專利名稱：用于燃料蒸汽處理單元的泄漏檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測用于處理燃料蒸汽的燃料蒸汽處理單元故障的泄漏檢測裝置。更具體地講，該燃料蒸汽處理單元用于將安裝在車輛上的燃料箱產(chǎn)生的燃料蒸汽吹掃給發(fā)動機的吸氣系統(tǒng)。該檢測裝置檢測從該燃料蒸汽處理單元的燃料蒸汽的泄漏。
背景技術(shù)：
2003年日本專利局出版的JP2003-56416 A中披露了一種傳統(tǒng)的、用于燃料蒸汽處理單元的泄漏診斷裝置(或泄漏檢測裝置)。這種泄漏診斷裝置周期性地累計檢測到的蒸發(fā)系統(tǒng)的內(nèi)壓，并且根據(jù)累計值做出從蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏的判斷。其中，進行泄漏診斷的期間是當緊隨著發(fā)動機停止之后蒸發(fā)系統(tǒng)被密閉之時保持在“正壓”(“positivepressure”)的期間，或者是一個比該期間短的期間。
同樣地，2003年日本專利局出版的JP2003-74422 A中也披露了一種傳統(tǒng)的泄漏診斷裝置。該診斷裝置在泄漏診斷期間，通過將周期性地累計燃料蒸汽處理單元的內(nèi)壓而獲得的累計值與泄漏判據(jù)值進行比較來進行泄漏診斷。應(yīng)當注意，其中泄漏診斷期間是指當緊隨著發(fā)動機停止之后蒸發(fā)系統(tǒng)被密閉之時維持在“正壓”(“positivepressure”)的期間，或者是比該期間短的期間。此外，在泄漏診斷期間，當該系統(tǒng)的內(nèi)壓變成等于或者高于預(yù)定的壓力時，該診斷裝置暫時地打開該系統(tǒng)。因此，防止了在泄漏診斷結(jié)束后燃料蒸汽處理單元對外部空氣開放時，大量的蒸汽氣體被排放到外部空氣中。
上述的傳統(tǒng)技術(shù)是基于這樣的前提即當緊隨著發(fā)動機停止之后蒸發(fā)系統(tǒng)被密閉之時，蒸發(fā)系統(tǒng)中的壓力上升并變成正壓。這是由于在緊隨著發(fā)動機停止之后排氣系統(tǒng)處于高溫，并且產(chǎn)生了大量的蒸汽氣體的緣故。然而，當發(fā)動機長時間工作時，燃料中極易蒸發(fā)的輕組分已經(jīng)蒸發(fā)，從而發(fā)動機停止之后產(chǎn)生的蒸汽氣體量少。在這種情況下，在發(fā)動機已經(jīng)停止之后，隨著蒸發(fā)系統(tǒng)的冷卻，蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)的壓力可能會變成負壓。因此，由于蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)的壓力并不總是正壓，所以上述的傳統(tǒng)技術(shù)有時難以正確地進行泄漏診斷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠更準確地進行泄漏診斷的用于燃料蒸汽處理單元的泄漏檢測裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于燃料蒸汽處理單元的泄漏檢測裝置，該燃料蒸汽處理單元就由燃料箱內(nèi)的燃料蒸發(fā)所產(chǎn)生的蒸汽氣體吹掃到發(fā)動機吸氣系統(tǒng)中。該泄漏檢測裝置包括能夠選擇性地密閉該燃料蒸汽處理單元的閥門；用于檢測該燃料蒸汽處理單元內(nèi)壓力的壓力檢測傳感器；以及一個控制器。該控制器被編程為在發(fā)動機停止期間，發(fā)出關(guān)閉閥門的指令，以密閉燃料蒸汽處理單元；在燃料蒸汽處理單元已經(jīng)被密閉之后，在發(fā)動機停止期間計算所檢測到的壓力的偏差量；累計該偏差量的絕對值，并且根據(jù)該累計值確定燃料蒸汽處理單元是否發(fā)生泄漏。
本發(fā)明的細節(jié)和其他特征及優(yōu)點將在下面的說明書中說明并在附圖中示出。


圖1為第一個實施例中采用的燃料蒸汽處理單元的示意圖。
圖2A示出在第一實施例中蒸發(fā)系統(tǒng)壓力隨時間變化示例的曲線圖。
圖2B示出壓力累計值隨時間變化的曲線圖。
圖3示出在第一實施例中蒸發(fā)系統(tǒng)壓力隨時間變化方式的各種示例的曲線圖。
圖4示出在第一實施例中的泄漏診斷例程的流程圖。
圖5為示出了在第二實施例中的蒸發(fā)系統(tǒng)壓力隨時間變化方式的各種示例的曲線圖。
圖6示出在第二實施例中的泄漏診斷例程的流程圖。
圖7示出第三實施例中泄漏診斷例程的流程圖。
具體實施例方式
參照圖1描述第一個實施例中泄漏檢測裝置的結(jié)構(gòu)。該泄漏檢測裝置，檢測從燃料蒸汽處理單元的蒸發(fā)系統(tǒng)1的燃料蒸汽泄漏。燃料蒸汽處理單元將在燃料箱2內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽氣體吹掃到發(fā)動機21的吸氣管(或吸氣系統(tǒng))22。蒸發(fā)系統(tǒng)1由從燃料箱2到換氣閥7布置的各個部分構(gòu)成。
燃料蒸發(fā)處理單元的蒸發(fā)系統(tǒng)1包括燃料箱2、連接到燃料箱2上的通氣管3，以及經(jīng)由通氣管3連接到燃料箱2上的碳罐4。碳罐4容納有用于吸附蒸汽氣體的諸如活性碳等的吸附劑4a。在碳罐4與通氣管3的連接部分的相對處設(shè)置有外部空氣開放通道11。蒸汽氣體通過一根管道被輸送到碳罐4的底部，然后再通過吸附劑4a的底部到吸附劑4a的上部，最后到達外部空氣開放通道11。碳罐4在外部空氣開放通道11上設(shè)置有常閉型電磁閥的通氣截止閥5。該通氣截止閥5是用作選擇性地密閉蒸發(fā)系統(tǒng)1或燃料蒸汽處理單元內(nèi)部的部分。該泄漏檢測裝置包括該通氣截止閥5。
