燃油箱蒸發(fā)排放系統(tǒng)泄漏檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[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領域。
【背景技術】
[0002]近年來，為了抑制汽車有害氣體的排放，并促使相關汽車制造商注重產(chǎn)品技術的改進，已有許多國家制定并出臺了相當嚴苛的汽車環(huán)保排放標準和政策，如美國加州空氣資源委員會簡稱CARB，就出臺了準零排放簡稱PZEV法規(guī)，要求燃油箱總成HC滲透量小于20毫克/24小時。雖然當前一些先進技術如兩片油箱技術生產(chǎn)的塑料油箱能夠滿足上述要求，但是當燃油箱存在微小泄漏的時候，通過泄漏孔排出的HC蒸汽會遠遠超出法規(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)要求檢測相當于一個直徑0.5毫米孔徑的HC蒸汽泄漏，并將檢測結果反饋到發(fā)動機ECU，一旦檢測到泄漏發(fā)動機就會報警，車身操作面板的故障預警燈(MIL)就會閃爍提醒。相關試驗表明，0.5毫米孔徑大小的泄漏能夠排放HC大約為0.84克/千米，這是標準允許數(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準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，當前市場主要有自然真空泄漏檢測即NVLD、發(fā)動機停機自然真空檢測即E0NV，但是上述檢測方法一般是在發(fā)動機運行一段時間停機后，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)動機的運行工況，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)動機可能在大部分的時間都不運行，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遠達不到法規(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問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術中存在的技術問題，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，而且可以應用在PHEV車輛上，應用領域更加廣泛。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下，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、E⑶、濾清器，所述E⑶控制發(fā)動機、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，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準確檢測到油箱內(nèi)燃油蒸汽的溫度，壓力傳感器PS準確檢測到油箱內(nèi)的壓力，從而保證實時準確的檢測油箱內(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，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)動機停機若干小時后，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，首先關閉碳罐脫附電磁閥，以下簡稱CPV，切斷EVAP系統(tǒng)和發(fā)動機進氣歧管之間的通路，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，最終的檢測結果的準確性較低，甚至會導致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)當壓力達到預設值？《時(針對普通燃油箱系統(tǒng)，Pia可以設置在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)，空氣栗關閉停止充氣；關閉蒸汽電磁閥，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，空氣栗的關閉、VSV的關閉、計時器Timer的開啟是同步執(zhí)行，在一個預先設定的頻率下，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，由其中預先設定的檢測程序對收集到的數(shù)據(jù)進行整理，并與之前被驗證過的名義上的壓力變化值進行比較分析，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APa5，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的關系，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，，壓力始終達不到預設值？《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警燈提示駕駛員，燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)存在泄漏。
[0010]43)當壓力達到預設值？《時，空氣栗關閉，關閉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閉、VSV的關閉、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判定本次檢測結果不具決定性；
5)泄漏檢測結束；
6)VSV重新打開，空氣栗和CPV仍保持關閉。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行和成功，只有檢測失敗，才會通過車身面板上的預警燈點亮通知檢測失敗。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進，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，本發(fā)明的優(yōu)點如下:1)本發(fā)明整體結構設計巧妙，結構緊湊，實用性強、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；該技術方案檢測周期耗時更少，并且可以應用在PHEV車輛上，應用范圍廣泛。
【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，7、E⑶，8、濾清器。
【具體實施方式】
[0015]為了加深對本發(fā)明的理解和認識，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述和介紹。
[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6、E⑶7、濾清器8，所述E⑶控制發(fā)動機、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，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準確檢測到油箱內(nèi)燃油蒸汽的溫度，壓力傳感器PS準確檢測到油箱內(nèi)的壓力，從而保證實時準確的檢測油箱內(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械裝配，從而方面快速安裝，以及后期的更換維修。其余結構和優(yōu)點與實施例I完全相同。
[0018]實施例3: