CN102834602B - 汽油蒸汽过滤器的泄放阀门的堵塞检测方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆内燃发动机（1）用的汽油蒸汽过滤器（3）的泄放阀门（4）的堵塞检测方法，所述方法包括以下步骤的至少一个序列：命令所述泄放阀门（4）打开的步骤；测量所述内燃发动机（1）的至少一个工作参数的步骤，其中所述工作参数与进入所述发动机的混合物有关；通过对至少一个所测量的参数的信号统计处理来计算指标并将该指标与预先确定的值比较的步骤。本发明还涉及一种检测设备，该检测设备能够实施所述方法。

Description

汽油蒸汽过滤器的泄放阀门的堵塞检测方法和设备

技术领域

本发明涉及车辆机动化装置领域。更具体地，本发明涉及配置在设有汽油内燃发动机的车辆中的汽油蒸汽过滤器（英语为“canister”）回路的故障检测。

背景技术

自数年前起，尤其为了减少带汽油发动机的车辆所产生的污染并同时降低这些车辆的燃料消耗，这些车辆的燃料容器配有用于回收汽油蒸汽的设备，该设备将汽油蒸汽重新注入到发动机中。本领域的技术人员通常称为炭罐（英语为“canister”）的该设备布置在汽油容器的附近。该设备包括带炭的过滤器，该带炭的过滤器固定汽油蒸汽，特别是在发动机停止的时候。通过进气管道在发动机中注入蒸汽是由发动机的电子控制设备（英语为“Engine Control Unit”，简称ECU）来控制的，其中所述电子控制设备允许打开和关闭泄放阀门。

某些国家目前的标准要求能够检测车辆存在汽油蒸汽的泄漏。这牵涉到诊断所有可能的泄漏和所涉及的构件故障，特别是汽油蒸汽过滤器（canister）和泄放阀门。

现有技术中已知用于检测泄放阀门工作状况的方法，这些方法使用在车辆怠速时进行的测试。在这些方法中，在大约为10秒的时长内命令泄放阀门一系列的打开和关闭。如果阀门正常工作，则汽油蒸汽进入发动机中应该会导致多种工作参数（例如：混合物的丰度（richesse）、扭矩、发动机速度、进气压力等）的改变。因此，检测这些参数之一是否变化到超出预先确定的阈值，该变化验证蒸汽过滤器的泄放阀门良好运行，其中所述参数之一会取决于所考虑的车辆。这种方法例如在Siemens VDO Automotive的专利申请FR2 900 981中描述。

然而，该方法要求在数秒内将发动机速度维持在怠速阶段，这限制了在使用车辆的时候实施该方法。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出应对上述问题的设备。

本发明的另一个目的在于实施起来简单并且成本低。

为此，本发明涉及一种车辆内燃发动机用的汽油蒸汽过滤器的泄放阀门的堵塞检测方法，该方法包括以下步骤的至少一个序列：

改变泄放阀门状态的步骤；

测量内燃发动机至少一个工作参数的步骤，其中所述工作参数与进入所述发动机的混合物相关；

通过对至少一个所测量参数的信号统计处理来计算指标并将该指标与预先确定的值比较的步骤。

根据本发明的第一实施例，计算指标的步骤是计算在预先确定的时长内所测量的参数和泄放阀门的状态之间的关联度并确定该计算的关联度是否高于预先确定的阈值的步骤。

根据本发明的另一个实施例，计算指标的步骤包括测量在泄放阀门状态改变之前和之后在发动机的至少一个工作参数上观察到的噪音水平的步骤，其中所述工作参数与进入所述发动机的混合物相关。

在该第二种情况下，优选地，所述方法包括对所研究的参数的噪音水平进行滤波，然后在泄放阀门状态改变后的给定时长内对该噪音水平进行积分，然后将该经过积分的值与预先确定的阈值比较。

根据一个优选的实施例，所述方法包括重复上述步骤，以获得有统计意义的测量值。

根据可能地一起使用的各种布置：

内燃发动机工作参数的测量在发动机的进气歧管处进行；

内燃发动机工作参数的测量借助于氧探测器来进行。

本发明还涉及一种车辆内燃发动机用的汽油蒸汽过滤器的泄放阀门的堵塞检测设备，所述设备包括：

用于测量内燃发动机至少一个工作参数的装置，其中所述工作参数与进入所述发动机的混合物相关；

用于比较泄放阀门状态改变之前和之后的所测量参数的值并确定所述参数的变化是否高于预先确定的阈值的装置。

优选地，用于测量内燃发动机至少一个工作参数的装置包括至少一个传感器，该传感器布置在发动机的进气歧管处。

附图说明

阅读示例性地而非限制性地给出的特定实施例的描述和附图，本发明的目的和优点将变得更好理解。在所述附图中，图1示出了汽油蒸汽过滤器的泄放阀门在内燃发动机内的布置的示意图。

具体实施方式

在该示例中，本发明用于例如机动车的陆用车辆中。

在图1中未示出的车辆包括内燃发动机1，该内燃发动机由包含在燃料容器2中的燃料来供给。内燃发动机1包括进气歧管5和燃料进入通道12，该燃料进入通道与燃料容器2连接。

为了收集从燃料容器2中出来的燃料蒸汽，该燃料容器与蒸汽过滤器3连接，该蒸汽过滤器借助于泄放阀门4与进气歧管5连接。泄放阀门4能够根据指令使蒸汽过滤器3与内燃发动机1的进气歧管5联通，以至少部分地回收包含在蒸汽过滤器3中的燃料蒸汽。