來自燃料箱2的燃料通過設(shè)置在發(fā)動機21的吸氣管22上的燃料噴射器23噴射?？諝飧鶕?jù)節(jié)氣門27的打開程度流入吸氣管22中。流入的空氣與從燃料噴射器23噴射出的燃料被一同送到發(fā)動機21的燃燒室24中。燃燒后產(chǎn)生的排放氣體經(jīng)過排氣管25在催化劑26中被凈化。
此外，用于將碳罐4的吸附劑4a所吸附的蒸汽氣體吹掃到吸氣管22的換氣通道6被設(shè)置在碳罐4與吸氣管22之間。該換氣通道6連接到節(jié)氣門27下游的吸氣管22上。該換氣通道6設(shè)置有常閉型電磁閥的換氣閥7。
該泄漏檢測裝置包括用于檢測燃料箱2與換氣閥7之間壓力的壓力傳感器8。該壓力傳感器8專門檢測碳罐4與換氣通道6連接部分鄰近處的壓力。該壓力傳感器8并不局限于這種結(jié)構(gòu)，還可以構(gòu)造成能檢測燃料箱2內(nèi)的壓力的結(jié)構(gòu)。該泄漏檢測裝置還包括用于檢測燃料箱2內(nèi)溫度的溫度傳感器9。該溫度傳感器9用于檢測燃料箱2中的燃料的溫度。此外，該泄漏檢測裝置還包括用于檢測蒸發(fā)系統(tǒng)1外部的空氣溫度的外部空氣傳感器13。
該泄漏檢測裝置包括用于診斷蒸發(fā)系統(tǒng)1故障的控制器10。當發(fā)動機21停止時，控制器10控制通氣截止閥5的打開和關(guān)閉?？刂破?0檢測發(fā)動機電鍵開關(guān)61是打開或關(guān)閉，并且當電鍵開關(guān)61為關(guān)閉時，判斷發(fā)動機21已經(jīng)停止。控制器10從壓力傳感器8、溫度傳感器9以及外部空氣壓力傳感器13接收信號，并且根據(jù)這些接收的信號判斷是否從蒸發(fā)系統(tǒng)1發(fā)生泄漏。
控制器10包括一個微型計算機，該微型計算機包括中央處理單元(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、輸入/輸出(I/O)接口，以一個計時器或者多個計時器，該只讀存儲器(ROM)可以是可編程ROM。
為了防止燃料箱2內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽氣體泄漏到外部空氣中，通過通氣管3將燃料箱2內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽氣體導入碳罐4中并被吸附劑4a吸附。通過控制設(shè)置在換氣通道6中的換氣閥7的打開程度，蒸汽氣體的流速被調(diào)節(jié)為預(yù)定流速，當發(fā)動機21工作時，蒸汽氣體從碳罐4被吹掃向處于負壓狀態(tài)的吸氣管22。因此，抑制了蒸汽氣體被泄漏到外部空氣中。
當在通氣管道3、換氣通道6或者類似的部分上形成微孔時(以下，稱之為泄漏孔)，蒸汽氣體泄漏到外部空氣中。當這些蒸汽氣體長時間泄漏時，將污染外部空氣。因此，診斷泄漏就是診斷在蒸發(fā)系統(tǒng)1中是否形成了泄漏孔。
根據(jù)蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉時檢測到的蒸發(fā)系統(tǒng)的壓力P來診斷從蒸發(fā)系統(tǒng)1發(fā)生的泄漏。該蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P是蒸發(fā)系統(tǒng)1的壓力。由于在泄漏診斷期間蒸汽氣體不能夠被從碳罐4導入吸氣管22中，因此降低了碳罐4的吸附性能。因此，在駕駛車輛時進行泄漏診斷中，診斷頻率將受到限制。由于在駕駛時諸如車輛駕駛員對加速踏板的操作、行車狀態(tài)以及行車環(huán)境等外界因素會引起燃料箱2內(nèi)蒸汽氣體的狀態(tài)發(fā)生變化，所以使得難于進行準確地泄漏診斷。
因此，在本實施例中，在發(fā)動機21停止的同時關(guān)閉通氣截止閥5和換氣閥7，從而利用在發(fā)動機21停止的同時蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉進行泄漏診斷。
圖2A示出了在發(fā)動機21停止之后在密閉的蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力變化的一個示例。
在蒸發(fā)系統(tǒng)1中沒有發(fā)生泄漏的情況下，當緊隨著車輛和發(fā)動機21停止之后蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉時，蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P隨著蒸發(fā)系統(tǒng)的密閉后立刻上升。這是由于車輛一停止，由行車所引起的空氣流動對燃料箱2的冷卻就立刻結(jié)束的緣故。換言之，即在發(fā)動機21停止之后燃料箱2內(nèi)氣相的溫度上升，并且燃料的溫度也上升。結(jié)果是，作為燃料蒸汽的蒸汽氣體量增加，并且蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P上升。在此之后，由于燃料箱2隨著被外部空氣的冷卻而溫度在下降，所以蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P也在逐漸下降。此時，燃料箱2內(nèi)的氣相蒸發(fā)的蒸汽氣體凝結(jié)，同時蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P進一步下降。
由于當發(fā)動機停止時蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉，所以當蒸發(fā)系統(tǒng)1沒有泄漏發(fā)生時，蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P在這一期間內(nèi)是負壓。然而，當該蒸發(fā)系統(tǒng)1發(fā)生泄漏時，蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P在這一期間內(nèi)近似地等于大氣壓。換言之，雖然緊隨著發(fā)動機21停止之后大量的燃料蒸發(fā)造成壓力立刻暫時地上升，但是隨著產(chǎn)生的燃料蒸汽量的減少，蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P下降變成近似等于大氣壓。此外，即使當蒸發(fā)系統(tǒng)1的溫度下降時，外部空氣也會從蒸發(fā)系統(tǒng)1上形成的泄漏孔導入。因此，由溫度下降引起的壓力下降相對平緩，所述蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P近似地保持為大氣壓。從而，當發(fā)生泄漏時，在發(fā)動機21停止后的即刻只能檢測得到正壓，并且檢測不到負壓或者只是檢測得到比較低的負壓。
應(yīng)當注意，在蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力變化并不局限于上述的方式。這是由于壓力的變化隨著燃料組分、駕駛歷史、燃料的溫度、外部空氣溫度以及外部壓力而不同。例如，在駕駛時間非常短的情況下，在發(fā)動機停止之后，蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的溫度上升量與壓力上升量小，或者是溫度或壓力不立刻上升。在車輛被駕駛一定時間之后，燃料中極易蒸發(fā)的輕組分變少，不可能產(chǎn)生蒸汽氣體。因此，壓力的上升也變得不可能。
因此，如圖3所示，即使在發(fā)動機21停止之后蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉，在該蒸發(fā)系統(tǒng)1的密閉之后，壓力可能會立刻上升而不是變成負壓，如圖3中“a”所表示。另外，在開始時壓力可能變成負壓而不是上升，如圖3中“c”表示。因此，在本實施例中，準確地泄漏診斷是通過將一個壓力偏差量(P-P0)的絕對值|P-P0|的累計值(或合計值)與泄漏判據(jù)值進行比較來進行的。更具體地講，計算參考壓力P0與蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P之間的差壓，作為壓力偏差量(P-P0)。應(yīng)當注意，在此，該參考壓力P0是在開始密閉蒸發(fā)系統(tǒng)1時的壓力，其通常近似地等于大氣壓。在此之后，在計算周期B0上將通過累計差壓而得到的累計值s與泄漏判據(jù)值s0進行比較。例如，泄漏判據(jù)值s0是1200千帕·秒。當該累計值s等于或者大于該泄漏判據(jù)值s0時，則確定沒發(fā)生泄漏。另一方面，當累計值s小于泄漏判據(jù)值s0時，則確定發(fā)生泄漏。當累計值s小于泄漏判據(jù)值s0時，蒸汽氣體泄漏到外部的空氣中，或者是外部的空氣導入蒸發(fā)系統(tǒng)1中抑制了壓力變化。
參照圖4的流程圖，說明泄漏診斷的例程。控制器10將該泄漏診斷例程作為一個程序以執(zhí)行周期T的間隔重復(fù)執(zhí)行，例如，執(zhí)行周期T為10毫秒，但該執(zhí)行周期T并不局限于該值。
在步驟S1到S5中首先判斷是否滿足診斷允許的條件。在步驟S1中，判斷發(fā)動機電鍵開關(guān)61是否關(guān)閉，即發(fā)動機21是否停止。當發(fā)動機電鍵開關(guān)61沒有關(guān)閉時，則不進行泄漏診斷，并且例程進行到步驟S24，在步驟S24中將FLAGB設(shè)定為0(FLAGB＝0)。FLAGB是一個表示診斷是否已經(jīng)完成的標志。在FLAGB為0時，表示在發(fā)動機21停止期間還沒有完成診斷。在FLAGB為1時，則表示該診斷已經(jīng)完成。
當判斷在步驟S1中發(fā)動機電鍵開關(guān)61為關(guān)閉時，例程進行到步驟S2。在步驟S2中，判斷在發(fā)動機電鍵開關(guān)61關(guān)閉時的燃料溫度T0ff是否高于當發(fā)動機電鍵開關(guān)61被預(yù)定值D0或更高值關(guān)閉時外部空氣的溫度Ta。此預(yù)定值D0被設(shè)定為這樣的值，即使得在溫度T0ff下降預(yù)定值D0之后，將引起可充分檢測的壓力變化。當溫度T0ff低于外部空氣溫度Ta與預(yù)定值D0之和的參考溫度時(Toff＜Ta+D0)，則沒有引起充分的壓力變化，所以例程進行到步驟S24。在步驟S24中FLAGB被設(shè)定為0。當溫度Toff等于或高于該參考溫度(Toff≥Ta+D0)時，例程進行到步驟S3。
然后，在步驟S3中判斷電源(未示出)的電壓V是否等于或高于預(yù)定值V0。泄漏檢測裝置可以包括用于檢測電源電壓V的傳感器63。該預(yù)定值V0是啟動車輛所要求的電力值。在泄漏診斷期間，要消耗用于關(guān)閉通氣截止閥5(包括關(guān)閉常閉型電磁閥)的電力、用于操作壓力傳感器8和溫度傳感器9的電力、以及操作控制器10的電力。因此，為了防止在電源的電壓比預(yù)定值V0低時進行泄漏診斷，例程進行到FLAGB被設(shè)定為0(FLAGB＝0)的步驟S24，以便節(jié)省電源的能量。
在步驟S3中，當電源的電壓V等于或者高于預(yù)定值V0時，則例程進行到步驟S4，在步驟S4中判斷車輛是否被重新加燃料。泄漏檢測裝置可以包括一個用于檢測燃料箱2中燃料量的燃料量傳感器，并且控制器10可以計算該燃料量的變化率，以便判斷車輛是否在重新加燃料。當車輛被重新加燃料時，則蒸發(fā)系統(tǒng)1不能夠被密閉，因此泄漏診斷不能夠被進行。因此，當車輛重新加燃料時，則在步驟S24中FLAGB被設(shè)定為0。當車輛沒有被重新加燃料時，則例程進行到步驟S5。在步驟S5中判斷FLAGB是否為1。當FLAGB為1時，則泄漏診斷已經(jīng)完成，因此不進行泄漏診斷。
以此方式，當在步驟S1到步驟S5中的診斷允許條件的任何之一未被滿足時，則例程進行到步驟S25。在步驟S25中通氣截止閥5被打開，從而蒸發(fā)系統(tǒng)1也被打開。換言之，控制器10發(fā)送一個用于打開通氣截止閥5的指令信號到通氣截止閥5上。然后，在步驟S26中FLAGA被設(shè)定為0(FLAGA＝0)。FLAGA是表示泄漏診斷是否正在被進行的標志，即通氣截止閥5是否被打開或被關(guān)閉的一個標志。當FLAGA為1時，則泄漏診斷被正在進行，即通氣截止閥5被關(guān)閉。當FLAGA為0時，則泄漏診斷沒有被正在進行，即通氣截止閥5被打開。此外，例程進行到定時器值TimerA被設(shè)定為0(TimerA＝0)的步驟S27。該計時器值TimerA表示泄漏診斷的持續(xù)期間。更具體地講，該定時器值TimerA表示在步驟S9中發(fā)出密閉通氣截止閥5之后所經(jīng)過的時間，或者表示在步驟S8中檢測參考壓力P0之后所經(jīng)過的時間。然后，在步驟S28中定時器值TimerB被設(shè)定為0(TimerB＝0)。該計時器值TimerB是用于計數(shù)或測量用于壓力累計的計算周期B0的定時器值。在步驟S29中壓力偏差量(P-P0)的絕對值|P-P0|的累計值s被復(fù)位為0(s＝0)。因此，當不進行泄漏診斷時，則在步驟S25到S29中的處理被執(zhí)行之后結(jié)束例程。
另一方面，當在步驟S1到S5中所有的診斷允許條件都滿足時，則進行泄漏診斷。
在步驟S6中判斷FLAGA是否為1。當FLAGA不為1時，即當此時泄漏診斷還沒有被繼續(xù)進行并且通氣截止閥5是打開時，則例程進入步驟S7。在步驟S7中FLAGA被設(shè)定為1(FLAGA＝1)，以便通過關(guān)閉通氣截止閥5開始進行泄漏診斷。在步驟S8中檢測蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P并存儲到存儲器中(例如RAM)作為參考壓力P0。由于當發(fā)動機工作時蒸發(fā)系統(tǒng)1對外部空氣開放，所以參考壓力P0通常近似地等于大氣壓。然后，在步驟S9中通過關(guān)閉通氣截止閥5使蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉。換言之，控制器10發(fā)送用于關(guān)閉通氣截止閥5的指令信號到通氣截止閥5上。在蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉時的蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P已經(jīng)被設(shè)置為參考壓力P0之后，泄漏診斷開始。例程在步驟S9之后結(jié)束。由于現(xiàn)在FLAGA等于1(FLAGA＝1)，所以當例程下次執(zhí)行時，該例程略過步驟S7至S9，從步驟S6進入步驟S10。
當步驟S6中泄漏診斷被繼續(xù)進行(即，當FLAGA被設(shè)定為1時)時，例程進入步驟S10。在步驟S10中定時器值TimerA遞加預(yù)定時間T。換言之，TimerA＝TimerA+T。然后，在步驟S11中，對用于累計的計算周期B0進行計數(shù)的定時器值TimerB遞加該預(yù)定時間T。換言之，TimerB＝TimerB+T。該預(yù)定時間T是例程的執(zhí)行周期T。
然后，在步驟S12中判斷計時器值TimerB是否等于或者大于預(yù)定值B0。該預(yù)定值B0是預(yù)先設(shè)置用作累計壓力偏差量的絕對值|P-P0|的計算周期B0。換言之，在計算周期B0上累計與參考壓力P0的偏差量的絕對值|P-P0|。當定時器值TimerB小于預(yù)定值B0時，則結(jié)束例程。當計時器值TimerB等于或者大于預(yù)定值B0時，則例程進行到步驟S13，以便累計壓力偏差量的絕對值。
在步驟S13中定時器值TimerB被復(fù)位為0(TimerB＝0)。在步驟S14中蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P被檢測。然后，在步驟S15中計算與參考壓力P0的壓力偏差量(P-P0)的絕對值|P-P0|的累計值s。換言之，s＝s+|P-P0|。累計值s通常正比于壓力偏差量的絕對值|P-P0|的時間積分。該累計值s具有為零的初始值。
