用于在燃料箱系統(tǒng)中進(jìn)行泄漏診斷的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)（2）的燃料箱系統(tǒng)（1）中進(jìn)行泄漏診斷的方法，其中，燃料箱系統(tǒng)（1）具有燃料箱（16）和用于暫時(shí)存儲(chǔ)碳?xì)浠衔铮?3）的存儲(chǔ)元件（19），其中，燃料箱（16）和存儲(chǔ)元件（19）以如下方式彼此連接，即使得從位于燃料箱（16）中的燃料（17）放出的碳?xì)浠衔铮?3）暫時(shí)地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)元件（19）中，其中，存儲(chǔ)元件（19）能夠借助于凈化空氣泵（7）排空，其中，新鮮空氣（24）能夠借助于凈化空氣泵（7）被輸送通過新鮮空氣管線（42）到存儲(chǔ)元件（19），因此，碳?xì)浠衔铮?3）能夠從存儲(chǔ)元件（19）釋放且能夠被饋送通過碳?xì)浠衔?空氣混合物管線（43）到內(nèi)燃機(jī)（2）用于燃燒，其中，新鮮空氣管線（42）能夠借助于第一閥（10）關(guān)閉，并且碳?xì)浠衔?空氣混合物管線（43）能夠借助于第二閥（15）關(guān)閉，以及其中，壓力傳感器（8）被布置在燃料箱系統(tǒng)（1）中。為了獲得關(guān)于燃料箱系統(tǒng)的狀態(tài)的可靠報(bào)告，在第一方法步驟中等待機(jī)動(dòng)車的靜止期，在第二方法步驟中關(guān)閉第一閥（10）和第二閥（15），在第三方法步驟中，在預(yù)定第一時(shí)間間隔內(nèi)借助于壓力傳感器（8）測量燃料箱系統(tǒng)（1）中的壓力改變，在第四方法步驟中打開第一閥（10）或第二閥（15），以及借助于凈化空氣泵（7）在燃料箱系統(tǒng)（1）中積聚正壓直到達(dá)到預(yù)定正壓為止，在第五方法步驟中再次關(guān)閉在第四方法步驟中打開的閥（10、15），在第六方法步驟中在預(yù)定第二時(shí)間間隔內(nèi)借助于壓力傳感器（8）測量燃料箱系統(tǒng)（1）中的壓力改變，以及在第七方法步驟中彼此比較在第三方法步驟中和在第六方法步驟中測量的壓力改變，并且從所述比較得出針對泄漏診斷的結(jié)果。
【專利說明】用于在燃料箱系統(tǒng)中進(jìn)行泄漏診斷的方法
[0001]本發(fā)明涉及用于在機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)的燃料箱系統(tǒng)中進(jìn)行泄漏診斷的方法，其中，燃料箱系統(tǒng)具有燃料箱和用于暫時(shí)存儲(chǔ)碳?xì)浠衔锏拇鎯?chǔ)元件，其中，燃料箱和存儲(chǔ)元件以如下方式彼此連接，即使得從位于燃料箱中的燃料放出的碳?xì)浠衔飼簳r(shí)地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)元件中，其中，存儲(chǔ)元件能夠借助于凈化空氣栗排空，其中，新鮮空氣能夠借助于凈化空氣栗輸送通過新鮮空氣管線到存儲(chǔ)元件，因此，碳?xì)浠衔锬軌驈拇鎯?chǔ)元件釋放且能夠被饋送通過碳?xì)浠衔?空氣混合物管線到內(nèi)燃機(jī)用于燃燒，其中，新鮮空氣管線能夠借助于第一閥關(guān)閉，且碳?xì)浠衔?空氣混合物管線能夠借助于第二閥關(guān)閉，以及其中，壓力傳感器布置在燃料箱系統(tǒng)中。
