碳罐脱附系统及其管接头通堵诊断装置和车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆燃油蒸汽排放控制技术领域，具体地，涉及一种碳罐脱附系统管接头通堵的诊断装置、碳罐脱附系统和车辆。


背景技术：

2.汽油是一种易挥发的液体，常温下燃油车的油箱经常充满蒸汽，故需要借助活性炭罐对燃料蒸汽进行吸附贮存，并在发动机工作时将碳罐内的燃料蒸汽引入发动机燃烧，以对碳罐进行脱附，从而防止燃油蒸汽挥发到大气中造成燃料浪费及环境污染。随着国六排放的升级，对燃油车蒸发排放提出了更高的要求，为满足蒸发排放法规的要求，势必要提高碳罐系统的脱附和吸附能力。对于增压发动机而言，为实现碳罐的脱附通常需要在中冷管与空滤出气管之间设置一条带文丘里管的回路，增压器工作时，文丘里管路能够借助中冷管正压来对碳罐进行脱附。因此，中冷管和空滤出气管与文丘里管路连接处管接头的通堵直接关系到碳罐系统的脱附性能。如果管接头堵塞会造成碳罐脱附异常，发动机动力下降，给顾客带来抱怨。
3.对于中冷管和空滤出气管管接头的通堵，产品在出厂前通常要做气密性检测，但由于零部件生产工艺的限制和检验的不确定性，仍有堵孔件流出。现有的管接头通堵诊断方法是在高压脱附管具有足够脱附流量(此时需要中冷管位置有足够的增压压力)的前提下，通过分析高压脱附管或油箱的压力情况，判断整条管路是否存在异常。因此小负荷工况不能检测出空滤出气管和中冷管管接头的通堵，下线无法有效识别问题部件，使之流入市场。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种碳罐脱附系统管接头通堵的诊断装置、配置有该诊断装置的碳罐脱附系统以及配置有该碳罐脱附系统的车辆，以能够有效防止管接头堵孔件流出，保证碳罐脱附性能，减少顾客抱怨。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种碳罐脱附系统管接头通堵的诊断装置，包括连接在空气滤清器的出气端与增压器的进气端之间的空滤出气管、连接在中冷器的出气端与进气歧管之间的中冷器出气管、与碳罐连接的脱附管路，以及文丘里管，所述文丘里管的吸气端连接至所述脱附管路，所述文丘里管的进气端通过第一管路连接至所述中冷器出气管，所述文丘里管的出气端通过第二管路连接至所述空滤出气管，所述第一管路与所述中冷器出气管通过第一管接头相连，所述第二管路与所述空滤出气管通过第二管接头相连，所述脱附管路上布置有压力泵和用于检测所述脱附管路的压力值的压力检测件，所述第一管路上布置有用于控制所述第一管路通断的第一电磁阀，所述第二管路上布置有用于控制所述第二管路通断的第二电磁阀，其中，在所述第一电磁阀和所述第二电磁阀中的一者打开，另一者关闭时，所述压力泵开启以为所述脱附管路充气，根据所述压力检测件检测到的压力值与预设压力阈值的对比结果判断对应管接头的通堵。
6.可选地，当所述压力检测件检测到的压力值大于预设的压力阈值时诊断为对应的管接头堵塞；
7.当所述压力检测件检测到的压力值小于或等于预设的压力阈值时诊断为对应的管接头导通。
8.可选地，所述第一电磁阀为双向阀，所述第二电磁阀为单向阀。
9.可选地，所述压力检测件为压力传感器。
10.可选地，所述压力检测件布置在所述压力泵和所述文丘里管之间。
11.可选地，在所述第一电磁阀打开且所述第二电磁阀关闭时，所述压力泵开启以为所述脱附管路充气，根据所述压力检测件检测到的压力值与第一压力阈值的对比结果判断所述第一管接头的通堵；以及
12.在所述第一电磁阀关闭且所述第二电磁阀打开时，所述压力泵开启以为所述脱附管路充气，根据所述压力检测件检测到的压力值与第二压力阈值的对比结果判断所述第二管接头的通堵。
13.根据本公开的第二个方面，提供一种碳罐脱附系统，包括空气滤清器、增压器、中冷器、用于与发动机相连接的进气歧管、碳罐和根据以上所述的碳罐脱附系统管接头通堵的诊断装置，其中，所述增压器的出气端连接至所述中冷器的进气端。
14.可选地，所述碳罐脱附系统还包括控制器，所述压力检测件与所述控制器信号连接，所述控制器与车辆ecu信号连接。
15.可选地，所述碳罐通过第三管路与所述进气歧管连通。
16.根据本公开的第三个方面，提供一种车辆，包括根据以上所述的碳罐脱附系统。
17.通过上述技术方案，控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，可以使得脱附管路分别与第一管路和第二管路导通，当相应的管路导通后，压力泵工作为脱附管路充气，同时压力检测件检测脱附管路中的压力值，通过对比检测到的压力值与预设压力阈值的大小，从而可以判断出脱附管路与空滤出气管和中冷器出气管连接处管接头的通堵，有效防止管接头堵孔件流出，保证碳罐脱附性能，减少顾客抱怨。
18.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
19.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
20.图1是本公开一种示例性实施方式提供的碳罐脱附系统管接头通堵的诊断装置的结构布置示意图；
21.图2是本公开一种示例性实施方式提供的碳罐脱附系统的框图。
22.附图标记说明
23.10空气滤清器
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11空滤出气管
24.20增压器
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30中冷器
25.31中冷器出气管
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40进气歧管
26.50碳罐
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51脱附管路
27.52第三管路
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60文丘里管
28.61第一管路
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62第二管路
29.71第一管接头
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72第二管接头
30.81压力泵
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82压力检测件
31.91第一电磁阀
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92第二电磁阀
具体实施方式
32.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
33.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
34.参照图1，本公开实施例提供一种碳罐脱附系统管接头通堵的诊断装置，用于诊断增压发动机的碳罐脱附系统中脱附管路51与空滤出气管11和中冷器出气管31连接处管接头的通堵。诊断装置可以包括连接在空气滤清器10 的出气端与增压器20的进气端之间的空滤出气管11、连接在中冷器30的出气端与进气歧管40之间的中冷器出气管31、与碳罐50连接的脱附管路51，以及文丘里管60，文丘里管60的吸气端可以连接至脱附管路51，文丘里管 60的进气端可以通过第一管路61连接至中冷器出气管31，文丘里管60的出气端可以通过第二管路62连接至空滤出气管11，从而使得当增压器20 工作时文丘里管60能够借助中冷器出气管31的正压对碳罐50进行脱附。在本公开提供的实施例中，第一管路61与中冷器出气管31可以通过第一管接头71相连，第二管路62与空滤出气管11可以通过第二管接头72相连，以通过管接头实现相应管路的连通。其中，脱附管路51上可以布置有压力泵81和用于检测脱附管路51的压力值的压力检测件82，第一管路61上可以布置有用于控制第一管路61通断的第一电磁阀91，第二管路62上可以布置有用于控制第二管路62通断的第二电磁阀92。这样，在第一电磁阀91 和第二电磁阀92中的一者打开，另一者关闭时，可以开启压力泵81以为脱附管路51充气，并可以根据压力检测件82检测到的压力值与预设压力阈值的对比结果判断对应管接头的通堵。即，通过控制第一电磁阀91和第二电磁阀92中的一者打开，另一者关闭，可以分别实现脱附管路51与第一管路 61和第二管路62的导通，而当脱附管路51与第一管路61和第二管路62 导通时，压力泵81为脱附管路51充气使得气流可以经第一管路61流向中冷器出气管31或者经第二管路62流向空滤出气管11，如若对应于第一管路 61或第二管路62的管接头发生堵塞，则脱附管路51的压力就会发生变化，从而可以根据与预设压力阈值的对比结果判断出第一管接头71和第二管接头72的通堵。压力泵81可以连接至气体源，以在压力泵81工作时能够对脱附管路51进行充气。需要说明的是，在本公开实施例提供的诊断装置应用于碳罐脱附系统时，诊断装置用于在碳罐脱附系统使用之前对管接头进行诊断，避免配置有碳罐脱附系统的故障车辆流入市场或是碳罐脱附系统工作过程中出现异常。
35.通过上述技术方案，控制第一电磁阀91和第二电磁阀92的开闭，可以使得脱附管路51分别与第一管路61和第二管路62导通，当相应的管路导通后，压力泵81工作为脱附管路51充气，同时压力检测件82检测脱附管路51中的压力值，通过对比检测到的压力值与预
设压力阈值的大小，从而可以判断出脱附管路51与空滤出气管11和中冷器出气管31连接处管接头的通堵，有效防止管接头堵孔件流出，保证碳罐脱附性能，减少顾客抱怨。
36.进一步地，诊断装置的使用可以分为两个过程，以分别对第一管接头71 和第二管接头72的通堵进行判断。例如根据一种实施方式，可以首先控制第一电磁阀91打开且第二电磁阀92关闭，此时脱附管路51通过文丘里管 60与第一管路61导通，压力泵81开启为脱附管路51充气，气流经第一电磁阀91流向中冷器出气管31，压力检测件82对脱附管路51内的压力进行监测，并根据检测到的压力值与第一压力阈值的对比结果判断第一管接头71 的通堵；然后可以控制第一电磁阀91关闭且第二电磁阀92打开，此时脱附管路51通过文丘里管60与第二管路62导通，压力泵81开启为脱附管路51 充气，气流经第二电磁阀92流向空滤出气管11，压力检测件82对脱附管路 51内的压力进行监测，并根据检测到的压力值与第二压力阈值的对比结果判断第二管接头72的通堵。当然，在其他的实施方式中，也可以首先对第二管接头72的通堵进行诊断，而后再对第一管接头71的通堵进行诊断，即，本公开不限制第一管接头71和第二管接头72通堵的诊断顺序。另外，第一压力阈值和第二压力阈值也可以根据实际情况相应设定，二者可以相同也可以不同。
