CN105626320A - 燃料箱系统及用于感测穿孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料箱系统及用于感测穿孔的方法。燃料箱系统包含：燃料箱；过滤罐；通气管；阀构件，其设置在所述通气管处，且分成燃料箱侧主室、过滤罐侧主室、以及背压室；管，其配置为使所述过滤罐的内部向大气开放；负压泵，其设置在所述管处，且通过所述过滤罐和所述通气管将负压施加至燃料箱内部；判定器件，其用于根据当在所述负压泵处产生负压时的气压的行为来判定所述燃料箱的穿孔的不存在/存在；以及负压施加通路，其将所述管与所述背压室连通，且配置为在负压不通过所述过滤罐的情况下，将来自所述负压泵的负压施加至所述背压室。

Description

燃料箱系统及用于感测穿孔的方法

技术领域

本公开的技术涉及一种燃料箱系统及用于感测穿孔的方法。

背景技术

已知一种如下的燃料箱系统(例如，参见日本专利申请公开(JP-A)第2013-144942号)：在所述燃料箱系统中，阀构件(膜片阀)设置在将燃料箱与过滤罐(canister)连通的通气管处。在该燃料箱系统中，通常，阀构件是关闭的，从而燃料箱是密封的。另一方面，在执行关于穿孔是否已经出现在燃料箱处的感测(在下文中简称为“穿孔感测”)时，通过向阀构件的背压室施加负压并打开阀构件，用于诊断的泵的负压被导入燃料箱。具体地，通过设置将在过滤罐侧处的通气管与阀构件的背压室连通的过滤罐侧旁通路，来自泵的用于诊断的负压被施加至背压室。

在这种燃料箱系统中，从通过用于诊断的泵来施加负压直到阀构件打开需要一些时间，而该时间影响穿孔感测所需的时间。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供：在阀构件设置在将燃料箱与过滤罐连通的通气管处的结构中，能够缩短穿孔感测所需时间的燃料箱系统和穿孔感测方法。

关于本发明的第一方案的燃料箱系统包含：燃料箱，其能够将燃料容纳在其内部；过滤罐，其通过吸附剂吸附和释放在所述燃料箱内产生的蒸发燃料；通气管，其将所述燃料箱与所述过滤罐连通，且配置为将所述燃料箱内的所述蒸发燃料传送至所述过滤罐；阀构件，其设置在所述通气管处，且分成：燃料箱侧主室，其与在燃料箱侧处的所述通气管连通；过滤罐侧主室，其与在过滤罐侧处的所述通气管连通；以及背压室，其布置在阀构件主体的与布置所述燃料箱侧主室和所述过滤罐侧主室那侧相反的一侧处；管，其配置为使所述过滤罐的内部向大气开放；负压泵，其设置在用于向大气开放的所述管处，且通过所述过滤罐和所述通气管将负压施加至所述燃料箱内部；判定器件，其用于根据当在所述负压泵处产生负压时的气压的行为来判定所述燃料箱的穿孔的不存在/存在；以及负压施加通路，其将所述管与所述背压室连通，且配置为在负压不通过所述过滤罐的情况下，将来自所述负压泵的负压施加至所述背压室。

在该燃料箱系统中，燃料箱和过滤罐通过通气管连通，且阀构件设置在所述通气管处。燃料箱能够因阀构件关闭而被密封。

当在负压泵处产生负压时，负压通过过滤罐和通气管被导入阀构件的过滤罐侧主室内。此外，负压还通过负压施加通路被导入阀构件的背压室内。

另一方面，燃料箱内压被导入阀构件的燃料箱侧主室内。因此，在主室(燃料箱侧主室和过滤罐侧主室)侧处的内压相对于背压室的内压变高，从而阀构件主体移动并且阀构件打开。当阀构件打开时，负压泵的负压能够通过通气管被导入燃料箱内。

判定器件根据当如上所述的在负压泵处产生负压时的气压行为，来判定燃料箱的穿孔的不存在/存在。

在该燃料箱系统中，来自负压泵的负压从如下的负压施加通路被导入背压室而无需通过过滤罐：所述负压施加通路将向大气开放的管与背压室连通。与负压经由过滤罐被导入的结构相比较，背压室的内压的降低速度变快了如下量：所述量对应于不存在由于过滤罐的吸附剂而导致的通气阻抗(压力损失)。因而，从在负压泵处产生负压到阀构件的打开的时间缩短，而结果，穿孔感测所需的时间能够缩短。

一种关于本发明的第二方案的用于感测穿孔的方法包含，所述方法关于燃料箱系统，所述燃料箱系统具有：燃料箱，其能够将燃料容纳在其内部；过滤罐，其通过吸附剂吸附和释放在所述燃料箱内产生的蒸发燃料；通气管，其将所述燃料箱与所述过滤罐连通，且配置为将所述燃料箱内的所述蒸发燃料传送至所述过滤罐；阀构件，其设置在所述通气管处，且分成：燃料箱侧主室，其与在燃料箱侧处的所述通气管连通；过滤罐侧主室，其与在过滤罐侧处的所述通气管连通；以及背压室，其布置在阀构件主体的与布置所述燃料箱侧主室和所述过滤罐侧主室那侧相反的一侧处；管，其配置为使所述过滤罐的内部向大气开放；负压泵，其设置在用于向大气开放的所述管处，且通过所述过滤罐和所述通气管将负压施加至所述燃料箱内部；以及负压施加通路，其将所述管与所述背压室连通，且配置为在负压不通过所述过滤罐的情况下，将来自所述负压泵的负压施加至所述背压室，所述方法包括：通过引起负压在所述负压泵处产生，并且通过所述负压施加通路将负压施加至所述背压室；以及检测在产生所述负压时的气压的行为，从而判定所述燃料箱的穿孔的不存在/存在。

在该穿孔感测方法中，在负压泵处产生负压，并且负压被施加至背压室。基于此，设置在通气管处的阀构件打开，从而来自负压泵的负压能够通过过滤罐和通气管被施加至燃料箱。然后，检测在产生负压时的气压的行为，从而判定燃料箱的穿孔的不存在/存在。

同样地，在该穿孔感测方法中，来自负压泵的负压从如下的负压施加通路被导入背压室内而无需通过过滤罐：所述负压施加通路将向大气开放的管与背压室连通。与负压经由过滤罐被导入的结构相比较，背压室的内压的降低速度变快了如下量：所述量对应于不存在由于过滤罐的吸附剂而导致的通气阻抗(压力损失)。因而，从在负压泵处产生负压到阀构件的打开的时间缩短，而结果，穿孔感测所需的时间能够缩短。

由于本发明的实施例如上文所述，因此在阀构件设置在将燃料箱与过滤罐连通的通气管处的结构中，用于穿孔感测所需的时间能够缩短。

附图说明

将基于以下附图，详细描述本发明的示范性实施例，其中：

图1是示出第一实施例的燃料箱系统的总体结构的示意性结构视图。

图2A是部分地且以放大的方式示出第一实施例的燃料箱系统在膜片阀关闭状态下的剖视图。

图2B是部分地且以放大的方式示出在膜片阀打开的状态下的剖视图。

图3是示出在第一实施例的燃料箱系统中，在已经运行用于诊断的泵之后，通过用于诊断的压力传感器所测量的压力随时间变化的曲线图。

具体实施方式

图1示出关于本公开的技术的第一实施例的燃料箱系统12。

燃料箱系统12具有燃料箱14，其能够将燃料容纳在其内部。进入管15的下部连接至燃料箱14的上部。在进入管15的上端处的开口部为加油口16。加油枪插入加油口16内，从而能够给燃料箱14加油。进入管15的加油口16通常由油箱盖(fuelcap)18封闭，并且，在加油时，油箱盖18被加油操作员等移除。

加油口盖(fuellid)20设置在车身的面板处，且比油箱盖18更靠外侧。当设置在车厢或类似物内的加油口盖释放开关22已经运行的信息被传送至控制装置32时，加油口盖20在预定的条件下由控制装置32打开。控制装置32为关于本公开的技术的判定器件的实例。

燃料泵24设置在燃料箱14内。燃料泵24和发动机26由燃料供给管28连接。由于燃料泵24被驱动，因此在燃料箱14内的燃料能够通过燃料供给管28被传送至发动机26。

燃料箱内压传感器30设置在燃料箱14处。由燃料箱内压传感器30所感测的燃料箱14内的燃料箱内压的信息被传送至控制装置32。

过滤罐34设置在燃料箱14的外部处。例如活性炭或类似物的吸附剂被容纳在过滤罐34内。燃料箱14的蒸气层和过滤罐34由通气管36连接，从而能够使燃料箱14内的蒸气流到过滤罐34内。流入的蒸气内的蒸发燃料被过滤罐34的吸附剂吸附，而除此之外的蒸气(大气成分)从用于向大气开放的管40被排放到大气中。

与发动机26连通的净化管38连接至过滤罐34。在运行发动机26时产生的负压被施加至过滤罐34，且已经被过滤罐34内的吸附剂所吸附的蒸发燃料能够被释放。释放出的蒸发燃料(蒸气)被传送至发动机26并燃烧。此时，大气通过用于向大气开放的管40被导入过滤罐34。

用于诊断的泵42设置在用于向大气开放的管40处。用于诊断的泵42的驱动由控制装置32控制。通过从过滤罐34通过通气管36向燃料箱施加预定压力，用于诊断的泵42用来诊断燃料箱系统12的故障等。用于诊断的泵42为关于本公开的技术的负压泵的实例。

满罐限制阀44设置在通气管36的在燃料箱侧处的端部处，以便定位在燃料箱14内部的上部处。

膜片阀46设置在通气管36的中间部(在燃料箱14和过滤罐34之间的部分)处。膜片阀46为关于本公开的技术的阀构件的实例。在下文中，根据需要，通气管36的比该膜片阀46更靠燃料箱14侧的部分被称作燃料箱侧通气管36T，而通气管36的比膜片阀46更靠过滤罐34的部分被称作过滤罐侧通气管36C。

如图2A所示，膜片阀46具有定形为圆筒状管且连接至燃料箱侧通气管36T的阀外壳48。过滤罐侧通气管36C的一端侧容纳在阀外壳48的内部。过滤罐侧通气管36C的所述一端侧弯曲以变成与阀外壳48同轴，并且使这个端部成为阀座50。

阀座50的开口部能够通过阀构件主体54关闭。阀构件主体54安装至膜片56。阀外壳48的内部被膜片56分成上部和下部。使阀外壳48的内部的比图2A所示的膜片56更靠上侧的空间成为背压室58。另一方面，使比图2A所示的膜片56更靠下侧的空间成为主室52。此外，使主室52的对应于过滤罐侧通气管的一端侧的部分成为过滤罐侧主室52C，而使另一个部分成为燃料箱侧主室52T。

压缩螺旋弹簧60容纳在背压室58内。压缩螺旋弹簧60沿朝向阀座50走向的方向(箭头S1方向)向阀构件主体54施加弹性力。此外，膜片56也沿箭头S1方向向阀构件主体54施加弹性力。由于此，沿关闭阀座50的开口部的方向推动阀构件主体54。在例如过滤罐主室52C、燃料箱侧主室52T、以及背压室58的内压大约都相同的情况下，阀构件主体54被牢固地装配至阀座50。由于此，阀座50的开口部关闭，从而燃料箱侧主室52T和过滤罐侧主室52C之间的蒸气的运动(流通)被抑制。即，膜片阀46进入关闭状态，从而通气管36中的蒸气的运动被抑制。

相比之下，当例如背压室58和过滤罐侧主室52C的内压为作为预定值的负压或者为比燃料箱侧主室52T的内压更大的负压(即，背压室58和过滤罐侧主室52C处于其内压低的状态)时，阀构件主体54克服压缩螺旋弹簧60的弹性力和膜片56的弹性力而朝向背压室58侧移动，从而打开阀座50的开口部。由于此，在燃料箱侧主室52T和过滤罐侧主室52C之间的蒸气的运动(流通)变成可能。即，膜片阀46进入打开状态，从而，通气管36内的蒸气的运动变成可能。

负压施加通路62设置在用于向大气开放的管40处，以便从其在用于诊断的泵42与过滤罐34之间的部分分支。进一步地，负压施加通路62与背压室58连通。来自用于诊断的泵42的负压能够通过所述负压施加通路62施加至背压室58。

用于诊断的压力传感器64设置在用于向大气开放的管40的在用于诊断的泵42和过滤罐34之间的部分处。用于诊断的压力传感器64检测所述部分的压力P，且将此信息传送至控制装置32。基于在运行用于诊断的泵42之后的压力P的变化，控制装置32判定燃料箱14是否存在穿孔。

