燃油蒸发排放泄漏诊断系统及方法与流程

1.本发明涉及汽车技术，特别涉及一种燃油蒸发排放泄漏诊断系统及方法。


背景技术：

2.由于较高的环境温度、油箱中的燃油泵功率损失而产生的热、没有用完的压缩汽油的回流、外部热辐射、行驶时的环境压力下降等因素，产生了hc(碳氢化合物)排放物，它主要是来自油箱的燃油蒸气。
3.为识别在油箱和油箱通气设备中的泄漏，美规车辆安装了燃油泄漏诊断模块(dmtl)，该模块具有后续运行功能，油箱泄漏诊断模块(dmtl)可识别整个燃油蒸发系统中大于0.5mm的泄漏，并通过故障指示灯显示。密闭的油箱系统，在气泵工作的时候油箱压力上升，电流快速升高。存在泄漏的油箱系统，没有或很少的油箱压力上升，气泵电流缓慢或没有上升。通过气泵对油箱系统内泵气，使得油箱压力上升，气泵电流的大小间接的反映出油箱内压力上升的情况，从而评估油箱系统的密闭性。
4.油箱泄漏诊断模块(dmtl)通过一个电动气泵在油箱中产生一个20～30mbar(1bar＝100kpa)的压力，为达到压力所需要的泵电流由dme测量并作为油箱压力的间接值。每一次测量前，油箱泄漏诊断模块(dmtl)会进行一次比较测量。在比较测量过程中将建立起一个相当于参考泄漏量为0.5mm的计示压力并维持10～15s，同时测量为此所需要的泵电流为20～30ma。在随后进行的压力建立过程中，如果与先前测得的泵参考电流相比识别到电流有所下降，这就是在燃油系统中存在泄漏的信号；如果超过参考电流时表明系统中没有泄漏。
5.诊断过程可分三级，第1级为活性碳过滤器扫气，第2级为相对于一个参考孔进行参考测量，第3级进行真正的密封性检测。测量时间由油箱油位决定。泄漏故障的判定是通过比较参考状态和检测状态时的油箱系统压力的差值来确定的。dmtl在电子控制单元(ecu)的指令下由内置电磁阀来决定处于哪种工作状态。现有dmtl采用开关电磁阀，通电与否实现两个位置平衡，控制空气与油箱、碳罐气路的通断。
6.如图1所示，诊断未激活、油箱呼吸时，碳罐控制阀关闭，油箱截止阀ftiv打开，气泵关闭，开关电磁阀在打开位置1，油箱燃油蒸汽hc被碳罐吸附。
7.如图2所示，诊断未激活、冲洗碳罐时，碳罐控制阀打开，油箱截止阀ftiv关闭，气泵关闭，dmtl电磁阀在打开位置1，空气经过碳罐进入岐管。
8.如图3所示，诊断激活、dmtl处于参考状态(reference mode)时，需要将油箱截止阀ftiv关闭，碳罐控制阀关闭，气泵运转，dmtl开关电磁阀在打开位置2，连通气泵高压出气端及dmtl主腔的主孔被封闭，气泵高压出气端的空气经参考孔及dmtl主腔形成回路，当dmtl主腔内的压力达到平衡后，电流趋于稳定，测量记录此时的参考电流，可以得到在当前环境温度和环境压力状态下，参考孔对应的电流值。参考孔的最小截面远小于主孔最小截面(小于1/10),参考孔通常采用0.5mm参考孔，其最小截面为0.5mm。
9.如图4所示，诊断激活、dmtl处于主检测状态(tank mode)时，诊断故障，碳罐控制
阀关闭，油箱截止阀ftiv打开，气泵运转，开关电磁阀在打开位置1，气泵高压出气端的空气经主孔及dmtl主腔形成回路通往碳罐及油箱，气泵向碳罐和油箱系统泵入空气，根据气泵电流判断油箱系统泄漏与否。
10.可见，采用现有的dmtl的评估油箱系统的密闭性，在碳罐到油箱的管路设置油箱截止阀ftiv是必要的。


技术实现要素：

11.本发明要解决的技术问题是，不需要在碳罐到油箱的管路设置油箱截止阀，便可以获得进行油箱泄漏诊断所必须的参考电流值，进行油箱泄漏诊断，成本低。
12.为解决上述技术问题，本发明提供的燃油蒸发排放泄漏诊断系统，其包括一个油箱泄漏诊断模块5、碳罐4、油箱7；
13.所述碳罐4通过管路分别连通到油箱7及歧管8；
14.所述碳罐4连通到的歧管8管路设置碳罐控制阀81；
15.所述油箱泄漏诊断模块包括气泵50、比例电磁阀60、主腔、高压腔；
16.所述比例电磁阀60的阀盖61置于主腔内；
17.气泵50的高压出气端连通高压腔；
18.高压腔同主腔之间通过参考孔91及主孔92连通；
19.参考孔的最小截面小于主孔最小截面的1/10；
20.主腔通过油箱碳罐空气泵口41连通到碳罐4；
21.主腔设置连通大气的大气通孔；
22.所述比例电磁阀60阀盖61能位于上位；