[0002]近幾十年來，已經(jīng)引入許多措施，以減少源于機(jī)動(dòng)車的污染物排放。這些措施中的一個(gè)是使用燃料箱系統(tǒng)，其中，燃料箱連接到用于碳?xì)浠衔锏臅簳r(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)元件。當(dāng)機(jī)動(dòng)車?yán)没谔細(xì)浠衔锏娜剂涎a(bǔ)充燃料時(shí)，碳?xì)浠衔飶娜剂戏懦?，但是碳?xì)浠衔锊粦?yīng)進(jìn)入大氣。在高溫或者也在旅程期間不均勻的表面上，來自燃料的碳?xì)浠衔锏尼尫旁絹碓蕉啵冶仨毑扇∮行Т胧﹣泶_保這些碳?xì)浠衔锊惶右莸酱髿庵?。尤其在混合?dòng)力車輛的情形中，其中內(nèi)燃機(jī)在長距離內(nèi)完全靜止，放出的碳?xì)浠衔锉仨氁杂行У姆绞綍簳r(shí)地存儲(chǔ)，以使得它們隨后在內(nèi)燃機(jī)被重新啟動(dòng)時(shí)能夠被燃燒。出于該目的存在完善的燃料箱系統(tǒng)，其包括燃料箱和用于暫時(shí)存儲(chǔ)碳?xì)浠衔锏拇鎯?chǔ)元件，其中，燃料箱和存儲(chǔ)元件以如下方式連接到彼此，即使得從燃料箱中的燃料放出的碳?xì)浠衔锉淮鎯?chǔ)在存儲(chǔ)元件中，其中，存儲(chǔ)元件連接到新鮮空氣管線，新鮮空氣能夠通過其被輸送到存儲(chǔ)元件，且存儲(chǔ)元件連接到碳?xì)浠衔?空氣混合物管線，該碳?xì)浠衔?空氣混合物管線將存儲(chǔ)元件連接到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管線，且通過其富含碳?xì)浠衔锏男迈r空氣能夠從存儲(chǔ)元件輸送出來到進(jìn)氣管線。以這種方式，存儲(chǔ)元件能夠利用新鮮空氣被循環(huán)凈化，且所存儲(chǔ)的碳?xì)浠衔锬軌虮火佀偷竭M(jìn)氣管線，該進(jìn)氣管線將內(nèi)燃機(jī)連接到空氣過濾器，且其為內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)空氣用于燃燒。這使得從燃料箱放出的碳?xì)浠衔锬軌蛟趦?nèi)燃機(jī)中燃燒，且可靠地防止碳?xì)浠衔锾右莸酱髿庵?。為了將碳?xì)浠衔飶拇鎯?chǔ)元件輸送出來到進(jìn)氣管線，利用了凈化空氣栗的現(xiàn)有技術(shù)，其能夠被設(shè)計(jì)為例如徑向栗。為了確保燃料箱系統(tǒng)的無故障操作，有必要定期檢查整個(gè)燃料箱系統(tǒng)的密閉性。該密閉性檢查不能受限于機(jī)動(dòng)車對車庫的訪問；相反，密閉性檢查必須在車輛中，即在車上，且在機(jī)動(dòng)車的整個(gè)壽命期間定期執(zhí)行。
[0003]在檢查車輛箱系統(tǒng)時(shí)，若干物理效果互相疊加，且因此對于泄漏的檢查是極具挑戰(zhàn)的任務(wù)。在燃料箱中且因此在燃料中的溫度增加導(dǎo)致碳?xì)浠衔锏恼魵鈮旱拇蠓仙Ｍ瑯拥啬軌蛲ㄟ^在非常不均勻的表面上駕駛以及通過燃料因此發(fā)生的搖晃觸發(fā)燃料箱系統(tǒng)中的壓力增加。另一方面，燃料的冷卻導(dǎo)致燃料箱系統(tǒng)中的壓力下降。所有這些壓力波動(dòng)僅僅由于外部影響在整個(gè)完整的燃料箱系統(tǒng)中出現(xiàn)。
[0004]在所有情形中，燃料箱系統(tǒng)中的泄漏引起壓力下降，但是上文中所述的壓力波動(dòng)可疊加在其上。因此僅使用壓力傳感器極難獲得燃料箱系統(tǒng)沒有泄漏的可靠評估。
[0005]因此，本發(fā)明的目的是指示一種用于在燃料箱系統(tǒng)中進(jìn)行泄漏診斷的方法，其允許對燃料箱系統(tǒng)的狀態(tài)做出可靠的評估。
[0006]該目的通過根據(jù)獨(dú)立方法權(quán)利要求的用于在燃料箱系統(tǒng)中進(jìn)行泄漏診斷的方法實(shí)現(xiàn)。
[0007]憑借如下事實(shí):
在第一方法步驟中等待機(jī)動(dòng)車的靜止期，
在第二方法步驟中關(guān)閉第一閥和第二閥，
