CN113266496B - 一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置和方法，包括电磁阀、第一燃油管路、第二燃油管路和第三燃油管路；第一燃油管路一端为第一连接口，另一端为第二连接口；第三燃油管路一端为第三连接口，另一端为第四连接口；电磁阀的进口端与第一燃油管路的第二连接口连接；电磁阀的出口端与第三燃油管路的第四连接口连接；第二燃油管路一端通过第一三通阀与第一燃油管路连接。本发明有益效果：本发明提出了一种泄漏量可调的汽车碳罐电磁阀故障诊断的装置和方法，通过在碳罐电磁阀两端并联管路并调节管路泄漏量，实现碳罐电磁阀的故障诊断，使故障码更有效的生成，提高故障诊断过程的效率。

Description

一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置和方法
技术领域
本发明属于车载诊断领域，尤其是涉及一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置和方法。
背景技术
蒸发排放是汽油车碳氢排放的主要来源之一，2020年全面实施的轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)中，明确规定蒸发排放控制系统的泄露量大于或等于直径为1mm小孔导致的泄露量时，OBD系统应检测出相应蒸发系统故障。
碳罐电磁阀是蒸发控制系统中重要的一部分，其中碳罐电磁阀卡滞、泄漏和全开故障是蒸发系统OBD故障诊断中重要的项目。针对市场上一种常见的燃油蒸发系统，现有碳罐电磁阀的诊断方法主要有两种，一种是利用BOB接线盒外接电阻或配件，进而通过控制碳罐电磁阀的开闭，模拟碳罐电磁阀的相关故障；另一种是调整相应管路布置并在管路中添加泄露孔来引起碳罐电磁阀泄露的故障。然而两种方法均不能控制OBD系统检测出碳罐电磁阀故障时管路中的泄露量，而OBD诊断时调整泄漏量有助于加深对车辆蒸发系统及OBD诊断策略的了解。尽管通过质量流量计能实现控制管路中泄露量的目的，但增加质量流量计的成本较高，因此有必要设计一种成本较低且泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置及方法。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置和方法，以通过机械连接代替外接电阻，将泄露孔和碳罐电磁阀封装于盒体中，实现对碳罐电磁阀泄露故障进行模拟和监测的功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面本方案公开了一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置，包括电磁阀、第一燃油管路、第二燃油管路和第三燃油管路；
第一燃油管路一端为第一连接口，另一端为第二连接口；
第三燃油管路一端为第三连接口，另一端为第四连接口；
电磁阀的进口端与第一燃油管路的第二连接口连接；
电磁阀的出口端与第三燃油管路的第四连接口连接；
第二燃油管路一端通过第一三通阀与第一燃油管路连接，第二燃油管路另一端通过第二三通阀与第三燃油管路连接；
第一三通阀设置在第一连接口与第二连接口之间；
第二三通阀设置在第三连接口与第四连接口之间；
第二燃油管路设置有泄漏单元，泄漏单元包括设置在第二燃油管路上的泄漏调节单元，所述泄漏调节单元用于调节泄漏量。
进一步的，所述电磁阀包括碳罐电磁阀。
进一步的，第一燃油管路的第一连接口与碳罐的脱附口连接，第三燃油管路的第三连接口与发动机的进气歧管连接。
进一步的，还包括测试箱，测试箱为上方具有开口的箱体结构，箱体接口上方的开口部位设置有第一顶盖和第二顶盖；
还包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴，第一顶盖一侧通过第一转轴、第二转轴与箱体结构活动连接，第二顶盖一侧通过第三转轴、第四转轴与箱体结构活动连接。
进一步的，测试箱上方的开口边缘部位向上延伸形成凸起，测试箱上方的开口形成用于容纳第一顶盖和第二顶盖的容纳槽结构。
进一步的，测试箱内还设有固定槽，固定槽用于放置电磁阀。
进一步的，第一燃油管路的第一连接口一端伸出至测试箱外部，第三燃油管路的第三连接口一端伸出至测试箱外部。
第二方面本方案公开了一种用于汽车碳罐电磁阀故障诊断的模拟系统，根据第一方面所述的一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置，还包括ECU和处理器，所述ECU为电子控制单元即为行车电脑，处理器与电磁阀连接用于读取测试数据；
