CN101576031B

CN101576031B - 燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置

Info

Publication number: CN101576031B
Application number: CN2009101407052A
Authority: CN
Inventors: 高仓晋祐
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2029-05-07
Also published as: JP2009293615A; EP2116716A3; US8104333B2; CN101576031A; JP5176986B2; US20090277251A1; EP2116716B1; EP2116716A2

Abstract

本发明提供一种燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置，其在燃料箱发生变形的情况下，准确地进行泄漏诊断。在将燃料箱内的燃料蒸气向内燃机的进气通路排出的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置中，具有：压力检测单元，其对包含燃料箱在内的燃料蒸汽净化系统内的压力进行检测；以及泄漏判定单元，其通过比较密闭状态下的燃料蒸汽净化系统内的压力和泄漏判定用阈值，判定有无泄漏，泄漏判定单元设定与燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值，泄漏诊断装置还具有燃料液面检测单元，其对燃料箱内的燃料液面进行检测，泄漏判定单元基于燃料液面，对在燃料箱不变形的情况下的泄漏判定用阈值即基准判定值进行校正，由此设定与燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值。

Description

燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置

技术领域

本发明涉及一种将燃料箱内的蒸气(燃料蒸气)向发动机的进气通路排出的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置。

背景技术

已知一种燃料蒸汽净化系统，其为了防止蒸气排放到大气中，使燃料箱内的蒸气经由蒸气通路而被过滤罐吸附，然后向进气通路排出该吸附的蒸气。在这种燃料蒸汽净化系统中，向进气通路排出的蒸气量的调节，是通过控制净化阀的开度而进行的，该净化阀设置在将过滤罐和进气通路连通的通路中。

作为这种燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断方法，已知下述方法：通过关闭净化阀，使从燃料箱至净化阀处于密闭的状态，基于密闭的空间内的压力变化，对有无泄漏进行诊断。

但是，在上述诊断方法中，如果因燃料箱的内外的压差使燃料箱变形，则燃料箱容积发生变化，对密闭的空间内的压力产生影响，所以可能造成错误诊断。

因此，在专利文献1中，在泄漏诊断时检测燃料箱内的压力，在产生使燃料箱发生较大变形的压力变化的情况下，中止泄漏诊断。专利文献1：特开2003-83176号公报

发明内容

在燃料箱的变形量较大且急剧地变形的情况下，难以进行准确的泄漏诊断，但例如也存在这种情况，即，如树脂制燃料箱这种，随着燃料箱内压的变化，变形缓慢地增加，其结果变形量较大，在上述情况下，可以进行泄漏诊断。在出现这种情况时，如果如专利文献1中记载所示，会中止泄漏诊断，使诊断频率降低，其结果，有可能长时间处于不检测泄漏状态的状态。

因此，本发明的目的在于，在燃料箱的变形慢慢地增加的情况下，进行准确的泄漏诊断。

本发明的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置，该燃料蒸汽净化系统将燃料箱内的燃料蒸气向内燃机的进气通路排出，其具有：压力检测单元，其对包含所述燃料箱在内的燃料蒸汽净化系统内的压力进行检测；以及泄漏判定单元，其通过比较密闭状态下的所述燃料蒸汽净化系统内的压力和泄漏判定用阈值，判定有无泄漏，所述泄漏判定单元，设定与所述燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值，其中，所述泄漏诊断装置还具有燃料液面检测单元，其对所述燃料箱内的燃料液面进行检测，所述泄漏判定单元基于所述燃料液面，对在所述燃料箱不变形的情况下的泄漏判定用阈值即基准判定值进行校正，由此设定与所述燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值。

本发明的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断方法，该燃料蒸汽净化系统将燃料箱内的燃料蒸气向内燃机的进气通路排出，其包括以下步骤：对包含所述燃料箱在内的燃料蒸汽净化系统内的压力进行检测；以及通过比较密闭状态下的所述燃料蒸汽净化系统内的压力和泄漏判定用阈值，判定有无泄漏，其中，对所述燃料箱内的燃料液面进行检测，并基于所述燃料液面，对在所述燃料箱不变形的情况下的泄漏判定用阈值即基准判定值进行校正，由此设定与所述燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值。

发明的效果

根据本发明，基于与燃料箱的变形对应的泄漏判定值，判定有无泄漏，所以在燃料箱发生变形的情况下，也可以高精度地进行泄漏诊断。

附图说明

图1是适用泵方式的燃料蒸汽净化系统的概略结构图。

图2是泄漏诊断的流程图(第1实施方式)。

图3是泄漏判定值对应图(第1实施方式)。

图4是泄漏诊断的流程图(第2实施方式)。

图5是泄漏判定值对应图(第2实施方式)。

图6是作为其他实施方式，适用发动机负压方式、EONV方式的燃料蒸汽净化系统的概略结构图。

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的实施方式。

图1是适用本实施方式的燃料蒸汽净化系统的概略结构图。

1是燃料箱，2是用于检测燃料箱内的燃料液面的燃料液面传感器(燃料液面检测单元)，3是过滤罐，4是气泵，5是用于调节蒸气的净化量的净化阀，6是向发动机供给吸入空气的进气通路，7是用于调节吸入空气量的节流阀，8是压力传感器(压力检测单元)，9是将燃料箱1和过滤罐3连通的蒸气通路，10是将过滤罐3和进气通路6的节流阀7下游侧连通的净化通路，11是将过滤罐3内部和大气连通的排气通路，13是控制单元(泄漏判定单元)，14是进气温度传感器(外部气体温度检测单元)。

控制单元13进行净化阀5、节流阀7的开度控制及气泵4的动作·停止控制，而且基于燃料液面传感器2以及压力传感器8的检测值，进行后述的泄漏诊断。

气泵4是设置在排气通路11中的减压泵，经由排气通路11排出燃料蒸汽净化系统内的空气，由此进行使燃料蒸汽净化系统内的压力降低的动作。

此外，除了在下述的净化操作时以外，净化阀5关闭。另外，过滤罐3内部经由气泵4以及排气通路11与大气连通。

在这里，说明蒸气的净化方法。

因燃料箱1内燃料蒸发而产生的蒸气，通过蒸气通路9而流入过滤罐3，被收容在过滤罐3内的活性碳等吸附体吸附。在该吸附量达到规定量的情况下，控制单元13将净化阀5打开。由于进气通路6内小于或等于大气压，所以通过打开净化阀5，使净化通路10的气压低于大气压，空气经由排气通路11而流入过滤罐3内。通过该空气的流动，被吸附体吸附的蒸气从吸附体脱离，经由净化通路10向进气通路6排出。

下面，说明控制单元13所执行的上述燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断。

在本实施方式中实施的泄漏诊断，与通常被称为“泵式诊断”的诊断方法基本相同。即，在发动机停止后关闭净化阀5，在使由燃料箱1、蒸气通路9、过滤罐3、净化通路10构成的燃料蒸汽净化系统成为封闭系统的状态下，使气泵4动作以排出燃料蒸汽净化系统内的空气，如果系统内的压力降低至小于或等于规定的阈值，则诊断为无泄漏，如果没有降低至小于或等于规定的阈值，则诊断为有泄漏。但是，规定的阈值的设定方法与公知的泵方式不同。

图2是关于本实施方式的泄漏诊断的流程图。

在步骤S101中，判定诊断许可条件是否成立。这里所谓的诊断许可条件，与通常的用于泵式泄漏诊断的诊断条件相同，例如，在发动机停止后经过3～5小时左右的时间、外部气压以及外部气温处于规定的范围内等。在发动机停止后等待3～5小时左右的时间，是为了等待燃料箱1内的温度稳定。即，由于燃料箱1内的温度会发生下述变化：因发动机停止而此前将燃料箱1冷却的行驶风消失，且受到来自配置于燃料箱1周边的排气通路的热量的影响而温度暂时上升，然后随着排气通路的温度降低而降低，因此，该等待的目的在于消除上述温度变化的影响。