接下来描述本实施例的燃料箱系统12的运行。

在本实施例的燃料箱系统12中，能够如下文所述地执行燃料箱14的穿孔感测。

当控制装置32运行用于诊断的泵42时，负压通过负压施加通路62被导入背压室58内。进一步地，负压还通过过滤罐34和过滤罐侧通气管36C被导入过滤罐侧主室52C内。即，来自用于诊断的泵42的负压既被导入背压室58内又被导入过滤罐侧主室52C内。

此时，燃料箱内压通过燃料箱侧通气管36T被导入燃料箱侧主室52T内。因此，在施加至膜片56和阀构件主体54的压力中，来自燃料箱侧主室52T侧的压力变得高出了如下的量：所述量对应于被导入燃料箱侧主室52T内的燃料箱内压。当来自主室侧的压力变高时，如图2B所示，膜片56和阀构件主体54移动，从而膜片阀46打开。由于此，来自用于诊断的泵42的负压能够通过通气管36被导入燃料箱14内。

这里，在燃料箱14不存在穿孔的情况下，如由图3的实线L2所示，由用于诊断的压力传感器64所测量的压力P随时间降低且达到(落至)预定压力。相比之下，在燃料箱14存在穿孔的情况下，由用于诊断的压力传感器64所测量的压力P是如图3的实线L1那样。即，即使向燃料箱14施加负压，蒸气也会从已打开的孔被导入燃料箱14内，从而使压力P不会达到(落至)预定压力。

因而，如果时间和由用于诊断的压力传感器64测量的压力之间的关系为例如图3的实线L2那样的关系，则能够判定出燃料箱14不存在穿孔。另一方面，如果时间和由用于诊断的压力传感器64测量的压力之间的关系为例如图3的实线L1那样的关系，则能够判定出燃料箱14存在穿孔。

如上所述，基本上，通过运行用于诊断的泵42且打开膜片阀46而向燃料箱14施加负压来执行穿孔感测。

然而，在燃料箱内压非常低(例如，为2KPa或者比大气压低)的情况下，膜片阀46由于与用于诊断的泵42的性能的关系而不会打开。即，当运行用于诊断的泵42时，来自用于诊断的泵42的负压既被导入背压室58内又被导入过滤罐侧主室52C内。然而，由于为非常低的压力的燃料箱内压被导入燃料箱侧主室，因此相对于背压室58的内压，主室52的内压不会变得高至膜片阀46打开的程度，因此膜片阀46不会打开。

在这种情况下，时间和由用于诊断的压力传感器64测量的压力之间的关系变成例如图3的实线L3那样的关系。即，由于膜片阀46不会打开，因此用于诊断的泵42的负压所导入的空间的容积变小(具体地，变小对应于在燃料箱侧通气管36和燃料箱14处的蒸气层的容积的量)。因此，由用于诊断的压力传感器64测量的压力随时间快速降低，从而比实线L2早些达到(落至)预定压力(指的是图3的实线L3)。

附带指出，即使燃料箱14存在穿孔，大气压会从所述孔被导入燃料箱14内，而因此，燃料箱负压将会变得比大气压低出2KPa或更多。因而，如果时间和由用于诊断的压力传感器64测量的压力之间的关系为例如图3的实线L3那样的关系，则能够判定出燃料箱14不存在穿孔。

接下来考虑比较例的燃料箱系统。在比较例的燃料箱系统中，没有设置负压施加通路62，而代替地，设置连通过滤罐侧通气管36C和背压室58的过滤罐侧旁通路。同样地，在比较例的燃料箱系统中，当运行用于诊断的泵42时，负压经由过滤罐34和过滤罐侧通气管36C被导入过滤罐侧主室52C。进一步地，负压经由过滤罐34、过滤罐侧通气管36C和过滤罐侧旁通路也被导入背压室58。由于此，除了燃料箱内压非常低的情况，膜片阀46打开而负压能够被施加至燃料箱14。

此时，在比较例的燃料箱系统中，在负压被导入背压室58内时，负压经由过滤罐34被导入，因此由于在过滤罐34内的吸附剂，所述负压遭受通气阻抗。

相比之下，在本实施例的燃料箱系统12中，由于设置负压施加通路62，因此负压能够在不通过过滤罐34的情况下被导入背压室58内。即，负压能够在不遭受由于过滤罐34的吸附剂导致的通气阻抗(压力损失)的情况下被导入。结果，与比较例的燃料箱系统相比较，可使膜片阀46打开的时刻早些，且负压能够在较早的阶段被施加至燃料箱14。因而，在本实施例的燃料箱系统12中，穿孔感测所需的时间可缩短。

