CN114215664A - 一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法及系统 - Google Patents

一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法及系统，该方法包括：控制车辆处于原地怠速状态，并根据车辆的运行状态判断是否符合诊断边界条件；如果是，则关闭通风阀，并控制碳罐电磁阀开启设定开度，以使脱附流量恒定在设定流量值；按所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，并获取达到目标真空度所用的时间，如果所述时间大于设定时间阈值，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；否则，计算达到目标真空度的速率，并判断所述速率是否小于设定速率阈值，如果是，则判定蒸发系统存在1mm及以上的泄漏，如果所述速率大于设定速率阈值，则判定无泄漏。本发明能确保蒸发系统出现泄漏孔时能够及时诊断出故障，提高汽车的使用安全性。

Description

一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法及系统
技术领域
本发明涉及蒸发系统的技术领域，尤其涉及一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法及系统。
背景技术
随着全球不断变暖及石油资源日益枯竭，国家对环境及能源的保护越来越重视。燃油汽车的保有量越来越多。如果整个燃油系统密封性较差的话，燃油中的蒸汽就会通过泄漏孔泄漏到大气中对大气造成污染同时又浪费了能源。碳罐是一种能够储存燃油蒸汽的装置，能够将油箱中的燃油蒸汽暂时储存起来，再通过碳罐脱附系统脱附到发动机中。GB18352-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下称国六法规)对燃油蒸发系统有了更高的要求，要求燃油蒸发系统出现1mm以上的泄漏时车载诊断系统能够准备报出故障。因此，对于燃油蒸发系统的诊断尤为重要。
现有技术中常通过进气歧管里的负压来提供动力源对蒸发系统抽真空，进气歧管与蒸发系统之间通过碳罐电磁阀控制是否连通，如果碳罐电磁阀存在一定的泄漏量，在蒸发系统内部真空度达到一定值后虽然关闭了碳罐电磁阀，但如果碳罐电磁阀存在泄漏量，进气歧管的负压会继续对蒸发系统抽真空，从而使蒸发系统真空度衰减斜率变小，即使蒸发系统存在1mm泄漏量可能也无法准确诊断出来。因此，如何保证蒸发系统出现1mm泄漏孔时能够及时报出故障，避免碳罐电磁阀出现轻微泄漏时无法报码的情况，具有重要的意义。
发明内容
本发明提供一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法及系统，解决现有燃油蒸发系统泄漏诊断不准确的问题，能确保蒸发系统出现1mm泄漏孔时能够及时报出故障，避免碳罐电磁阀出现轻微泄漏时无法报码的情况，提高汽车的使用安全性。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法，包括：
控制车辆处于原地怠速状态，并根据车辆的运行状态判断是否符合诊断边界条件；
如果是，则关闭通风阀，并控制碳罐电磁阀开启设定开度，以使脱附流量恒定在设定流量值；
按所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，并获取达到目标真空度所用的时间，如果所述时间大于设定时间阈值，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
否则，计算达到目标真空度的速率，并判断所述速率是否小于设定速率阈值，如果是，则判定蒸发系统存在1mm及以上的泄漏，如果所述速率大于设定速率阈值，则判定无泄漏。
优选的，还包括：
设定时间内，当蒸发系统达到目标压力后计算压力下降的斜率，并将所述斜率与设定斜率阈值进行比较，当所述斜率小于所述设定斜率阈值时，判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
如果在所述设定时间内达不到目标压力，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏。
优选的，还包括：
在蒸发系统存在1mm以上的泄漏时上报第一故障码，并在蒸发系统存在1mm及以下泄漏时上报第二故障码，以进行故障报警。
优选的，判断是否符合诊断边界条件，包括：
如果碳罐电磁阀或通风阀存在故障，则判定诊断边界条件不满足；
如果起动时水温小于4℃或大于35℃，且环境温度小于7℃，则判定诊断边界条件不满足；
如果起动时进气温度小于4℃或大于35℃，则判定诊断边界条件不满足；
如果大气压力小于72KPa，则判定诊断边界条件不满足；
如果发动机的系统电压小于12.5V，则判定诊断边界条件不满足；