23.所述油箱泄漏诊断模块，激活进入参考状态时，控制气泵运转，并且控制比例电磁阀60阀盖61位于上位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被阀盖61封闭，将外部空气经主腔到碳罐及油箱的通路阻断，气泵高压出气端输出的高压空气经参考孔91及主腔形成回路；
24.所述油箱泄漏诊断模块激活进入参考状态时的气泵电流值作为当前环境温度和环境压力状态下的该参考孔对应的参考电流值。
25.较佳的，所述油箱泄漏诊断模块激活进入参考状态时，主腔内的压力达到平衡后的气泵电流值作为当前环境温度和环境压力状态下的该参考孔对应的参考电流值。
26.较佳的，所述比例电磁阀60阀盖61能位于下位；
27.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入主检测状态时，控制气泵运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61位于下位，大气通孔被阀盖61封闭，阻断主腔同大气通路，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，气泵向碳罐和油箱泵入空气；
28.所述油箱泄漏诊断模块激活进入主检状态时的气泵电流值，用于同所述参考电流值对比，判断是否油箱泄漏。
29.较佳的，所述比例电磁阀60阀盖61能位于中位；
30.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入冲洗状态时，控制气泵停止运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61位于中位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口
41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，油箱7、碳罐4经主腔与大气连通；
31.冲洗碳罐时，打开碳罐控制阀81。
32.较佳的，所述比例电磁阀60阀盖61能位于中上位；
33.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入冲洗状态时，控制气泵停止运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61先位于中上位，然后位于中位；
34.比例电磁阀60通电使阀盖61位于中上位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，油箱7、碳罐4经主腔与大气连通；
35.阀盖61位于中上位时，阀盖61离开主孔92及油箱碳罐空气泵口41的距离小于d1；
36.阀盖61位于中位时，阀盖61离开主孔92及油箱碳罐空气泵口41的距离大于d2，d1＜d2。
37.较佳的，d1为1mm，d2为5mm。
38.较佳的，所述油箱泄漏诊断模块，未激活时，气泵关闭，并且比例电磁阀60不通电，阀盖61位于上位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被阀盖61封闭，将外部空气经主腔到碳罐及油箱的通路阻断，油箱燃油蒸汽被碳罐吸附。
39.较佳的，参考孔最小截面为0.5mm。
40.为解决上述技术问题，本发明提供的所述燃油蒸发排放泄漏诊断系统的诊断方法，其获取参考电流值的方法如下：
41.一.使所述油箱泄漏诊断模块，激活进入参考状态；
42.二.以气泵电流值作为当前环境温度和环境压力状态下的该参考孔对应的参考电流值。
43.较佳的，步骤二中，以主腔内的压力达到平衡后的气泵电流值作为当前环境温度和环境压力状态下的该参考孔对应的参考电流值。
44.较佳的，所述比例电磁阀60阀盖61能位于下位；
45.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入主检测状态时，控制气泵运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61位于下位，大气通孔被阀盖61封闭，阻断主腔同大气通路，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，气泵向碳罐和油箱泵入空气；
46.其判断是否油箱泄漏的方法如下：
47.使所述油箱泄漏诊断模块激活后进入主检测状态；
48.将所述油箱泄漏诊断模块激活进入主检状态时的气泵电流值，同所述参考电流值对比，判断是否油箱泄漏。