在上述的实施例中，对于膜片阀46，给出如下的实例：燃料箱侧通气管36T的直径被加大而阀外壳48被构造成，另一方面，过滤罐侧通气管36C容纳在阀外壳48内，并且使过滤罐侧通气管36C的端部成为阀座50。然而，膜片阀46不限制于此，而是过滤罐侧通气管36C和燃料箱侧通气管36T的结构可为相反的。

进一步地，在上述实施例中，给出如下的实例：空气压力的变化由用于诊断的压力传感器64测量且穿孔由用于诊断的压力传感器64感测，其中所述用于诊断的压力传感器64设置在用于诊断的泵42和过滤罐34之间的部分处。然而，在穿孔感测中使用的压力传感器不限制于此，而是穿孔感测能够通过使用燃料箱内压传感器30来执行。注意的是，在此情况下，如果能够通过燃料箱内压传感器30确定燃料箱14的内部为小于预定值或等于预定值的负压，则能够在不运行用于诊断的泵42的情况下判定出不存在穿孔。

在上述描述中，给出膜片阀46作为与本公开的技术有关的阀构件的实例，但是阀构件不限制于膜片阀46。例如，可存在如下的结构：去掉膜片56，增加阀构件主体54的直径，以便阀构件主体54的外周接触阀外壳48的内周。在此结构中，阀构件主体54单独地分开主室52和背压室58，且通过接触阀座50而移动至关闭通气管36的位置，且通过从阀座50移开而移动至打开通气管36的位置。

在本说明书中提到的全部公开、专利申请以及技术标准来通过引用以与如下程度相同的程度合并于本说明书中：这样的单独公开、专利申请、或技术标准具体地且单独地旨在通过引用合并。

Claims (2)

1.一种燃料箱系统，其包括：

燃料箱，其能够将燃料容纳在其内部；

过滤罐，其通过吸附剂吸附和释放在所述燃料箱内产生的蒸发燃料；

通气管，其将所述燃料箱与所述过滤罐连通，且配置为将所述燃料箱内的所述蒸发燃料传送至所述过滤罐；

阀构件，其设置在所述通气管处，且分成：燃料箱侧主室，其与在燃料箱侧处的所述通气管连通；过滤罐侧主室，其与在过滤罐侧处的所述通气管连通；以及背压室，其布置在阀构件主体的与布置所述燃料箱侧主室和所述过滤罐侧主室那侧相反的一侧处；

管，其配置为使所述过滤罐的内部向大气开放；

负压泵，其设置在用于向大气开放的所述管处，且通过所述过滤罐和所述通气管将负压施加至所述燃料箱内部；

判定器件，其用于根据当在所述负压泵处产生负压时的气压的行为来判定所述燃料箱的穿孔的不存在/存在；以及

负压施加通路，其将所述管与所述背压室连通，且配置为在所述负压不通过所述过滤罐的情况下，将来自所述负压泵的负压施加至所述背压室。

2.一种用于感测穿孔的方法，所述方法关于燃料箱系统，所述燃料箱系统具有：

燃料箱，其能够将燃料容纳在其内部；

过滤罐，其通过吸附剂吸附和释放在所述燃料箱内产生的蒸发燃料；

通气管，其将所述燃料箱与所述过滤罐连通，且配置为将所述燃料箱内的所述蒸发燃料传送至所述过滤罐；

阀构件，其设置在所述通气管处，且分成：燃料箱侧主室，其与在燃料箱侧处的所述通气管连通；过滤罐侧主室，其与在过滤罐侧处的所述通气管连通；以及背压室，其布置在阀构件主体的与布置所述燃料箱侧主室和所述过滤罐侧主室那侧相反的一侧处；

管，其配置为使所述过滤罐的内部向大气开放；

负压泵，其设置在用于向大气开放的所述管处，且通过所述过滤罐和所述通气管将负压施加至所述燃料箱内部；以及

负压施加通路，其将所述管与所述背压室连通，且配置为在所述负压不通过所述过滤罐的情况下，将来自所述负压泵的负压施加至所述背压室，

所述方法包括：

通过引起负压在所述负压泵处产生，并且通过所述负压施加通路将负压施加至所述背压室；以及

检测在产生所述负压时的气压的行为，从而判定所述燃料箱的穿孔的不存在/存在。