CN114320637B - 一种燃油蒸发泄漏检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油蒸发泄漏检测方法，其属于车辆技术领域，燃油蒸发泄漏检测系统包括油箱、活性炭罐、碳罐电磁阀、泄漏检测模块、压力传感器及电子控制模块；泄漏检测模块安装于连通于活性炭罐的第二管路上，且泄漏检测模块能有不同的流通面积；电子控制模块控制连接于泄漏检测模块及碳罐电磁阀，用于获取压力传感器检测到的压力数据，用于判断发动机是否处于怠速工况，用于根据油箱内的压力在第一泄漏检测阶段、第二泄漏检测阶段及第三泄漏检测阶段的变化，计算系统泄漏的等效面积，以及用于根据系统泄漏的等效面积确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级。本发明能够确定燃油蒸发泄漏系统的泄漏故障等级，具有较高的准确性。

Description

一种燃油蒸发泄漏检测方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种燃油蒸发泄漏检测方法。

背景技术

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具有易挥发特性，在常温下燃油箱中通常充满汽油蒸汽，为了能够控制燃油箱内的气压、将汽油蒸汽引入发动机燃烧、并尽量减少加油时汽油蒸汽挥发到大气中，通常采用车载加油油气回收装置，即在发动机和燃油箱之间设置碳罐，碳罐中设置有活性炭，该活性炭能够吸附汽油蒸汽，燃油箱与碳罐处于相通状态，汽油蒸汽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。

为了保证燃油系统的正常运行，需要对燃油系统进行泄漏检测，目前，对燃油系统的泄漏检测方法主要包括真空衰减被动检测法。

其中，真空衰减被动检测法具体是利用发动机怠速时产生的真空，对燃油蒸发系统产生负压。在执行泄漏检测时，车辆的ECU控制关闭碳罐隔离阀，隔绝碳罐与大气的连通。当发动机怠速的真空使燃油蒸发系统产生一定的负压时，ECU控制关闭碳罐电磁阀，使燃油蒸发系统密闭。燃油监测油箱内压力传感器的变化，来检测整个燃油蒸发系统是否存在泄漏。可见，现有技术中仅通过一次压力变化而确定整个燃油蒸发系统的泄漏情况，存在偶然性，准确性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃油蒸发泄漏检测方法，能够确定燃油蒸发泄漏系统的泄漏故障等级，具有较高的准确性。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种燃油蒸发泄漏检测系统，包括油箱、活性炭罐、碳罐电磁阀、泄漏检测模块、压力传感器及电子控制模块；

所述油箱连通于所述活性炭罐，所述压力传感器设于所述油箱内，并用于检测所述油箱内气体的压力，所述碳罐电磁阀安装于所述活性炭罐与发动机之间的第一管路上，泄漏检测模块安装于连通于所述活性炭罐的第二管路上，且所述泄漏检测模块能有不同的流通面积，所述第二管路连通于空气；

所述电子控制模块控制连接于所述泄漏检测模块及所述碳罐电磁阀，所述电子控制模块用于控制碳罐电磁阀的开度，用于获取所述压力传感器检测到的压力数据，用于判断发动机是否处于怠速工况，用于根据所述油箱内的压力在第一泄漏检测阶段、所述第二泄漏检测阶段及所述第三泄漏检测阶段的变化，计算系统泄漏的等效面积，以及用于根据所述系统泄漏的等效面积确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级。

可选地，所述泄漏检测模块为电控阀，所述电子控制模块控制连接于所述电控阀，并控制所述电控阀的开度，所述电控阀的开度为5％时，对应的等效内径为0.5毫米，所述电控阀的开度为10％时，对应的等效内径为1毫米。

