燃油箱蒸發(fā)排放系統(tǒng)泄漏檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及泄漏檢測裝置，具體來說涉及一種燃油箱蒸發(fā)排放系統(tǒng)泄漏檢測裝置，屬于燃油箱檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，為了抑制汽車有害氣體的排放，并促使相關(guān)汽車制造商注重產(chǎn)品技術(shù)的改進(jìn)，已有許多國家制定并出臺了相當(dāng)嚴(yán)苛的汽車環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)和政策，如美國加州空氣資源委員會簡稱CARB，就出臺了準(zhǔn)零排放簡稱PZEV法規(guī)，要求燃油箱總成HC滲透量小于20毫克/24小時。雖然當(dāng)前一些先進(jìn)技術(shù)如兩片油箱技術(shù)生產(chǎn)的塑料油箱能夠滿足上述要求，但是當(dāng)燃油箱存在微小泄漏的時候，通過泄漏孔排出的HC蒸汽會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出法規(guī)限制，而且這種微小泄漏一般不可監(jiān)測，因此CARB又出臺了新的法規(guī)要求檢測相當(dāng)于一個直徑0.5毫米孔徑的HC蒸汽泄漏，并將檢測結(jié)果反饋到發(fā)動機(jī)ECU，一旦檢測到泄漏發(fā)動機(jī)就會報警，車身操作面板的故障預(yù)警燈(MIL)就會閃爍提醒。相關(guān)試驗表明，0.5毫米孔徑大小的泄漏能夠排放HC大約為0.84克/千米，這是標(biāo)準(zhǔn)允許數(shù)量的30倍。另外，中國即將出臺的北京第六階段汽車排放標(biāo)準(zhǔn)即京六中也增加了泄漏檢測診斷這一要求。
[0003]針對上述的法規(guī)要求，當(dāng)前市場主要有自然真空泄漏檢測即NVLD、發(fā)動機(jī)停機(jī)自然真空檢測即E0NV，但是上述檢測方法一般是在發(fā)動機(jī)運(yùn)行一段時間停機(jī)后，根據(jù)理想氣體定律通過比較油箱蒸汽空間內(nèi)壓力和溫度讀數(shù)的變化來推斷EVAP系統(tǒng)是否存在泄漏，這種方法過分依賴于環(huán)境溫度和發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況，因此檢測頻率受限，同時在等待溫度變化的過程中耗時較長，而且在混合動力車輛即PHEV上的發(fā)動機(jī)可能在大部分的時間都不運(yùn)行，因此無法在燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)和環(huán)境溫度之間建立足夠的溫度差來執(zhí)行上述的檢測方法，因此其檢測頻率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到法規(guī)中的要求。針對現(xiàn)狀迫切的需要一種新的方案解決該技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種燃油箱蒸發(fā)排放系統(tǒng)泄漏檢測裝置及檢測方法，該技術(shù)方案不僅具有更高的檢測精度和檢測頻率，檢測周期耗時更少，而且可以應(yīng)用在PHEV車輛上，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，燃油箱蒸發(fā)排放系統(tǒng)(以下簡稱EVAP系統(tǒng))泄漏檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置設(shè)置在燃油箱上，所述燃油箱系統(tǒng)一般包括油箱總成、加油管總成、碳罐、濾清器、以及連接的管路，檢測裝置包括泄漏檢測智能模塊、泄漏檢測空氣栗模塊、碳罐、碳罐脫附電磁閥、發(fā)動機(jī)、E⑶、濾清器，所述E⑶控制發(fā)動機(jī)、泄漏檢測智能模塊以及泄漏檢測空氣栗模塊；所述發(fā)動機(jī)通過電磁閥連接碳罐，所述泄漏檢測空氣栗模塊一端連接碳罐，另一端連接濾清器。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述泄漏檢測智能模塊包括溫度傳感器、壓力傳感器和計時器，所述泄漏檢測智能模塊安裝在燃油箱外表面，或者是油栗總成法蘭面，但不局限于上述兩個位置也可以是油箱系統(tǒng)上其它合適的位置。溫度傳感器TS準(zhǔn)確檢測到油箱內(nèi)燃油蒸汽的溫度，壓力傳感器PS準(zhǔn)確檢測到油箱內(nèi)的壓力，從而保證實時準(zhǔn)確的檢測油箱內(nèi)壓力和溫度的變化，泄漏檢測智能模塊與油箱之間的連接一般機(jī)械裝配，從而方便快速安裝，以及后期的更換維修。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述泄漏檢測空氣栗模塊3包括空氣栗和蒸汽電磁閥，泄漏檢測空氣栗模塊安裝在碳罐通大氣口的一端，或者安裝在碳罐和濾清器之間的管路上。
