CN115614189A - 用于车辆的双吹扫系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于车辆的双吹扫系统，该双吹扫系统包括：喷射器，该喷射器包括：驱动入口部，连接到主体部的第一端部；吸入入口部，连接到主体部的第一侧；出口部，联接到进气通道部；以及喷嘴部；以及扩散器，扩散器与主体部和出口部的内部通道连通并具有大于喷嘴部的出口的通道横截面面积的通道横截面面积，其中驱动流体流过驱动入口部，响应于通过驱动流体在主体部中产生负压，吸入入口部从碳罐吸入燃料蒸发气体，并且驱动流体和燃料蒸发气体从出口部排出。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于车辆的双吹扫(purge)系统。
背景技术
通常，在车辆的燃料箱中产生由于由各种因素引起的燃料蒸发而产生的气体，即，包括诸如碳氢化合物(HC)的燃料成分的燃料蒸发气体。当燃料箱中的燃料蒸发气体直接排出到外面时会造成空气污染。
因此，为了防止空气污染，车辆设置有用于在发动机中燃烧燃料蒸发气体的燃料蒸发气体处理系统。燃料蒸发气体处理系统包括收集并储存来自燃料箱的燃料蒸发气体的碳罐(canister)。
在车辆中，燃料箱中的燃料蒸发气体与通过空气滤清器的空气一起流入并积聚在碳罐中。当通过控制单元的控制信号打开吹扫控制电磁阀(PCSV)时，积聚在碳罐中的燃料蒸发气体的燃料成分被吸入发动机进气系统中，并被引导到燃烧室。
碳罐被构造成在碳罐的壳体内部填充有能够吸附从燃料箱移动的燃料蒸发气体的燃料成分的吸附材料，并且活性炭被广泛用作吸附材料。活性炭的作用是吸附作为流入碳罐的壳体内部的燃料蒸发气体中的燃料成分的碳氢化合物(HC)等。
该碳罐在发动机停止的状态下将燃料成分吸附到吸附材料上，并且在发动机驱动时通过从外部(大气)吸入的空气的压力使吸附到吸附材料上的燃料成分脱附，使得脱附的燃料成分与空气一起被供应到发动机进气系统。
将由碳罐收集的燃料成分通过吹扫管线被吸入发动机中的操作称为吹扫操作，将从碳罐吸入发动机中的燃料蒸发气体称为吹扫气体。这种吹扫气体可以指空气与从碳罐的吸附材料脱附的诸如碳氢化合物的燃料成分混合的气体。
此外，用于控制吹扫操作的PCSV安装在连接碳罐的吹扫端口和发动机进气系统的吹扫管线上。该PCSV是在发动机驱动时进行吹扫操作时打开的阀，并且通过打开的PCSV将由碳罐收集的燃料成分与空气一起吹扫到发动机进气系统中并在发动机中燃烧。
PCSV是由例如发动机控制单元(ECU)的控制单元控制的阀。为了控制燃料蒸发气体，根据车辆的驱动状态，执行打开/关闭PCSV(以开启/停止吹扫操作)或调节PCSV的开度的控制。
当发动机驱动时，PCSV由控制单元打开，并且吸入压力，即发动机负压从发动机进气系统通过碳罐的吹扫端口施加到碳罐的内部空间。在这种情况下，空气通过碳罐的大气端口被吸入，并且通过吸入的空气从吸附材料脱附的燃料成分通过碳罐的吹扫端口排出并被吸入发动机中。
对于使大气中的空气被吸入碳罐中并且使诸如碳氢化合物的燃料成分通过吸入的空气从碳罐内部的吸附材料脱附并被吸入发动机中的这种吹扫操作，发动机负压应通过吹扫管线和吹扫端口施加到碳罐的内部空间。
然而，在搭载有涡轮增压发动机的车辆中，包括进气歧管的发动机进气系统的负压相对较低，或者当涡轮增压器操作时，在发动机进气系统中形成正压而非负压，因此碳罐的吹扫操作并不容易。
近来，为了应对发动机小型化的趋势，配备有用于提高燃料效率并提高输出的涡轮增压器的涡轮增压发动机的使用已经增加。在涡轮增压发动机的情况下，当涡轮增压器操作(即，发动机被增压)时，在进气歧管中形成正压，因此吹扫气体无法通过负压被吸入。因此，不能使用现有的单吹扫系统，而应使用双吹扫系统。
因为典型的吹扫操作根据发动机的驱动条件而变化(例如，当发动机怠速运转时，由于燃烧稳定性而尽可能不执行吹扫操作)，并且主要利用进气侧负压执行，所以基于在进气侧是否已经形成足够的负压来确定吹扫操作的可能性。如果在进气侧已经形成足够的负压，则需要尽可能频繁地执行吹扫操作以去除碳罐内部的燃料成分。
然而，在涡轮增压发动机(即，增压发动机)的情况下，由于涡轮增压操作(增压)，能够执行吹扫功能的操作区域受到限制。在小型化的发动机中，所需的增压频率进一步增加，因此能够吹扫收集在碳罐中的燃料成分的时间点和时段进一步受到限制。
特别是，当搭载有涡轮增压发动机的车辆，即汽油涡轮车辆，在高温条件下在上坡路上行驶时，由于燃料的温度高，燃料的蒸发量增加。在这种情况下，如果由于进气歧管中形成正压而非负压而不能吹扫燃料蒸发气体，则碳罐中的燃料蒸发气体处于过饱和状态，并且可能从碳罐向外排出。
因此，车辆有强烈的燃料气味，这会导致用户对车辆的产品质量不满意。燃料在碳罐中冷凝，导致碳罐性能变差，违反规定。
因此，鉴于上述情况，在涡轮增压发动机中广泛使用双吹扫系统来代替现有的单吹扫系统。在这种双吹扫系统中，当涡轮增压器操作时，通过喷射器强制形成负压，吹扫气体(碳罐中的燃料蒸发气体)被吸入作为增压前的位置即压缩前的位置的压缩机的前端。
