CN108151987A - 燃油蒸发泄露的诊断方法、装置与系统 - Google Patents

燃油蒸发泄露的诊断方法、装置与系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种燃油蒸发泄露的诊断方法、装置及系统，所述方法包括：获取汽车的当前工况信息；当判断到当前工况信息中的每一项参数均处于各自对应的预设范围内时，则控制碳罐截止阀关闭，并通过碳罐电磁阀对燃油管道进行抽真空；控制碳罐电磁阀关闭，并判断燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内是否超出预设气压变化值；若是，则判定燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量超标。本发明可及时有效地检测燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量是否超过1mm等价泄露孔的泄漏量，以保证满足国六OBD燃油蒸发泄露的法规要求。

Description

燃油蒸发泄露的诊断方法、装置与系统
技术领域
本发明涉及汽车燃油设备控制技术领域，特别涉及一种燃油蒸发泄露的诊断方法、装置与系统。
背景技术
随着经济的不断发展以及生活水平的不断提高，我国居民的汽车保有量也在逐年上升。汽车已经成为了人们日常出行所必不可少的重要的交通工具，为人们的日常生活提供了极大的便利。
在汽车的整个部件中，燃油系统是一个非常重要的组成部分。由于燃油箱中的汽油是一种易挥发的液体，在常温下燃油箱中通常充满汽油蒸气，为了能够控制燃油箱内的气压、将汽油蒸气引入发动机燃烧、并尽量减少加油时汽油蒸气挥发到大气中，通常采用车载加油油蒸汽回收装置(ORVR)，即在发动机和燃油箱之间设置碳罐，碳罐中设置有活性炭，该活性炭具有吸附功能以吸附汽油蒸气，燃油箱与碳罐处于相通状态，汽油蒸气可以通过管路进入碳罐，并且碳罐还具有通气口与大气连通。一般的，在汽车油箱与发动机之间设有一燃油管道，在燃油管道上一般设有上述的碳罐。
然而，在汽车的实际行驶过程中，燃油管道所组成的燃油蒸发系统中，有可能会出现燃油蒸发泄露的问题，特别是随着国六标准的出台，对燃油管道的要求更为严格，因此有必要对燃油管道的漏油状况进行精准地监测。
发明内容
鉴于上述状况，有必要解决现有技术中，汽车中的燃油管道由于可能出现燃油蒸发泄露而导致整车不满足国六OBD法规要求的问题。
本发明实施例提供了燃油蒸发泄露的诊断方法，应用于一汽车，在所述汽车上安装有汽车油箱以及发动机，在所述汽车油箱与所述发动机之间连接有一燃油管道，在所述燃油管道上设有一碳罐，在所述碳罐上设有一碳罐电磁阀，在所述碳罐与所述发动机之间设有一碳罐截止阀，所述诊断方法用于判断所述燃油管道、所述汽车油箱以及所述碳罐所组成的燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量是否超标，其中，所述方法包括如下步骤：
获取所述汽车的当前工况信息，所述当前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔；
当判断到所述当前工况信息中的每一项参数均处于各自对应的预设范围内时，则控制所述碳罐截止阀关闭，并通过所述碳罐电磁阀对所述燃油管道进行抽真空；
控制所述碳罐电磁阀关闭，并判断所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内是否超出预设气压变化值；
若是，则判定所述燃油蒸发系统内的所述燃油蒸发泄露量超标。
本发明提出的燃油蒸发泄露的诊断方法，首先获取汽车的当前工况信息，其中该当前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔，如果上述工况信息中的每一项均在预设范围内，则对应控制碳罐截止阀关闭，并通过碳罐电磁阀对燃油管道进行抽真空，然后控制碳罐电磁阀关闭，如果在一定时间内该燃油管蒸发系统的气压变化值超出预设气压变化值，则可以断定该燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量超标。本发明提出的燃油蒸发泄露的诊断方法，可及时有效地检测燃油管道内的燃油蒸发泄露量是否超标，消除了安全隐患，保证了整车质量。
所述燃油蒸发泄露的诊断方法，其中，在所述控制所述碳罐截止阀关闭的步骤之前，所述方法还包括：
控制所述碳罐截止阀以及所述碳罐电磁阀开启，以使所述燃油管道内的气压与外界大气压相同。
所述燃油蒸发泄露的诊断方法，其中，所述发动机转速的最低值为700r/min。
所述燃油蒸发泄露的诊断方法，其中，所述当前环境温度的温度范围为4～35℃，所述当前环境海拔对应的海拔高度不大于2400m。
所述燃油蒸发泄露的诊断方法，其中，所述发动机运行时间至少大于60s。
所述燃油蒸发泄露的诊断方法，其中，所述车速变化值不大于20km/h。
所述燃油蒸发泄露的诊断方法，其中，所述油箱液位值不超出所述汽车油箱最高液位值的85％，所述汽车油箱内的液位波动值不超过2L。
本发明还提出一种应用于一汽车，在所述汽车上安装有汽车油箱以及发动机，在所述汽车油箱与所述发动机之间连接有一燃油管道，在所述燃油管道上设有一碳罐，在所述碳罐上设有一碳罐电磁阀，在所述碳罐与所述发动机之间设有一碳罐截止阀，所述诊断装置用于判断所述燃油管道、所述汽车油箱以及所述碳罐所组成的燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量是否超标，其中，所述诊断装置包括：
信息获取模块，用于获取所述汽车的当前工况信息，所述当前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔；
第一控制模块，用于当判断到所述当前工况信息中的每一项参数均处于各自对应的预设范围内时，则控制所述碳罐截止阀关闭，并通过所述碳罐电磁阀对所述燃油管道进行抽真空；
第二控制模块，用于控制所述碳罐电磁阀关闭，并判断所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内是否超出预设气压变化值；
结果判定模块，用于当判断到所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内超出预设气压变化值时，则判定所述燃油蒸发系统内的所述燃油蒸发泄露量超标。
本发明还提出一种燃油蒸发泄露的诊断系统，应用于一汽车，在所述汽车上安装有汽车油箱以及发动机，在所述汽车油箱与所述发动机之间连接有一燃油管道，在所述燃油管道上设有一碳罐电磁阀，在碳罐上设有一碳罐截止阀，所述诊断系统用于判断所述燃油管道、所述汽车油箱以及所述碳罐所组成的燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量是否超标，其中，所述碳罐电磁阀与所述碳罐截止阀均与一电子控制器电性连接，所述电子控制器为如上所述的燃油蒸发泄露的诊断装置。
所述燃油蒸发泄露的诊断系统，其中，在所述汽车油箱与所述发动机之间还设有一燃油滤清器。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。
附图说明
图1为本发明第一实施例提出的燃油蒸发泄露的诊断方法的原理框图；
图2为本发明第一实施例提出的燃油蒸发泄露的诊断方法的流程图；
图3为本发明第二实施例提出的燃油蒸发泄露的诊断装置的结构示意图；
图4为本发明第三实施例提出的燃油蒸发泄露的诊断系统的结构示意图。
主要符号说明：
信息获取模块 11 碳罐 102
第一控制模块 12 碳罐截止阀 103
第二控制模块 13 碳罐电磁阀 104
结果判定模块 14 发动机 200
汽车油箱 100 滤清管道 201
燃油管道 101 燃油滤清器 202
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在汽车的实际行驶过程中，燃油管道有可能会出现漏油的问题，特别是随着国六标准的出台，对燃油管道的要求更为严格，因此有必要对燃油管道内燃油的蒸发泄露量进行精准地监测。
请参阅图1与图2，为了解决上述技术问题，本发明第一实施例提出一种燃油蒸发泄露的诊断方法，应用于一汽车，在该汽车上安装有汽车油箱以及发动机，在汽车油箱与发动机之间连接有一燃油管道，该诊断方法用于判断燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量是否超标，其中，该燃油蒸发系统由燃油管道、汽车油箱、碳罐以及加油管等组成，其中在该燃油管道上设有一碳罐，在碳罐上设有一碳罐电磁阀，在碳罐与发动机之间设有一碳罐截止阀，其中，该方法包括如下步骤：
S101，获取所述汽车的当前工况信息，所述当前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔。
首先，当汽车处于正常行驶状态时，获取汽车的当前工况信息。其中，该前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔。在本实施例中，需要上述的各项工况参数均在对应的预设范围内，才能进行下一步检测判断。
具体的，对发动机转速而言，当汽车处于行驶状态时，发动机转速至少要大于700r/min，也即如果发动机转速低于700r/min，则无法继续进行下一步的检测作业。对发动机运行时间而言，需要在该发动机连续工作超过60s之后，才满足进行检测的条件，该参数设置主要是为了保证在进行检测时，汽车工况的整体稳定性。
与此同时，在进行检测诊断之前，对汽车的车速也有一定的要求，在实际检测过程中，汽车的车速不宜变化过大。在本实施例中，汽车的车速变化值应不大于20km/h。此外，在进行检测诊断前，对汽车的油箱液位值也有一定的要求，实际的油箱液位值应不超出油箱最高液位值的85％，汽车油箱内的液位波动值不超过2L。该条件设置主要是为了防止因汽车油箱内燃油过多，造成碳罐燃油蒸汽饱和，进而影响实际燃油蒸发系统内的燃油蒸发泄露诊断的问题。