如果车速大于1.6kph，则判定诊断边界条件不满足；
如果油门踏板开度大于0，则判定诊断边界条件不满足。
本发明还提供一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，包括：发动机控制器、碳罐电磁阀和通风阀；
碳罐、油箱与进气歧管之间通过管路连接，所述碳罐电磁阀设置在所述碳罐与所述进气歧管的连接管路上，所述通风阀设置在所述碳罐的通气管路上；
所述碳罐电磁阀用于控制所述碳罐和所述进气歧管的连通或断开，并控制所述碳罐的脱附流量；
发动机控制器分别与所述碳罐电磁阀和所述通风阀信号连接，所述发动机控制器控制车辆处于原地怠速状态，并根据车辆的运行状态判断是否符合诊断边界条件；
如果是，则关闭所述通风阀，并控制所述碳罐电磁阀开启设定开度，以使脱附流量恒定在设定流量值；
按所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，并获取达到目标真空度所用的时间，如果所述时间大于设定时间阈值，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
否则，计算达到目标真空度的速率，并判断所述速率是否小于设定速率阈值，如果是，则判定蒸发系统存在1mm及以上的泄漏，如果所述速率大于设定速率阈值，则判定无泄漏。
优选的，还包括：压力传感器；
所述压力传感器与所述发动机控制器信号连接，所述压力传感器设置在油箱上，用于检测蒸发系统压力；
在设定时间内，所述发动机控制器在蒸发系统达到目标压力后计算压力下降的斜率，并将所述斜率与设定斜率阈值进行比较，当所述斜率小于所述设定斜率阈值时，判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
如果在所述设定时间内达不到目标压力，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏。
优选的，还包括：仪器仪表；
所述仪器仪表与所述发动机控制器通过CAN总线连接，在蒸发系统存在1mm以上的泄漏时显示第一故障码，并在蒸发系统存在1mm及以下泄漏时显示第二故障码，以进行故障报警。
优选的，还包括：环境温度传器和水温传感器；
所述环境温度传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测环境温度；
所述水温传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测发动机的水温；
所述发动机控制器在起动时水温小于4℃或大于35℃，且环境温度小于7℃，则判定诊断边界条件不满足。
优选的，还包括：大气传感器；
所述大气传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测大气压力；
所述发动机控制器在所述大气压力小于72KPa时，判定诊断边界条件不满足。
优选的，还包括：气温传感器；
所述气温传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测发动机启动时的进气温度；
所述发动机控制器在起动时进气温度小于4℃或大于35℃，则判定诊断边界条件不满足。
本发明提供一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法及系统，在不同进气歧管压力下通过控制碳罐电磁阀的开度使得脱附流量处于恒定值，并以所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，通过真空度建立的速率来判断蒸发系统是否存在泄漏。解决现有燃油蒸发系统泄漏诊断不准确的问题，能确保蒸发系统出现1mm泄漏孔时能够及时报出故障，避免碳罐电磁阀出现轻微泄漏时无法报码的情况，提高汽车的使用安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法示意图。
图2是本发明提供的一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法流程图。
图3是本发明提供的判断诊断边界条件的逻辑示意图。
图4是本发明提供的一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前燃油蒸发系统泄漏诊断不准确的问题。本发明提供一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法及系统，解决现有燃油蒸发系统泄漏诊断不准确的问题，能确保蒸发系统出现1mm泄漏孔时能够及时报出故障，避免碳罐电磁阀出现轻微泄漏时无法报码的情况，提高汽车的使用安全性。
如图1和图2所示，一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法，包括：
S1：控制车辆处于原地怠速状态，并根据车辆的运行状态判断是否符合诊断边界条件；
S2：如果是，则关闭通风阀，并控制碳罐电磁阀开启设定开度，以使脱附流量恒定在设定流量值；
S3：按所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，并获取达到目标真空度所用的时间，如果所述时间大于设定时间阈值，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
S4：否则，计算达到目标真空度的速率，并判断所述速率是否小于设定速率阈值，如果是，则判定蒸发系统存在1mm及以上的泄漏，如果所述速率大于设定速率阈值，则判定无泄漏。
具体地，碳罐、油箱与进气歧管之间通过管路连接，碳罐与进气歧管之间的管路中连接碳罐电磁阀，通过碳罐电磁阀控制碳罐、油箱与进气歧管是否连通。在原地怠速时，发动机工作相对稳定，此时蒸发系统泄漏诊断的结果更加准确，所以采用原地怠速诊断。当监测到诊断边界条件满足后，关闭通风阀，发动机控制器ECU主动将碳罐电磁阀开启到一定位置以达到设定的脱附流量，脱附流量为固定值。由于进气歧管的压力不同，为达到固定的脱附流量，碳罐电磁阀的开度会不断调整。以所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，并获取达到目标真空度所用的时间，如果所述时间大于设定时间阈值，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；否则，计算达到目标真空度的速率，并判断所述速率是否小于设定速率阈值，如果是，则判定蒸发系统存在1mm及以上的泄漏。本方法能够确保蒸发系统出现1mm泄漏孔时能够及时报出故障，避免碳罐电磁阀出现轻微泄漏时无法报码的情况。当故障得到确认后，点亮发动机故障灯，及时提醒驾驶员进行维修。车辆故障状态及时维修能够保证故障车辆将尽可能少的燃油蒸汽排放到大气中，降低对环境的污染，同时避免了能源的不必要的浪费，能提高汽车的使用安全性。
该方法还包括：
S5：设定时间内，当蒸发系统达到目标压力后计算压力下降的斜率，并将所述斜率与设定斜率阈值进行比较，当所述斜率小于所述设定斜率阈值时，判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
S6：如果在所述设定时间内达不到目标压力，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏。
在实际应用中，由于进气歧管压力较低，蒸发系统内的油气会不断通过碳罐电磁阀进入进气歧管，蒸发系统内的压力不断降低。在设定时间内，当达到目标压力后计算压力下降的斜率并将结果与限值进行比较，当小于限值时认为存在1mm以上的泄漏，该限值是与油位、大气压力有关。在设定时间内，当达不到目标压力时，直接认为存在大泄漏。当诊断过程中出现条件不满足的情况时中断诊断，等待下一次条件满足。需要说明的是，1mm以上的泄漏可认定为大泄漏，1mm及以下的泄漏认定为小泄漏。
该方法还包括：在蒸发系统存在1mm以上的泄漏时上报第一故障码，并在蒸发系统存在1mm及以下泄漏时上报第二故障码，以进行故障报警。
进一步，如图3所示，判断是否符合诊断边界条件，包括：
如果碳罐电磁阀或通风阀存在故障，则判定诊断边界条件不满足。
如果起动时水温小于4℃或大于35℃，且环境温度小于7℃，则判定诊断边界条件不满足。
如果起动时进气温度小于4℃或大于35℃，则判定诊断边界条件不满足。
如果大气压力小于72KPa，则判定诊断边界条件不满足。
如果发动机的系统电压小于12.5V，则判定诊断边界条件不满足。
如果车速大于1.6kph，则判定诊断边界条件不满足。
如果油门踏板开度大于0，则判定诊断边界条件不满足。
可见，本发明提供一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法，在不同进气歧管压力下通过控制碳罐电磁阀的开度使得脱附流量处于恒定值，并以所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，通过真空度建立的速率来判断蒸发系统是否存在泄漏。解决现有燃油蒸发系统泄漏诊断不准确的问题，能确保蒸发系统出现1mm泄漏孔时能够及时报出故障，避免碳罐电磁阀出现轻微泄漏时无法报码的情况，提高汽车的使用安全性。
相应地，如图4所示，本发明还提供一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，包括：发动机控制器、碳罐电磁阀1和通风阀2。碳罐、油箱与进气歧管之间通过管路连接，所述碳罐电磁阀1设置在所述碳罐与所述进气歧管的连接管路上，所述通风阀2设置在所述碳罐的通气管路上。所述碳罐电磁阀用于控制所述碳罐和所述进气歧管的连通或断开，并控制所述碳罐的脱附流量。
发动机控制器分别与所述碳罐电磁阀和所述通风阀信号连接，所述发动机控制器控制车辆处于原地怠速状态，并根据车辆的运行状态判断是否符合诊断边界条件。如果是，则关闭所述通风阀，并控制所述碳罐电磁阀开启设定开度，以使脱附流量恒定在设定流量值。按所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，并获取达到目标真空度所用的时间，如果所述时间大于设定时间阈值，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏。否则，计算达到目标真空度的速率，并判断所述速率是否小于设定速率阈值，如果是，则判定蒸发系统存在1mm及以上的泄漏，如果所述速率大于设定速率阈值，则判定无泄漏。
在实际应用中，如图4所示，碳罐、油箱与进气歧管之间通过管路连接，碳罐与进气歧管之间的管路中连接碳罐电磁阀。通过碳罐电磁阀控制碳罐、油箱与进气歧管是否连通。系统还包括进气歧管压力传感器、环境温度传感器、水温传感器、大气压力传感器、前氧传感器、油箱压力传感器等传感器。发动机控制器在不同进气歧管压力下通过控制碳罐电磁阀的开度使得脱附流量处于恒定值。以相同的脱附流量对蒸发系统进行抽真空，通过真空度建立的速度来判断蒸发系统是否存在泄漏。采用控制碳罐电磁阀处脱附流量的方式，通过蒸发系统负压建立的速率来判断是否存在泄漏。
该系统还包括：压力传感器；所述压力传感器与所述发动机控制器信号连接，所述压力传感器设置在油箱上，用于检测蒸发系统压力。在设定时间内，所述发动机控制器在蒸发系统达到目标压力后计算压力下降的斜率，并将所述斜率与设定斜率阈值进行比较，当所述斜率小于所述设定斜率阈值时，判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏。如果在所述设定时间内达不到目标压力，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏。
该系统还包括：仪器仪表；所述仪器仪表与所述发动机控制器通过CAN总线连接，在蒸发系统存在1mm及以上的泄漏时显示第一故障码，并在蒸发系统存在1mm及以下泄漏时显示第二故障码，以进行故障报警。
在实际应用中，当蒸发系统出现1mm以上泄漏孔时能够准确判断并报出故障。当诊断出故障后，ECU将故障信息进行储存并将故障灯信息发送到CAN网络，仪器仪表通过CAN网络中存储的发动机故障灯状态驱动故障灯点亮与否。
该系统还包括：环境温度传器和水温传感器。所述环境温度传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测环境温度。所述水温传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测发动机的水温。所述发动机控制器在起动时水温小于4℃或大于35℃，且环境温度小于7℃，则判定诊断边界条件不满足。
该系统还包括：大气传感器；所述大气传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测大气压力；所述发动机控制器在所述大气压力小于72KPa时，判定诊断边界条件不满足。
该系统还包括：气温传感器；所述气温传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测发动机启动时的进气温度；所述发动机控制器在起动时进气温度小于4℃或大于35℃，则判定诊断边界条件不满足。
可见，本发明提供一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，在不同进气歧管压力下通过控制碳罐电磁阀的开度使得脱附流量处于恒定值，并以所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，通过真空度建立的速率来判断蒸发系统是否存在泄漏。解决现有燃油蒸发系统泄漏诊断不准确的问题，能确保蒸发系统出现1mm泄漏孔时能够及时报出故障，避免碳罐电磁阀出现轻微泄漏时无法报码的情况，提高汽车的使用安全性。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法，其特征在于，包括：
控制车辆处于原地怠速状态，并根据车辆的运行状态判断是否符合诊断边界条件；
如果是，则关闭通风阀，并控制碳罐电磁阀开启设定开度，以使脱附流量恒定在设定流量值；
按所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，并获取达到目标真空度所用的时间，如果所述时间大于设定时间阈值，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
否则，计算达到目标真空度的速率，并判断所述速率是否小于设定速率阈值，如果是，则判定蒸发系统存在1mm及以上的泄漏，如果所述速率大于设定速率阈值，则判定无泄漏。
2.根据权利要求1所述的燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法，其特征在于，还包括：
设定时间内，当蒸发系统达到目标压力后计算压力下降的斜率，并将所述斜率与设定斜率阈值进行比较，当所述斜率小于所述设定斜率阈值时，判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
如果在所述设定时间内达不到目标压力，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏。
3.根据权利要求2所述的燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法，其特征在于，还包括：
在蒸发系统存在1mm以上的泄漏时上报第一故障码，并在蒸发系统存在1mm及以下泄漏时上报第二故障码，以进行故障报警。
4.根据权利要求3所述的燃油车用蒸发系统泄漏诊断方法，其特征在于，判断是否符合诊断边界条件，包括：
如果碳罐电磁阀或通风阀存在故障，则判定诊断边界条件不满足；
如果起动时水温小于4℃或大于35℃，且环境温度小于7℃，则判定诊断边界条件不满足；
如果起动时进气温度小于4℃或大于35℃，则判定诊断边界条件不满足；
如果大气压力小于72KPa，则判定诊断边界条件不满足；
如果发动机的系统电压小于12.5V，则判定诊断边界条件不满足；
如果车速大于1.6kph，则判定诊断边界条件不满足；
如果油门踏板开度大于0，则判定诊断边界条件不满足。
5.一种燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，其特征在于，包括：发动机控制器、碳罐电磁阀和通风阀；
碳罐、油箱与进气歧管之间通过管路连接，所述碳罐电磁阀设置在所述碳罐与所述进气歧管的连接管路上，所述通风阀设置在所述碳罐的通气管路上；
所述碳罐电磁阀用于控制所述碳罐和所述进气歧管的连通或断开，并控制所述碳罐的脱附流量；
发动机控制器分别与所述碳罐电磁阀和所述通风阀信号连接，所述发动机控制器控制车辆处于原地怠速状态，并根据车辆的运行状态判断是否符合诊断边界条件；
如果是，则关闭所述通风阀，并控制所述碳罐电磁阀开启设定开度，以使脱附流量恒定在设定流量值；
按所述脱附流量对蒸发系统进行抽真空，并获取达到目标真空度所用的时间，如果所述时间大于设定时间阈值，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
否则，计算达到目标真空度的速率，并判断所述速率是否小于设定速率阈值，如果是，则判定蒸发系统存在1mm及以上的泄漏，如果所述速率大于设定速率阈值，则判定无泄漏。
6.根据权利要求5所述的燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，其特征在于，还包括：压力传感器；
所述压力传感器与所述发动机控制器信号连接，所述压力传感器设置在油箱上，用于检测蒸发系统压力；
在设定时间内，所述发动机控制器在蒸发系统达到目标压力后计算压力下降的斜率，并将所述斜率与设定斜率阈值进行比较，当所述斜率小于所述设定斜率阈值时，判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏；
如果在所述设定时间内达不到目标压力，则判定蒸发系统存在1mm以上的泄漏。
7.根据权利要求6所述的燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，其特征在于，还包括：仪器仪表；
所述仪器仪表与所述发动机控制器通过CAN总线连接，在蒸发系统存在1mm以上的泄漏时显示第一故障码，并在蒸发系统存在1mm及以下泄漏时显示第二故障码，以进行故障报警。
8.根据权利要求7所述的燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，其特征在于，还包括：环境温度传器和水温传感器；
所述环境温度传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测环境温度；
所述水温传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测发动机的水温；
所述发动机控制器在起动时水温小于4℃或大于35℃，且环境温度小于7℃，则判定诊断边界条件不满足。
9.根据权利要求8所述的燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，其特征在于，还包括：大气传感器；
所述大气传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测大气压力；
所述发动机控制器在所述大气压力小于72KPa时，判定诊断边界条件不满足。
10.根据权利要求9所述的燃油车用蒸发系统泄漏诊断系统，其特征在于，还包括：气温传感器；
所述气温传感器与所述发动机控制器信号连接，用于检测发动机启动时的进气温度；
所述发动机控制器在起动时进气温度小于4℃或大于35℃，则判定诊断边界条件不满足。
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