49.较佳的，所述比例电磁阀60阀盖61能位于中位；
50.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入冲洗状态时，控制气泵停止运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61位于中位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，油箱7、碳罐4经主腔与大气连通；
51.其冲洗碳罐的方法如下：
52.打开碳罐控制阀81；
53.使所述油箱泄漏诊断模块激活后进入冲洗状态。
54.较佳的，所述比例电磁阀60阀盖61能位于中上位；
55.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入冲洗状态时，控制气泵停止运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61先位于中上位，然后位于中位；
56.比例电磁阀60通电使阀盖61位于中上位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，油箱7、碳罐4经主腔与大气连通；
57.阀盖61位于中上位时，阀盖61离开主孔92及油箱碳罐空气泵口41的距离小于d1；
58.阀盖61位于中位时，阀盖61离开主孔92及油箱碳罐空气泵口41的距离大于d2，d1＜d2；
59.其冲洗碳罐的方法如下：
60.打开碳罐控制阀81；
61.使所述油箱泄漏诊断模块激活后进入冲洗状态。
62.本发明的燃油蒸发排放泄漏诊断系统及诊断方法，不需要阻断碳罐同油箱间的通路，不需要在碳罐到油箱的管路设置油箱截止阀ftiv，便可以获得进行油箱泄漏诊断所必须的参考电流值，结构简单，成本低。
附图说明
63.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
64.图1是现有燃油蒸发排放泄漏诊断系统诊断未激活、油箱呼吸时的状态图；
65.图2是现有燃油蒸发排放泄漏诊断系统诊断未激活、冲洗碳罐时的状态图；
66.图3是现有燃油蒸发排放泄漏诊断系统诊断激活、dmtl处于参考状态时的状态图；
67.图4是现有燃油蒸发排放泄漏诊断系统诊断激活、dmtl处于主检测状态时的状态图；
68.图5是本发明的燃油蒸发排放泄漏诊断系统一实施例示意图；
69.图6是本发明的燃油蒸发排放泄漏诊断系统一实施例油箱泄漏诊断模块激活进入参考状态示意图；
70.图7是本发明的燃油蒸发排放泄漏诊断系统一实施例油箱泄漏诊断模块激活后进入主检测状态示意图；
71.图8是本发明的油箱泄漏诊断模块一实施例阀盖处于上位示意图；
72.图9是本发明的油箱泄漏诊断模块一实施例阀盖激活进入参考状态示意图；
73.图10是本发明的油箱泄漏诊断模块一实施例阀盖处于中位冲洗碳罐时示意图；
74.图11是本发明的油箱泄漏诊断模块一实施例阀盖处于下位进入主检测状态示意图；
75.图12是本发明的油箱泄漏诊断模块一实施例单向阀设置在阀盖边缘部打开状态示意图；
76.图13是本发明的油箱泄漏诊断模块一实施例单向阀设置在阀盖边缘部关闭状态示意图；
77.图14是本发明的油箱泄漏诊断模块一实施例油箱碳罐空气泵口41侧壁设置有单向阀示意图。
78.附图标记说明
79.5油箱泄漏诊断模块；50气泵；60比例电磁阀；61阀盖；63单向阀；601阀芯；602衔铁；603管状铁芯；604励磁线圈；605螺旋弹簧；3空滤器；4碳罐；41油箱碳罐空气泵口；7油箱；8歧管；81碳罐控制阀；91参考孔；92主孔。
具体实施方式
80.下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
81.实施例一
82.如图5、图6、图7所示，燃油蒸发排放泄漏诊断系统包括一个油箱泄漏诊断模块(dmtl)5、碳罐4、油箱7；
83.所述碳罐4通过管路分别连通到油箱7及歧管8；
84.所述碳罐4连通到的歧管8管路设置碳罐控制阀81；
85.所述油箱泄漏诊断模块包括气泵50、比例电磁阀60、主腔、高压腔；
86.所述比例电磁阀60的阀盖61置于主腔内；
87.气泵50的高压出气端连通高压腔；
88.高压腔同主腔之间通过参考孔91及主孔92连通；
89.参考孔的最小截面小于主孔最小截面的1/10；
90.主腔通过油箱碳罐空气泵口41连通到碳罐4；