图1是示出在双吹扫系统中使用的传统喷射器的剖视图。如图所示，喷射器1包括主体部2以及作为连接到主体部2的管部分的驱动入口部3、吸入入口部4和出口部5。这样，喷射器1具有三个管部分连接到主体部2的结构。三个管部分中的一个管部分是驱动流体流入的驱动入口部3，另一管部分是吸入流体(吹扫气体)流入的吸入入口部4，其余一个管部分是驱动流体和吸入流体以混合状态被排出的出口部5。
在喷射器1中，喷嘴6位于主体部2的内部空间中。喷嘴6形成在驱动入口部3的端部。在这种情况下，喷嘴6的通道横截面面积小于驱动入口部3的内部通道横截面面积。此外，主体部2的内部空间与扩散器7的内部通道连通。在传统喷射器中，扩散器7形成在出口部5中。此外，传统喷射器1中的扩散器7可以被认为是扩散器7的内部通道横截面面积大于喷嘴6的通道横截面面积的部分。
在喷射器1中，主体部2的内部空间成为使通过驱动入口部3的驱动流体(空气)和通过吸入入口部4的吸入流体(碳罐吹扫气体)聚集并混合在一起的空间。在主体部2的一侧设置有作为与吸入入口部4连接的部分的吸入部2a，在吸入部2a的内部空间与吸入入口部4的内部通道之间安装有止回阀8。止回阀8用于仅允许流体从吸入入口部4流向主体部2，并阻止流体从主体部2流向吸入入口部4。
此外，喷射器1的驱动入口部3通过再循环管线连接到涡轮增压器的压缩机的后端侧(沿空气流动方向的压缩机的下游侧)的进气通道部(例如，后端侧进气软管)，并且从碳罐的吹扫端口延伸的吹扫管线连接到喷射器1的吸入入口部4。在这种情况下，喷射器1的出口部5连接到涡轮增压器的压缩机的前端侧(沿空气流动方向的压缩机的上游侧)的进气通道部(例如，前端侧进气软管)9。
因此，喷射器1中的驱动流体成为被压缩机压缩后从进气通道部通过再循环管线供应到驱动入口部的空气，即，供应到发动机的增压空气中的一部分空气。此外，吸入喷射器中的流体，即吸入流体成为收集在碳罐中并通过吹扫管线被吸入吸入入口部中的燃料蒸发气体(吹扫气体)。
由此，当涡轮增压器操作时，位于进气软管侧的压缩机吸入并压缩空气，并且压缩空气通过节流阀(空气增压)供应到发动机的燃烧室。在这种情况下，由压缩机压缩的空气中的一部分从压缩机的后端侧的进气通道部(进气软管)通过再循环管线供应到喷射器1的驱动入口部3。
另外，供应到驱动入口部3的空气(驱动流体)经过驱动入口部的内部通道以高速流过喷嘴6。通过喷嘴6的空气排出到主体部2的内部空间后经过扩散器7的内部通道排出到压缩机的前端侧的进气通道部(进气软管)9。
在这种情况下，在主体部2的内部空间中，即在喷嘴6和扩散器7之间的空间中产生负压。该负压通过吸入部2a的内部空间施加到吸入入口部4的内部通道。在这种情况下，通过施加的负压，碳罐中的燃料蒸发气体(吹扫气体)通过吹扫管线被吸入吸入入口部4中。
这样，被吸入吸入入口部4中的燃料蒸发气体(吹扫气体或吸入流体)经过止回阀8和吸入部2a的内部空间被吸入主体部2的内部空间中，然后与作为通过喷嘴的驱动流体的空气混合，并通过扩散器7的内部空间排出到压缩机的前端侧的进气通道部(进气软管)9。然后，燃料蒸发气体与空气一起从进气通道部被吸入压缩机中，与由压缩机压缩的空气(增压空气)一起被供应到发动机并燃烧。
在该双吹扫系统中，喷射器1不仅可以安装在压缩机的前端的进气软管上，而且可以安装在压缩机的前端的空气滤清器上。因此，安装有喷射器1的进气通道部9是指吸入空气流过的诸如进气软管或空气滤清器的通道部。
另一方面，在应用双吹扫系统的用于车辆的燃料蒸发气体处理系统中，应确保能够诊断双吹扫系统的故障的功能。在这种情况下，如图2所示，双吹扫系统的故障包括喷射器1的出口部5从进气通道部9脱落并分离的状态。
如上所述，当喷射器1从进气通道部分9脱落并分离时，这应被诊断为故障，因此应进行用于应对故障的后续过程。然而，传统喷射器不能诊断出口部5从进气通道部9脱落并分离的故障状态。
即，由于主体部2的内部空间中喷嘴6的出口侧的空间，即喷嘴6与扩散器7之间的空间位于燃料蒸发气体被吸入的吸入部2a的周边附近，特别是，沿流体流动方向的喷嘴6的下游侧的扩散器7位于喷射器1中，即使出口部5与进气通道部9分离，喷射器1中的吸入的燃料蒸发气体也可以与流过喷嘴6的空气一起通过扩散器7从出口部5排出。
在这种情况下，由于出口部5与进气通道部9分离，所以通过出口部排出的燃料蒸发气体与空气一起被排出到大气中。因此，执行燃料蒸发气体通过出口部5被排出到大气中的吹扫操作。
这样，尽管发生传统喷射器1从进气通道部9脱落并分离的故障状态，但不能诊断喷射器的故障。因此，存在在喷射器被诊断为正常操作的状态下在碳罐中被吹扫的燃料蒸发气体被排出到大气中的问题。即，无法诊断出传统喷射器从进气通道部脱落的故障状态，因此在喷射器脱落时燃料蒸发气体会被排出到大气中。因此，存在环境和安全问题、违反规定等问题。
发明内容
本公开涉及一种用于车辆的双吹扫系统。具体实施例涉及一种用于车辆的双吹扫系统，其中喷射器和进气通道部在结构上被改进，使得可以诊断喷射器的出口部从进气通道部脱落并分离的故障状态。
本公开的实施例可以解决与现有技术相关的问题。
本公开的实施例提供一种用于车辆的双吹扫系统，其中喷射器和进气通道部在结构上被改进，使得可以诊断喷射器的出口部从进气通道部脱落并分离的故障状态。