在步驟S16中判斷定時器值TimerA是否等于或者大于預(yù)定值A(chǔ)0。該預(yù)定值A(chǔ)0是泄漏診斷的最大持續(xù)期間，并且在這個期間中持續(xù)地累計壓力偏差。例如，該預(yù)定值對應(yīng)60分鐘。在緊接著定時器值TimerA已經(jīng)變?yōu)轭A(yù)定值A(chǔ)0之后，壓力偏差的累計值s還不足夠大時，則判斷發(fā)生了泄漏。通過設(shè)定預(yù)定值A(chǔ)0，可以抑制由于泄漏診斷而過多的電力消耗。當定時器值TimerA等于或者大于預(yù)定值A(chǔ)0時，例程進行到步驟S17，在步驟S17中FLAGB被設(shè)定為1(FLAGB＝1)。在定時器值TimerA達到預(yù)定值A(chǔ)0之后，進行泄漏判斷或者泄漏檢測，然后結(jié)束泄漏診斷。另一方面，當定時器值TimerA小于預(yù)定值A(chǔ)0時，F(xiàn)LAGB保持為0，然后例程進行到步驟S18。
在步驟S18中判斷壓力偏差量的累計值s是否等于或者大于預(yù)定值s0。該預(yù)定值s0(泄漏判據(jù)值)相當于在沒有泄漏的正常狀態(tài)下燃料溫度T下降預(yù)定值D0時的壓力偏差量的絕對值的累計值s，并且該預(yù)定值s0是預(yù)先通過實驗或者類似的方式計算得到的。例如，該預(yù)定值D0為1200千帕·秒。如圖2A所示，當發(fā)生泄漏時，壓力只在蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉之后立刻才發(fā)生變化，然后只引起輕微的壓力變化或者不會發(fā)生壓力變化。如圖2B所示，隨著時間的推移，發(fā)生泄漏的情況下與沒有發(fā)生泄漏的情況下的累計值s有很大不同。因此，在發(fā)動機電鍵開關(guān)61關(guān)閉的同時，通過累計長的期間A0的壓力偏差量的絕對值，能夠確保泄漏檢測的準確性。即使壓力變化的方式具有如上述的多種方式，但在沒有發(fā)生泄漏的情況下的壓力偏差量的絕對值的累計值s將大于在發(fā)生泄漏情況下的壓力偏差量的絕對值的累計值s。
在步驟S18中，當壓力偏差量的累計值s等于或者大于預(yù)定值s0時，則例程進行到步驟S19，在步驟S19中判斷蒸發(fā)系統(tǒng)1為正常。然后，在步驟S20中FLAGB被設(shè)定為1(FLAGB＝1)，并且例程結(jié)束。反之，在步驟S18中，當壓力偏差量的累計值s小于預(yù)定值s0時，則例程進行到步驟S21，在步驟S21中判斷FLAGB是否為1。換言之，就是判斷應(yīng)當累計壓力偏差的期間A0是否已經(jīng)過去，即，在發(fā)出密閉通氣截止閥5的指令后所經(jīng)過時間是否等于或者大于預(yù)定值A(chǔ)0。當FLAGB為1時，則例程進行到步驟S22。在步驟S22中判斷在蒸發(fā)系統(tǒng)1中發(fā)生滲漏并且該蒸發(fā)系統(tǒng)1處于異常狀態(tài)。反之，當FLAGB為0時，即當TimerA小于預(yù)定值A(chǔ)0時，則例程進行到步驟S23。在步驟S23中不作出發(fā)生泄漏的判斷并且繼續(xù)進行泄漏診斷。
如上所述，泄漏診斷是通過累計相對長的期間A0的壓力偏差量的絕對值并且將累計值s與作為泄漏判據(jù)值的預(yù)定值s0比較來進行的。從而，無論壓力隨時間變化的方式如何，都可以準確地判斷是否發(fā)生了泄漏。因此，該泄漏診斷是以對大的頻率進行的。
接下來，說明本實施例的效果。
燃料蒸汽處理單元的泄漏檢測裝置包括壓力累計部分(步驟S15)，其用于計算累計值s，該累計值s是通過對在發(fā)動機21停止期間檢測到的累計壓力偏差量的絕對值|P-P0|進行累計而得到；以及泄漏診斷部分(步驟S18到S23)，其用于根據(jù)累計值s判斷是否發(fā)生泄漏。通過累計壓力偏差量的絕對值|P-P0|，無論壓力隨時間變化方式如何，泄漏都可被準確地診斷。尤其是，即使當蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力為負壓時，也可以準確地判斷是否發(fā)生泄漏。
壓力累計部分(步驟S15)累計由壓力傳感器8檢測到的蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P與參考壓力P0之間差的絕對值。該參考壓力P0是當控制器10發(fā)送用于密閉通氣截止閥5的指令信號到通氣截止閥5之時，蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力。該參考壓力P0基本等于大氣壓。因此，當有泄漏發(fā)生時，蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P與該參考壓力P0接近而且累計值s小。反之，當沒有泄漏發(fā)生時，該累計值s大。因此，無論壓力變化的方式如何，泄漏診斷都能夠被準確地進行。
泄漏檢測裝置還包括定時器(步驟S10)，該定時器用于對泄漏診斷的持續(xù)時間計數(shù)。當持續(xù)時間TimerA已經(jīng)達到預(yù)定上限時間A0之后壓力累計值s仍然低于預(yù)定泄漏判據(jù)值s0時，則判斷發(fā)生泄漏。通過這樣的在預(yù)定上限時間A0之內(nèi)進行泄漏診斷，可以防止無意義地持續(xù)進行診斷。此外，通過適當?shù)南拗菩孤┰\斷的持續(xù)時間，在有泄漏發(fā)生時，能夠防止經(jīng)過很多次重復(fù)累計得出的累計值s變得太大。因此，可以避免錯誤地判斷沒有泄漏發(fā)生的可能性。