一种燃油蒸发泄漏检测方法，用于上述的燃油蒸发泄漏检测系统，包括如下步骤：

S1、判断发动机是否处于怠速工况，若是，则执行步骤S2，若否，则不进行燃油蒸发泄漏的检测；

S2、关闭碳罐电磁阀，打开泄漏检测模块，并获取油箱的初始压力；

S3、控制所述油箱内产生负压；

S4、确定所述油箱内的压力在第一泄漏检测阶段的变化，碳罐电磁阀在所述第一泄漏检测阶段处于关闭状态，泄漏检测模块在所述第一泄漏检测阶段处于关闭状态；

S5、确定所述油箱内的压力在第二泄漏检测阶段的变化，所述碳罐电磁阀在所述第二泄漏检测阶段处于关闭状态，所述泄漏检测模块在所述第二泄漏检测阶段处于流通面积为最大流通面积的5％的状态；

S6、确定所述油箱内的压力在第三泄漏检测阶段的变化，所述碳罐电磁阀在所述第三泄漏检测阶段处于关闭状态，所述泄漏检测模块在所述第三泄漏检测阶段处于流通面积为最大流通面积的10％的状态；

S7、根据所述油箱内的压力在第一泄漏检测阶段、所述第二泄漏检测阶段及所述第三泄漏检测阶段的变化，计算系统泄漏的等效面积；

S8、根据所述系统泄漏的等效面积确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级。

可选地，在步骤S2之后，所述燃油蒸发泄漏检测方法还包括：

确定所述油箱内的压力在初始泄漏检测阶段的变化，所述碳罐电磁阀在所述初始泄漏检测阶段处于关闭状态，所述泄漏检测模块在所述初始泄漏检测阶段处于流通面积等于最大流通面积的状态。

可选地，所述燃油蒸发泄漏检测方法还包括：

根据理想气体方程式建立所述油箱内压力的变化模型，所述理想气体方程式为：PV＝mRT，其中，P表示所述油箱内气体的压力，V表示所述油箱内气体的体积，m表示所述油箱内气体的质量，R表示气体摩尔质量常数，T表示所述油箱内气体的温度；

