma mellan ventilerna 11, 13 som efter den andra ventilen 13, dvs ungefär atmosfäriskt tryck. av och motorn 9 Som ett alternativ till att làta motorn 9 förbruka gasen som finns mellan ventilerna 11, 13 kan motorn 9 stängas av direkt och gasen därefter evakueras in i och genom motorn 9, t.ex. genom att injektorerna 10 styrs till sitt öppena läge. Denna avsiktliga evakuering av gasen in i motorn utgör ingen säkerhetsrisk eftersom det rör sig om en mycket liten gasmängd och som dessutom evakueras under kontrollerade former.
Före nästa start skall systemet diagnostisera den första ventilen ll. Den andra ventilen 13 öppnas därför först (figur 3c). För att mäta trycket används den trycksensor 12 som sitter nedströms lägtrycksventilerna 11, 13 men före injektorerna 10. Om en tryckökning detekteras av sensorn 12 indikerar detta att den första lägtrycksventilen ll har läckt 10 15 20 25 30 532 523 10 eftersom trycket uppenbarligen ökat mellan làgtrycksventilerna 11, 13 sedan de stängdes. Om ingen tryckökning detekteras är den första ventilen ll tät. I denna mätning förutsätts att den andra ventilen 13 är tät.
Nästa gäng motorn 9 stängs av stängs làgtrycksventilerna 11, 13 i omvänd ordning. Den andra ventilen 13 stängs alltså först (figur 3e) och gasen som finns i ledningarna efter denna andra ventil 13 förbrukas av motorn 9 eller evakueras på annat sätt.
Làgtrycksventilerna stängs alltså av först växelvis.
Alternativt så stängs båda làgtrycksventilerna 11,13 samtidigt. Detta resulterar i ett tryckfall över den andra ventilen 13 men inte över den första ventilen 11. Inför nästa start diagnostiseras den andra lágtrycksventilen 13 och eftersom den första lágtrycksventilen 11 nu anses tät så skall ingen ytterligare gas kunna komma in mellan làgtrycksventilerna 11, 13. Om en signifikant tryckökning detekteras när den andra làgtrycksventilen öppnas 13 (figur 3f) indikerar detta att den andra ventilen 13 är tät. Gasen före den andra lágtrycksventilen 13 har ju hållits kvar. Om en tryckökning inte detekteras, eller om tryckökningen inte är tillräckligt stor, dvs den överskrider inte ett förutbestämt gränsvärde, så är detta en indikering pá att det läckt ut gas genom den andra làgtrycksventilen 13, och denna andra lägtrycksventil 13 är alltsà otät.
Ett andra sätt att identifiera läckage i làgtrycksventilerna visas i figur 4 och àstadkoms genom att anordna en ytterligare trycksensor 14 i systemet. Denna ytterligare sensor 14 placeras mellan de tvâ làgtrycksventilerna 11, 13 enligt beskrivna utföringsexempel. Trycksensorn 14 kan vara en kombinerad temperatur- och trycksensor.
Vid diagnostisering av làgtrycksventilerna 11, 13 stängs först den första lágtrycksventilen 11 (figur 5a). Motorn 9 tillåts förbruka gasen som finns nedströms denna första làgtrycksventil 11 och motorn 9 stannar därefter i brist på bränsle. Alternativt kan gasen ocksâ, som tidigare nämnts, evakueras in i motorn 9 genom injektorerna 10 i det fall 10 15 20 25 35 532 523 11 motorn stängts av pä annat sätt. Ett maximalt möjligt tryckfall uppstår över den första lágtrycksventilen 11.
Därefter stängs den andra lägtrycksventilen 13 (figur 5b).
Tryckvärdet, och eventuellt ett temperaturvärde, som sensorn 14 detekterar, med båda làgtrycksventilerna ll, 13 stängda, sparas i ett minne 16. Med bàda làgtrycksventilerna 11, 13 stängda finns alltsà ett tryckfall över den första làgtrycks- ventilen ll men inte över den andra làgtrycksventilen 13.
Strax innan nästa start jämförs det aktuella gastrycket vid trycksensorn 14 mellan lágtrycksventilerna ll, 13 med det tryck som lagrats efter föregående stängning av làgtrycksventilerna 11, 13. Temperaturen i gasen som finns mellan lágtrycksventilerna 11, 13 kan också mätas och användas för att kompensera tryckvärdet för eventuella temperaturför- ändringar i gasen. En styr- eller beräkningsenhet, t.ex. en styranordning 15, används för detta. Om gasen blir varmare när fordonet stàr stilla kommer gastrycket i ledningen att öka.
Tryckvärdet kompenseras alltså för temperaturförändringen sä att det inte i slutändan leder till en felaktig läckage~ indikering.