接下來，說明第二個實施例的泄漏檢測裝置。蒸發(fā)系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)與第一個實施例中蒸發(fā)系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)相同。下面的說明將主要針對與第一個實施例不同之處。
在發(fā)動機電鍵開關(guān)61已經(jīng)關(guān)閉之后，大氣壓可能會由于例如外部空氣溫度的變化而發(fā)生變化。如圖5所示，即使當有泄漏發(fā)生時，蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P也隨著大氣壓的變化而變化，從而，壓力偏差量的累計值s變得比較大。因此，存在錯誤地判斷沒有發(fā)生泄漏的可能性。
在本實施例中，由大氣壓變化引起的蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P的變化與由蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的蒸汽氣體量或溫度的變化引起系統(tǒng)壓力P的變化被區(qū)分開，所以抑制了錯誤地進行泄漏診斷。通常，在沒有泄漏發(fā)生的情況下，大氣壓的變化比蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力變化更平緩。因此，僅當壓力以相當快的速度變化時，才累計壓力偏差量的絕對值。
參照圖6的流程圖，說明泄漏診斷的例程。
在步驟S14中蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P已經(jīng)被檢測之后，在步驟S31中計算壓力變化的速度。在本步驟中，計算上一次檢測到的壓力值P(n-1)與當前檢測到的壓力值P(n)之間的差ΔP，作為壓力變化速度(ΔP＝|P(n)-P(n-1)|)的測量值。應(yīng)當注意，n表示在發(fā)動機21停止之后執(zhí)行例程的次數(shù)。然后，在步驟S32中判斷所述差值ΔP是否等于或者大于預(yù)定值ΔPc。該預(yù)定值ΔPc大于大氣壓變化的正常速度，例如，對應(yīng)于0.001千帕/秒。當該差值ΔP等于或者大于該預(yù)定值ΔPc時，則判斷壓力的變化ΔP是由蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的溫度變化或蒸汽氣體產(chǎn)生量的變化所引起的。因此，例程進行到步驟S15。在步驟S15中計算壓力偏差量的累計值s。反之，當差值ΔP小于預(yù)定值ΔPc時，則判斷壓力的變化ΔP可能是由于大氣壓的變化所引起的。因此，不進行累計并且例程進行到步驟S16。流程圖的其他部分與第一個實施例相同。
以此方式，僅由蒸汽氣體量或溫度的變化引起的蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力偏差被累計為與泄漏判據(jù)值s1比較的累計值s。在步驟S32中，當壓力變化速度(ΔP)等于或者大于預(yù)定值ΔPc時，則檢測到的壓力偏差量的絕對值(＝|P-P0|)被加到上一次的累計值s(n-1)上，而且該相加的結(jié)果變成當前的累計值s(n)。當壓力變化速度(ΔP)小于預(yù)定值ΔPc時，則例程跳過步驟S15并且中斷累計，以便將當前累計值s(n)設(shè)定為上一次的累計值s(n-1)。因此，抑制了由諸如大氣壓變化或者類似的變化等外界因素所引起的壓力偏差被累計到累計值s中。因此，能夠更準確地進行泄漏診斷。
接下來，說明第三個實施例的泄漏檢測裝置。蒸發(fā)系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)與第一個實施例中蒸發(fā)系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)相同。下面的說明將主要針對與第一個實施例不同之處。
在發(fā)動機電鍵開關(guān)61已經(jīng)被關(guān)閉之后，蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的溫度上升從而蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P上升。此外，蒸汽氣體蒸發(fā)變成氣相從而蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P也上升。蒸汽氣體以相對高的蒸發(fā)速度蒸發(fā)，即使在發(fā)生泄漏時，也可以在發(fā)動機電鍵開關(guān)61被關(guān)閉之后，即刻檢測到如圖2A示出的正壓側(cè)的壓力偏差。反之，由于負壓側(cè)的壓力變化是被外部空氣冷卻的蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的溫度下降所引起的，所以壓力變化在負壓側(cè)相對平緩。當蒸發(fā)系統(tǒng)1發(fā)生泄漏時，外部空氣從泄漏孔進入到蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)，所以不會引起壓力變化或者引起較小的壓力變化。
