CN1181809A - 燃油蒸气泄漏检测系统 - Google Patents

Abstract

微分流量测量一个系统的各流路部分,用于检测一个挥发性逸出控制系统的泄漏。串联流路包括一个测量给受测试的系统加正压的叶轮泵总输出流量的第一流量传感器,一个位于第一流量传感器的下游流路部分的第二流量传感器,以及第二流量传感器下游的一个校准过的节流孔。一个连到接受泄漏测试的挥发性逸出空腔的分支回路,以T形接入上述第一流量传感器和第二流量传感器之间的串联流路。一个微分放大器接收各传感器的信号。一旦压力被加到预定的值,所测得流量中的任何差别都被这个微分放大器输出以指示泄漏,其数量与所测流量差相关。

Description

燃油蒸气泄漏检测系统

相关申请参考

在某些方面，这是对发明者以前的题为“燃油蒸气泄漏检测系统”、序号为08/205983的申请的改进，此申请于1994年3月4号提交，现在为U.S.Patent No.5390645，于1995年2月21日授予。

发明领域

本发明涉及一种车载系统，用于检测从机动车辆的一个挥发性逸出控制系统中的燃油蒸气泄漏。

发明背景和概述

所参照的专利申请公开了一种采用微分流量测量原理的泄漏检测系统，用于在泄漏测试中检测从机动车辆的挥发性逸出控制系统中的燃油蒸气泄漏，该测试涉及关闭罐放泄电磁(CPS)阀，接着向相对于发动机而言位于CPS阀上游的挥发性逸出系统部分加正压。那种泄漏检测系统的一个明显的优点，在于它没有以前未采用微分流量测量原理的系统复杂，因此更加经济可靠。

尽管本发明也采用微分流量测量原理，但却是以新颖独特的方法来实现的，该方法不太受某些变量如环境温度、压力、发动机歧管真空或供电电压的影响。因此，一个体现本发明的原理的泄漏检测系统具有提高精度和避免可能随这些变量的数量而增长的错误读数的能力。特别是，该发明的泄漏检测系统能够通过比较泄漏的流量和已知的、校准过的参考泄漏，来消除三个外来参数的影响。本发明的泄漏检测系统还消除了以前的非微分流量测量系统中为检测压力损失所用的比较昂贵的压力传感器这种需要。还有，它不需要以前这种系统中所用的罐放泄阀。

本发明的另一方面涉及泄漏检测系统的有关元件与燃油蒸气收集罐的物理集成。这个方面提供了更大的空间经济性(如更紧凑)，使得当组成的罐/系统被安装在机动车辆上时，只需占用较小的空间。这种空间的节省对许多汽车制造商来说特别重要，制造商们必须制造出符合适用的挥发性逸出法规和适用的燃油经济性法规的汽车。这种集成所具有的又一个优点，在于在汽车装配厂需要的零件连接更少了，这在提供了节省安装费用的机会的同时又提供了提高安装可靠性的机会。

本发明的又一个优点，在于燃油蒸气泄漏检测的测试可以在发动机运行或不运行的时候进行。

与另外的特征一起，前面所说的本发明的优点和好处，将可以从随后配有附图的叙述和权利要求中看出来。这些图公开了根据现在考虑实施本发明的最佳模式的本发明的当前优选实施方案。

附图简述

图1是一个体现本发明的原理的燃油蒸气泄漏检测系统的示意图。

优选实施方案的叙述

图1表示本发明的原理用于机动车辆的一个实例应用，车辆由电子发动机控制装置12控制的内燃机10提供动力。该车辆包括储存挥发性燃料如汽油的油箱14，汽油在发动机的燃烧室的空腔中被气化并燃烧。

相关的挥发性逸出控制系统以标号16总地来指示，包括：通常的带有入口18i和出口18o的罐放泄电磁(CPS)阀18；带有油箱口20t、排气口20v和放泄口20p的蒸气收集罐(有时叫做碳罐)20。

这个体现本发明原理的泄漏检测系统一般在22表示，包括压力源24，表现为在测试过程中能够给收测试的挥发性泄漏空腔加压的设备(优先为电动的，但也可由机械输入来驱动)，并且，在不工作时，提供通向大气的罐排气口通道。这样一种设备24的例子，是一个电动机驱动的、具有入口24i和出口24o的叶轮泵。

泄漏检测系统22还包括以第一流量传感器26、第二流量传感器28和一个校准过的节流孔30为顺序的一个串联流路。流量传感器26、28与微分放大器32一起，形成一个微分流量传感器，以测量流过各流量传感器的流量的差。一个可以用于每个流量传感器的示例器件是热敏电阻，这两个热敏电阻被接在与微分放大器32的各输入端32a、32b相连的电路中。放大器32起着取经过各个流量测量计的两个流量之间差的作用，并在其输出端32c提供指示流量差的输出信号。这个输出信号被传递给发动机控制装置12，控制装置是一个普通的处理器，除被编程用来控制包括其它可能类型的分析测试的其它发动机功能外，还进行泄漏检测的测试。

罐的油箱口20t通过管路34与油箱14的顶部空腔相连；放泄口20p通过管路36与CPS阀18的入口18i相连；排气口20v则通过管路38与泄漏检测系统22相连，管路38在两个流量传感器之间的某个位置，形成一个T形进入上述串联流路的支回路。CPS18的出口18o与发动机10工作时所产生的进气歧管真空相连。

在没有进行泄漏检测时，CPS阀18由发动机控制装置12操纵，周期性地将储存在罐20中的蒸气放泄到发动机中。这种放泄的精确安排由车辆制造商的要求所控制。

在对挥发性逸出控制系统进行泄漏检测的测试时，CPS阀18被控制装置12操纵关闭，压力源24工作，开始将外面的空气经过过滤器40吸进来，并开始向包括油箱14、管路34、罐20、管路38和一直到关闭的CPS阀的管路36的挥发性逸出空腔部分加压。自然，车辆油箱的加油盖必须位于靠近油箱加油管的位置。