91.主腔设置连通大气的大气通孔；
92.所述比例电磁阀60阀盖61能位于上位；
93.所述油箱泄漏诊断模块，激活进入参考状态时，如图6所示，控制气泵运转，并且控制比例电磁阀60阀盖61位于上位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被阀盖61封闭，将外部空气经主腔到碳罐及油箱的通路阻断，气泵高压出气端输出的高压空气经参考孔91及主腔形成回路；
94.所述油箱泄漏诊断模块激活进入参考状态时的气泵电流值作为当前环境温度和环境压力状态下的该参考孔对应的参考电流值。
95.较佳的，所述油箱泄漏诊断模块激活进入参考状态时，主腔内的压力达到平衡后的气泵电流值作为当前环境温度和环境压力状态下的该参考孔对应的参考电流值。
96.该燃油蒸发排放泄漏诊断系统的诊断方法，其获取参考电流值的方法如下：
97.一.使所述油箱泄漏诊断模块，激活进入参考状态；
98.二.以气泵电流值作为当前环境温度和环境压力状态下的该参考孔对应的参考电流值。
99.实施例一的燃油蒸发排放泄漏诊断系统及诊断方法，不需要阻断碳罐同油箱间的通路，不需要在碳罐到油箱的管路设置油箱截止阀ftiv，便可以获得进行油箱泄漏诊断所必须的参考电流值，结构简单，成本低。
100.实施例二
101.基于实施例一的燃油蒸发排放泄漏诊断系统，所述比例电磁阀60阀盖61能位于下位；
102.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入主检测状态时，如图7所示，控制气泵运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61位于下位，大气通孔被阀盖61封闭，阻断主腔同大气通路，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，气泵向碳罐和油箱泵入空气；
103.所述油箱泄漏诊断模块激活进入主检状态时的气泵电流值，用于同所述参考电流值对比，判断是否油箱泄漏。
104.该燃油蒸发排放泄漏诊断系统的诊断方法，其判断是否油箱泄漏的方法如下：
105.使所述油箱泄漏诊断模块激活后进入主检测状态；
106.将所述油箱泄漏诊断模块激活进入主检状态时的气泵电流值，同所述参考电流值对比，判断是否油箱泄漏。
107.实施例三
108.基于实施例二的燃油蒸发排放泄漏诊断系统，所述比例电磁阀60阀盖61能位于中位；
109.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入冲洗状态时，控制气泵停止运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61位于中位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，油箱7、碳罐4经主腔与大气连通；
110.冲洗碳罐时，打开碳罐控制阀81。
111.该燃油蒸发排放泄漏诊断系统的诊断方法，其冲洗碳罐的方法如下：
112.打开碳罐控制阀81；
113.使所述油箱泄漏诊断模块激活后进入冲洗状态。
114.实施例三的燃油蒸发排放泄漏诊断系统，所述比例电磁阀60阀盖61能位于上位、中位、下位三个位置。
115.实施例四
116.基于实施例三的燃油蒸发排放泄漏诊断系统，所述比例电磁阀60阀盖61能位于中上位；
117.所述油箱泄漏诊断模块，激活后进入冲洗状态时，控制气泵停止运转，并且比例电磁阀60通电使阀盖61先位于中上位，然后位于中位；
118.比例电磁阀60通电使阀盖61位于中上位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被打开，主孔92及油箱碳罐空气泵口41到主腔的通路均被打开，油箱7、碳罐4经主腔与大气连通；
119.阀盖61位于中上位时，阀盖61离开主孔92及油箱碳罐空气泵口41的距离小于d1；
120.阀盖61位于中位时，阀盖61离开主孔92及油箱碳罐空气泵口41的距离大于d2，d1
＜d2。
121.较佳的，d1为1mm，d2为5mm。
122.该燃油蒸发排放泄漏诊断系统的诊断方法，其冲洗碳罐的方法如下：
123.打开碳罐控制阀81；
124.使所述油箱泄漏诊断模块激活后进入冲洗状态。