在此还需要指出的是，上述的检测对汽车所在的环境也有一定的要求。具体的，汽车的周边环境的温度应在4℃至35℃之间。汽车所在的海拔高度应不超过2400m。该条件设置主要是为了尽可能减少因极端天气，对燃油管道内燃油蒸发诊断所带来的干扰。
S102，当判断到所述当前工况信息中的每一项参数均处于各自对应的预设范围内时，则控制所述碳罐截止阀关闭，并通过所述碳罐电磁阀对所述燃油管道进行抽真空。
如上所述，在获取了上述的发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔等信息之后，若判定每一项参数均在各自的预设范围内时，则此时可以对应将碳罐截止阀关闭。
在此需要补充说明的是，在将碳罐截止阀关闭之前，还需要将碳罐截止阀以及碳罐电磁阀开启一段时间，以使得燃油蒸发系统内的气压与外界大气压相同。该设置主要是为了便于下一步的抽真空操作，使得在抽真空之前，碳罐内的气压与外界大气压相同。
可以理解的，当将碳罐上的碳罐截止阀关闭之后，唯一与外界相通的阀门即为碳罐电磁阀。此时可以利用抽真空设备，通过该碳罐电磁阀对燃油管道进行抽真空作业，以使得燃油管道内的压力远低于大气压。例如，在本实施例中，经抽真空之后的燃油管道内的气压为-1.5kpa。
S103，控制所述碳罐电磁阀关闭，并判断所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内是否超出预设气压变化值。
在完成了对该燃油管道的抽真空作业之后，此时将上述的碳罐电磁阀进行关闭。可以理解的，由于此时碳罐上的碳罐电磁阀以及碳罐截止阀均处于关闭状态，此时该碳罐内的气压不应发生变化。因此若该碳罐内的气压在一段时间后发生了变化(升高)，则说明燃油蒸发系统内的燃油蒸汽发生了一定程度的泄露。例如，在预设时间(8s)后，碳罐内的压力由原来的-1.5kpa上升到-0.05kpa，超出了预设气压变化值1.2kpa，则说明燃油蒸发系统内的燃油蒸汽发生了一定程度的泄露。
在此需要补充的是，随着国六法规的出炉，对OBD(车载自动诊断系统)提出了更高的要求。其中关于OBD对燃油系统泄露的监测的要求更为严格。具体的，该要求的标准为：燃油蒸发系统的蒸汽泄露量不能大于0.5mm或者1mm的泄露孔的泄露量。此外，0.5mm泄露孔的IUPR要大于0.1，1mm泄露孔的IUPR要大于0.26。
S104，若是，则判定所述燃油蒸发系统内的所述燃油蒸发泄露量超标。
如上所述，燃油蒸发系统(包括上述的燃油管道、汽车油箱、碳罐以及加油管等)内的蒸汽泄露量的评判是以1mm的泄露孔作为标准进行判断的。也即燃油蒸发系统的蒸汽泄露量不能超过1mm的泄露孔对应的泄露量。若超出，则可以断定该燃油蒸发系统内的蒸汽泄露量过多，不满足国六法规的标准，需要返厂修理。
本发明提出的燃油蒸发泄露的诊断方法，首先获取汽车的当前工况信息，其中该当前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔，如果上述工况信息中的每一项均在预设范围内，则对应控制碳罐截止阀关闭，并通过碳罐电磁阀对燃油管道进行抽真空，然后控制碳罐电磁阀关闭，如果在一定时间内该燃油管道的气压变化值超出预设气压变化值，则可以断定该燃油管道的燃油蒸汽泄漏量超标。本发明提出的燃油蒸发泄露的诊断方法，可及时有效地检测燃油蒸发系统内的燃油蒸发泄露量是否超标，消除了安全隐患，保证了整车质量。
请参阅图3，对于第二实施例提出的燃油蒸发泄露的诊断装置，应用于一汽车，在该汽车上安装有汽车油箱以及发动机，在汽车油箱与发动机之间连接有一燃油管道，在燃油管道上设有一碳罐，在碳罐上设有一碳罐电磁阀，在碳罐与发动机之间设有一碳罐截止阀，其中，该诊断装置包括相互连接的信息获取模块11、第一控制模块12、第二控制模块13以及结果判定模块14；
其中，所述信息获取模块11具体用于：
获取所述汽车的当前工况信息，所述当前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔；
所述第一控制模块12具体用于：
当判断到所述当前工况信息中的每一项参数均处于各自对应的预设范围内时，则控制所述碳罐截止阀关闭，并通过所述碳罐电磁阀对所述燃油管道进行抽真空；
所述第二控制模块13具体用于：
控制所述碳罐电磁阀关闭，并判断所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内是否超出预设气压变化值；
所述结果判定模块14具体用于：
当判断到所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内超出预设气压变化值时，则判定所述燃油蒸发系统内的所述燃油蒸发泄露量超标。