[0008]燃油箱蒸發(fā)排放系統(tǒng)泄漏檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:
O發(fā)動機(jī)停機(jī)若干小時后，首先通過車身ECU的其它監(jiān)測項，包括海拔高度測試儀、大氣溫度傳感器、油箱液位計，判斷車輛所處的海拔高度< 3500米、大氣環(huán)境溫度4°C <T<35°C、燃油箱內(nèi)的液位水平為15%-90%，是否在檢測執(zhí)行條件范圍內(nèi)；
2)若滿足步驟I中的檢測執(zhí)行先決條件，啟動泄漏檢測，首先關(guān)閉碳罐脫附電磁閥，以下簡稱CPV，切斷EVAP系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管之間的通路，阻止二者相互之間的氣體流通；
3)通過智能模塊中的溫度傳感器即TS監(jiān)測在規(guī)定時間內(nèi)油箱蒸汽空間的溫度變化情況。若在規(guī)定時間內(nèi)溫度沒有變化或者變化量非常小即< 0.1°C，則繼續(xù)執(zhí)行泄漏檢測；若在規(guī)定時間內(nèi)溫度變化量較大，則終止泄漏檢測；因為溫度對燃油箱內(nèi)的蒸汽壓有很大的影響，若泄漏檢測期間密封燃油箱蒸汽空間的溫度不穩(wěn)定，那么其壓力也不穩(wěn)定，如果在此段時間內(nèi)執(zhí)行泄漏檢測，最終的檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性較低，甚至?xí)?dǎo)致ECU誤判；
4)啟動空氣栗，向油箱內(nèi)充氣，同時智能模塊中的壓力傳感器即PS監(jiān)測油箱內(nèi)的壓力；
41)當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值？《時(針對普通燃油箱系統(tǒng)，Pia可以設(shè)置在2-4kPa;針對混合動力車的高壓密封燃油箱系統(tǒng)，Ps—般在35-40kPa)，空氣栗關(guān)閉停止充氣；關(guān)閉蒸汽電磁閥，簡稱VSV，切斷油箱連通大氣的管路，從而密封EVAP系統(tǒng)；開啟智能模塊中的計時器Timer，記錄Pia衰減變化的時間，空氣栗的關(guān)閉、VSV的關(guān)閉、計時器Timer的開啟是同步執(zhí)行，在一個預(yù)先設(shè)定的頻率下，PS將監(jiān)測密封的EVAP系統(tǒng)的壓力變化情況，此段時間內(nèi)PS、TS和Timer會持續(xù)將采集到的數(shù)據(jù)上傳到ECU，由其中預(yù)先設(shè)定的檢測程序?qū)κ占降臄?shù)據(jù)進(jìn)行整理，并與之前被驗證過的名義上的壓力變化值進(jìn)行比較分析，從而決定檢測的通過或失敗。首先，若在溫度T維持恒定的情況下，在規(guī)定的時間At內(nèi)，壓力WPii^IjP1的變化ΔΡ< Δ P115，若密封系統(tǒng)存在0.5毫米的泄漏孔，在At內(nèi)的壓力變化值為Δ P115，則判定，密封EVAP系統(tǒng)的泄漏孔< 0.5毫米規(guī)定值，檢測通過；若在溫度T維持恒定的情況下，在規(guī)定的時間A t內(nèi)，壓力從Pij^lj P/變化Δ P多AP05,若密封系統(tǒng)存在0.5毫米的泄漏孔，在At內(nèi)的壓力變化值A(chǔ)Pa5，則判定，密封EVAP系統(tǒng)的泄漏孔大于等于0.5毫米規(guī)定值，檢測失敗，ECU將記錄存儲此次的故障代碼，在下一次行車中通過車內(nèi)控制面板上的閃爍預(yù)警燈提示駕駛員，燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)存在泄漏；
此系統(tǒng)在安裝到車身上之前會進(jìn)行大量的臺架試驗得出在不同情況下壓力變化值和泄漏孔對應(yīng)的關(guān)系，作為參考值并被寫入到ECU程序中。在后期的實際車身測試中通過此系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)會和此部分參考值用來作比對，從而判定泄漏是否存在以及泄漏孔的大小。