根据本公开的实施例，一种用于车辆的双吹扫系统包括喷射器，该喷射器具有通过驱动入口部供应的驱动流体流过的喷嘴部，并且在喷射器中，当通过流过喷嘴部并移动的驱动流体在主体部中产生负压时，通过吸入入口部从通过吹扫管线连接的碳罐吸入燃料蒸发气体。排出在喷射器中流过喷嘴部的驱动流体和通过吸入入口部吸入的燃料蒸发气体的喷射器的出口部联接到发动机进气系统的进气通道部，并且在进气通道部中形成有与喷射器的主体部和出口部的内部通道连通并具有大于喷嘴部的出口的通道横截面面积的通道横截面面积的扩散器。
在本公开的实施例中，喷嘴部可以形成为沿主体部的内侧从主体部的一端部朝向主体部的另一端部延伸的管形状，并且在主体部中在主体部的一端部的位置处可以形成有连接到吸入入口部的吸入部。
此外，主体部可以设置为预定长度的管形状。与喷嘴部的内部通道连通的驱动入口部可以连接到主体部的一端部，并且出口部可以连接到主体部的另一端部。
此外，具有出口的喷嘴部的端部可以位于连接到主体部的另一端部的出口部中。
此外，喷嘴部可以具有喷嘴部的内部通道的横截面面积朝向喷嘴部的出口所位于的喷嘴部的端部逐渐减小的锥形形状。
此外，进气通道部可以是由涡轮增压器的压缩机吸入的空气流过并位于压缩机的前端的吸入空气通道部分。
此外，驱动入口部可以通过再循环管线连接到压缩机的后端的进气通道部，以使由涡轮增压器的压缩机压缩的空气供应到驱动入口部。
此外，在进气通道部中可以形成有喷射器的出口部可插入的凹入的插入部，并且喷射器的出口部可以在插入进气通道部的插入部中的状态下联接到进气通道部。
此外，扩散器可以形成为从插入部穿过进气通道部的壁，并且扩散器的内部通道可以与进气通道部的内部连通。
此外，扩散器可以具有通道横截面面积从连接到喷射器的出口部的出口的扩散器的入口部分朝向扩散器的出口逐渐减小的部分。
在根据本公开的实施例的用于车辆的双吹扫系统中，喷射器的内部结构被改进，使得在与喷射器的出口部连接的进气通道部中形成有与喷射器的喷嘴的通道连通并具有大于喷嘴的通道横截面面积的通道横截面面积的扩散器，并使得作为燃料蒸发气体通过喷射器的主体部的吸入入口部被吸入的空间的吸入部和喷嘴部的出口设置在彼此相距预定距离以上的位置处。由此，可以诊断喷射器的出口部从进气通道部脱落并分离的故障状态。
此外，在根据本公开的实施例的双吹扫系统中，在喷射器从进气通道部脱落并分离的故障状态下，即使向喷射器供应作为驱动流体的压缩空气，在喷射器处碳罐中的燃料蒸发气体的吸入和向大气的排出也是不可能的。
附图说明
现在将参照附图中所示的本公开的一些示例性实施例来详细描述本公开的实施例的上述和其它特征，这些示例性实施例在下文中仅以说明的方式给出，因此不限制本公开，其中：
图1是示出在双吹扫系统中使用的传统喷射器的剖视图；
图2是示出传统喷射器从进气通道部脱落的故障状态的视图；
图3是示出应用根据本公开的实施例的双吹扫系统的燃料蒸发气体处理系统的构造的视图；
图4是示出根据本公开的实施例的双吹扫系统中的喷射器和进气通道部的剖视图；
图5和图6是示出根据本公开的实施例的双吹扫系统的操作状态的视图；
图7是示出根据本公开的实施例的双吹扫系统中喷射器从进气通道部脱落的故障状态的视图；
图8是示出在应用根据本公开的实施例的双吹扫系统的状态下诊断故障的过程的流程图；以及
图9是示出在诊断根据本公开的实施例的双吹扫系统的故障的过程中的故障状态和正常状态下的燃料箱压力传感器的信号值的比较的视图。
具体实施方式
本公开的实施例中所公开的具体结构和功能描述仅为描述基于本公开的主题的实施例而通过示例的方式给出，并且基于本公开的主题的实施例可以以各种方式实施。此外，应理解的是，基于本公开的主题的实施例不应被解释为限于本文所阐述的实施例，而是旨在涵盖落入本公开的思想和技术范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
将理解的是，尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，在不背离基于本公开的主题的权利范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，并且类似地，第二组件可以被称为第一组件。
将理解的是，当任何组件被称为“连接”或“联接”到另一组件时，任何组件可以直接连接或联接到另一组件，或者可以存在中间组件。相反，将理解的是，当任何组件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一组件时，不存在中间组件。用于描述组件之间的关系的其它词(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”等)应以类似的方式解释。
在整个说明书中，相似的附图标记用于指示相似的组件。另一方面，本文使用的术语仅用于描述实施例，并不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。本文使用的术语“包括”和/或“包含”指定所述组件、步骤、操作和/或元件的存在，但不排除一个或多个其它组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。
本公开的实施例提供一种用于车辆的双吹扫系统，其中喷射器和进气通道部的结构被改进，使得可以诊断喷射器的出口部从进气通道部脱落并分离的故障状态。
在根据本公开的实施例的双吹扫系统中，在与喷射器的出口部连接的进气通道部中形成有扩散器，扩散器与喷射器的主体部和出口部的内部通道连通并具有大于喷嘴部的出口的通道横截面面积的通道横截面面积。这样，在根据本公开的实施例的双吹扫系统中，由于扩散器形成在进气通道部中，所以当喷射器的出口部从进气通道部分离时，喷射器和扩散器会分离。
此外，在根据本公开的实施例的双吹扫系统中，喷射器的内部结构被改进，使得作为燃料蒸发气体通过喷射器的主体部的吸入入口部被吸入的空间的吸入部和喷嘴部的出口设置在彼此相距预定距离以上的位置处。
因此，在根据本公开的实施例的双吹扫系统中，当喷射器的出口部从进气通道部分离时，即使作为驱动流体的空气以高速流过喷射器的喷嘴部并从喷嘴部排出，在喷射器的内部空间中也不产生负压，因此碳罐中的燃料蒸发气体(碳罐吹扫气体或吸入流体)不会通过吸入入口部被吸入。因此，可以解决如传统喷射器中的燃料蒸发气体排出到大气中的问题。
将参照附图更详细地描述根据本公开的实施例的双吹扫系统的构造。
图3是示出应用根据本公开的实施例的双吹扫系统的燃料蒸发气体处理系统的构造的视图，图4是示出根据本公开的实施例的双吹扫系统中的喷射器和进气通道部的扩散器的剖视图。此外，图5和图6是示出根据本公开的实施例的双吹扫系统的操作状态的视图。
如图3所示，应用双吹扫系统的燃料蒸发气体处理系统包括吸附并收集燃料箱20中产生的燃料蒸发气体(HC气体)的碳罐30、打开/关闭碳罐30的大气侧的碳罐关闭阀(CCV)34、以及打开/关闭作为碳罐30和发动机进气系统之间的管线的吹扫管线36或调节管线的开度的吹扫控制电磁阀(PCSV)40。
CCV 34和PCSV 40是由控制单元10控制的阀。此处，控制单元10可以是发动机控制单元(ECU)。
碳罐30的壳体填充有吸附燃料蒸发气体的吸附材料(例如，活性炭)。碳罐30的壳体包括经由装载管线35连接到燃料箱20并且燃料蒸发气体从燃料箱20流入的装载端口31、经由吹扫管线36连接到发动机进气系统并且向发动机输送燃料蒸发气体的吹扫端口32、以及大气中的空气被吸入的大气端口33。CCV 34可以安装在大气端口33或作为连接到大气端口的管线的大气管线上。
在图3中，附图标记61表示涡轮增压器的压缩机。压缩机61通过空气滤清器51和进气通道部(例如，进气软管)52吸入空气并压缩之后输送到发动机进气系统。在这种情况下，压缩机61的排出口通过作为进气通道部的中间冷却器软管62连接到中间冷却器63的入口，中间冷却器63的出口通过进气通道部(进气软管)64连接到节流阀66。此外，节流阀66通过进气通道67连接到发动机的稳压罐68。
因此，当在涡轮增压器操作时压缩机61通过进气通道部52吸入空气并压缩之后输送时，由压缩机61压缩的空气经由中间冷却器63沿进气通道部64流向节流阀66，并且在流过节流阀66后通过进气通道67和稳压罐68供应到发动机的燃烧室。
双吹扫型燃料蒸发气体处理系统，即双吹扫系统包括通过吹扫管线36连接到碳罐30的吹扫端口32的喷射器70。在这种情况下，双吹扫系统的吹扫管线36可以被构造成包括连接到碳罐30的吹扫端口32的主吹扫管线37以及从主吹扫管线37分支的第一吹扫管线38和第二吹扫管线39。
由控制单元(ECU)10控制以打开/关闭管线的PCSV 40可以安装在主吹扫管线37上，并且第一吹扫管线38可以连接到发动机进气系统的节流阀66的后端和稳压罐68的前端之间的进气通道67。
此外，第二吹扫管线39连接到喷射器70的吸入入口部73(参见图4)。此处，虽然附图中在第一吹扫管线38和第二吹扫管线39上未示出，但是可以安装防止燃料蒸发气体回流到主吹扫管线37和碳罐30的止回阀。
在根据本公开的实施例的双吹扫系统中，如图4所示，喷射器70包括主体部71以及作为连接到主体部71的管部分的驱动入口部72和吸入入口部73。喷射器70的主体部71形成为以预定长度伸长的管形状。在这种情况下，驱动入口部72连接到主体部71的一端部。此外，出口部74连接到主体部71的另一端部，并且出口部74联接到压缩机61的前端的进气通道部52。
在喷射器70中，驱动入口部72是由压缩机61压缩的作为驱动流体的空气(增压空气)流入的入口部分，吸入入口部73是收集在碳罐30中的作为吸入流体的燃料蒸发气体(吹扫气体)被吸入的入口部分。此外，出口部74是作为驱动流体的空气和作为吸入流体的燃料蒸发气体以混合状态排出的出口部分。
在本公开的实施例中，由于喷射器70的主体部71具有伸长的管形状，因此主体部71的内部空间也被设置为以预定长度伸长的通道形状。此外，在喷射器70中，喷嘴部75位于主体部71内部。在本公开的实施例中，喷射器70的喷嘴部75形成为沿主体部71的内侧伸长的管形状。因此，喷嘴部75的内部通道被设置为以预定长度伸长的通道形状。在这种情况下，喷嘴部75可以被设置为沿主体部71的内侧从主体部的一端部朝向主体部的另一端部延伸的结构。
位于主体部71内部的喷嘴部75具有连接到驱动入口部72的端部的结构，并且喷嘴部75的内部通道被构造成与驱动入口部72的内部通道连通。在这种情况下，喷嘴部75的出口的通道横截面面积小于驱动入口部72的内部通道横截面面积。此外，喷嘴部75可以具有喷嘴部75的内部通道(通道)的横截面面积朝向喷嘴部75的出口侧端逐渐减小的锥形形状。例如，喷嘴部75可以被设置为具有圆形横截面形状的管形状，其中喷嘴部75的内径朝向喷嘴部75的出口侧端逐渐减小。
在进气通道部52中，与喷射器70的出口部74联接的部分设置有出口部74可以插入的凹入的插入部53，喷射器70的出口部74插入并联接到进气通道部52的插入部53中。在这种情况下，用于保持气密的O形环54可以压入装配在喷射器70的出口部74的外表面和进气通道部52的插入部53的内表面之间。
喷射器70可以具有从喷射器70的外表面突出的凸缘部77，以用于安装。凸缘部77可以在与进气通道部52的紧固部56接触的状态下通过螺栓79紧固。为此，在喷射器70的凸缘部77中设置有螺栓79可以穿过的紧固孔78，在进气通道部52的紧固部56中形成有在内周面上具有螺纹的紧固孔57。
由此，喷射器70的出口部74装配到进气通道部52的插入部53中，喷射器70的凸缘部77与进气通道部52的紧固部56接触。然后，螺栓79插入形成在喷射器70的凸缘部77中的紧固孔78中，并拧入到形成在进气通道部52的紧固部56中的紧固孔57。由此，喷射器70可以固定到进气通道部52。
在喷射器70中，出口部74是与主体部71一体形成的部分。如图4所示，喷射器70中的主体部71和出口部74可以在形状等方面没有差异。然而，喷射器70的两个部分中，插入进气通道部52的插入部53中的一个部分可以被称为出口部74，位于进气通道部52的插入部53外部的另一部分可以被称为主体部71。
主体部71的内部通道和出口部74的内部通道彼此连通，并且两个内部通道可以在沿长度方向的整个区间内具有恒定横截面面积。此外，主体部71的内部通道和出口部74的内部通道可以形成为具有相同的横截面面积。例如，两个内部通道可以在主体部71的内表面和出口部74的内表面之间没有台阶地彼此连通。在这种情况下，主体部71的内部通道和出口部74的内部通道可以是具有圆形横截面的通道，并且两个内部通道可以具有相同的内径。
以这种方式，出口部74的内部通道可以形成为沿长度方向的横截面形状没有变化而具有恒定横截面面积。例如，出口部74可以具有恒定内径的圆柱形状。在这种情况下，流过出口部74的内部通道的空气和燃料蒸发气体通过位于出口部74的端面的出口排出。
在本公开的实施例中，扩散器55可以形成在进气通道部52中，更具体地，可以形成为在进气通道部52的插入部53的底部穿过进气通道部52。因此，当喷射器70在出口部74插入进气通道部52的插入部53中的状态下联接时，出口部74的出口连接到进气通道部52的扩散器55的入口。由此，主体部71的内部通道、出口部74的内部通道和形成在进气通道部52中的扩散器55的内部通道成为连通结构。
在这种情况下，因为扩散器55形成为穿过进气通道部52的壁，所以扩散器55的出口位于进气通道部52的内表面上。因此，流过出口部74的内部通道的空气和燃料蒸发气体可以流过扩散器55的内部通道，然后通过扩散器55的出口排出到进气通道部52中。
在进气通道部52中，扩散器55可以是内部通道的横截面面积大于喷嘴部75的出口的通道横截面面积的部分。扩散器55的内部通道的内径在沿长度方向的整个区间内大于喷嘴部75的内径。关于具体的形状，扩散器55可以具有通道横截面面积从连接到喷射器70的出口部74的出口的扩散器55的入口朝向扩散器55的出口(下游侧)逐渐减小然后具有预定横截面面积的形状。
此外，喷射器70在主体部71的一侧(图中为上方)设置有吸入部71a，吸入部71a是与吸入入口部73连接的部分。在主体部71中，吸入部71a可以位于主体部71的一端部。
此外，在吸入部71a的内部空间和吸入入口部73的内部通道之间安装有止回阀76。止回阀76用于仅允许流体从吸入入口部73流向主体部71，并阻止流体从主体部71流向吸入入口部73。
吸入部71a的内部空间和吸入入口部73的内部通道用作减少当用于吹扫的PCSV40操作时产生的脉动噪声的腔室，并且止回阀76安装在腔室内部。此外，虽然未在图4中示出，但可以在主体部71的吸入部71a与吸入入口部73的两侧接触面之间压入装配有用于密封的密封构件。
在喷射器70中，如上所述，喷嘴部75具有从驱动入口部72的端部沿主体部71的内部通道伸长的形状。此处，在喷嘴部75中，包括出口的端侧的至少一部分可以位于出口部74的内部通道内部。在这种情况下，喷射器70的出口部74位于进气通道部52的插入部53内部，因此，位于出口部74的内部通道内部的喷嘴部75的端部的一部分也位于进气通道部52的插入部53内部。
此外，位于出口部74内部的喷嘴部75的出口和与吸入入口部73连接的主体部71的吸入部71a设置为彼此相距预定距离。即，在传统喷射器1中，喷嘴的出口位于吸入部的周边附近。然而，在本公开的实施例中，喷射器70的喷嘴部75的出口设置为与吸入部71a相距预定距离。
如图3所示，喷射器70的驱动入口部72通过再循环管线69连接到涡轮增压器的压缩机61的后端侧(沿空气流动方向的压缩机的下游侧)的进气通道部(例如，后端侧进气软管)64。从碳罐30的吹扫端口32延伸的吹扫管线36的第二吹扫管线39连接到喷射器70的吸入入口部73。在这种情况下，如上所述，喷射器70的出口部74连接到涡轮增压器的压缩机61的前端侧(沿空气流动方向的压缩机的上游侧)的进气通道部(例如，前端侧进气软管)52。
因此，喷射器70中的驱动流体成为由压缩机61压缩后从进气通道部64通过再循环管线69供应到驱动入口部72的空气，即，供应到发动机的增压空气中的一部分空气。此外，吸入喷射器70中的流体，即吸入流体成为收集在碳罐30中然后通过吹扫管线36被吸入吸入入口部73中的燃料蒸发气体(吹扫气体)。
在根据本公开的实施例的双吹扫系统中，喷射器70不仅可以安装在压缩机61的前端的进气软管上，而且可以安装在压缩机61的前端的空气滤清器51上。因此，安装有喷射器70的进气通道部52是指吸入空气流过的通道部分，例如，进气软管或空气滤清器51。
在根据本公开的实施例的双吹扫系统的喷射器70中，除了吸入入口部73之外的剩余部分，即驱动入口部72、主体部71、喷嘴部75和出口部74可以一体形成为整体。
尽管描述了根据本公开的实施例的双吹扫系统的构造，但是下面将参照图5和图6描述双吹扫系统的操作状态。图5示出在诸如稳压罐68、进气歧管等发动机进气系统以及发动机燃烧室中形成负压的条件下的吹扫操作状态，图6示出在发动机进气系统中形成正压而非负压的条件下的吹扫操作状态。
此外，图5的操作状态是涡轮增压器不操作时的操作状态，图6的操作状态是涡轮增压器操作时的操作状态。涡轮增压器通常在车辆以高负载行驶和在上坡路上行驶的条件下操作。
如图5所示，在PCSV 40打开的状态下在发动机进气系统中形成负压的条件下，通过碳罐30(大气压)和发动机进气系统(负压)之间的压力差，收集在碳罐30中的燃料蒸发气体通过主吹扫管线37和第一吹扫管线38被吹扫到发动机进气系统。
相反，如图6所示，在PCSV 40打开的状态下通过涡轮增压器的操作在发动机进气系统中形成正压的条件下，通过将压缩机61的后端的增压空气作为驱动流体供应到喷射器70而在喷射器70内部产生负压，并且通过喷射器70内部的负压和碳罐30内部的大气压之间的压力差，收集在碳罐30中的燃料蒸发气体通过主吹扫管线37和第二吹扫管线39被吸入喷射器70中，然后被吹扫到发动机进气系统。
将参照图6更详细地描述当涡轮增压器操作时的操作状态。当涡轮增压器操作时，位于进气软管附近的压缩机61吸入并压缩空气，由此压缩空气通过节流阀66(空气增压)供应到发动机的燃烧室。在这种情况下，由压缩机61压缩的空气的一部分从压缩机61的后端侧的进气通道部(进气软管)64通过再循环管线69供应到喷射器70的驱动入口部72。
此外，供应到驱动入口部72的空气(驱动流体)经过驱动入口部72的内部通道以高速流过喷嘴部75。流过喷嘴部75的内部通道的空气通过喷嘴部的出口排出到出口部74的内部通道，然后经过穿过进气通道部(进气软管)52的壁的内侧和外侧的扩散器55的内部通道排出到压缩机61的前端侧的进气通道部52的内部。
在这种情况下，在喷嘴部75的出口和出口部74的出口之间的出口部的内部通道中产生负压。该负压通过吸入部71a的内部空间施加到吸入入口部73的内部通道。因此，通过负压，碳罐30中的燃料蒸发气体(吹扫气体)通过吹扫管线36被吸入吸入入口部73中。
这样，被吸入吸入入口部73中的燃料蒸发气体(吹扫气体或吸入流体)经过止回阀76和吸入部71a的内部空间被吸入主体部71的内部通道中，然后在出口部74的内部通道中与作为流过喷嘴部75的驱动流体的空气混合，并通过扩散器55的内部通道排出到压缩机61的前端侧的进气通道部(进气软管)52中。之后，燃料蒸发气体与空气一起在进气通道部52中被吸入压缩机61中，然后与由压缩机61压缩的空气(增压空气)一起被供应到发动机并燃烧。
图7是示出喷射器70从进气通道部52脱落并分离的故障状态的视图。在本公开的实施例中，由于用于确保流量性能的扩散器55位于进气通道部52中，因此在图7所示的故障状态下，扩散器55会从喷射器70分离。
特别地，在喷射器70中不存在扩散器55，并且吸入部71a设置为与喷嘴部75的出口相距预定距离。因此，在喷射器70从进气通道部52脱落并分离的故障状态下，即使作为驱动流体的空气流过驱动入口部72和喷嘴部75的内部通道并从喷嘴部75的出口排出，在出口部74和主体部71的内部通道中也不产生负压。
因此，在吸入部71a中也不产生负压，从而燃料蒸发气体(吹扫气体)不会通过吸入入口部73被吸入。此外，由于燃料蒸发气体不被吸入，因此仅空气通过喷射器70的出口部74排出，而燃料蒸发气体不排出到大气中。
此外，由于在喷射器70从进气通道部52脱落并分离的故障状态下燃料蒸发气体不被吸入喷射器中，因此可以根据关于燃料箱20中的压力的信息来诊断故障状态。
图8是示出诊断根据本公开的实施例的双吹扫系统的故障的过程的流程图，图9是示出在诊断根据本公开的实施例的双吹扫系统的故障的过程中的故障状态和正常状态下的燃料箱压力传感器的信号值的比较的视图。
双吹扫系统的故障诊断可以利用安装在燃料箱20上的压力传感器(以下称为“燃料箱压力传感器”)21的信号值来执行。燃料箱压力传感器21是检测燃料箱20中的压力的传感器，并连接到控制单元10以可以将信号输入到控制单元10。因此，当燃料箱压力传感器21根据检测值输出电信号时，控制单元10可以接收到该电信号，并且控制单元10可以利用该电信号诊断喷射器70从进气通道部52脱落并分离的故障状态。