处理器通过CAN通讯接口以及OBD接口与ECU连接，用于与测试车辆ECU通讯并获取车辆参数。
第三方面本方案公开一种用于汽车碳罐电磁阀故障诊断的模拟方法，根据第二方面所述的一种用于汽车碳罐电磁阀故障诊断的模拟系统，包括以下步骤：
S1、将试验车辆的燃油液位保持在15％-85％之间，充分热机；
S2、连接可调泄漏量的蝶阀和故障模拟等装置，拆下测试车辆的碳罐电磁阀，将碳罐电磁阀及原车线束安装在故障模拟装置上，完成处理器和电控单元ECU的通讯并确认车辆当前无故障；
S3、将待测车辆浸车8小时，浸置环境温度在10-35℃之间；
S4、车辆浸车结束后上电，利用处理器读取ECU车辆数据，当发动机冷却液温度与车辆所测环境温度差小于7℃时，如相差较大，需要继续浸置使温度满足要求，控制调节手柄至较小开度，启动发动机并怠速1min，观察处理器是否有碳罐电磁阀泄露故障码产生；
S5、若未产生，提高泄漏量档位，重新浸车并继续试验，至故障码生成；
S6、若仍未产生，重复步骤五至故障码生成，记录调节手柄泄露量档位。
相对于现有技术，本发明所述的一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置具有以下有益效果：
本发明提出了一种泄漏量可调的汽车碳罐电磁阀故障诊断的装置和方法，通过在碳罐电磁阀两端并联管路并调节管路泄漏量，实现碳罐电磁阀的故障诊断，使故障码更有效的生成，提高故障诊断过程的效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提到的故障诊断装置的整体框架图；
图2为本发明提到的故障诊断装置内部布置示意图；
图3为本发明提到的用来调节泄漏量的蝶阀结构图；
图4为本发明碳罐电磁阀泄漏的诊断方法的流程图；
图5为本发明提到的故障诊断装置俯视图示意图；
图6为本发明提到的故障诊断装置侧视图示意图。
附图标记说明：
201-第一顶盖；202-第二顶盖；203-第一转轴；204-第二转轴；205-第三转轴；206-第四转轴；301-碳罐电磁阀；303-第一三通阀；304-泄漏调节单元；305-第二三通阀；308-固定槽；309-快速插头端；310-第一燃油管路；311-第二燃油管路；312-第三燃油管路；317-原车线束；401-调节手柄；402-刻度盘；403-阀杆；404-阀体；405-法兰孔；406-阀座；407-蝶板；408-固定座。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图6所示，一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置，包括电磁阀、第一燃油管路、第二燃油管路和第三燃油管路；
第一燃油管路一端为第一连接口，另一端为第二连接口；
第三燃油管路一端为第三连接口，另一端为第四连接口；
电磁阀的进口端与第一燃油管路的第二连接口连接；
电磁阀的出口端与第三燃油管路的第四连接口连接；
第二燃油管路一端通过第一三通阀与第一燃油管路连接，第二燃油管路另一端通过第二三通阀与第三燃油管路连接；
第一三通阀设置在第一连接口与第二连接口之间；
第二三通阀设置在第三连接口与第四连接口之间；
所述电磁阀包括碳罐电磁阀。
第一燃油管路的第一连接口与碳罐的脱附口连接，第三燃油管路的第三连接口与发动机的进气歧管连接。
还包括测试箱，测试箱为上方具有开口的箱体结构，箱体接口上方的开口部位设置有第一顶盖和第二顶盖；
还包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴，第一顶盖一侧通过第一转轴、第二转轴与箱体结构活动连接，第二顶盖一侧通过第三转轴、第四转轴与箱体结构活动连接。
测试箱上方的开口边缘部位向上延伸形成凸起，测试箱上方的开口形成用于容纳第一顶盖和第二顶盖的容纳槽结构。
测试箱内还设有固定槽，固定槽用于放置电磁阀。
第一燃油管路的第一连接口一端伸出至测试箱外部，第三燃油管路的第三连接口一端伸出至测试箱外部。
泄漏调节单元304包括设置在第二燃油管路311上的调节件，调节件包括所有能够控制管路流量的设备或者装置，本方案提出了一种优选的调节件结构，提供了一种用来调节泄漏量的蝶阀结构，蝶阀由调节手柄401、刻度盘402、阀杆403、阀体404、法兰孔405、阀座406、蝶板407和固定座408组成，如图3所示。所述调节手柄401设置在蝶阀的顶端，下方连接刻度盘402，所述刻度盘402设置多档位调节控制，通过调节手柄401和阀杆403的旋转控制蝶板407的开度，进而实现油气泄漏量的连续调节。所述阀体404为不锈钢材质，通过阀体404上的法兰孔405与故障模拟装置连接，所述蝶阀底端设置固定座408。
一种用于汽车碳罐电磁阀故障诊断的模拟系统，根据一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置，还包括ECU和处理器，所述ECU为电子控制单元即为行车电脑，处理器与电磁阀连接用于读取测试数据；
处理器通过CAN通讯接口以及OBD接口与ECU连接，用于与测试车辆ECU通讯并获取车辆参数。
一种用于汽车碳罐电磁阀故障诊断的模拟方法，根据一种用于汽车碳罐电磁阀故障诊断的模拟系统，包括以下步骤：
S1、将试验车辆的燃油液位保持在15％-85％之间，充分热机；
S2、连接可调泄漏量的蝶阀和故障模拟等装置，拆下测试车辆的碳罐电磁阀，将碳罐电磁阀及原车线束安装在故障模拟装置上，完成处理器和电控单元ECU的通讯并确认车辆当前无故障；
S3、将待测车辆浸车8小时，浸置环境温度在10-35℃之间；
S4、车辆浸车结束后上电，利用处理器读取ECU车辆数据，当发动机冷却液温度与车辆所测环境温度差小于7℃时，如相差较大，需要继续浸置使温度满足要求，控制调节手柄至较小开度，启动发动机并怠速1min，观察处理器是否有碳罐电磁阀泄露故障码产生；
S5、若未产生，提高泄漏量档位，重新浸车并继续试验，至故障码生成；
S6、若仍未产生，重复步骤五至故障码生成，记录调节手柄泄露量档位。
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。为了解决上述的技术问题，本发明提出了一种用于汽车碳罐电磁阀故障诊断的装置，包括故障模拟装置、ECU、OBD接口、USB-CAN通讯接口和处理器等。
故障模拟等装置整体布置请参阅图1，所述故障模拟装置的进气端连接测试车辆的碳罐脱附管路，排气端管路连接发动机的进气歧管，所述进排气管路通过燃油管快速插头与碳罐脱附管路和发动机的进气歧管连接，所述进排气管路直径为11.8mm，所述燃油管快速插头规格为φ12mm×11.8mm。所述处理器通过USB-CAN通讯接口与OBD接口相连，完成与ECU的通讯并读取车辆参数。
故障模拟装置顶盖结构请参阅图2，所述故障模拟装置封装在一个长方形盒体中，所述长方体长宽高分别为350、200和100mm，盒体顶部设置两块大小相同的第一顶盖201和第二顶盖202，所述第一顶盖201通过铜制的第一转轴203和第二转轴204与左侧面相连，所述第二顶盖202通过铜制第三转轴205和第四转轴206与右侧面相连，实现第一顶盖201和第二顶盖202的打开与关闭。所述第一顶盖201和第二顶盖202关闭时通过侧面的容纳槽实现固定。
故障模拟装置箱体内部布置请参阅图3a,所述故障模拟装置内部包括第一燃油管路、第二燃油管路、第三燃油管路、泄漏调节单元304、碳罐电磁阀固定槽308、电磁阀原车线束317、若干三通阀和燃油管快速插头。
第一燃油管路一端穿过测试箱体的侧面与碳罐脱附管路端相连，所述第一燃油管路通过第一三通阀303连通第二燃油管路，同时第一燃油管路的另一端连接碳罐电磁阀进口端。
第三燃油管路一端穿过测试箱体的侧面连接发动机的进气歧管，所述第三燃油管路通过第二三通阀305与第二燃油管路连接，同时所述第三燃油管路另一端连接碳罐电磁阀出口端的燃油管快速插头端309。
第二燃油管路中设置泄漏调节单元。用于容纳第一顶盖和第二顶盖的容纳槽315及安装碳罐电磁阀的固定槽308请参阅图3a和3b，所述电磁阀原车线束317通过箱体的右侧面与碳罐电磁阀相连接；所述碳罐电磁阀固定槽308为一个中空的正方体，碳罐电磁阀安放在固定槽308上，所述容纳槽315用以放置关闭时的顶部盖板，其宽度为10mm，高度为90mm。
本发明提到的碳罐电磁阀故障诊断方法的流程图请参阅图4，利用上述装置进行碳罐电磁阀故障诊断的OBD检测方法包括以下步骤，测试步骤需根据厂家要求的诊断方法进行调整：
S1、将试验车辆的燃油液位保持在15％-85％之间，充分热机；
S2、连接可调泄漏量的蝶阀和故障模拟等装置，拆下测试车辆的碳罐电磁阀，将碳罐电磁阀及原车线束安装在故障模拟装置上，完成处理器和电控单元ECU的通讯并确认车辆当前无故障；
S3、将待测车辆浸车8小时，浸置环境温度在10-35℃之间；
S4、车辆浸车结束后上电，利用处理器读取ECU车辆数据，当发动机冷却液温度与车辆所测环境温度差小于7℃时，如相差较大，需要继续浸置使温度满足要求，控制调节手柄至较小开度，启动发动机并怠速1min，观察处理器是否有碳罐电磁阀泄露故障码产生；
S5、若未产生，提高泄漏量档位，重新浸车并继续试验，至故障码生成；
S6、若仍未产生，重复步骤五至故障码生成，记录调节手柄泄露量档位。
需要说明的是，本方案的测试原理如下：汽车在怠速或稳态工况下，ECU控制碳罐通气阀与电磁阀同时关闭，通过ECU接收测试车辆的油箱压力传感器信号，进而判断蒸发管路是否出现泄露并通过处理器显示相关故障码。若系统正常，油箱压力为一个恒定的值，若碳罐电磁阀发生泄漏时，由于进气歧管的负压存在，油箱里的真空度大幅上升，ECU判断出现故障。