由两个传感器26、28和校准过的节流孔30的串联流路，将从压力源24来的全部或部分流量经过过滤器40导流回大气。一旦压力源24工作了足够长的时间，在受测试的挥发性逸出空腔中所建立的压力相对于大气有一预定的正压力，如上所述，一个没有泄漏的挥发性逸出空腔将不会在支管路38中产生流量，而所有来自设备24的流量将会流经由两个流量传感器和校准过的节流孔组成的串联流路。在这种情况下，相同的信号将被输入到微分放大器32，放大器将给出一个指示没有泄漏的信号，以记录在控制装置12的存储器中。

另一方面，一旦压力源24工作了足够长时间，在受测试的挥发性逸出空腔中所建立的压力相对于大气有一预定的正压力，如果在所规定的挥发性逸出空腔中有泄漏的话，那么设备24外的部分流量在通过传感器26后将会流经分支管路38，余下的部分则流过传感器28和节流孔30。现在，由于经过传感器28和节流孔30的流量将小于流经传感器26的流量，输入信号的差将被微分放大器32检测出来，相应的泄漏信号将被发送给控制装置12，以记录在其存储器中。如果这个信号大于预定的值，就表明存在不合格的泄漏；较小的信号则表明不存在不合格的泄漏。

图1中包围泄漏检测系统22的折线用来表示其范围内的各种元件能够形成可以直接安装在罐20顶部的组件。元件的这种物理集成，使罐/泄漏检测系统更紧凑，在汽车装配厂中所需要的元件连接更少，这在提供了节省安装费用的机会的同时，又提供了提高安装可靠性的机会。

尽管已经描绘和叙述了本发明目前的优选实施方案，应当知道的是，本发明的原理可以在随后的权利要求的范围内以其它相当的方法来实施。

Claims (11)

1、一种在发动机提供动力的机动车辆的挥发性逸出控制系统中，一个用于储存在发动机燃烧室的空腔中燃烧的挥发性燃油的油箱，与一个收集从油箱挥发出来的燃油的燃油蒸气收集罐和一个周期性地工作以向发动机泄放收集的蒸气的罐放泄阀一起工作，泄漏检测系统则与挥发性逸出控制系统一起工作，以检测相对于发动机而言位于罐放泄阀入口上游的挥发性逸出控制系统部分的泄漏，对这个泄漏检测系统进行了改进，该系统包括：

带有一个进口和一个出口的加压设备，从进口处可得到气体介质源用上述加压设备进行加压，在出口处可得到加过正压的介质，以便输送到挥发性逸出控制系统部分；

一个从上述加压设备的出口向后到气体介质源的串联流路，该串联流路包括测量加压设备出口的总流量的第一流量传感器，用于测量流经第一流量传感器下游的串联流路部分的流量的第二流量传感器，一个校准过的节流孔装置也位于第一流量传感器下游的这部分串联流路中。

一个分支流路，从位于第一流量传感器和第二流量传感器之间的串联流路中某处的串联流路分支到上述挥发性逸出控制系统部分；

以及，测量第一流量传感器和第二流量传感器所测流量之间的差值的装置。

2、根据权利要求1的改进，其中加压装置包括一个电动的叶轮泵。

3、根据权利要求2的改进，其中电动叶轮泵被安装在罐上。

4、根据权利要求2的改进，其中电动叶轮泵在不工作时，提供了一个从挥发性逸出控制系统到气体介质源的通道。

5、根据权利要求2的改进，其中电动叶轮泵在不工作时，提供了一个从第一流量传感器到气体介质源的通道。

6、根据权利要求5的改进包括一个过滤器，通过它，电动叶轮泵在不工作时，利用第一流量传感器，提供了一个从挥发性逸出控制系统到气体介质源的通道。

7、根据权利要求6的改进，其中气体介质源是空气。

8、根据权利要求1的改进包括一个过滤器，通过它，加压装置在不工作时，提供了一个从挥发性逸出控制系统到气体介质源的通道。

9、根据权利要求1的改进，其中测量第一流量传感器和第二流量传感器所测流量之间的差值的装置包括一个微分放大器。

10、在一个由发动机提供动力的机动车辆的挥发性逸出控制系统中，其中储存用于在发动机燃烧室的空腔中燃烧的挥发性油的油箱，与收集来自油箱的挥发油的燃油蒸气收集装置和罐放泄阀一起工作，罐放泄阀周期性地工作以便将收集的蒸气从罐中放泄到发动机中去，泄漏检测系统则与挥发性逸出控制系统一起工作，以便检测相对于发动机而言处于罐放泄阀入口上游的那部分挥发性逸出控制系统的泄漏，对该泄漏检测系统的改进包括：

在挥发性逸出控制系统的上述部分中产生一定压力以使泄漏测试能够进行的装置；

在暴露于公共压力的装置的入口和出口之间延伸的串联流路，该串联流路包括测量其中一个口的总流量的第一流量传感器，用于测量流经第一流量传感器下游的串联流路部分的流量的第二流量传感器，以及一个校准过的节流孔装置，也位于第一流量传感器下游的这部分串联流路中；

一个分支流路，从位于第一流量传感器和第二流量传感器之间的串联流路中某处的串联流路分支到挥发性逸出控制系统部分；

以及，测量第一流量传感器和第二流量传感器所测流量之间的差值的装置。

11、根据权利要求10的改进，其中在挥发性逸出控制系统中的上述部分中产生一定压力以便使泄漏测试能够进行的装置包括一个泵，以在挥发性逸出控制系统的上述部分中产生正压力。