Innan motorn 9 startas härnäst undersöks alltsa om gastrycket mellan lägtrycksventilerna 11, 13 har ökat sedan làgtrycks- ventilerna 11, 13 senast stängdes av (figur 5c). Om sä är fallet visar detta att den första làgtrycksventilen 11 har läckt. Om trycket inte ökat (figur Sd) indikerar detta att den första lägtrycksventilen ll är tät.
Med denna metod behöver alltså trycket bara sänkas nägot över den diagnostiserade làgtrycksventilen. Det viktiga är att trycksänkningen kan detekteras. Detta är en väsentlig fördel eftersom det blir en mindre del av gasen mellan làgtrycks- ventilerna ll, 13 som behöver evakueras eller förbrännas i samband med att motorn 9 stängs av. Utgående frän att den lägtrycksventil 11,13, som för tillfället inte diagnostiseras, är tät kan även mindre läckage upptäckas jämfört med känd teknik. Detta pä grund av att mer exakta gränsvärden kan användas. 10 15 20 25 532 523 12 vid nästkommande avstängning diagnostiseras den andra làgtrycksventilen 13. Denna andra làgtrycksventil 13 stängs därvid först alternativt stängs båda lágtrycksventilerna 11,13 samtidigt (figur Se). Inget tryckfall uppstår därvid över den första làgtrycksventilen 11 utan trycket är detsamma pà båda sidor, dvs det tryck som erhållits efter det att tanktrycket reducerats i tryckregulatorn, typiskt 4-10 bar. Men över den andra làgtrycksventilen 13 uppstår ett tryckfall eftersom gasen efter den helt eller delvis har förbrukats eller evakuerats. Sensorns 14 mätvärden för tryck och temperatur lagras i minnet 16.
Innan nästa start jämförs tryckvärdet, och eventuellt temperaturvärdet, mellan lägtrycksventilerna 11,13 med de värden som lagrats i minnet 16. Om tryckvärdet är oförändrat indikerar detta att den andra lägtrycksventilen 13 har hållit tätt eftersom det redan konstaterat att den första làgtrycksventilen 11 var tät. Om trycket har sjunkit indikerar det att den andra lágtrycksventilen 13 har läckt (figur 5f).
Med hjälp av denna andra diagnostiseringsmetod kan mindre läckage detekteras än vad som är fallet med den första metoden. Detta beror av att en tryckökning detekteras när den andra làgtrycksventilen 13 öppnas eftersom trycket inte omedelbart försvinner ut genom injektorerna 10. Injektorerna 10 häller alltsa kvar trycket i ledningarna under viss tid.
Injektorer 10 har dock normalt varierande täthet när de är stängda, variationer som kan bero av individuell spridning, àldring, slitage, temperatur, skräp som fastnat etc Genom denna andra diagnostiseringsmetod kan alltså en felaktig làgtrycksventil 11,13 upptäckas i ett tidigare skede än annars skulle vara fallet och fördelarna är att detta system blir mera robust och tillåter mer noggrant definierade gränsniväer.
Detta gör också att inte lika mycket gas behöver förbrukas eller ventileras bort efter stängning av ventilerna 11,13 för att systemet skall fungera och ett läckage kunna upptäckas tidigare. 10 532 523 13 Båda metoderna innebär att de aktuella lágtrycksventilerna 11,13 diagnostiseras växelvis, alltså inför varannan start.
Detta gör det möjligt att uppnà en hög diagnoskvalitet.
Uppfinningen har ovan beskrivits med hänvisning till ett flertal olika föredragna utföringsformer. Naturligtvis är uppfinningen inte begränsad till dessa utan även andra varianter av uppfinningen är möjliga inom ramen för patentkravens skyddsomfàng. Således kan exempelvis gastrycket i ledningarna mätas vid olika punkter och av olika sensorer 12,14 för att öka tillförlitligheten i mätningarna.
Claims (5)
1. Metod för automatisk diagnostisering av gasläckage i ett gassystem, avsett i första hand för ett gasdrivet fordon, vilket gassystem innefattar minst en gastank (1) som via ett gasledningssystem stàr i förbindelse med en motor nära gastanken (1) anordnad högtrycksventil (2), en nedströms högtrycksventilen (2) anordnad tryckregulator (7), en därefter placerad första làgtrycksventil (ll), en nedströms denna placerad ytterligare andra làgtrycksventil (13) samt minst en trycksensor (12,14), k ä n n e t e c k n a d a v, (9) via en - att den första resp den andra làgtrycksventilen växelvis stängs först, inför vartannat stopp av motorn, för att àstadkomma ett maximalt tryckfall över den làgtrycksventil Som för ögonblicket skall kontrolleras och därmed möjliggöra att även små läckage kan diagnostiseras, - stängning av den ännu ej stängda lágtrycksventilen, - mätning av gastrycket nedströms den första lágtrycksventilen - lagring av det uppmätta tryckvärdet i ett minne, - mätning av gastrycket före nästa start, - jämförelse av aktuellt tryck med tryckvärdet lagrat i minnet, - utvärdering av om förväntad tryckskillnad föreligger, samt - bestämning av om läckage förekommit dvs om den först stängda làgtrycksventilen läckt.