因此，在本實施例中，當蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P為正壓時，蒸發(fā)系統(tǒng)1被一次打開以使該蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力與大氣壓均等，然后累計壓力偏差量的絕對值。在該蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力與大氣壓均等之后，蒸發(fā)系統(tǒng)1被密閉。因此，除非燃料進一步蒸發(fā)，否則蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P會向負壓側(cè)變化。換言之，僅負壓側(cè)的壓力偏差量(在發(fā)生泄漏時，其不可能被檢測到)的絕對值被累計，并且根據(jù)累計值s進行泄漏診斷。
參照圖7的流程圖，說明泄漏診斷裝置的例程。
當在步驟S1至步驟S5中滿足泄漏診斷執(zhí)行的條件時，在步驟S6中判斷FLAGA是否已經(jīng)被設(shè)定為1。當FLAGA已經(jīng)被設(shè)定為1時，則例程進行到步驟S10。當FLAGA不為1時，則例程進行到步驟S41，在步驟S41中判斷TimerC是否等于或者大于預(yù)定值C0，TimerC是用于計數(shù)和測量從通氣截止閥5打開開始所經(jīng)過時間的定時器值，即，蒸發(fā)系統(tǒng)1對外部空氣開放的時間。預(yù)定值C0表示在該蒸發(fā)系統(tǒng)1已對外部空氣(大氣)開放之后，直到蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力變成等于大氣壓時所需要的時間，并且通過實驗被預(yù)先計算。當TimerC是小于預(yù)定值C0時，則例程進行到TimerC被計數(shù)的步驟S42。換言之，TimerC＝TimerC+T。在此之后，例程結(jié)束。
另一方面，當判斷定時器值TimerC已變成等于或者大于預(yù)定值C0以及蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力已變成等于大氣壓時，例程進行到泄漏診斷被開始的步驟S7至S9。此外，在步驟S10和步驟S11至S14中，設(shè)定TimerA與TimerB并檢測蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P。在步驟S14之后，例程進行到步驟S43。
在步驟S43中判斷蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P是否等于或者高于預(yù)定值Pa，該預(yù)定值Pa表示略微高于大氣壓或者基本上等于大氣壓的壓力。換言之，判斷該蒸發(fā)系統(tǒng)的壓力P是否為正壓。當判斷蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P等于或者高于該預(yù)定值Pa(即當該蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P為正壓時)時，例程進行到步驟S44。在步驟S44中，通氣截止閥5被打開并且蒸發(fā)系統(tǒng)1對外部空氣開放。然后，在步驟S45中FLAGA被設(shè)定為0(FLAGA＝0)。在步驟S46中TimerC被設(shè)定為0(TimerC＝0)。在此之后，例程結(jié)束。另一方面，當蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P低于預(yù)定值Pa時，例程進行到步驟S15。在步驟S15中，以與第一個實施例相同的方式計算壓力偏差量的累計值s。在步驟S16和S17中判斷泄漏診斷的持續(xù)時間。在步驟S18-2中將累計值s與預(yù)定值s2比較。當累計值s等于或者大于預(yù)定值s2時，則該結(jié)果被判斷為正常。當累計值s小于預(yù)定值s2時，則泄漏診斷被保留或者結(jié)果被判斷為異常。
以此方式，根據(jù)負壓側(cè)的壓力偏差量的累計值s進行泄漏診斷，而當蒸發(fā)系統(tǒng)1中發(fā)生泄漏時，負壓側(cè)的壓力偏差量不可能被產(chǎn)生。因此，泄漏診斷能夠被更準確地進行。
如上所述，當在蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力P為正壓時，通過控制通氣截止閥5而使蒸發(fā)系統(tǒng)1的內(nèi)部對外部空氣一次開放。因此，當沒有泄漏發(fā)生時，在蒸發(fā)系統(tǒng)1已經(jīng)被密閉之后，蒸發(fā)系統(tǒng)1內(nèi)的壓力向負壓側(cè)變化。僅當檢測到的壓力P為負壓時，壓力累計部分(步驟S15)才執(zhí)行累計。當蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P為負壓時，累計壓力偏差量的絕對值(＝|P-P0|)。當蒸發(fā)系統(tǒng)壓力P不是負壓時，累計值s不改變。累計在負壓側(cè)的壓力偏差量(在發(fā)生泄漏時，其不可能被檢測得到)的絕對值。因此，泄漏診斷能夠被更準確地進行。
盡管，在本實施例中是根據(jù)經(jīng)過時間(TimerA)作出泄漏診斷結(jié)束(結(jié)束對壓力偏差量的絕對值的累計)的判斷，但這并不是必須的。例如，可以根據(jù)例程的執(zhí)行次數(shù)或者類似的條件等確定泄漏診斷的結(jié)束。