请参阅图4，对于第三实施例提出的燃油蒸发泄露的诊断系统，应用于一汽车，同样的，在该汽车上安装有汽车油箱100以及发动机200，在汽车油箱100与发动机200之间连接有一燃油管道101，在该燃油管道101上设有一碳罐电磁阀104，在碳罐102的一端设有一碳罐截止阀103。
其中，该碳罐电磁阀104与碳罐截止阀103均与一ECU(电子控制器)105电性连接，该电子控制器为如上所述的燃油泄漏诊断装置，该燃油泄漏诊断装置应用如上所述的燃油蒸发泄露的诊断方法，对燃油管道101进行漏油故障诊断。
此外，在汽车油箱100与发动机200之间还连接有一滤清管道201，在该滤清管道201上设有一燃油滤清器202。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种燃油蒸发泄露的诊断方法，应用于一汽车，在所述汽车上安装有汽车油箱以及发动机，在所述汽车油箱与所述发动机之间连接有一燃油管道，在所述燃油管道上设有一碳罐，在所述碳罐上设有一碳罐电磁阀，在所述碳罐与所述发动机之间设有一碳罐截止阀，所述诊断方法用于判断所述燃油管道、所述汽车油箱以及所述碳罐所组成的燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量是否超标，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
获取所述汽车的当前工况信息，所述当前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔；
当判断到所述当前工况信息中的每一项参数均处于各自对应的预设范围内时，则控制所述碳罐截止阀关闭，并通过所述碳罐电磁阀对所述燃油管道进行抽真空；
控制所述碳罐电磁阀关闭，并判断所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内是否超出预设气压变化值；
若是，则判定所述燃油蒸发系统内的所述燃油蒸发泄露量超标。
2.根据权利要求1所述的燃油蒸发泄露的诊断方法，其特征在于，在所述控制所述碳罐截止阀关闭的步骤之前，所述方法还包括：
控制所述碳罐截止阀以及所述碳罐电磁阀开启，以使所述燃油管道内的气压与外界大气压相同。
3.根据权利要求2所述的燃油蒸发泄露的诊断方法，其特征在于，所述发动机转速的最低值为700r/min。
4.根据权利要求3所述的燃油蒸发泄露的诊断方法，其特征在于，所述当前环境温度的温度范围为4～35℃，所述当前环境海拔对应的海拔高度不大于2400m。
5.根据权利要求2所述的燃油蒸发泄露的诊断方法，其特征在于，所述发动机运行时间至少大于60s。
6.根据权利要求5所述的燃油蒸发泄露的诊断方法，其特征在于，所述车速变化值不大于20km/h。
7.根据权利要求2所述的燃油蒸发泄露的诊断方法，其特征在于，所述油箱液位值不超出所述汽车油箱最高液位值的85％，所述汽车油箱内的液位波动值不超过2L。
8.一种燃油蒸发泄露的诊断装置，应用于一汽车，在所述汽车上安装有汽车油箱以及发动机，在所述汽车油箱与所述发动机之间连接有一燃油管道，在所述燃油管道上设有一碳罐，在所述碳罐上设有一碳罐电磁阀，在所述碳罐与所述发动机之间设有一碳罐截止阀，所述诊断装置用于判断所述燃油管道、所述汽车油箱以及所述碳罐所组成的燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量是否超标，其特征在于，所述诊断装置包括：
信息获取模块，用于获取所述汽车的当前工况信息，所述当前工况信息包括发动机转速、发动机载荷、冷却液温度、发动机运行时间、碳罐油气浓度、车速变化值、油箱液位值、当前环境温度以及当前环境海拔；
第一控制模块，用于当判断到所述当前工况信息中的每一项参数均处于各自对应的预设范围内时，则控制所述碳罐截止阀关闭，并通过所述碳罐电磁阀对所述燃油管道进行抽真空；
第二控制模块，用于控制所述碳罐电磁阀关闭，并判断所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内是否超出预设气压变化值；
结果判定模块，用于当判断到所述燃油蒸发系统内的气压变化值在预设时间内超出预设气压变化值时，则判定所述燃油蒸发系统内的所述燃油蒸发泄露量超标。
9.一种燃油蒸发泄露的诊断系统，应用于一汽车，在所述汽车上安装有汽车油箱以及发动机，在所述汽车油箱与所述发动机之间连接有一燃油管道，在所述燃油管道上设有一碳罐电磁阀，在碳罐上设有一碳罐截止阀，所述诊断系统用于判断所述燃油管道、所述汽车油箱以及所述碳罐所组成的燃油蒸发系统的燃油蒸发泄露量是否超标，其特征在于，所述碳罐电磁阀与所述碳罐截止阀均与一电子控制器电性连接，所述电子控制器应用上述权利要求8所述的燃油蒸发泄露的诊断装置。
10.根据权利要求9所述的燃油蒸发泄露的诊断系统，其特征在于，在所述汽车油箱与所述发动机之间还设有一燃油滤清器。
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