2. Metod enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v, ~ mätning av gastrycket mellan den första ventilen och den andra ventilen genom anordnande av en trycksensor mellan ventilerna.
3. Metod enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v, mätning av gasens temperatur, sparande av temperaturvärdet i ett minne, - beräkning av tryckvärdet med hänsyn till aktuell gastemperatur. 10 15 20 532 523 15
4. System för automatisk diagnostisering av gasläckage i ett gassystem, avsett i första hand för ett gasdrivet fordon, vilket gassystem innefattar minst en gastank (1) som via ett ledningssystem står i förbindelse med en motor (9) via en nära gastanken (1) anordnad högtrycksventil (2), en nedströms högtrycksventilen (2) anordnad tryckregulator (7), en därefter placerad första làgtrycksventíl (ll), en nedströms denna placerad ytterligare andra làgtrycksventil (13) samt minst en trycksensor (12,14), k ä n n e t e c k n a t a v, ~ styranordning (15) anordnad att växelvis först stänga den första resp den andra làgtrycksventilen (l1,13), inför vartannat stopp av motorn, för att ästadkomma ett maximalt tryckfall över den lágtrycksventil (11,l3) som för ögonblicket skall kontrolleras och därmed möjliggöra att även smà läckage kan diagnostiseras, - styranordning (15) anordnad att stänga den ännu ej stängda lágtrycksventilen (1l,13), - sensor (12,l4) för mätning av gastrycket nedströms den första lágtrycksventilen (11), - minne (16) för lagring av det uppmätta tryckvärdet, - sensor (12,14) för mätning av gastrycket före nästa start, - styranordning (15) för jämförelse av aktuellt tryck med tryckvärdet lagrat i minnet (16), - styranordning (15) för utvärdering av om förväntad tryckskillnad föreligger, samt - styranordning (15) för bestämning av om läckage förekommit dvs om den först stängda lägtrycksventilen (11,13) läckt.
5. System enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t a v, - sensor (14) anordnad mellan den första ventilen (11) och den andra ventilen (13) för mätning av gastrycket. O\ System enligt patentkrav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a t a v, - sensor (l2,14) för mätning av gasens temperatur, minne (16) för lagring av temperaturvärdet, 532 523 16 - styranordning (15) för beräkning av tryckvärdet med kompenseríng för aktuell gastemperatur.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0801374A SE532523C2 (sv) | 2008-06-12 | 2008-06-12 | Metod och system för diagnostisering av gasläckage i ett gasdrivet fordon |
EP09762756.6A EP2291627B1 (en) | 2008-06-12 | 2009-06-10 | Method and system for diagnosis of gas leakage in a gas-powered vehicle |
PCT/SE2009/050698 WO2009151387A1 (en) | 2008-06-12 | 2009-06-10 | Method and system for diagnosis of gas leakage in a gas-powered vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0801374A SE532523C2 (sv) | 2008-06-12 | 2008-06-12 | Metod och system för diagnostisering av gasläckage i ett gasdrivet fordon |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0801374L SE0801374L (sv) | 2009-12-13 |
SE532523C2 true SE532523C2 (sv) | 2010-02-16 |
Family
ID=41416938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0801374A SE532523C2 (sv) | 2008-06-12 | 2008-06-12 | Metod och system för diagnostisering av gasläckage i ett gasdrivet fordon |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2291627B1 (sv) |
SE (1) | SE532523C2 (sv) |
WO (1) | WO2009151387A1 (sv) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8855898B2 (en) * | 2011-04-29 | 2014-10-07 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods to diagnose valve leakage in a vehicle |
CN103424232B (zh) * | 2012-05-21 | 2015-10-14 | 广西大学 | 一种车载油气回收装置控制阀燃油泄漏检测装置 |
JP6045424B2 (ja) | 2013-03-29 | 2016-12-14 | 三菱重工業株式会社 | ガス内燃機関の始動装置 |
DE102015223020A1 (de) | 2015-11-23 | 2017-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Leckageüberwachung eines Brennstoffzellensystems |
DE102015225600A1 (de) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Diagnose einer Leckage sowie Brennstoffzellensystem |
JP7477953B2 (ja) * | 2019-10-03 | 2024-05-02 | 大陽日酸株式会社 | 水素ステーションの気密試験方法 |
CN112781792A (zh) * | 2019-11-06 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 阀门内漏模拟试验装置及方法 |
CN112781860A (zh) * | 2019-11-06 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 阀门内漏气液两相模拟试验装置及方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2099158B (en) * | 1981-04-14 | 1985-02-27 | Stelrad Group Ltd | Gas flow control apparatus |
DE3445281A1 (de) * | 1984-12-12 | 1986-06-19 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zur dichtigkeitspruefung zweier absperrventile in einer gasdurchstroemten leitung |
DE19831067C2 (de) * | 1998-07-10 | 2000-05-31 | Honeywell Bv | Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Gasventilen |
JP3864875B2 (ja) * | 2002-09-02 | 2007-01-10 | 日産自動車株式会社 | 供給開閉弁の故障診断システム |
JP4085793B2 (ja) * | 2002-11-22 | 2008-05-14 | トヨタ自動車株式会社 | 流体の漏れの検出装置 |
JP4788989B2 (ja) * | 2004-01-07 | 2011-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP4662313B2 (ja) * | 2004-03-17 | 2011-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | ガス漏れ検出装置およびその方法 |
US7127937B1 (en) * | 2005-06-01 | 2006-10-31 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method for leak detection in gas feeding systems with redundant valves |
KR100706370B1 (ko) * | 2005-08-30 | 2007-04-10 | 현대자동차주식회사 | Lpi 차량에서의 비상시 연료차단을 위한 연료시스템제어방법 |
DE102006005863B4 (de) * | 2006-02-09 | 2015-04-30 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Diagnose einer Abgasbehandlungsvorrichtung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
2008
- 2008-06-12 SE SE0801374A patent/SE532523C2/sv unknown
-
2009
- 2009-06-10 EP EP09762756.6A patent/EP2291627B1/en active Active
- 2009-06-10 WO PCT/SE2009/050698 patent/WO2009151387A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2291627A4 (en) | 2017-03-22 |
SE0801374L (sv) | 2009-12-13 |
EP2291627A1 (en) | 2011-03-09 |
WO2009151387A1 (en) | 2009-12-17 |
EP2291627B1 (en) | 2018-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE532523C2 (sv) | Metod och system för diagnostisering av gasläckage i ett gasdrivet fordon | |
US9976523B2 (en) | Method and diagnostic facility for checking high-pressure tank valves, high-pressure tank system and motor vehicle with a high-pressure tank system | |
KR100413559B1 (ko) | 연료공급시스템에서누출을검출하기위한검출장치 | |
JP4244786B2 (ja) | 車載用燃料分離装置 | |
US6401698B1 (en) | Vehicle fuel gas supply system | |
JP2010521625A (ja) | 遮断弁の診断方法 | |
US6390075B1 (en) | Vehicle fuel gas supply system | |
US9834430B2 (en) | Method and system for controlling a filling operation of a vehicular liquid storage system | |
US9004050B2 (en) | Gaseous fuel rail sensor diagnostics | |
US20100095747A1 (en) | Method and Device for Testing the Tightness of a Fuel Tank of an Internal Combustion Engine | |
RU2666498C2 (ru) | Способ указания ухудшения работы топливной системы транспортного средства (варианты) | |
EP3743703B1 (en) | Leak detection in a hydrogen fuelled vehicle | |
KR20020046946A (ko) | 내연기관을 구동시키기 위한 구동 방법, 컴퓨터 프로그램,제어 및/또는 조절 장치와 내연기관 | |
KR101261174B1 (ko) | 자동차의 연료탱크 압력센서 고장 진단방법 | |
KR102216569B1 (ko) | 캐니스터의 퍼징 동작을 진단하는 방법 | |
JP2002070632A (ja) | 故障診断装置を備えたエンジン制御装置 | |
KR101588106B1 (ko) | 차량 연료의 증발가스 누출 및 연료 증기압의 신뢰성 검사방법 | |
EP2647820B1 (en) | Rationality diagnostic device for alcohol concentration sensors | |
US20180252609A1 (en) | Method for Detecting an Unsealed Location in a Heat Recovery System of an Internal Combustion Engine | |
JP2014169662A (ja) | 内燃機関の燃料供給制御装置 | |
US9316182B2 (en) | Method for diagnosing a tank venting valve | |
KR100645305B1 (ko) | 연료 시스템의 대규모 누설 감지 방법 | |
KR100897095B1 (ko) | 엘피아이 시스템에서의 연료 누설 감지 및 차단 방법 | |
KR100717301B1 (ko) | 엘피아이 차량의 연료펌프 진단방법 | |
JP2008038718A (ja) | エンジンの燃料供給装置 |