在第三方法步驟中在預(yù)定第一時(shí)間間隔內(nèi)借助于壓力傳感器測量燃料箱系統(tǒng)中的壓力改變，
在第四方法步驟中，打開第一閥或第二閥，且在燃料箱系統(tǒng)中借助于凈化空氣栗積聚過壓力直到達(dá)到預(yù)定過壓力為止，
在第五方法步驟中再次關(guān)閉在第四方法步驟中打開的閥，
在第六方法步驟中在預(yù)定第二時(shí)間間隔內(nèi)借助于壓力傳感器測量燃料箱系統(tǒng)中的壓力改變，以及
在第七方法步驟中，彼此比較在第三方法步驟中及在第六方法步驟中測量的壓力改變，且從所述比較得出針對泄漏診斷的結(jié)果，
能夠得出關(guān)于在燃料箱系統(tǒng)中泄漏的存在的非常精確且可靠的結(jié)論。
[0008]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間等于第二時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間。這使得尤其容易比較所測量的壓力改變。
[0009]本發(fā)明的有利實(shí)施例參考附圖被描述。
[0010]圖1示出具有燃料箱系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，
圖2示出壓力/時(shí)間曲線圖。
[0011]圖1示出具有燃料箱系統(tǒng)I的內(nèi)燃機(jī)2。內(nèi)燃機(jī)2具有排氣管線3和進(jìn)氣管線4。為了彌補(bǔ)包含在排出氣體中的動(dòng)能，排氣管線裝配有渦輪增壓器5，其能夠壓縮在進(jìn)氣管線4中的進(jìn)氣。內(nèi)燃機(jī)2經(jīng)由進(jìn)氣管線4被供應(yīng)新鮮空氣24。從新鮮空氣側(cè)開始，新鮮空氣24經(jīng)由空氣過濾器6被傳遞到進(jìn)氣管線4中，且可能借助于排氣渦輪增壓器5或增壓器被壓縮，且然后被饋送到內(nèi)燃機(jī)2的燃燒室中。來自燃料箱16的燃料17還經(jīng)由燃料管線37被饋送到內(nèi)燃機(jī)
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[0012]圖1還示出燃料箱系統(tǒng)I，其帶有燃料箱16和用于暫時(shí)存儲(chǔ)碳?xì)浠衔?3的存儲(chǔ)元件19。燃料箱16和存儲(chǔ)元件19以如下方式彼此連接，即使得從燃料箱16中的燃料17放出的碳?xì)浠衔?3能夠被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)元件19中。存儲(chǔ)元件19能夠被設(shè)計(jì)為例如活性炭存儲(chǔ)裝置?；钚蕴看鎯?chǔ)裝置是閉合罐，在其中，大體顆粒狀炭以如下方式布置，即使得碳?xì)浠衔?3被存儲(chǔ)收集在炭上。然而，存儲(chǔ)元件19僅具有有限的存儲(chǔ)容量，且因此存儲(chǔ)元件19必須通過吸入新鮮空氣24例如經(jīng)由凈化空氣過濾器20，且借助于凈化空氣栗7吸入或推進(jìn)新鮮空氣24經(jīng)由新鮮空氣管線42進(jìn)入存儲(chǔ)元件19中以定期排空。新鮮空氣24流過在存儲(chǔ)元件19中的活性炭，且在該過程中，吸收碳?xì)浠衔?3，從而增加在所供應(yīng)的新鮮空氣24中的碳?xì)浠衔餄舛龋?，富含碳?xì)浠衔?3的新鮮空氣24沿著碳?xì)浠衔?空氣混合物管線43輸送到進(jìn)氣管線4。在進(jìn)氣管線4中，富含碳?xì)浠衔?3的新鮮空氣24與經(jīng)由空氣過濾器6吸入的新鮮空氣24混合。碳?xì)浠衔?3能夠因此被饋送到內(nèi)燃機(jī)I，其中，碳?xì)浠衔?3在內(nèi)燃機(jī)2的燃燒室中燃燒。由于燃料箱系統(tǒng)I含有高揮發(fā)性的碳?xì)浠衔?4，有必要定期檢查整個(gè)燃料箱系統(tǒng)I的密閉性或無泄漏。