125.实施例四的燃油蒸发排放泄漏诊断系统，比例电磁阀60阀盖61能位于上位、中上位、中位、下位四个位置，可以对油箱加油进行阶梯泄压，先小开口泄压，避免加油限量控制阀flvv关闭，然后再大面积泄压，油箱正压主动打开，冲洗碳罐。
126.实施例五
127.基于实施例一到四的燃油蒸发排放泄漏诊断系统，所述油箱泄漏诊断模块，未激活时，气泵关闭，并且比例电磁阀60不通电，阀盖61位于上位，主腔通过大气通孔连通大气，主孔92及油箱碳罐空气泵口41均被阀盖61封闭，将外部空气经主腔到碳罐及油箱的通路阻断，油箱燃油蒸汽被碳罐吸附。
128.较佳的，阀盖61设置有连通油箱碳罐空气泵口41同主腔的单向阀63，当主腔气压大于油箱碳罐侧气压时，单向阀63打开，油箱碳罐空气泵口41通过单向阀63连通到主腔；如果油箱气压低于大气压力，阀盖61上的单向阀63会被打开，外部空气经主腔进入到碳罐及油箱。
129.实施例六
130.如图8、图9、图10、图11所示，油箱泄漏诊断模块(dmtl)5包括气泵50、比例电磁阀60、主腔、高压腔；
131.所述主腔底部开设有大气通孔；
132.所述气泵50，其进气口接通大气进口，其高压出气口接通高压腔；
133.所述高压腔设有连通主腔的一参考孔91；
134.所述主腔顶板设置有连通所述高压腔的一主孔92；
135.参考孔的最小截面小于主孔最小截面的1/10；
136.所述主腔顶板还设置有一油箱碳罐空气泵口41；
137.所述比例电磁阀60的阀盖61置于主腔内；
138.当比例电磁阀60的励磁线圈604流过的电流为0时，其阀盖61上移到上位，封闭所述油箱碳罐空气泵口41及所述主孔92，同时使大气通孔连通大气进口。
139.较佳的，所述比例电磁阀60的衔铁602、管状铁芯603、励磁线圈604均置于比例电磁阀60的本体内；
140.所述比例电磁阀60的本体位于所述主腔底板下方，其阀芯601穿过所述大气通孔，阀芯601上端固定连接阀盖61；
141.阀芯601下端固定接衔铁602；
142.衔铁602置于管状铁芯603内；
143.励磁线圈604缠绕在管状铁芯603外；
144.螺旋弹簧605套设在阀芯601外，上端接所述阀盖61，下端抵靠比例电磁阀60的本体。
145.所述比例电磁阀60的控制电路，能控制流过励磁线圈604的电流为0、第一电流、第
二电流；
146.流过励磁线圈604的电流为0时，在螺旋弹簧605的弹力作用下，阀盖61上移到上位，封闭所述油箱碳罐空气泵口41及所述主孔92，同时使大气通孔连通大气进口；
147.流过励磁线圈604的电流为第一电流时，产生的电磁力使衔铁602克服螺旋弹簧605的弹力使阀盖61上移到中位，使所述油箱碳罐空气泵口41及所述主孔92均连通主腔，同时使大气通孔连通大气进口；
148.流过励磁线圈604的电流为第二电流时，产生的电磁力使衔铁602克服螺旋弹簧605的弹力使阀盖61上移到下位，使所述油箱碳罐空气泵口41及所述主孔92均连通主腔，同时阻断大气通孔到大气进口的通路。
149.实施例六的油箱泄漏诊断模块(dmtl)5，采用比例电磁阀，通过改变流过励磁线圈604的电流，使电磁力、弹簧力、外界气体压力三者达到动平衡，能使阀盖61分别处于上位、中位及下位，控制大气与空气泵高压出气口、及油箱碳罐气路的通断。
150.实施例七
151.基于实施例六的油箱泄漏诊断模块(dmtl)5，阀盖61上表面对应于油箱碳罐空气泵口41及主孔92处分别增加一道密封凸起结构，用于实现油箱碳罐空气泵口41的密封及主孔92的密封。
152.较佳的，如图12、图13所示，阀盖61设置有连通油箱碳罐空气泵口41同主腔的单向阀63；
153.当主腔气压大于油箱碳罐侧气压时，如图12所示，单向阀63打开，油箱碳罐空气泵口41通过单向阀63连通到主腔。
154.较佳的，所述单向阀63设置在阀盖61中部，或者所述单向阀63设置在阀盖61边缘部。
155.较佳的，如图14所示，油箱碳罐空气泵口41侧壁设置有单向阀63，当主腔气压大于油箱碳罐侧气压时，单向阀63打开，油箱碳罐空气泵口41通过单向阀63连通到主腔。
156.较佳的，所述单向阀63为伞阀。通过阀盖61或油箱碳罐空气泵口41上设置的单向阀63，能实现油箱负压时通过单向阀63补压。
157.较佳的，所述大气进口设置有空滤器3。
158.较佳的，所述气泵50处设置有加热组件,用于加热气泵50泵入的空气。
159.较佳的，参考孔91最小截面为0.5mm。
160.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。