对理想气体方程式进行两边求导，得到第一公式，所述第一公式为：P′V+PV′＝m′RT+mRT′；

发动机处于怠速工况时，对所述第一公式进行简化处理，得到第二公式，所述第二公式为：

其中，m′_evap表示燃油蒸发的气体质量的变化，m′_leak表示燃油蒸发泄漏检测系统泄漏的气体质量的变化，T_amb表示环境温度；

对所述第二公式的两边进行积分，得到第三公式，所述第三公式为：

其中，

P_amb表示环境压力，P_tank表示油箱的压力，ρ_air表示空气的密度，

表示燃油蒸发速率，t表示时间，A_leak表示泄漏面积。

可选地，所述油箱内的压力在初始泄漏检测阶段的变化方程为：

其中，t₀表示所述初始泄漏检测阶段的时长，

ΔP_tank/0表示压力在所述初始泄漏检测阶段的变化。

可选地，所述油箱内的压力在第一泄漏检测阶段的变化为：

其中，

t₁表示所述第一泄漏检测阶段的时长，ΔP_tank/1表示压力在所述第一泄漏检测阶段的变化，P_tank/ref表示具有负压的油箱的压力；

所述油箱内的压力在第二泄漏检测阶段的变化为：

Q₂，其中，t₂表示所述第二泄漏检测阶段的时长，ΔP_tank/2表示压力在所述第二泄漏检测阶段的变化，

A_0.5表示等效0.5毫米孔径的泄漏面积；

所述油箱内的压力在第三泄漏检测阶段的变化为：

其中，

ΔP_tank/3表示压力在所述第三泄漏检测阶段的变化，t₃表示所述第三泄漏检测阶段的时长，A_1.0表示等效1.0毫米孔径的泄漏面积。

可选地，所述第一泄漏检测阶段的时长、所述第二泄漏检测阶段的时长及所述第三泄漏检测阶段的时长相等。

可选地，在步骤S1之前或步骤S1之后，判断环境温度是否在预设温度范围内，若是，则执行步骤S1，若否，则不进行燃油蒸发泄漏的检测，所述预设温度范围为3℃～35℃。

可选地，步骤S8包括：

根据所述系统泄漏的等效面积确定系统等效泄漏孔径；

若所述系统等效泄漏孔径大于1毫米，则确定所述燃油蒸发泄漏检测系统属于超过1毫米泄漏故障；

若所述系统等效泄漏孔径大于0.5毫米且小于1毫米，则确定所述燃油蒸发泄漏检测系统属于超过0.5毫米泄漏故障。

本发明提出的燃油蒸发泄漏检测方法至少具有如下有益效果：

在发动机处于怠速工况下，先获取油箱的初始压力，然后使油箱产生负压，随后控制油箱依次进行三个泄漏检测阶段，并在每个泄漏检测阶段获取油箱压力变化，根据油箱在多个泄漏检测阶段的压力变化计算燃油蒸发泄漏检测系统泄漏的等效面积，最终根据系统泄漏的等效面积得到燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级，使得系统泄漏的等效面积及泄漏故障等级是依据多个泄漏检测阶段得到的，提高了得到的结果的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的燃油蒸发泄漏检测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的燃油蒸发泄漏检测方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的燃油蒸发泄漏检测方法的控制逻辑图。

图中：

1、油箱；2、活性炭罐；3、碳罐电磁阀；4、泄漏检测模块；5、压力传感器；6、电子控制模块。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供了一种燃油蒸发泄漏检测系统，能够确定燃油蒸发泄漏系统的泄漏故障等级，具有较高的准确性。

如图1所示，燃油蒸发泄漏检测系统包括油箱1、活性炭罐2、碳罐电磁阀3、泄漏检测模块4、压力传感器5及电子控制模块6。

其中，油箱1通过管路连通于活性炭罐2，压力传感器5设于油箱1内，并用于检测油箱1内气体的压力。在一些实施例中，压力传感器5设置在油箱1的顶部。碳罐电磁阀3安装于活性炭罐2与发动机之间的第一管路上，并用于控制第一管路的通断。泄漏检测模块4安装于连通于活性炭罐2的第二管路上，且泄漏检测模块4能有不同的流通面积，也即是，泄漏检测模块4能够具有不同的开度，第二管路连通于空气，使得泄漏检测模块4打开时，活性炭罐2能与大气连通，使得活性炭罐2内的压力等于环境压力。

电子控制模块6控制连接于泄漏检测模块4及碳罐电磁阀3，电子控制模块6能够控制碳罐电磁阀3的开度及泄漏检测模块4的流通面积。并且，电子控制模块6还用于获取压力传感器5检测到的压力数据，用于判断发动机是否处于怠速工况，用于根据油箱1内的压力在第一泄漏检测阶段、第二泄漏检测阶段及第三泄漏检测阶段的变化，计算系统泄漏的等效面积，以及用于根据系统泄漏的等效面积确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级。可选地，电子控制模块6可以为车辆的ECU控制系统。

具体地，确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级的具体步骤为：先判断发动机是否处于怠速工况，在确定发动机处于怠速工况时，电子控制模块6控制碳罐电磁阀3关闭，同时控制泄漏检测模块4打开，并获取油箱1的初始压力。之后，电子控制模块6控制油箱1内产生负压。确定油箱1内的压力在第一泄漏检测阶段的变化，控制碳罐电磁阀3在第一泄漏检测阶段处于关闭状态，泄漏检测模块4在第一泄漏检测阶段处于关闭状态；接下来，确定油箱1内的压力在第二泄漏检测阶段的变化，控制碳罐电磁阀3在第二泄漏检测阶段处于关闭状态，泄漏检测模块4在第二泄漏检测阶段处于流通面积为最大流通面积的5％的状态；随后，确定油箱1内的压力在第三泄漏检测阶段的变化，碳罐电磁阀3在第三泄漏检测阶段处于关闭状态，控制泄漏检测模块4在第二泄漏检测阶段处于流通面积为最大流通面积的10％的状态；最后，根据油箱1内的压力在第一泄漏检测阶段、第二泄漏检测阶段及第三泄漏检测阶段的变化，计算系统泄漏的等效面积，并根据系统泄漏的等效面积确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级。