[0009]42)超過一定時間可以設(shè)置在50-500秒間，具體時間界定要根據(jù)實際的試驗決定，，壓力始終達(dá)不到預(yù)設(shè)值？《時，終止本次泄漏檢測，并在ECU中記錄存儲本次的故障代碼；若下一次泄漏檢測的狀態(tài)和本次相同，則ECU判定密封的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)存在大泄露，檢測失敗，ECU將記錄存儲此次的故障代碼，在下一次行車中通過車內(nèi)控制面板上的閃爍預(yù)警燈提示駕駛員，燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)存在泄漏。
[0010]43)當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值？《時，空氣栗關(guān)閉，關(guān)閉VSV (蒸汽電磁閥，常開電磁閥)，切斷油箱連通大氣的管路，從而密封EVAP系統(tǒng)。開啟智能模塊中的計時器Timer，記錄Pia衰減變化的時間?？諝饫醯年P(guān)閉、VSV的關(guān)閉、Timer的開啟是同步執(zhí)行。若在檢測期間監(jiān)控到TS的值發(fā)生明顯的變化，則終止本次泄漏檢測，并由ECU判定本次檢測結(jié)果不具決定性；
5)泄漏檢測結(jié)束；
6)VSV重新打開，空氣栗和CPV仍保持關(guān)閉。EVAP系統(tǒng)重新實現(xiàn)與外界大氣環(huán)境相通的狀態(tài)。
[0011]7)車主并不知道測試的進(jìn)行和成功，只有檢測失敗，才會通過車身面板上的預(yù)警燈點(diǎn)亮通知檢測失敗。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟I)中的若干小時為2— 4小時；所述步驟3)中規(guī)定時間為I一2小時。
[0013]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:1)本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)緊湊，實用性強(qiáng)、成本較低；2)該檢測方法具有更高的檢測精度和檢測頻率，由于該檢測系統(tǒng)在檢測過程中對整體外界環(huán)境的依賴較小，只要基本條件滿足即海拔、液位等、檢測溫度穩(wěn)定，本專利的檢測方法均可執(zhí)行，且檢測結(jié)果不會因為外界環(huán)境產(chǎn)生誤差，從而其檢測的幾率和檢測精度不會受到影響；該技術(shù)方案檢測周期耗時更少，并且可以應(yīng)用在PHEV車輛上，應(yīng)用范圍廣泛。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明整個框架示意圖；
圖2為檢測流程圖；
圖中:1、油箱，2、泄漏檢測智能模塊，3、泄漏檢測空氣栗模塊，4、碳罐，5、
碳罐脫附電磁閥，6、發(fā)動機(jī)，7、E⑶，8、濾清器。
【具體實施方式】
[0015]為了加深對本發(fā)明的理解和認(rèn)識，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步描述和介紹。
[0016]實施例1:
參見圖1，燃油箱蒸發(fā)排放系統(tǒng)泄漏檢測裝置，所述檢測裝置設(shè)置在燃油箱上，檢測裝置包括泄漏檢測智能模塊2、泄漏檢測空氣栗模塊3、碳罐4、碳罐脫附電磁閥5、發(fā)動機(jī)6、E⑶7、濾清器8，所述E⑶控制發(fā)動機(jī)、泄漏檢測智能模塊2以及泄漏檢測空氣栗模塊3 ;所述發(fā)動機(jī)通過電磁閥連接碳罐，所述泄漏檢測空氣栗模塊3 —端連接碳罐，另一端連接濾清器。該技術(shù)方案具有更高的檢測精度和檢測頻率，檢測周期耗時短，并且可以應(yīng)用在PHEV車輛上。
[0017]實施例2:
參見圖1，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述泄漏檢測智能模塊2包括溫度傳感器TS、壓力傳感器PS和計時器Timer，所述泄漏檢測智能模塊2安裝在燃油箱外表面，或者是油栗總成法蘭面，溫度傳感器TS準(zhǔn)確檢測到油箱內(nèi)燃油蒸汽的溫度，壓力傳感器PS準(zhǔn)確檢測到油箱內(nèi)的壓力，從而保證實時準(zhǔn)確的檢測油箱內(nèi)壓力和溫度的變化，泄漏檢測智能模塊與油箱之間的連接一般機(jī)械裝配，從而方面快速安裝，以及后期的更換維修。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實施例I完全相同。
[0018]實施例3: