TWI275704B - Evaporation dissipated fuel gas leakage detection device - Google Patents

Description

Ϊ275704 九、聲明說明： [發明所屬之技術領域] 本發明係有關於一 漏檢測裝置。 種車輛用内燃機 之蒸散燃料氣 體洩 [先前技術] 於肉ίΓ文獻1 §己载之習知蒸散燃料氣體戌漏檢剩裝置係 =㈣之運轉中，在閉塞蒸散淨化系統之狀態，僅= 疋％Γ間攸燃料箱外部導入外部办5 、 、 ^ ^ e _ . 口 I1卫乳予以加壓後測量之 相内壓疋否達到設定值從而判定有㈣之構造。.，、、抖 亚且’通常為使茂漏診斷不受内燃機運轉條件變化 影響’而於空載運轉時、低速運轉時等穩定之運轉條件下 進打診斷’故為確保檢測精確度而必須延長測定時間，此 時，由於内燃機之運轉條件變化，故運轉中㈣診斷進行 到最後之次數變得極少。為解決該問題，專利文獻2記載 之洛散燃料氣體洩漏檢測裴置係發動機停止後，於閉塞蒸 散淨化系統之狀態，測景苑令口士 „ # ^ . … j里預疋日守間後之燃料本身蒸散引起 ，燃料相内壓之上升值後，與以從燃料位準儀求得之燃料 箱内之空氣容積及從箱内溫度感測器求得之燃料溫度為參 數之預先儲存之壓力上升值之判定值圖表之值進行比較， 判定為有洩漏之構造。 專利文獻1:日本特開20〇2_1951〇7(段落〇〇18至段落 0020、第 1 圖） 專利文獻2 :日本特開2〇〇3_56416(段落〇〇〇3、段落 0004、段落0034至段落0042、第1圖） 316912 5 1275704

，芎專利文獻1戶斤記載之習知蒸散燃料氣體洩漏檢測裝 置係使用僅預定時間導入外部氣體予以加壓後之箱體内壓 進行洩漏判定，故加壓手段之吸氣加壓能力之不均:會二 響洩漏判定，而容易使判定精確度下降。另外， A -一直沿用之將副室之燃料轉送至主室之噴射泵給辦料箱加 壓’其加壓需要至道sec’蒸散燃料氣體之汽漏檢測 時間變長，結果產生於時間較短之空載中不能進行茂漏檢 測之情形變多之問題。也有因不能考慮到由於燃料本身基 散引起之箱體内壓上升，而產生判定精確度下降之情形二 專利文獻2所記載之習知蒸散燃料氣體茂漏檢測 須預先準備儲存假定燃料箱内之空氣容積與燃料溫；之 :種組合之壓力上升值之料值圖表，需要大容量之ς ==另外，因壓力上升值之判定值僅由空氣容積盘 :、抖>皿度決疋，故因燃料中之低沸點成分之含 ^ 2判定精確度下降之情形。另外，因使用加物= u料之本身蒸散壓力進 ^ 長，並且由於口右乂心 内加堡’故檢測時間變 JL丑由於/、有在發動機停止中 有會致使檢測頻度降低之情形。 …欢測’故

[發明内容J 本發明係為解決上#网 -種檢測頻度高、且可創者’其目的在於提供 料氣體、m職M。 確度進㈣漏檢測之蒸散燃 本七明之热散燃料氣體洩 箱連接至内燃機之金 置“包含從燃料 …、政甲化糸統中，具備：可閉 316912 6 1275704 赛控制該蒸散淨化系統之閥門；向蒸散淨化系統導入外部 乳體予以加壓之加壓手段；檢測蒸散淨化系統之内壓之内 壓測量手段·，以及檢測上述燃料箱内之燃料容積之燃料容 •積檢測手段，將使用從加壓手段進行預定時間之送氣後， •於閉基洛散夺化糸統之狀態由内壓測量手段測量之加歷測 量值、從預先設定之蒸散淨化系統之容積減去由燃料容積 ㈣手：檢測之燃料容積而算出之空氣容積、以及預先設 疋之可谷终漏孔徑算出之子苜中η士 /么 1 判斷基㈣力而設定，基二=之減壓計算值作為 預定時間後由内壓測量手段系統狀態經過 判定基準壓力，判定為有;堅力測量值與上述 (發明之功效） 本發明之蒸散淨化系鉼、、由 壓德之俘拉r“、目丨曰 洩漏榀測中，因利用箱體加 呆㈣力測！值進㈣漏判定，故作為加壓 I射泵之吸氣加壓能力之不均料漏料不會產生夺塑， 月^•以較尚之檢測頻度實施高 P 3 計算式算出判定基準卜，因可從 種情形之判定基準壓力修正圖表， [實施方式] 战旱乂間早之糸統。 第1實施形態 η 測裝置之結構圖，第：圖散燃料氣體洩漏檢 門之開閉順序與燃料箱内壓之時間二閉塞控制閥 第1圖中’内之::h 316912 7 1275704 由壓力调節器（pressure 油由Μ料過〉慮器；3予以過渡， regulator^調節為一定壓力’通過燃料配管5供給至注入 器㈣eCt〇r)6,從注入器6向進氣歧管（lntake mamf〇ld)7 噴射，於未圖示之内燃機内燃燒。 於從燃料配管5分歧之壓力調節器4之排出口設置有 作為燃料箱i内之加壓手段之嘴射泵8。該噴射栗8與外 部亂體導人配管9之-端相連接，外部氣體導人配管9之 另-端經由外部氣體導人閥門1G與蒸散氣體配管u相連 ，1射泵8藉由汽油流⑽之吸虹（ventud)作用向燃料 箱1内吸入外部氣體。 瘵散氣體配管u之一端與設置於燃料箱丨上部之 〇RVR(0n-board Refueling Vap〇r Rec〇ve_ 門 連 接，另一端與金屬罐13相連接。蒸散氣體配管u將包含 2燃料箱1供給燃料時推出之汽油蒸汽之空氣送出至金屬 罐13，防止瘵散氣體從給油孔（未圖示）流出。另外， =12内勒置有浮標（flGat)，給油液㈣達滿油箱時浮 k上升而截斷通路，以防止燃料向蒸散氣體配管^产 =。〇跳截斷闕門14係設置於蒸散氣體配管U之外部L 氣to ΐτ入閥門1 〇之連接部與〇RVR間旧2之間。 一未被燃料箱1上部之汽油浸到之部位安裝有測量舞料 相1内與大氣之壓力差之箱體關感測器15、以及於車= 翻轉時等異常時關閉之翻轉閥門（副。咖。、^ 路閥門17與蒸散氣體配管11相連接，燃 "相 坠超過由2路閥門17設定之正壓開閥壓或負藍 316912 8 1275704 開閥聲時，與金屬罐13連通，將燃料箱i内之壓力納入設 定範圍。作爲2路閥門17之開閥壓在之一例，設定正壓側 為6kPa，負壓侧為一lkPa。另外，於燃料箱1之内部安裝 ^ 有檢測燃料容量之燃料位準儀18。 ‘ 於燃料箱1產生之燃料蒸散氣體由金屬罐13内部的活 性炭吸住，僅空氣從通氣閥門（veiU vaive)i9排出至大氣 中。因活性炭之吸附量不飽和，故與進氣岐管7相連接之 /尹化閥門20打開，由進氣岐管7内的負壓從通氣閥門19 •吸入外部氣體，使活性炭再生。 另外’外部氣體導入閥門10、OR VR截斷閥門14、通 氣閥門19、淨化閥門2〇、箱體内壓感測器15、及燃料位 準儀18與燃料喷射裝置之CPU相連接，CPU係進行各閥 門之開閉控制與箱體内壓感測器15及燃料位準儀Μ之檢 動作^ 構成之蒸散燃料氣體洩漏檢測裝置之洩漏檢測 序鱼祕2圖所表示瘵散淨化糸統閉塞控制閥門之開閉順 動;乍;;：：内壓之時間變化之圖表加以說明。於臟測 屬罐;3 = 常，態’淨化閥門2 〇為關閉狀態，但使金 19鱼〇RVR截;Γ再生時則處於打開狀態。另外，排出閥門 之蒸散氣體向金:\14為打開狀ί ’成為將燃料箱1内 10為關閉狀態，因噴射？广之狀悲：外部氣體導入閥門 不會上升。口貝射泵8不能吸入外部氣體故箱體内壓 、属I則動作係以箱體加壓—壓力保持之2步驟進 316912 9 1275704 行.。箱體加壓動作中，使淨化間 Ί/1 ^ g 尤尹化閩門2〇與ORVR截斷閥門 W為關閉狀態，使通氣閥門19 ,τ „ ^ _ ，、外部氣體導入閥門10為 打開狀恶。在该狀態’喷射泵8你 貝耵汞8处通氣閥門19經由金屬罐 13將外部氣體吸入燃料箱i内 加堡之上限值P0設定為不赶過21了進行箱體加壓。箱體 之r_… 為不起過2路間門17之正屢開閥屢 之靶圍（例如2.5kPa)，從而可防止 鉍叫问，< 2 九、、科相1内之空氣從翻 軏閥門16通過2路閥門17向蒸散氣 ..,^ 广 …、双巩肢配官11排放。燃料 相内之壓力係由箱體内壓感測器^ 加壓之上限值Ρ0·經過設定時 二過相體 =而進行下面之壓力保持動作。因不使賴料移送㈣ =而使用調整為空氣吸入加塵用之噴射泵，從而設定時 :’ 1可將箱體加壓到達上限值P0之時間設定為約1〇秒。 f射泵只要具有用1G秒加壓至2Gkpa之性能即可，例如： 將來自作為噴射泵之輸入側之燃料輸送系統（未圖示㈣剩 餘燃料之流量設定A 100升/h，吐出噴嘴之内經設定為 L3mm時，使吐出噴嘴位於凹部之排出口内徑為4.5mm至 6.5mm即可’可設定内部之驅動流噴嘴直徑與排出口直徑 之比約為1 : 3·5至1 : 5之範圍。 壓力保持動作係使外部氣體導入閥門為關閉狀 怨，亚使噴射泵8之外部氣體吸入停止後，關閉淨化閥門 20與通氣閥門，使從金屬罐13到燃料箱之蒸散淨化系 統處於密閉狀態。繼之，使0RVR截斷閥門14處於打開 狀怨’使燃料箱1之加壓空氣遍及蒸散氣體配管與金屬 罐13 °此時之箝體内壓因從P0減少至P1，故將該ρι作 316912 10 1275704 為用欢洩漏檢測之加壓測量 壓至壓力P〇之燃料 ，：p :射泵8加 氣塵之蒸散氣體配管i二；㈣加壓中，流入到為大 9等之内部空間，到達平=罐13、及外部氣體導入配管 將哕狀能粗姓 +衡狀態時之内部壓力為壓力P1。 、'^心保持至設定時間丁2後，再-欠測里#_)^/^、，& 為保㈣力測量值P2+、後再人測里相體⑽亚作 測量之設定時間(T2—T ::存。從加壓測量到保持壓力 1S. P. R 1Q ( T1)例如可設定為約1〇秒。最後，使 放：二厂與0魏截斷閥門14處於打開狀態，藉由開 壓使㈣檢測動作結束。上述之—連串茂漏 動作約需20秒結束。 、…接著說㈣漏檢測之判定方法。判定基準壓力係使用 以攸預先設定之蒸散淨化系統之容積減去由燃料位準儀 8東知之燃料令積异出之空氣容積v值、預先之可容 許茂漏孔徑d(假定茂漏部分之面積相當於直徑^之孔打 ?之面積)、加壓測量值ρι、及從加壓測量到保持壓力測 參里之δ又定日卞間（T2- T1)算出之減壓計算值pt。該減壓計算 值Pt可由下式表示。 [數2] 4

Pt--- π-d2 ~4Ύ 這裏，Ρ表示空氣密度，會受到溫度與氣壓之影響， 但於車輛之使用環境範圍内使用標準狀態（〇t，1〇13kMp) 下之值1·2931^/ιη3即可。另外，設置箱體内溫度感測器， 與箱體内壓感測器15之檢測值相組合進行空氣密度修正 316912 11 1275704 亦可。 Λ漏判定係將保持壓力測量值P2與判斷基準壓力進 行比較，保持壓力P2小於減麗計算值^時判定為有茂漏。 再者，將從加壓測量值P1減去保持壓力測量值？2之 .減壓量測量值（P1-P2)與加壓測量值P1之比（P1_P2)/P1，盥 從加壓測量值P1減去減壓計算值Pt之減壓量計算值 (Pl-Pt)與保持壓力測量值P1之比（ρι_ρ物才目比較，去 (P1-P2)/P1大於（P1_Pt)/P1時判定為有洩漏。 田 於第1實施形態之蒸散燃料氣體茂漏檢測裝置中 =體加壓後之保持壓力測量值進㈣漏判定，故作為加 之㈣泵8之吸氣加壓能力不均不會影響㈣ 二=降低判定精確度。另外，因可從計算式算出判 力，故與準備儲存預先假定之多種情形之 衫力修正圖表之情形相比’可提高檢測精確度， %滿足短時間與精雄度這兩個相反的性果 ==先假定之多種情形之判定基準厂堅丄： 為4::力ί容量之館存用記憶體。另外，因使用調整 檢測時間（20秒），故可縮短茂漏 了’1(2"乃，“檢測頻度。另外， 日寸進行茂漏檢測’可提高茂漏檢測頻度。·.·、械工載 第2實施形態 第2實施形態係於第2實施形 Γ因箱體内燃料本身蒸散w二= 以提高檢測精確度。第 办a的手 弟2戶、粑形恶之瘵散燃料氣體洩 316912 12 1275704 漏檢娜裝置之構成與說明第1實施形態之第1圖相同，故 $再贅述。第3圖係表示第2實施形態之蒸散淨化系統閉 基控制閥門之開閉順序與燃料箱内壓之時間變化之圖表， 使用该圖說明洩漏檢測動作。 . 洩漏檢測動作係以箱體加壓—壓力保持—箱體内壓開 放:密閉之4步驟進行。箱體加壓—壓力保持與第1實施 形悲相同，其後又追加箱體内壓開放—密閉之動作。箱體 内壓開放動作係從壓力保持狀態使通氣闕Η 19與 •截断閥門14處於打開狀態，開放箱體内壓。經過設定時間 T3後，箱體内壓降低至大氣壓，箱體内壓開放動作結束， 轉移至壓力再保持。 始、閉動作係淨化閥門2〇與外部氣體導入閥門1〇保持 關閉狀態，ORVR截斷閥門14保持打開狀態，使通氣闊門 19處於關閉狀態’俾使從金屬罐13到燃料箱1之蒸散淨 化系.，充處於饴閉狀恕。保持該狀態到設定時間後，測 籲量箱體内壓並作為燃料本身蒸散壓力測量值P3予以儲 存。用於燃料本身蒸散壓力測量之密閉時間可設定為盘用 於保持壓力測量之壓力保持時間(T2—T1)相同。最後，將 通氣閥門19與0讀截斷閥門14打開，開放箱體内壓， 從而❹漏檢測動作結束。上述之一連串沒漏檢測動作約 需30秒結束。 /下面料漏檢測之判定方法加以說明。岁j定基準壓力 係使用第1實施形態說明之減虔計算值pt。判定係將從箱 體内加壓後之保持壓力測量值ρ2減去燃料本身蒸散壓力 316912 13 1275704 出之保持壓力修正值(P2，判斷基準壓 判定為有茂漏。 值（P2⑼小於減壓計算值η時 Ρ3)之再加壓測量值P1料保持壓力修正值（Ρ2 — 3之咸修正值{ρι—阶3)}與加_量值”之比 i咸二：P3+)}iP1 ’與從加_量值P1減去減娜值Η rUL 值（P1七）與保持麼力測量m之比 定為有n {1 (⑽胸大物-寧…判 ，丄=:態之蒸散燃料氣體㈣測裝置係因將箱 二=:量值用燃料本身蒸散壓力測量值予 漏判定’故因燃料溫度、燃料箱内之空氣 之低沸點成分之含量等之影響而變化之燃料 身π放£力之不均不會影響嫂漏判定，可提 度。與準備儲存預先假定之多種情 广月 圖表之情形相比，可提高檢測:::之:有身== “兩個相反的性質之作用效果。^ = 加壓後進行燃料本 引起之燃料本身二自嘴射泵8之噴射流 、欣曰加。P刀之影響之本身蒗散之佟t， 可提高茂漏檢測之精確度。另外， 二政之L正 與本身蒸散壓力測量時間(T4 _ τ相二：(T2 - Tl) i今叮一姓—一 h又马相寻（約為10秒）， 2南精確度地補正隨時間增加之本身蒸散引起之影塑， 同％不必進行兩測量時間不同引起之修正，運算簡單。曰 316912 14 1275704 第，3 f施形態 ”實施形態係省略第2實施形態之茂漏檢測方法中 之伴Ik燃料本身蒸散麼力測量之箱體内麗開放動作，以縮 =:!間者。第3實施形態之蒸散燃料氣體義測裝 f之構成與說明第1實施形態之第！圖相同，故不再費述。 ^圖係表示本發明第3實施形態之蒸散淨化㈣閉塞控 制閥門之開閉順序與燃料箱内廢之時間變化之圖表，使用 該圖說明洩漏檢測動作。 茂漏檢測動作係以密閉—箱體加墨—愿力保持之3步 驟進行。後半段之箱體加歷—藍力保持係與第i實施形;' 相同’其别又追加密閉動作。最初之密閉動作係從茂漏檢 測開始前之狀態關閉淨化閥門2G與通氣閥門19,使從金 屬到燃料箱！之蒸散淨化系統處於密閉狀態。保持該 狀恶到設定時間T0後’測量箱體内墨並作為燃料本身蒸 政壓力測里值P3丨以儲存。用於燃料本身蒸散壓力測量 之密閉時間（T0-T3)可設定為與用於保持壓測量之壓力保 =時間（T2-T1)相同。然後’使淨化閥門2〇保持關閉狀 態’打開通氣閥Η 19’關閉0RVR截斷閥門14，打開外 4氣V入閥門10 ’轉移至箱體加壓動作。以後之動作係 與弟1貫施形態相同。 β茂漏檢測之判定方法與第2實施形態相同。判定基準 壓力係使用第1實施形態說明之減壓計算值Pt。判定係將 k如彳寸壓力測置值P2減去燃料本身蒸散壓力測量值P3算 出之保持壓力修正值（P2〜p3)與判斷基準壓力進行比較， 316912 15 1275704 保持壓力修正值（P2— P3)小於減壓計算值Ρί時判定為有洩 漏0 再者，將從加壓測量值Ρ1減去保持壓力修正值（Ρ2 — Ρ3)之減壓量修正值—(Ρ2-Ρ3)}與加壓測量值ρι之比 {PI ’與從加麼測量值Pi減去減屡計算值pt 之減壓量計算值（Pl-Pt)與保持壓力測量值P1之比 (Pl-Pt)/Pi 相比較，{Ρ1_(Ρ2_ρ3)}/ρι 大於（pi pt)/pi 時判 定為有洩漏。 、第3實施形態之蒸散燃料氣體洩漏檢測裝置係在洩漏 仏=動作之最初進行燃料本身蒸散壓力測量，故沒有必要 =前進行箱體内壓開放動作，僅該部分便可縮㈣漏檢測 [圖式簡單說明] 1貫施形態之蒸散燃料氣體洩漏檢 第1圖係本發明第 測裝置之結構圖。

闕門示第1實施形態之蒸散淨化系統閉塞控制 門門之開閉順序與燃料箱内壓之時間變化之圖表。 表示第2實施形態之蒸散淨化系統閉塞 門ΐ開閉順序與燃料箱内壓之時間變化之圖表。 第4圖係表示第3每 二匕 闕門蒸散淨化线閉塞控制 [主相内壓之時間變化之圖表。 L ^兀件符號說明] 燃料泵 壓力調節器 燃料箱 燃料過濾器 316912 16 1275704 5 燃料配管 6 7 進氣歧管 8 9 外部氣體導入配管 10 11 蒸散氣體配管 12 13 金屬罐 14 15 箱體内壓感測器 16 17 2路閥門 18 19 通氣閥門 20 注入器 噴射泵 外部氣體導入閥門 ORVR閥門 ORVR截斷閥門 翻轉閥門 燃料位準儀 淨化閥門 17 316912

Claims (1)

1275704 十、申請專利範圍： 1. -種蒸散燃料氣體演漏檢測裝£，其特徵為··於包含 燃料箱連接至内燃機之金屬罐之蒸散淨化系統中，二 ，備.y閉塞控制前述蒸散淨化系統之閥門；向前述蒸散 導，外部氣體並予以加壓之加壓手段;檢測前 处瘵放乎化系統之内壓之内壓測量手段；以及 檢測前述燃料箱内之燃料容積之燃料容積檢 fJL 9 5用從前述加射段進行預定時間之送,氣後，於 療政淨化系統之狀態由前述内墨測量手段測量之 預先設定之前述蒸散淨化系統之容積減 月j处·..、料谷積檢測手段檢測之燃料容積算出之* =二及預先設定之可容許浅漏孔徑算出之： 後之減壓計算值作為判斷基準壓設定， 了間 ί於從閉塞前述蒸散淨化系統狀態經過預定時門 後之前述内塵測量手段測量之保持慶力測量值盥卞j 判定基準壓力，判定為有洩漏。 ’、剛心 2.利範圍第1項之蒸散燃料氣體茂漏檢測農置， 其中’使㈣蒸散淨化系統與外部氣體連通，到 =二：_蒸散淨化系統之狀態經過= 值予以儲存； 卿本身•散壓力測量 β.當^Ϊ保持壓力測量值料前述燃料本身蒸散 屋力測里值异出之保持壓力修正值低於前述判定基： 316912 18 1275704 ’壓力時，判定為有洩漏。 3. ^申請專利範圍第2項之蒸散燃料氣體茂漏檢測裝置， ^财請專利範圍第1項之保持壓力測量值之從閉塞 条月文淨化乐統之狀離妳禍之早百 -利蘇門笛9 S二 疋時間，與為測量申請專 , A 、之身瘵散壓力測量值之從閉塞蒸散淨化 系統之狀態經過之預定時間為相等。 :月土利軌圍第3項之条散燃料氣體洩漏檢測裝置， 八中’耵述預定時間為1〇秒以下。 5. 圍第2項之蒸散燃料氣體編測裝置， 後異/請專利範圍第2項之本身蒸散壓力測量值 後，再舁出申請專利範圍第〗項之里值 6. 如申請專利範圍第i項或第、二、二：’里值。 測裝置，1中，加芦丰^_兔、⑨政燃料氣體茂漏檢 壓到2.GkP、a之嘴射^ W 1〇秒時間從大氣塵加 7' ^ 之從閉夷二”糊㈣1項之保持壓力測量值 閉基㈣料純之狀態㈣ 燃機之空載運轉中。 之預疋日守間係於内 8·Γ中請t利範圍第1項之蒸散燃料氣體茂漏檢測裝置， 牯，判定為有洩漏。 m力 9. Π請，Γ範圍第1項之蒸敎燃料氣體茂漏檢測聚置， 真式求：:之預定時間後之減壓計算值係藉由下面之計 316912 19 1275704 J數、η

這裏，Pt表示減壓計算值，P1表示加壓測量值， &表示保持壓力測量值，d表示洩漏孔徑，v表示空氣 士積T2~ τι表示從加壓測量到保持壓力測量之設定 盼間’ ρ表示空氣密度。 10.如申請專利範圍* 1項之蒸散燃料氣體洩漏檢測裝 置，其中，將從加壓測量值pj減去保持壓力測量值ρ2 之減壓量測量值（Ρ1-Ρ2)與加壓測量值pi之比 (Ρ1-Ρ2)/Ρ1，與從加壓測量值pi減去減壓計算值pt之 減壓計异值（Pl-Pt)與保持壓力測量值pi之比 (Pl-Pt)/Pl 相比較，當（P1-P2)/P1 大於（Pl-Pt)/Pl 時判定 為有Ά漏。

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