本实施例提供的燃油蒸发泄漏检测系统，在发动机处于怠速工况下，先获取油箱1的初始压力，然后使油箱1产生负压，随后控制油箱1依次进行三个泄漏检测阶段，并在每个泄漏检测阶段获取油箱压力变化，根据油箱1在多个泄漏检测阶段的压力变化计算燃油蒸发泄漏检测系统泄漏的等效面积，最终根据系统泄漏的等效面积得到燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级，使得系统泄漏的等效面积及泄漏故障等级是依据多个泄漏检测阶段得到的，提高了得到的结果的准确性。

可选地，本实施例中，泄漏检测模块4为电控阀，电子控制模块6控制连接于电控阀，并控制电控阀的开度。在一些实施例中，当电控阀的开度为5％时，对应的等效内径为0.5毫米，也即是电控阀的流通直径为0.5毫米。当电控阀的开度为10％时，对应的等效内径为1毫米，也即是，电控阀的流通直径为1毫米。

可选地，燃油蒸发泄漏检测系统还可以包括车速传感器、曲轴位置传感器、环境温度传感器及环境压力传感器，电子控制模块6分别通讯连接于车速传感器、曲轴位置传感器、环境温度传感器及环境压力传感器，并用于获取车速传感器反馈的车速信号，用于获取曲轴位置传感器反馈的发动机转速信号，用于获取环境温度传感器反馈的环境温度信号，以及用于获取环境压力传感器反馈的环境压力信号。

实施例二

本实施例提供了一种燃油蒸发泄漏检测方法，用于实施例一中的燃油蒸发泄漏检测系统，如图2所示，燃油蒸发泄漏检测方法包括如下步骤：

S1、判断发动机是否处于怠速工况，若是，则执行步骤S2，若否，则不进行燃油蒸发泄漏的检测。

当发动机处于怠速工况时对燃油蒸发泄漏的检测较准确，因此，在进行燃油蒸发泄漏的检测前，需要先确定发动机是否处于怠速工况。

可选地，电子控制模块6可以通过车速传感器反馈的车辆行驶速度以及曲轴位置传感器反馈的发动机转速确定发动机是否处于怠速工况。

在可选地，在步骤S1之前或执行完步骤S1后，还可以对环境温度进行确定，具体地，判断环境温度是否在预设温度范围内，若是，则执行步骤S1或步骤S2，若否，则不进行燃油蒸发泄漏的检测，所述预设温度范围为3℃～35℃。温度过高或过低会影响燃油的蒸发量，进而会影响泄漏检测的准确性，在环境为在预设温度范围内进行泄漏检测，能够保证泄漏检测的准确性。

S2、关闭碳罐电磁阀3，打开泄漏检测模块4，并获取油箱1的初始压力。

电子控制模块6控制碳罐电磁阀3关闭，同时控制泄漏检测模块4打开，在一些实施例中，可以控制泄漏检测模块4的流通面积为最大流通面积，此时，活性炭罐2通过泄漏检测模块4与大气连通，由于油箱1与活性炭罐2连通，使得油箱1的压力恢复至环境压力，也即是，此时油箱1的初始压力等于环境压力。

S3、控制油箱1内产生负压。

在进入第一泄漏检测阶段之前，先控制油箱1的压力为负压，便于后序的观察与计算。在一些实施例中，电子控制模块6控制碳罐电磁阀3打开，并关闭泄漏检测模块4，也即是，控制泄漏检测模块4的流通面积为0，由于发动机处于怠速状态时，会在燃油蒸发系统与发动机之间的管路(即第一管路)产生真空，进而能够在油箱1中产生负压。可选地，当位于油箱1内的压力传感器5检测到油箱1压力下降了约-3Kpa时，电子控制模块6控制碳罐电磁阀3关闭，使得油箱1内保持负压。

S4、确定油箱1内的压力在第一泄漏检测阶段的变化，碳罐电磁阀3在第一泄漏检测阶段处于关闭状态，泄漏检测模块4在第一泄漏检测阶段处于关闭状态。

在第一泄漏检测阶段中，电子控制模块6控制碳罐电磁阀3处于关闭状态，并控制泄漏检测模块4处于关闭状态，维持一段时间后，记录第一泄漏检测阶段结束时刻的油箱1的压力，油箱1在第一泄漏检测阶段开始时刻的压力为步骤S3结束后的压力，能够由压力传感器5进行检测。碳罐电磁阀3处于关闭状态，能够防止油箱1内的气体由碳罐电磁阀3排出。

S5、确定油箱1内的压力在第二泄漏检测阶段的变化，碳罐电磁阀3在第二泄漏检测阶段处于关闭状态，泄漏检测模块4在第二泄漏检测阶段处于流通面积为最大流通面积的5％的状态。

在第二泄漏检测阶段中，电子控制模块6控制碳罐电磁阀3处于关闭状态，并控制泄漏检测模块4处于打开状态，且泄漏检测模块4处于流通面积为最大流通面积的5％的状态，也即是，泄漏检测模块4对应的等效内径为0.5毫米，维持一段时间后，记录第二泄漏检测阶段结束时刻的油箱1的压力，油箱1在第二泄漏检测阶段开始时刻的压力为第一泄漏检测阶段结束时刻的压力。

S6、确定油箱1内的压力在第三泄漏检测阶段的变化，碳罐电磁阀3在第三泄漏检测阶段处于关闭状态，泄漏检测模块4在第三泄漏检测阶段处于流通面积为最大流通面积的10％的状态。

在第三泄漏检测阶段中，电子控制模块6控制碳罐电磁阀3处于关闭状态，并控制泄漏检测模块4处于打开状态，且泄漏检测模块4处于流通面积为最大流通面积的10％的状态，也即是，泄漏检测模块4对应的等效内径为1.0毫米，维持一段时间后，记录第三泄漏检测阶段结束时刻的油箱1的压力，油箱1在第三泄漏检测阶段开始时刻的压力为第二泄漏检测阶段结束时刻的压力。

S7、根据油箱1内的压力在第一泄漏检测阶段、第二泄漏检测阶段及第三泄漏检测阶段的变化，计算系统泄漏的等效面积。

在得到油箱1在第一泄漏检测阶段的压力变化、油箱1在第二泄漏检测阶段的压力变化及油箱1在第三泄漏检测阶段的压力变化后，可以计算系统泄漏的等效面积。

S8、根据系统泄漏的等效面积确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级。

具体地，步骤S8具体为：根据系统泄漏的等效面积确定系统等效泄漏孔径；若系统等效泄漏孔径大于1毫米，则确定燃油蒸发泄漏检测系统属于超过1毫米泄漏故障，并进行上报；若系统等效泄漏孔径大于0.5毫米且小于1毫米，则确定燃油蒸发泄漏检测系统属于超过0.5毫米泄漏故障，并进行上报。可选地，上报的方式可以为显示在车辆的显示屏上等，本实施例对此不作限定。

本实施例提供的燃油蒸发泄漏检测方法，在发动机处于怠速工况下，先获取油箱1的初始压力，然后使油箱1产生负压，随后控制油箱1依次进行三个泄漏检测阶段，并在每个泄漏检测阶段获取油箱压力变化，根据油箱1在多个泄漏检测阶段的压力变化计算燃油蒸发泄漏检测系统泄漏的等效面积，最终根据系统泄漏的等效面积得到燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级，使得系统泄漏的等效面积及泄漏故障等级是依据多个泄漏检测阶段得到的，提高了得到的结果的准确性。

可选地，在步骤S2之后，步骤S3之前，燃油蒸发泄漏检测方法还包括初始泄漏检测阶段，并且电子控制模块6还用于确定油箱1内的压力在初始泄漏检测阶段的变化。其中，碳罐电磁阀3在初始泄漏检测阶段处于关闭状态，泄漏检测模块4在初始泄漏检测阶段处于流通面积等于最大流通面积的状态。

本实施例中，每个泄漏检测阶段中油箱1压力的变化可以经过推导得到，具体的推导过程如下：

首先，根据理想气体方程式建立油箱1内压力的变化模型，具体地，理想气体方程式为：

PV＝mRT (1)