盡管借助于參考一些實施例對本發(fā)明進行了上述說明，但本發(fā)明并不僅限上述各實施例。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，根據(jù)上述的教導可對上述各個實施例進行變型并修改。本發(fā)明的范圍將參照下列各權(quán)利要求進行限定。
在此，日本專利申請P2004-162942(申請日為2004年6月1日)的全部內(nèi)容在此以引用的方式并入本文。
權(quán)利要求
1.一種用于燃料蒸汽處理單元的泄漏檢測裝置，所述燃料蒸汽處理單元將由燃料箱(2)內(nèi)的燃料蒸發(fā)所產(chǎn)生的蒸汽氣體吹掃到發(fā)動機(21)的吸氣系統(tǒng)(22)中，所述泄漏檢測裝置包括能夠選擇性地密閉所述燃料蒸汽處理單元的閥門(5)；檢測所述燃料蒸汽處理單元內(nèi)壓力的壓力檢測傳感器(8)；以及以如下方式被編程的控制器(10)在所述發(fā)動機停止期間，發(fā)出關(guān)閉所述閥門的指令，以密閉所述燃料蒸汽處理單元；在所述燃料蒸汽處理單元被密閉之后，在所述發(fā)動機停止期間計算所檢測到的壓力的偏差量(P-P0)；累計所述偏差量的絕對值(|P-P0|)；以及根據(jù)累計值(s)，判斷在所述燃料處理單元內(nèi)是否發(fā)生泄漏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏檢測裝置，其中，所述的每一個壓力偏差量(P-P0)是檢測到的壓力(P)與參考壓力(P0)之間的差，以及其中，所述參考壓力是在所述燃料蒸汽處理單元被密閉的時刻被檢測到的所述燃料蒸汽處理單元內(nèi)的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泄漏檢測裝置，其中，所述控制器(10)包括用于對從發(fā)出關(guān)閉所述閥門的指令開始所經(jīng)過時間進行計數(shù)的定時器，以及其中，所述控制器被編程為在所述計時器值已經(jīng)達到預(yù)定值之后，當所述累計值(s)小于預(yù)定泄漏判據(jù)值(s0)時，則確定發(fā)生泄漏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泄漏檢測裝置，其中，所述控制器(10)包括用于對確定是否發(fā)生泄漏的泄漏診斷的持續(xù)時間進行計數(shù)的定時器，以及其中，所述控制器被編程為當所述持續(xù)時間等于或者大于預(yù)定上限(A0)而且所述壓力累計值(s)小于預(yù)定泄漏判據(jù)值(s0)時，則確定發(fā)生泄漏。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泄漏檢測裝置，其中，所述控制器(10)被編程為僅當壓力變化速度(ΔP)等于或者高于預(yù)定值(ΔPc)時，才累計所述偏差量(P-P0)的絕對值(|P-P0|)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泄漏檢測裝置，其中，所述控制器(10)被編程為當在所述燃料蒸汽處理單元內(nèi)檢測到的壓力(P)為正壓時，發(fā)出打開所述閥門(5)的指令，以將所述燃料蒸汽處理單元對外部空氣開放。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泄漏檢測裝置，其中，所述控制器(10)被編程為僅當所述檢測到的壓力(P)小于預(yù)定值(Pa)時，才累計所述偏差量的絕對值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泄漏檢測裝置，還包括發(fā)動機電鍵開關(guān)，其中，所述控制器(10)被編程為當所述發(fā)動機電鍵開關(guān)為關(guān)閉時，則確定所述發(fā)動機(21)被停止。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泄漏檢測裝置，還包括用于檢測所述燃料箱(2)中燃料的溫度的傳感器(9)，其中，所述控制器(10)被編程為在所述發(fā)動機電鍵開關(guān)被關(guān)閉的時刻的燃料溫度(Toff)低于參考溫度(Ta+D0)時，不對是否有泄漏發(fā)生進行判斷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于燃料蒸汽處理單元的泄漏檢測裝置，所述燃料蒸汽處理單元將由燃料箱(2)內(nèi)的燃料蒸發(fā)所產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體吹掃到發(fā)動機(21)的吸氣系統(tǒng)(22)中。所述泄漏檢測裝置包括能夠選擇性地密閉所述燃料蒸汽處理單元的閥門(5)；檢測所述燃料蒸汽處理單元內(nèi)壓力的壓力檢測傳感器(8)；以及控制器(10)。所述控制器(10)被編程為在所述發(fā)動機(21)停止期間，發(fā)出關(guān)閉所述閥門(5)的指令，以密閉所述燃料蒸汽處理單元；在所述燃料蒸汽處理單元被密閉后，在所述發(fā)動機(21)停止期間計算所檢測到的壓力的偏差量(P－P
文檔編號F02M25/08GK1704577SQ200510073160
公開日2005年12月7日 申請日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月1日
發(fā)明者林孝根, 露木毅, 石井裕也 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社