所谓“外部气压以及外部气温处于规定的范围内”，是指通常假定的行驶的外部气体。这是用于防止在极端的高原地区或寒冷地区等难以进行准确的判定的外部气体中进行诊断的条件。

在诊断许可条件成立的情况下，执行步骤S102，在不成立的情况下，直接结束处理。

在步骤S102中，读取燃料液面传感器2的检测值，即燃料箱1内的燃料液面F。

在步骤S103中，读取燃料蒸汽净化系统的外部气体温度T。在这里，作为外部气体温度T，读取进气温度传感器14的检测值。

在步骤S104中，基于燃料液面F以及外部气体温度T，运算泄漏判定值Pj。所谓泄漏判定值Pj，是指在燃料蒸汽净化系统内没有泄漏的情况下，通过驱动气泵4而达到的压力值(负压值)。

具体地说，使用图3的对应图进行运算。图3是以纵轴表示压力、以横轴表示燃料液面的对应图。图中的虚线是燃料箱1没有发生变形的情况下的泄漏判定值(基准判定值)，实线A、实线B是根据燃料液面F以及外部气体温度T，对燃料箱1没有发生变形的情况下的泄漏判定值(泄漏判定用阈值)进行校正后的结果，分别是高温外部气体、常温外部气体时的泄漏判定值曲线。

如果燃料液面较低，则常温外部气体时的泄漏判定值Pj比在燃料箱1没有发生变形的情况下的泄漏判定值Pj高，而且高温外部气体时的泄漏判定值Pj比常温外部气体时的泄漏判定值Pj高。这是基于下述特性：外部气体温度T越高，燃料箱1越容易变形(该倾向在树脂制的燃料箱1的情况下特别显著)，并且在通过气泵4的驱动使燃料箱1内的压力降低的情况下的变形量(燃料箱1的容积减少量)越大。即，由于在驱动气泵4时，由燃料箱1的变形引起的容积减少量越大，燃料蒸汽净化系统内的压力越难以降低，所以如果不设定燃料箱1的变形量越大越接近大气压的泄漏判定值Pj，则可能造成错误诊断。

另外，高温外部气体、常温外部气体均是燃料液面F越高，越接近在燃料箱1没有发生变形的情况下的泄漏判定值。这基于通过下述实验得到的结论，即，燃料液面F越高、即燃料箱内的空间容积越小，由外部气体温度的不同引起的燃料蒸汽净化系统内的压力降低量之间的差、即燃料箱1的变形越小。

此外，燃料箱1没有发生变形的情况下的泄漏判定值Pj，因气泵4的容量、即导入燃料蒸汽净化系统内的负压的不同而不同。例如，导入的负压越接近大气压，泄漏判定值Pj也越接近大气压。因此，基于所使用的气泵4的容量及燃料蒸汽净化系统的容积等，预先通过实验等求出与导入的负压对应的泄漏判定值Pj。

对于泄漏判定值曲线也是同样的处理。另外，由于泄漏判定值曲线因材质、形状等燃料箱1的变形容易程度的不同而不同，所以通过实验等生成与所使用的燃料箱1对应的泄漏判定值曲线。

另外，在这里，仅记载了常温外部气体和高温外部气体这2种泄漏判定值曲线，但在实际中，生成针对更详细的外部气体温度的泄漏判定值曲线，根据外部气体温度T而选择所使用的泄漏诊断曲线。

在步骤S105中，使气泵4动作，使燃料蒸汽净化系统内的压力降低。

在步骤S106中，基于压力传感器8的检测值，测量燃料箱1内的压力P。

在步骤S107中，将测量出的压力P和运算出的泄漏判定值Pj进行比较，在压力P较小的情况下(负压的程度较大)，执行步骤S108，判定为正常。在泄漏判定值Pj较小的情况下，执行步骤S109，通过使MIL(Malfunction Indication Lamp)亮灯等，使驾驶员意识到泄漏。然后，结束处理。

如上述所示，本实施方式的泄漏诊断，根据燃料液面F以及外部气体温度T，运算泄漏判定值Pj并进行设定。其与下述方式等价，即，基于燃料液面F以及外部气体温度T，推定燃料箱1的变形量，基于该推定的变形量，运算泄漏判定值Pj。另外，使用该泄漏判定值Pj，判定有无泄漏。特别地，在如树脂制的燃料箱1这种，随着温度而变形量较大地变化的情况下，是有效的诊断方法。

根据以上所述，在本实施方式中，可以得到以下的效果。

(1)在将燃料箱1内的燃料蒸气向进气通路6排出的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置中，具有：压力传感器8，其对燃料蒸汽净化系统(燃料箱1、过滤罐3、蒸气通路9以及净化通路10)内的压力进行检测；以及泄漏判定单元(未图示)，其通过比较密闭状态下的燃料蒸汽净化系统内的压力和泄漏判定值Pj，判定有无泄漏，由于使用与燃料箱1的变形量对应的泄漏判定值Pj，判定有无泄漏，所以可以防止下述情况，即，如使泄漏判定值固定的情况那样，尽管压力不下降是由于燃料箱1变形而导致的，也错误诊断为泄漏。另外，通过使用与变形量对应的泄漏判定值Pj进行泄漏诊断，可以在各种的条件下进行泄漏诊断，其结果，可以防止泄漏诊断频率的降低。

(2)由于基于燃料液面以及外部气体温度，对燃料箱1没有发生变形的情况下的泄漏判定值进行校正，设定泄漏判定用阈值Pj，即，基于与燃料箱1的变形相关的燃料液面，设定泄漏判定值Pj，所以可以设定与燃料箱1的变形对应的泄漏判定值Pj。

(3)由于根据导入燃料蒸汽净化系统内的负压，设定燃料箱1不发生变形的情况下的泄漏判定值、以及基于燃料液面F以及外部气体温度T对该判定值的校正量，所以可以不依赖于导入负压而进行准确的泄漏诊断。

说明第2实施方式。

由于适用本实施方式的燃料蒸汽净化系统与第1实施方式相同，所以省略说明。

图4是关于本实施方式的泄漏诊断的流程图。步骤S201、S202分别与图2的步骤S101、S102相同，步骤S203～S208与图2的步骤S104～S109相同。即，在本实施方式中，与第1实施方式的不同点在于，不读取外部气体温度T，而仅基于燃料液面F，运算泄漏判定值Pj。

图5是泄漏判定值Pj运算用的对应图。纵轴表示压力，横轴表示燃料液面，虚线表示在燃料箱1没有发生变形的情况下的泄漏判定值，实线表示与燃料液面F对应的泄漏判定值曲线。

如图5中所示，燃料液面F越低，泄漏判定值Pj越接近大气压，燃料液面F越高，泄漏判定值Pj越接近燃料箱1不变形的情况下的泄漏判定值。

如上述所示，即使仅基于燃料液面F运算泄漏判定值Pj，也可以防止由燃料箱1的变形导致的错误诊断，且确保诊断频率。特别地，在燃料箱1为金属制的情况这种与温度对应的燃料箱变形量较小的情况下，可以以充分的精度进行泄漏诊断。

此外，在上述说明中，对在所谓泵方式的泄漏诊断中的应用进行了说明，但也可以同样地适用于如所谓发动机负压方式或EONV(Engine Off Natural Vacuum)方式这种，不使用气泵4的泄漏诊断中。

图6是适用于发动机负压方式或EONV方式的情况下的燃料蒸汽净化系统的概略图。除了不配置气泵4而在排气通路11中配置排气切断阀12这一点以外，基本上为相同的结构。此外，为了不使用气泵4而将燃料蒸汽净化系统内的压力密闭，需要对排气切断阀12进行控制。

在发动机负压方式的情况下进行泄漏诊断时，在车辆行驶过程中，通过关闭排气切断阀12，打开净化阀5，将进气通路6的负压导入燃料蒸汽净化系统内，然后，关闭净化阀5，将燃料蒸汽净化系统密闭。然后，基于净化阀5关闭后的燃料蒸汽净化系统内的压力变化，判定有无泄漏。具体地说，由于如果没有泄漏，则燃料蒸汽净化系统内保持负压，所以如果燃料蒸汽净化系统内的压力高于规定的阈值，则判定有泄漏。

另一方面，在EONV方式的情况下，在发动机停止后，关闭排气切断阀12而将燃料蒸汽净化系统密闭，基于该系统内的压力变化，判定有无泄漏。在发动机停止后，由于如上述所示受到来自排气通路的热量的影响，同时不能由行驶风进行冷却，所以燃料箱内的温度暂时上升，然后随着排气通路的温度降低而降低。这时，如果没有泄漏，则随着温度变化，燃料蒸汽净化系统内的压力也必定变化，因此，如果燃料温度发生变化但压力变化小于规定的阈值，则判定为有泄漏。此外，燃料温度通过燃料温度传感器15进行检测。

在采用上述负压方式或EONV方式的情况下，也根据燃料液面F、外部气体温度T，设定用于判定的阈值，由此即使在燃料箱1发生变形的情况下，也可以高精度地进行泄漏诊断。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，在权利要求所记载的技术思想的范围内，可以进行各种变形。

Claims

1.一种燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置，该燃料蒸汽净化系统将燃料箱内的燃料蒸气向内燃机的进气通路排出，

其特征在于，具有：

压力检测单元，其对包含所述燃料箱在内的燃料蒸汽净化系统内的压力进行检测；以及

泄漏判定单元，其通过比较密闭状态下的所述燃料蒸汽净化系统内的压力和泄漏判定用阈值，判定有无泄漏，

所述泄漏判定单元，设定与所述燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值，

其中，所述泄漏诊断装置还具有燃料液面检测单元，其对所述燃料箱内的燃料液面进行检测，

所述泄漏判定单元基于所述燃料液面，对在所述燃料箱不变形的情况下的泄漏判定用阈值即基准判定值进行校正，由此设定与所述燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值。

2.根据权利要求1所述的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置，其特征在于，

所述泄漏判定单元，以所述燃料液面越低则越接近大气压的方式对所述基准判定值进行校正，设定泄漏判定用阈值。

3.根据权利要求1所述的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置，其特征在于，

具有外部气体温度检测单元，其对所述燃料蒸汽净化系统之外的外部气体温度进行检测，

所述泄漏判定单元，基于所述燃料液面以及所述外部气体温度，对所述基准判定值进行校正，由此设定与所述燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值。

4.根据权利要求3所述的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置，其特征在于，

所述泄漏判定单元，以所述外部气体温度越高则越接近大气压的方式对所述基准判定值进行校正，设定泄漏判定用阈值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断装置，其特征在于，

所述泄漏判定单元，对在被导入负压的状态进行密闭的情况下的所述燃料蒸汽净化系统内的压力、和所述泄漏判定用阈值进行比较，

所述泄漏判定单元，对应于向所述燃料蒸汽净化系统内导入的负压，设定所述基准判定值、以及该基准判定值的校正量。

6.一种燃料蒸汽净化系统的泄漏诊断方法，该燃料蒸汽净化系统将燃料箱内的燃料蒸气向内燃机的进气通路排出，

其特征在于，包括以下步骤：

对包含所述燃料箱在内的燃料蒸汽净化系统内的压力进行检测；以及

通过比较密闭状态下的所述燃料蒸汽净化系统内的压力和泄漏判定用阈值，判定有无泄漏，

其中，对所述燃料箱内的燃料液面进行检测，并基于所述燃料液面，对在所述燃料箱不变形的情况下的泄漏判定用阈值即基准判定值进行校正，由此设定与所述燃料箱的变形量对应的泄漏判定用阈值。