其中，P表示油箱1内气体的压力，V表示油箱1内气体的体积，m表示油箱1内气体的质量，R表示气体摩尔质量常数，T表示油箱1内气体的温度。

接下来，对上述理想气体方程式进行两边求导，得到第一公式，第一公式为：

P′V+PV′＝m′RT+mRT′ (2)

其中，在公式(1)中，变量为P、V、T、m，R为常数，求导后为0，因此，能够得到公式(2)，在公式(2)中，P′表示P的导数，V′表示V的导数，m′表示m的导数，T′表示T的导数。

接下来，对公式(2)进行简化处理，简化依据为：当发动机处于怠速工况时，油箱1内燃油上方空间的体积基本不变，即PV′＝0，并且，油箱1燃油上方空间的气体的温度也基本不变，即mRT′＝0，对公式(2)进行处理后，得到第二公式，第二公式为：

其中，m′_evap表示燃油蒸发的气体质量的变化，m′_leak表示燃油蒸发泄漏检测系统泄漏的气体质量的变化，T_amb表示环境温度。

具体地，根据公式(2)得到公式(3)的过程中，在怠速工况时，可以采用环境温度T_amb近似油箱内气体温度T，并且，气体质量的变化m′由两部分组成，一部分为燃油蒸发的气体质量的变化m′_evap，另一部分为燃油蒸发泄漏检测系统泄漏的气体质量的变化m′_leak，同时，由于燃油蒸汽的蒸发速度由温度和燃油的成分决定，我国规定了市场上车用汽油的详细标准(GB17930)，因此可以根据温度，近似得到燃油蒸发速度

m′_leak的计算公式为：

其中，A_leak表示泄漏面积，ρ_air表示空气的密度，P_amb表示环境压力，P_tank表示油箱1的压力。

再接下来，对公式(4)的两边进行积分，得到第三公式，第三公式为：

其中，

P_amb表示环境压力，P_tank表示油箱1压力，ρ_air表示空气的密度，

表示燃油蒸发速率，t表示时间，A_leak表示泄漏面积。

可选地，在对公式(4)的两边进行积分时，先得到公式(41)，公式(41)如下：

为了便于计算，将

用a表示，

用b表示，

用Q表示，进而能够得到公式(5)。

需要说明的是，P_amb可以通过环境压力传感器进行采集，P_tank可以通过油箱1内的压力传感器5进行采集，因此，电子控制模块6在计算Q时，可以通过公式(42)进行计算，公式(42)具体为：

经过上述推导，在计算油箱1内的压力在初始泄漏检测阶段、第一泄漏检测阶段、第二泄漏检测阶段及第三泄漏检测阶段的变时，可以直接采用公式(5)进行计算。具体的，图3示出了本实施例提供的燃油蒸发泄漏检测方法的控制逻辑图。

其中，油箱1内的压力在初始泄漏检测阶段的变化方程为：

其中，t₀表示初始泄漏检测阶段的时长，

ΔP_tank/0表示压力在初始泄漏检测阶段的变化。

类似地，油箱1内的压力在第一泄漏检测阶段的变化为：

其中，

t₁表示第一泄漏检测阶段的时长，ΔP_tank/1表示压力在第一泄漏检测阶段的变化，P_tank/ref表示具有负压的油箱1的压力；

再类似地，油箱1内的压力在第二泄漏检测阶段的变化为：

其中，t₂表示第二泄漏检测阶段的时长，ΔP_tank/2表示压力在第二泄漏检测阶段的变化，

A_0.5表示等效0.5毫米孔径的泄漏面积；

还类似地，油箱1内的压力在第三泄漏检测阶段的变化为：

其中，

ΔP_tank/3表示压力在第三泄漏检测阶段的变化，t₃表示第三泄漏检测阶段的时长，A_1.0表示等效1.0毫米孔径的泄漏面积。

在处理公式(6)-公式(9)时，可以先联立公式(6)和公式(7)，并且，ΔP_tank/0、ΔP_tank/1、ΔP_tank/2、ΔP_tank/3、Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、

t₀、t₁、t₂、t₃作为已知量，并且，为了进一步简化计算，第一泄漏检测阶段的时长t₁、第二泄漏检测阶段的时长t₂及第三泄漏检测阶段的时长t₃相等，均用t₁表示，计算得到的未知量a见公式(10)。

然后，联立公式(8)和(9)，并代入a的计算值，可以得到如下所示的公式(11)。

对公式(11)进行处理，可以得到b的值，具体见公式(12)。

将公式(10)和公式(12)代入公式(6)中，可以得到A_leak的表达式，具体见公式(13)。

根据孔径与面积的关系，可以得到系统的泄漏孔径为公式(14)。

本实施例提供的燃油蒸发泄漏检测方法，泄漏检测模块4可以通过PWM控制策略进行控制开度。且泄漏检测模块具有三种不同大小的内径通路。通路1的内径最大，可以满足碳罐脱附的流量要求。通路2和通路3的内径不同即可，最好一个为0.5毫米，另一个为1.0毫米。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种燃油蒸发泄漏检测方法，用于燃油蒸发泄漏检测系统，所述燃油蒸发泄漏检测系统包括油箱(1)、活性炭罐(2)、碳罐电磁阀(3)、泄漏检测模块(4)、压力传感器(5)及电子控制模块(6)；

所述油箱(1)连通于所述活性炭罐(2)，所述压力传感器(5)设于所述油箱(1)内，并用于检测所述油箱(1)内气体的压力，所述碳罐电磁阀(3)安装于所述活性炭罐(2)与发动机之间的第一管路上，所述泄漏检测模块(4)安装于连通于所述活性炭罐(2)的第二管路上，且所述泄漏检测模块(4)能有不同的流通面积，所述第二管路连通于空气；

所述电子控制模块(6)控制连接于所述泄漏检测模块(4)及所述碳罐电磁阀(3)，所述电子控制模块(6)用于控制所述碳罐电磁阀(3)的开度，用于获取所述压力传感器(5)检测到的压力数据，用于判断所述发动机是否处于怠速工况，用于根据所述油箱(1)内的压力在第一泄漏检测阶段、第二泄漏检测阶段及第三泄漏检测阶段的变化，计算系统泄漏的等效面积，以及用于根据所述系统泄漏的等效面积确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级，其特征在于，所述燃油蒸发泄漏检测方法包括如下步骤：

S1、判断发动机是否处于怠速工况，若是，则执行步骤S2，若否，则不进行燃油蒸发泄漏的检测；

S2、关闭碳罐电磁阀(3)，打开泄漏检测模块(4)，并获取油箱(1)的初始压力；

S3、控制所述油箱(1)内产生负压；

S4、确定所述油箱(1)内的压力在第一泄漏检测阶段的变化，碳罐电磁阀(3)在所述第一泄漏检测阶段处于关闭状态，泄漏检测模块(4)在所述第一泄漏检测阶段处于关闭状态；

S5、确定所述油箱(1)内的压力在第二泄漏检测阶段的变化，所述碳罐电磁阀(3)在所述第二泄漏检测阶段处于关闭状态，所述泄漏检测模块(4)在所述第二泄漏检测阶段处于流通面积为最大流通面积的5％的状态；

S6、确定所述油箱(1)内的压力在第三泄漏检测阶段的变化，所述碳罐电磁阀(3)在所述第三泄漏检测阶段处于关闭状态，所述泄漏检测模块(4)在所述第三泄漏检测阶段处于流通面积为所述最大流通面积的10％的状态；

S7、根据所述油箱(1)内的压力在所述第一泄漏检测阶段、所述第二泄漏检测阶段及所述第三泄漏检测阶段的变化，计算系统泄漏的等效面积；

S8、根据所述系统泄漏的等效面积确定燃油蒸发泄漏检测系统的泄漏故障等级。

2.根据权利要求1所述的燃油蒸发泄漏检测方法，其特征在于，在步骤S2之后，所述燃油蒸发泄漏检测方法还包括：

确定所述油箱(1)内的压力在初始泄漏检测阶段的变化，所述碳罐电磁阀(3)在所述初始泄漏检测阶段处于关闭状态，所述泄漏检测模块(4)在所述初始泄漏检测阶段处于流通面积等于所述最大流通面积的状态。

3.根据权利要求2所述的燃油蒸发泄漏检测方法，其特征在于，所述燃油蒸发泄漏检测方法还包括：

根据理想气体方程式建立所述油箱(1)内压力的变化模型，所述理想气体方程式为：PV＝mRT，其中，P表示所述油箱(1)内气体的压力，V表示所述油箱(1)内气体的体积，m表示所述油箱(1)内气体的质量，R表示气体摩尔质量常数，T表示所述油箱(1)内气体的温度；

对理想气体方程式进行两边求导，得到第一公式，所述第一公式为：P′V+PV′＝m′RT+mRT′；

发动机处于怠速工况时，对所述第一公式进行简化处理，得到第二公式，所述第二公式为：

其中，m′_evap表示燃油蒸发的气体质量的变化，m′_leak表示燃油蒸发泄漏检测系统泄漏的气体质量的变化，T_amb表示环境温度；

对所述第二公式的两边进行积分，得到第三公式，所述第三公式为：

其中，

P_amb表示环境压力，P_tank表示油箱(1)的压力，ρ_air表示空气的密度，

表示燃油蒸发速率，t表示时间，A_leak表示泄漏面积。

4.根据权利要求3所述的燃油蒸发泄漏检测方法，其特征在于，所述油箱(1)内的压力在初始泄漏检测阶段的变化方程为：

其中，t₀表示所述初始泄漏检测阶段的时长，

ΔP_tank/0表示压力在所述初始泄漏检测阶段的变化。

5.根据权利要求4所述的燃油蒸发泄漏检测方法，其特征在于，所述油箱(1)内的压力在第一泄漏检测阶段的变化为：

其中，

t₁表示所述第一泄漏检测阶段的时长，ΔP_tank/1表示压力在所述第一泄漏检测阶段的变化，P_tank/ref表示具有负压的油箱(1)的压力；

所述油箱(1)内的压力在第二泄漏检测阶段的变化为：

其中，t₂表示所述第二泄漏检测阶段的时长，ΔP_tank/2表示压力在所述第二泄漏检测阶段的变化，

A_0.5表示等效0.5毫米孔径的泄漏面积；

所述油箱(1)内的压力在第三泄漏检测阶段的变化为：

其中，

ΔP_tank/3表示压力在所述第三泄漏检测阶段的变化，t₃表示所述第三泄漏检测阶段的时长，A_1.0表示等效1.0毫米孔径的泄漏面积。

6.根据权利要求5所述的燃油蒸发泄漏检测方法，其特征在于，所述第一泄漏检测阶段的时长、所述第二泄漏检测阶段的时长及所述第三泄漏检测阶段的时长相等。

7.根据权利要求1-6任一项所述的燃油蒸发泄漏检测方法，其特征在于，在步骤S1之前或步骤S1之后，判断环境温度是否在预设温度范围内，若是，则执行步骤S1，若否，则不进行燃油蒸发泄漏的检测，所述预设温度范围为3℃～35℃。

8.根据权利要求1-6任一项所述的燃油蒸发泄漏检测方法，其特征在于，步骤S8包括：

根据所述系统泄漏的等效面积确定系统等效泄漏孔径；

若所述系统等效泄漏孔径大于1毫米，则确定所述燃油蒸发泄漏检测系统属于超过1毫米泄漏故障；

若所述系统等效泄漏孔径大于0.5毫米且小于1毫米，则确定所述燃油蒸发泄漏检测系统属于超过0.5毫米泄漏故障。

9.根据权利要求1所述的燃油蒸发泄漏检测方法，其特征在于，所述泄漏检测模块(4)为电控阀，所述电子控制模块(6)控制连接于所述电控阀，并控制所述电控阀的开度，所述电控阀的开度为5％时，对应的等效内径为0.5毫米，所述电控阀的开度为10％时，对应的等效内径为1毫米。

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