本方案提供了一种用于模拟碳罐电磁阀泄漏的同时泄漏量可调节的模拟装置，至于通过何种手段检测到泄漏如上所述，采用现有技术不是本方案的重点改进之处。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的模拟方法，用于汽车碳罐电磁阀故障诊断的模拟装置，所述模拟装置包括泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的装置，还包括ECU和处理器，所述ECU为电子控制单元即为行车电脑，处理器与电磁阀连接用于读取测试数据；
处理器通过CAN通讯接口以及OBD接口与ECU连接，用于与测试车辆ECU通讯并获取车辆参数；
所述泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的模拟装置包括电磁阀、第一燃油管路(310)、第二燃油管路(311)和第三燃油管路(312)，所述电磁阀包括碳罐电磁阀(301)；
第一燃油管路(310)一端为第一连接口，另一端为第二连接口；
第三燃油管路(312)一端为第三连接口，另一端为第四连接口；
第一燃油管路(310)的第一连接口与碳罐的脱附口连接，第三燃油管路(312)的第三连接口与发动机的进气歧管连接；
电磁阀的进口端与第一燃油管路(310)的第二连接口连接；
电磁阀的出口端与第三燃油管路(312)的第四连接口连接；
第二燃油管路(311)一端通过第一三通阀(303)与第一燃油管路(310)连接，第二燃油管路(311)另一端通过第二三通阀(305)与第三燃油管路(312)连接；
第一三通阀(303)设置在第一连接口与第二连接口之间；
第二三通阀(305)设置在第三连接口与第四连接口之间；
第二燃油管路(311)设置有泄漏单元，泄漏单元包括设置在第二燃油管路(311)上的泄漏调节单元(304)，所述泄漏调节单元(304)用于调节泄漏量，所述泄漏调节单元(304)包括蝶阀,蝶阀包括调节手柄(401)、刻度盘(402)、阀杆(403)、阀体(404)、法兰孔(405)、阀座(406)、蝶板(407)和固定座(408)；
所述调节手柄(401)设置在蝶阀的顶端，下方连接刻度盘(402)，所述刻度盘(402)设置多档位，通过调节手柄(401)和阀杆(403)的旋转控制蝶板(407)的开度，进而实现油气泄漏量的连续调节；
所述阀体(404)为不锈钢材质，通过阀体(404)上的法兰孔(405)与故障诊断的模拟装置连接，所述蝶阀底端设置固定座(408)；
还包括测试箱，测试箱为上方具有开口的箱体结构，箱体接口上方的开口部位设置有第一顶盖(201)和第二顶盖(202)、第一转轴(203)、第二转轴(204)、第三转轴(205)和第四转轴(206)；
第一顶盖(201)一侧通过第一转轴(203)、第二转轴(204)与箱体结构活动连接，第二顶盖(202)一侧通过第三转轴(205)、第四转轴(206)与箱体结构活动连接；
第一燃油管路(310)的第一连接口一端伸出至测试箱外部，第三燃油管路(312)的第三连接口一端伸出至测试箱外部；
所述故障诊断的模拟方法如下：
S1、将试验车辆的燃油液位保持在15％-85％之间，充分热机；
S2、连接可调泄漏量的蝶阀和故障诊断的模拟装置，拆下测试车辆的碳罐电磁阀，将碳罐电磁阀及原车线束安装在故障诊断的模拟装置上，完成处理器和电控单元ECU的通讯并确认车辆当前无故障；
S3、将待测车辆浸车8小时，浸置环境温度在10-35℃之间；
S4、车辆浸车结束后上电，利用处理器读取ECU车辆数据，当发动机冷却液温度与车辆所测环境温度差小于7℃时，控制调节手柄至较小开度，启动发动机并怠速1min，观察处理器是否有碳罐电磁阀泄露故障码产生，如相差较大，需要继续浸置使温度满足要求；
S5、若未产生，提高泄漏量档位，重新浸车并继续试验，至故障码生成；
S6、若仍未产生，重复步骤五至故障码生成，记录调节手柄泄露量档位。
2.根据权利要求1所述的一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的模拟方法，所述测试箱上方的开口边缘部位向上延伸形成凸起，测试箱上方的开口形成用于容纳第一顶盖(201)和第二顶盖(202)的容纳槽结构。
3.根据权利要求1所述的一种泄漏量可调的碳罐电磁阀故障诊断的模拟方法，所述测试箱内还设有固定槽(308)，固定槽(308)用于放置电磁阀。
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