蒸汽过滤器3还借助于通风口和通风阀门7（英语为“Natural Vacuum Leak Detector”，简称NVLD）与空气进口6联通，其中所述通风口和通风阀门能够使蒸汽过滤器3与空气进口6联通。通风阀门7在蒸汽过滤器3中的压力超过某一阈值或低于某一阈值的时候打开。例如在泄放阀门4打开并且内燃发动机1工作的时候就是这种情况。由此在进气歧管5中产生的负压吸入包含在蒸汽过滤器3中的燃料蒸汽，并造成通风阀门7打开。因此，空气穿过蒸汽过滤器3，并在通到进气歧管5之前携带上燃料蒸汽。

通风阀门7还包括恒压器8，该恒压器能够根据蒸汽过滤器3中的负压水平来切换信号。恒压器8通过线路9向电子控制设备10输出其信号，该电子控制设备可以专用于该系统或与车辆的其他部件（例如内燃发动机1）共用。电子控制设备10能够通过控制线路11来控制泄放阀门4的打开和关闭。

在本示例中，所述泄放阀门的堵塞检测方法在发动机部分荷载时实施，即不在怠速时实施，也不在最大功率的时候实施。

在正常工作时，一旦在蒸汽过滤器3中达到某一燃料蒸汽压力，泄放阀门4就自动打开。该泄放阀门在压力降低到预先确定的阈值以下时重新关闭。

该汽油蒸汽过滤器3的泄放阀门4的堵塞检测方法包括多个步骤：

改变泄放阀门4的状态（可能地在电子控制设备10的指令之后）；

由电子控制设备10接收和记忆某些测量的参数的连续值。这些参数可以在进气歧管5处通过本领域的技术人员已知的传感器来测量，这些参数例如为在所述歧管5中的压力和/或温度、空气质量流量等。也可以涉及与进入的混合物相关的其他发动机工作参数，例如由类型同样已知的氧探测器来检测的混合物丰度。这些测量值例如在某一时长（例如数十秒）内每半秒获得。测量的时长取决于所考虑的发动机及其工作点。该时长是预先确定的，并由电子控制设备10记忆；

计算泄放阀门4的状态和某些所记忆的参数的变化之间的关联度，并将该关联度与预先确定的阈值比较。

可以理解，当打开泄放阀门4时，该打开导致额外的空气和燃料蒸汽流进入发动机，应观察到内燃发动机1某些工作参数的变化。因此，所述方法在这里使用在打开泄放阀门4之前观察到的信号和在打开所述泄放阀门4之后的所述同一信号之间的比较。该比较通过使所测量的参数与泄放阀门4的状态关联来进行。

因此，有两种情况：

1/ 要么，泄放阀门4（在打开或关闭位置上）堵塞。在该情况下，在泄放阀门4的状态和所观察到的信号之间没有关联（或关联度小于预先确定的阈值）。电子控制设备10因此记录与泄放阀门状态改变阶段关联度小于预先确定的阈值的参数，这些参数因此表征泄放阀门4的工作故障；

2/ 要么，泄放阀门4正常工作。在该情况下，观察到泄放阀门4状态改变和内燃发动机1某些工作参数之间的关联。电子控制设备10计算关联度，该关联度高于预先确定的阈值，因此表征正常工作的阀门。

可以理解，上述方法具有多个优点。

由于在内燃发动机1不处于怠速速度时在该内燃发动机的工作参数上观察到的高噪音水平，所测量的参数的变化和泄放阀门4状态之间的关联度的测量提供了比简单地观察参数灵敏得多的检测。

与现有技术的方法相反地，所述方法允许检测泄放阀门4的故障，而不需要长时间的发动机怠速。

所述方法适用于在任何工作速度下的任何内燃发动机1，包括车辆混合动力机动化装置的情况。

该方法可以用于补充泄放阀门4的其他堵塞检测方法。

本发明的范围不限于上述示例性的实施形式的细节，而是相反地包括本领域的技术人员力所能及的更改。

在一个实施变型中，电子控制设备10控制泄放阀门4的一个或多个打开和关闭循环，并记录所测量的参数。

在一个实施变型中，电子控制设备10测量在泄放阀门4状态改变之前和之后在内燃发动机1与进入所述发动机的混合物相关的至少一个工作参数上观察到的噪音水平。

实际上，如果泄放阀门4正常工作，那么由于额外的混合物量进入内燃发动机1，噪音水平在该泄放阀门打开的时候显著地升高。实际上，在泄放阀门4打开的时候，噪音水平的改变系数可以达到5或6。

所述方法因此例如使用所研究的参数上的噪音水平的滤波，然后在泄放阀门4状态改变之后给定时长上对该噪音水平进行积分，该噪音水平可能地取平均，然后将该经过积分的值与预先确定的阈值进行比较。

Claims (5)

1.一种车辆内燃发动机（1）用的汽油蒸汽过滤器（3）的泄放阀门（4）的堵塞检测方法，所述方法包括以下步骤的至少一个序列：

改变所述泄放阀门（4）的状态的步骤；

测量所述内燃发动机（1）的至少一个工作参数的步骤，其中所述工作参数与进入所述内燃发动机（1）的混合物有关；

通过对至少一个所测量的参数的信号统计处理来计算指标并将该指标与预先确定的值比较的步骤，

所述方法的特征在于，所述计算指标的步骤包括测量在所述泄放阀门（4）状态改变之前和之后在所述内燃发动机（1）的至少一个工作参数上观察到的噪音水平的步骤。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括对所研究的参数上的噪音水平进行滤波，然后在所述泄放阀门（4）状态改变之后的给定时长上对该噪音水平进行积分以获得经过积分的值，然后将该经过积分的值与预先确定的阈值进行比较。

3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括所有上述步骤的重复，以获得有统计意义的测量值。

4.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述内燃发动机（1）的工作参数的测量在所述内燃发动机的进气歧管（5）处进行。

5.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述内燃发动机（1）的工作参数的测量借助于氧探测器来进行。