37.在本公开提供的实施例中，正常情况下(即管接头导通时)气流可以通过管接头进入中冷器出气管31或空滤出气管11内，压力检测件82检测到的脱附管路51的压力值不会超过预设的压力阈值，而当管接头发生堵塞时，气流受到阻碍，脱附管路51的压力就会增加，压力检测件82检测到的压力值便会大于预设的压力阈值。即，对压力检测件82检测到的压力值与预设压力阈值的对比结果可以体现为：当压力检测件82检测到的压力值大于预设的压力阈值时诊断为对应的管接头堵塞；当压力检测件82检测到的压力值小于或等于预设的压力阈值时诊断为对应的管接头导通。对应于具体的管接头则为，在第一电磁阀91打开且第二电磁阀92关闭时，当压力检测件82 检测到的压力值大于第一压力阈值时诊断为第一管接头71堵塞，相应的第一管路61与中冷器出气管31未导通，当压力检测件82检测到的压力值小于或等于第一压力阈值时诊断为第一管接头71导通，相应的第一管路61与中冷器出气管31导通；在第一电磁阀91关闭且第二电磁阀92打开时，当压力检测件82检测到的压力值大于第二压力阈值时诊断为第二管接头72堵塞，相应的第二管路62与空滤出气管11未导通，当压力检测件82检测到的压力值小于或等于第二压力阈值时诊断为第二管接头72导通，相应的第二管路62与空滤出气管11导通。
38.考虑到第一管路61连接在文丘里管60的进气端，第二管路62连接在文丘里管60的出气端，根据一些实施例，第一电磁阀91可以为双向阀，第二电磁阀92可以相应为单向阀。这样，当诊断装置使用时，第一电磁阀91 打开，气流经脱附管路51和第一管路61流向中冷器出气管31，以对第一管接头71的通堵进行诊断。当诊断装置使用完毕且第一管接头71诊断为导通的情况下，在碳罐脱附系统正常使用时可以控制压力泵81关闭，第一电磁阀91反向打开，第二电磁阀92打开，脱附管路51内的燃油蒸汽经压力泵 81流至文丘里管60，来自中冷器出气管31的部分增压气体经第一管路61 流至文丘里管60，实现借助中冷器出气管31的正压加大脱附量，脱附气体经空滤出气管11流入发动机参与燃烧，其详细过程将在下述的碳罐脱附系统中进行说明。
39.根据一些实施例，压力检测件82可以为压力传感器。
40.另外，为保证压力检测件82能够准确检测到脱附管路51内的气体压力，参照图1，
压力检测件82可以布置在压力泵81和文丘里管60之间。
41.本公开还提供一种碳罐脱附系统和配置有该碳罐脱附系统的车辆，参照图2，碳罐脱附系统可以包括空气滤清器10、增压器20、中冷器30、用于与发动机相连接的进气歧管40、碳罐50和上述的碳罐脱附系统管接头通堵的诊断装置，其中，增压器20的出气端可以连接至中冷器30的进气端，碳罐50可以与车辆的油箱相连接。碳罐脱附系统可以为增压发动机的碳罐脱附系统。碳罐脱附系统和车辆具有上述的诊断装置的全部有益效果，此处不再赘述。
42.根据一些实施例，碳罐脱附系统还可以包括控制器，压力检测件82可以与控制器信号连接。其中，控制器内可以存储有上述的压力阈值，压力检测件82可以将检测到的脱附管路51压力值传输至控制器，控制器将该压力值与压力阈值进行对比。
43.进一步地，控制器还可以与车辆ecu信号连接。这样，控制器可以将对比之后的结果信息传输至车辆ecu，以通过车辆ecu直观地判定出与脱附管路51连接的空滤出气管11和中冷器出气管31的管接头的通堵情况。同时，当诊断装置诊断出第一管接头71或是第二管接头72堵塞时，车辆 ecu可以分别报不同的故障码。
44.根据一些实施例，参照图2，碳罐50还可以通过第三管路52与进气歧管40连通，以在增压器20不工作时使碳罐50内的燃油蒸汽可以通过第三管路52直接进入进气歧管40，实现碳罐50的脱附。
45.综上，本公开实施例提供的碳罐脱附系统在进行脱附工作之前，可以首先启动诊断装置，以分别对第一管接头71和第二管接头72的通堵进行诊断，具体过程可以参见上述诊断装置中的描述。其中，压力泵81开启前需要首先控制车辆打火上电。当第一管接头71和第二管接头72均诊断为导通时，可以控制碳罐脱附系统进行脱附作业。例如，车辆正常行驶时，可以首先控制压力泵81关闭，第一电磁阀91反向打开，第二电磁阀92打开，碳罐50 内的燃油蒸汽经压力泵81和脱附管路51流至文丘里管60，增压器20工作时，空气滤清器10送出的空气经增压器20进入中冷器30冷却，然后一部分增压后的空气经第一管路61进入文丘里管60，从而加大碳罐50内部燃油蒸汽的脱附量，之后燃油蒸汽与空气混合，混合后的气体经过第二管路62 进入空滤出气管11，经增压器20和中冷器30后进入进气歧管40供给发动机燃烧使用。
46.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
47.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
48.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。