控制单元10利用关于在涡轮增压器操作时CCV 34关闭的时间点由燃料箱压力传感器21检测到的燃料箱20中的压力的信息来诊断故障状态。为此，控制单元10在车辆行驶期间根据燃料箱压力传感器21的信号监测燃料箱20中的压力变化，将在涡轮增压器操作并且CCV 34关闭的时间点的压力变化与预设阈值进行比较，并且将压力变化小于或等于阈值的状态判断为由于喷射器70的脱落而不执行碳罐30中的燃料蒸发气体的吸入和吹扫的故障状态。
参照图8进行说明，控制单元10在车辆行驶期间接收燃料箱压力传感器21的信号，并根据接收到的燃料箱压力传感器21的信号获取并监测关于燃料箱20中的实时压力的信息(S11)。此外，控制单元10根据关于燃料箱20中的实时压力的信息来确认并监测关于压力变化的信息(S12)。
接下来，控制单元10判断是否满足双吹扫系统的预定故障诊断条件(S13)。此处，故障诊断条件包括PCSV 40、CCV 34和燃料箱压力传感器21全部正常的状态、发动机增压压力超过预设压力的状态、满足预定高负载吹扫控制启动条件的状态以及CCV 34关闭的状态。
PCSV 40、CCV 34和燃料箱压力传感器21的正常与否可以根据单独执行的普通故障诊断逻辑的结果来确认。此外，增压压力是由涡轮增压器供应到发动机的空气压力。增压压力可以由增压压力传感器65检测，并且控制单元10接收并监测增压压力传感器65的信号。另外，高负载吹扫控制启动条件包括PCSV打开的条件以及涡轮增压器操作的条件。
当满足故障诊断条件(S13处为“是”)时，控制单元10将根据燃料箱压力传感器21的信号实时获取的燃料箱20中的压力变化ΔP与阈值ΔPth进行比较(S14)。当在涡轮增压器操作时CCV 34关闭时，处于负压状态的燃料箱20中的压力下降到较低的压力。因此，CCV 34关闭时的压力变化状态是压力下降状态而非压力上升状态。在这种情况下，监测到的压力变化变为压力下降量。
因此，在故障诊断过程中，控制单元10将燃料箱20中的当前压力变化ΔP与阈值ΔPth进行比较，并判断当前压力变化是否大于阈值。在这种情况下，当当前压力变化ΔP大于阈值ΔPth(ΔP＞ΔPth)(S14处为“是”)时，判断为包括喷射器70的双吹扫系统处于正常状态(S15)。
相反，当当前压力变化小于或等于阈值(ΔP≤ΔPth)(S14处为“否”)，诊断为喷射器70从进气通道部52脱落并分离的故障状态(S16)。如果在故障诊断之后的检查过程中不存在喷射器70脱落并分离的故障状态，则可以诊断为再循环管线69或作为高负载吹扫管线的第二吹扫管线39异常的状态。
在图9中，示出燃料箱压力传感器21的信号值，特别是在正常状态和故障状态下燃料箱20中的压力值。如图所示，可以确认，在正常状态下，燃料箱20中的压力值急剧上升，在故障状态的情况下，燃料箱20中的压力变化ΔP相对较小。因此，当燃料箱20中的压力变化ΔP小于或等于预定阈值ΔPth时，可以判断为故障状态。
利用这种构造，在根据本公开的实施例的双吹扫系统中，喷射器70的内部结构被改进，使得在与喷射器70的出口部74连接的进气通道部52中形成与喷射器70的喷嘴部75的内部通道和出口部74的内部通道连通并具有大于喷嘴部75的出口的通道横截面面积的通道横截面面积的扩散器55，并使得作为燃料蒸发气体通过喷射器70的主体部71的吸入入口部73被吸入的空间的吸入部71a和喷嘴部75的出口设置在彼此相距预定距离以上的位置处。由此，可以诊断喷射器70的出口部74从进气通道部52脱落并分离的故障状态。
此外，在喷射器70从进气通道部52脱落并分离的故障状态下，即使向喷射器70供应作为驱动流体的压缩空气，在喷射器70处碳罐30中的燃料蒸发气体的吸入和向大气的排出也是不可能的。
尽管详细描述了本公开的实施例，但是本公开的范围不限于这些实施例，并且本领域技术人员利用由所附权利要求书限定的本公开的基本主题设计的各种修改和改进进一步落入本公开的范围内。
Claims (20)
1.一种用于车辆的双吹扫系统，所述双吹扫系统包括：
喷射器，包括：主体部；驱动入口部，连接到所述主体部的第一端部；吸入入口部，连接到所述主体部的第一侧；出口部，联接到发动机进气系统的进气通道部；以及喷嘴部，在所述主体部内部；以及
扩散器，设置在所述进气通道部中，所述扩散器与所述主体部和所述出口部的内部通道连通并具有大于所述喷嘴部的出口的通道横截面面积的通道横截面面积，
其中，所述喷射器通过所述驱动入口部供应驱动流体以使所述驱动流体流过所述驱动入口部，
响应于通过流过所述喷嘴部并移动的所述驱动流体在所述主体部中产生负压，所述吸入入口部从通过吹扫管线连接的碳罐吸入燃料蒸发气体，并且
在所述喷射器中流过所述喷嘴部的所述驱动流体和通过所述吸入入口部吸入的所述燃料蒸发气体从所述喷射器的出口部排出。
2.根据权利要求1所述的双吹扫系统，其中，
所述喷嘴部具有沿所述主体部的内侧从所述主体部的第一端部朝向所述主体部的第二端部延伸的管形状，并且
所述吸入入口部连接到设置在所述主体部的第一侧的吸入部。
3.根据权利要求2所述的双吹扫系统，其中，
所述主体部具有预定长度的管形状，
所述驱动入口部与所述喷嘴部的内部通道连通，并且
所述出口部连接到所述主体部的第二端部。
4.根据权利要求2所述的双吹扫系统，其中，
具有所述出口的所述喷嘴部的端部设置在连接到所述主体部的第二端部的所述出口部中。
5.根据权利要求2所述的双吹扫系统，其中，
所述喷嘴部具有所述喷嘴部的内部通道的横截面面积朝向所述喷嘴部的出口所位于的所述喷嘴部的端部逐渐减小的锥形形状。
6.根据权利要求1所述的双吹扫系统，其中，
所述进气通道部是由涡轮增压器的压缩机吸入的空气流过并位于所述压缩机的前端的吸入空气通道部分。
7.根据权利要求6所述的双吹扫系统，其中，
所述驱动入口部通过再循环管线连接到所述压缩机的后端的进气通道部，以使由所述涡轮增压器的压缩机压缩的空气供应到所述驱动入口部。
8.一种用于车辆的双吹扫系统，所述双吹扫系统包括：
喷射器，包括：主体部；驱动入口部，连接到所述主体部的第一端部；吸入入口部，连接到所述主体部的第一侧；出口部，联接到发动机进气系统的进气通道部，所述出口部在插入设置在所述进气通道部中的凹入的插入部中的状态下联接到所述进气通道部；以及喷嘴部，在所述主体部内部；以及
扩散器，设置在所述进气通道部中，所述扩散器与所述主体部和所述出口部的内部通道连通并具有大于所述喷嘴部的出口的通道横截面面积的通道横截面面积，
其中，所述喷射器通过所述驱动入口部供应驱动流体以使所述驱动流体流过所述驱动入口部；
响应于通过流过所述喷嘴部并移动的所述驱动流体在所述主体部中产生负压，所述吸入入口部从通过吹扫管线连接的碳罐吸入燃料蒸发气体，并且
在所述喷射器中流过所述喷嘴部的所述驱动流体和通过所述吸入入口部吸入的所述燃料蒸发气体从所述喷射器的出口部排出。
9.根据权利要求8所述的双吹扫系统，其中，
所述扩散器从所述插入部穿过所述进气通道部的壁，并且
所述扩散器的内部通道与所述进气通道部的内部连通。
10.根据权利要求9所述的双吹扫系统，其中，
所述扩散器包括通道横截面面积从连接到所述出口部的出口的所述扩散器的入口部分朝向所述扩散器的出口逐渐减小的部分。
11.一种提供用于车辆的双吹扫系统的方法，所述方法包括：
提供喷射器，其中，提供喷射器包括：
将驱动入口部连接到主体部的第一端部；
将吸入入口部连接到所述主体部的第一侧；
将出口部联接到进气通道部；以及
在所述主体部内部设置喷嘴部；
在所述进气通道部中设置扩散器，所述扩散器与所述主体部和所述出口部的内部通道连通并具有大于所述喷嘴部的出口的通道横截面面积的通道横截面面积；
使驱动流体流过所述驱动入口部；
响应于通过流过所述喷嘴部并移动的所述驱动流体在所述主体部中产生负压，通过所述吸入入口部从通过吹扫管线连接的碳罐吸入燃料蒸发气体；以及
排出流过所述喷嘴部的所述驱动流体和通过所述吸入入口部吸入的所述燃料蒸发气体。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述喷嘴部具有沿所述主体部的内侧从所述主体部的第一端部朝向所述主体部的第二端部延伸的管形状，并且
所述吸入入口部连接到设置在所述主体部的第一侧的吸入部。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，
所述主体部具有预定长度的管形状，
所述驱动入口部与所述喷嘴部的内部通道连通，并且
所述出口部连接到所述主体部的第二端部。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，
具有所述出口的所述喷嘴部的端部设置在连接到所述主体部的第二端部的所述出口部中。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，
所述喷嘴部具有所述喷嘴部的内部通道的横截面面积朝向所述喷嘴部的出口所位于的所述喷嘴部的端部逐渐减小的锥形形状。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述进气通道部是由涡轮增压器的压缩机吸入的空气流过并位于所述压缩机的前端的吸入空气通道部分。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，
所述驱动入口部通过再循环管线连接到所述压缩机的后端的进气通道部，以使由所述涡轮增压器的压缩机压缩的空气供应到所述驱动入口部。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述进气通道部包括凹入的插入部，并且
所述方法进一步包括：
将所述出口部插入所述插入部中以联接所述出口部和所述进气通道部。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，
所述扩散器从所述插入部穿过所述进气通道部的壁，并且
所述扩散器的内部通道与所述进气通道部的内部连通。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，
所述扩散器包括通道横截面面积从连接到所述出口部的出口的所述扩散器的入口部分朝向所述扩散器的出口逐渐减小的部分。
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