專利名稱：燃油蒸氣泄漏檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車載系統(tǒng)，用于檢測從機(jī)動車輛的一個揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)中的燃油蒸氣泄漏。
背景技術(shù)：
和概述所參照的專利申請公開了一種采用微分流量測量原理的泄漏檢測系統(tǒng)，用于在泄漏測試中檢測從機(jī)動車輛的揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)中的燃油蒸氣泄漏，該測試涉及關(guān)閉罐放泄電磁(CPS)閥，接著向相對于發(fā)動機(jī)而言位于CPS閥上游的揮發(fā)性逸出系統(tǒng)部分加正壓。那種泄漏檢測系統(tǒng)的一個明顯的優(yōu)點，在于它沒有以前未采用微分流量測量原理的系統(tǒng)復(fù)雜，因此更加經(jīng)濟(jì)可靠。
盡管本發(fā)明也采用微分流量測量原理，但卻是以新穎獨特的方法來實現(xiàn)的，該方法不太受某些變量如環(huán)境溫度、壓力、發(fā)動機(jī)歧管真空或供電電壓的影響。因此，一個體現(xiàn)本發(fā)明的原理的泄漏檢測系統(tǒng)具有提高精度和避免可能隨這些變量的數(shù)量而增長的錯誤讀數(shù)的能力。特別是，該發(fā)明的泄漏檢測系統(tǒng)能夠通過比較泄漏的流量和已知的、校準(zhǔn)過的參考泄漏，來消除三個外來參數(shù)的影響。本發(fā)明的泄漏檢測系統(tǒng)還消除了以前的非微分流量測量系統(tǒng)中為檢測壓力損失所用的比較昂貴的壓力傳感器這種需要。還有，它不需要以前這種系統(tǒng)中所用的罐放泄閥。
本發(fā)明的另一方面涉及泄漏檢測系統(tǒng)的有關(guān)元件與燃油蒸氣收集罐的物理集成。這個方面提供了更大的空間經(jīng)濟(jì)性(如更緊湊)，使得當(dāng)組成的罐/系統(tǒng)被安裝在機(jī)動車輛上時，只需占用較小的空間。這種空間的節(jié)省對許多汽車制造商來說特別重要，制造商們必須制造出符合適用的揮發(fā)性逸出法規(guī)和適用的燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)的汽車。這種集成所具有的又一個優(yōu)點，在于在汽車裝配廠需要的零件連接更少了，這在提供了節(jié)省安裝費(fèi)用的機(jī)會的同時又提供了提高安裝可靠性的機(jī)會。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點，在于燃油蒸氣泄漏檢測的測試可以在發(fā)動機(jī)運(yùn)行或不運(yùn)行的時候進(jìn)行。
與另外的特征一起，前面所說的本發(fā)明的優(yōu)點和好處，將可以從隨后配有附圖的敘述和權(quán)利要求中看出來。這些圖公開了根據(jù)現(xiàn)在考慮實施本發(fā)明的最佳模式的本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實施方案。
附圖簡述

圖1是一個體現(xiàn)本發(fā)明的原理的燃油蒸氣泄漏檢測系統(tǒng)的示意圖。
優(yōu)選實施方案的敘述圖1表示本發(fā)明的原理用于機(jī)動車輛的一個實例應(yīng)用，車輛由電子發(fā)動機(jī)控制裝置12控制的內(nèi)燃機(jī)10提供動力。該車輛包括儲存揮發(fā)性燃料如汽油的油箱14，汽油在發(fā)動機(jī)的燃燒室的空腔中被氣化并燃燒。
相關(guān)的揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)以標(biāo)號16總地來指示，包括通常的帶有入口18i和出口18o的罐放泄電磁(CPS)閥18；帶有油箱口20t、排氣口20v和放泄口20p的蒸氣收集罐(有時叫做碳罐)20。
這個體現(xiàn)本發(fā)明原理的泄漏檢測系統(tǒng)一般在22表示，包括壓力源24，表現(xiàn)為在測試過程中能夠給收測試的揮發(fā)性泄漏空腔加壓的設(shè)備(優(yōu)先為電動的，但也可由機(jī)械輸入來驅(qū)動)，并且，在不工作時，提供通向大氣的罐排氣口通道。這樣一種設(shè)備24的例子，是一個電動機(jī)驅(qū)動的、具有入口24i和出口24o的葉輪泵。
泄漏檢測系統(tǒng)22還包括以第一流量傳感器26、第二流量傳感器28和一個校準(zhǔn)過的節(jié)流孔30為順序的一個串聯(lián)流路。流量傳感器26、28與微分放大器32一起，形成一個微分流量傳感器，以測量流過各流量傳感器的流量的差。一個可以用于每個流量傳感器的示例器件是熱敏電阻，這兩個熱敏電阻被接在與微分放大器32的各輸入端32a、32b相連的電路中。放大器32起著取經(jīng)過各個流量測量計的兩個流量之間差的作用，并在其輸出端32c提供指示流量差的輸出信號。這個輸出信號被傳遞給發(fā)動機(jī)控制裝置12，控制裝置是一個普通的處理器，除被編程用來控制包括其它可能類型的分析測試的其它發(fā)動機(jī)功能外，還進(jìn)行泄漏檢測的測試。
罐的油箱口20t通過管路34與油箱14的頂部空腔相連；放泄口20p通過管路36與CPS閥18的入口18i相連；排氣口20v則通過管路38與泄漏檢測系統(tǒng)22相連，管路38在兩個流量傳感器之間的某個位置，形成一個T形進(jìn)入上述串聯(lián)流路的支回路。CPS18的出口18o與發(fā)動機(jī)10工作時所產(chǎn)生的進(jìn)氣歧管真空相連。
在沒有進(jìn)行泄漏檢測時，CPS閥18由發(fā)動機(jī)控制裝置12操縱，周期性地將儲存在罐20中的蒸氣放泄到發(fā)動機(jī)中。這種放泄的精確安排由車輛制造商的要求所控制。
在對揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)進(jìn)行泄漏檢測的測試時，CPS閥18被控制裝置12操縱關(guān)閉，壓力源24工作，開始將外面的空氣經(jīng)過過濾器40吸進(jìn)來，并開始向包括油箱14、管路34、罐20、管路38和一直到關(guān)閉的CPS閥的管路36的揮發(fā)性逸出空腔部分加壓。自然，車輛油箱的加油蓋必須位于靠近油箱加油管的位置。
由兩個傳感器26、28和校準(zhǔn)過的節(jié)流孔30的串聯(lián)流路，將從壓力源24來的全部或部分流量經(jīng)過過濾器40導(dǎo)流回大氣。一旦壓力源24工作了足夠長的時間，在受測試的揮發(fā)性逸出空腔中所建立的壓力相對于大氣有一預(yù)定的正壓力，如上所述，一個沒有泄漏的揮發(fā)性逸出空腔將不會在支管路38中產(chǎn)生流量，而所有來自設(shè)備24的流量將會流經(jīng)由兩個流量傳感器和校準(zhǔn)過的節(jié)流孔組成的串聯(lián)流路。在這種情況下，相同的信號將被輸入到微分放大器32，放大器將給出一個指示沒有泄漏的信號，以記錄在控制裝置12的存儲器中。
另一方面，一旦壓力源24工作了足夠長時間，在受測試的揮發(fā)性逸出空腔中所建立的壓力相對于大氣有一預(yù)定的正壓力，如果在所規(guī)定的揮發(fā)性逸出空腔中有泄漏的話，那么設(shè)備24外的部分流量在通過傳感器26后將會流經(jīng)分支管路38，余下的部分則流過傳感器28和節(jié)流孔30?，F(xiàn)在，由于經(jīng)過傳感器28和節(jié)流孔30的流量將小于流經(jīng)傳感器26的流量，輸入信號的差將被微分放大器32檢測出來，相應(yīng)的泄漏信號將被發(fā)送給控制裝置12，以記錄在其存儲器中。如果這個信號大于預(yù)定的值，就表明存在不合格的泄漏；較小的信號則表明不存在不合格的泄漏。
圖1中包圍泄漏檢測系統(tǒng)22的折線用來表示其范圍內(nèi)的各種元件能夠形成可以直接安裝在罐20頂部的組件。元件的這種物理集成，使罐/泄漏檢測系統(tǒng)更緊湊，在汽車裝配廠中所需要的元件連接更少，這在提供了節(jié)省安裝費(fèi)用的機(jī)會的同時，又提供了提高安裝可靠性的機(jī)會。
盡管已經(jīng)描繪和敘述了本發(fā)明目前的優(yōu)選實施方案，應(yīng)當(dāng)知道的是，本發(fā)明的原理可以在隨后的權(quán)利要求的范圍內(nèi)以其它相當(dāng)?shù)姆椒▉韺嵤?br> 權(quán)利要求
1.一種在發(fā)動機(jī)提供動力的機(jī)動車輛的揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)中，一個用于儲存在發(fā)動機(jī)燃燒室的空腔中燃燒的揮發(fā)性燃油的油箱，與一個收集從油箱揮發(fā)出來的燃油的燃油蒸氣收集罐和一個周期性地工作以向發(fā)動機(jī)泄放收集的蒸氣的罐放泄閥一起工作，泄漏檢測系統(tǒng)則與揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)一起工作，以檢測相對于發(fā)動機(jī)而言位于罐放泄閥入口上游的揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)部分的泄漏，對這個泄漏檢測系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，該系統(tǒng)包括帶有一個進(jìn)口和一個出口的加壓設(shè)備，從進(jìn)口處可得到氣體介質(zhì)源用上述加壓設(shè)備進(jìn)行加壓，在出口處可得到加過正壓的介質(zhì)，以便輸送到揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)部分；一個從上述加壓設(shè)備的出口向后到氣體介質(zhì)源的串聯(lián)流路，該串聯(lián)流路包括測量加壓設(shè)備出口的總流量的第一流量傳感器，用于測量流經(jīng)第一流量傳感器下游的串聯(lián)流路部分的流量的第二流量傳感器，一個校準(zhǔn)過的節(jié)流孔裝置也位于第一流量傳感器下游的這部分串聯(lián)流路中。一個分支流路，從位于第一流量傳感器和第二流量傳感器之間的串聯(lián)流路中某處的串聯(lián)流路分支到上述揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)部分；以及，測量第一流量傳感器和第二流量傳感器所測流量之間的差值的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的改進(jìn)，其中加壓裝置包括一個電動的葉輪泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的改進(jìn)，其中電動葉輪泵被安裝在罐上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的改進(jìn)，其中電動葉輪泵在不工作時，提供了一個從揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)到氣體介質(zhì)源的通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的改進(jìn)，其中電動葉輪泵在不工作時，提供了一個從第一流量傳感器到氣體介質(zhì)源的通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的改進(jìn)包括一個過濾器，通過它，電動葉輪泵在不工作時，利用第一流量傳感器，提供了一個從揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)到氣體介質(zhì)源的通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的改進(jìn)，其中氣體介質(zhì)源是空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的改進(jìn)包括一個過濾器，通過它，加壓裝置在不工作時，提供了一個從揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)到氣體介質(zhì)源的通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的改進(jìn)，其中測量第一流量傳感器和第二流量傳感器所測流量之間的差值的裝置包括一個微分放大器。
10.在一個由發(fā)動機(jī)提供動力的機(jī)動車輛的揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)中，其中儲存用于在發(fā)動機(jī)燃燒室的空腔中燃燒的揮發(fā)性油的油箱，與收集來自油箱的揮發(fā)油的燃油蒸氣收集裝置和罐放泄閥一起工作，罐放泄閥周期性地工作以便將收集的蒸氣從罐中放泄到發(fā)動機(jī)中去，泄漏檢測系統(tǒng)則與揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)一起工作，以便檢測相對于發(fā)動機(jī)而言處于罐放泄閥入口上游的那部分揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)的泄漏，對該泄漏檢測系統(tǒng)的改進(jìn)包括在揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)的上述部分中產(chǎn)生一定壓力以使泄漏測試能夠進(jìn)行的裝置；在暴露于公共壓力的裝置的入口和出口之間延伸的串聯(lián)流路，該串聯(lián)流路包括測量其中一個口的總流量的第一流量傳感器，用于測量流經(jīng)第一流量傳感器下游的串聯(lián)流路部分的流量的第二流量傳感器，以及一個校準(zhǔn)過的節(jié)流孔裝置，也位于第一流量傳感器下游的這部分串聯(lián)流路中；一個分支流路，從位于第一流量傳感器和第二流量傳感器之間的串聯(lián)流路中某處的串聯(lián)流路分支到揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)部分；以及，測量第一流量傳感器和第二流量傳感器所測流量之間的差值的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的改進(jìn)，其中在揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)中的上述部分中產(chǎn)生一定壓力以便使泄漏測試能夠進(jìn)行的裝置包括一個泵，以在揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)的上述部分中產(chǎn)生正壓力。
全文摘要
微分流量測量一個系統(tǒng)的各流路部分,用于檢測一個揮發(fā)性逸出控制系統(tǒng)的泄漏。串聯(lián)流路包括一個測量給受測試的系統(tǒng)加正壓的葉輪泵總輸出流量的第一流量傳感器,一個位于第一流量傳感器的下游流路部分的第二流量傳感器,以及第二流量傳感器下游的一個校準(zhǔn)過的節(jié)流孔。一個連到接受泄漏測試的揮發(fā)性逸出空腔的分支回路,以T形接入上述第一流量傳感器和第二流量傳感器之間的串聯(lián)流路。一個微分放大器接收各傳感器的信號。一旦壓力被加到預(yù)定的值,所測得流量中的任何差別都被這個微分放大器輸出以指示泄漏,其數(shù)量與所測流量差相關(guān)。
文檔編號F02M25/08GK1181809SQ96193297
公開日1998年5月13日 申請日期1996年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日
發(fā)明者P·D·佩爾里, J·E·庫克 申請人:西門子電氣有限公司