[0013]在圖1中示出的燃料箱系統(tǒng)I的一個(gè)部件是閥單元9。在該示例中，閥單元9包括第五閥11、第六閥12、第三閥13、第四閥14和第二閥15。第二閥15連同第一閥10用于完全地密閉燃料箱系統(tǒng)I。因此，在第二閥15和第一閥10關(guān)閉且在燃料箱系統(tǒng)I中不存在泄漏時(shí)，只要不存在對燃料箱系統(tǒng)I的其他外部影響，諸如溫度改變或機(jī)械沖擊，則在燃料箱系統(tǒng)I中存在的壓力在第二閥15和第一閥10的閉合之后被維持在恒定水平。該恒定壓力P能夠通過壓力傳感器8檢測且借助于控制單元25監(jiān)視。然而，當(dāng)在燃料17中存在溫度改變時(shí)，例如，由于來自燃料輸送單元18的廢熱，例如，燃料箱系統(tǒng)I中的壓力P將改變。作為在權(quán)利要求1中所述的第三方法步驟的部分，燃料箱系統(tǒng)I中的該壓力改變借助于壓力傳感器8在預(yù)定第一時(shí)間間隔T內(nèi)被測量，其中，例如所測量的結(jié)果能夠被處理并存儲(chǔ)在控制單元25中。在第四方法步驟中，第二閥15(或者第一閥10，取決于凈化空氣栗7定位的地方)被打開，且借助于凈化空氣栗7在燃料箱系統(tǒng)I中積聚過壓力直到達(dá)到預(yù)定過壓力為止。此處，第五閥11、第六閥
12、第三閥13和第四閥14(這些都是閥單元9的部件)用于顛倒新鮮空氣24的輸送方向，從而允許新鮮空氣24通過凈化空氣栗7輸送到燃料箱16中。為了凈化存儲(chǔ)元件19，打開第一閥10，且打開在閥單元9中的第六閥12和第四閥14以及第二閥15。關(guān)閉在閥單元9中的第五閥11和在閥單元9中的第三閥13。如果然后操作凈化空氣栗7(其被設(shè)計(jì)為徑向栗，且因此僅能夠輸送待從吸入側(cè)21栗送到壓力側(cè)22的介質(zhì))，則新鮮空氣從凈化空氣過濾器20經(jīng)由第一閥10以及通過存儲(chǔ)元件19被饋送到內(nèi)燃機(jī)2的進(jìn)氣管線4。在這種構(gòu)造中，能夠被設(shè)計(jì)為活性炭過濾器的存儲(chǔ)元件19因此利用新鮮空氣24被凈化，其中，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)元件19中的碳?xì)浠衔?3被凈化且饋送到內(nèi)燃機(jī)2。當(dāng)因?yàn)槔缙鋬H負(fù)載有小量的碳?xì)浠衔?3，8卩，在存儲(chǔ)元件19中僅存在低的碳?xì)浠衔餄舛龋恍枰獌艋鎯?chǔ)元件19時(shí)，則能夠關(guān)閉第一閥
10。而且，在閥單元9中的第六閥12和第四閥14也能夠關(guān)閉。最初，第二閥15保持打開。如果然后操作凈化空氣栗7，則新鮮空氣24經(jīng)由空氣過濾器6吸入，且在存儲(chǔ)元件19和燃料箱17的方向上推進(jìn)。因此在燃料箱系統(tǒng)I中發(fā)生受控的壓力增加。在燃料箱系統(tǒng)I中的壓力增加能夠借助于壓力傳感器8和/或凈化空氣栗7的速度或功率消耗被監(jiān)視。出于該目的，壓力傳感器8和凈化空氣栗7兩者都連接到電子控制單元25。所提及的所有閥10、11、12、13、14、15的控制也能夠借助于控制單元25實(shí)現(xiàn)。而且，至少一個(gè)溫度傳感器39能夠連接到控制單元25。如果燃料箱系統(tǒng)I然后在預(yù)定壓力下被供應(yīng)，則能夠關(guān)閉第二閥15，從而確保只要在燃料箱系統(tǒng)I中不存在泄漏，就能維持在燃料箱系統(tǒng)I中積聚的壓力。利用此處描述的燃料箱系統(tǒng)I，燃料箱系統(tǒng)I的密閉性能夠在機(jī)動(dòng)車的正常操作期間定期被檢查，這是從涉及環(huán)境和大氣保護(hù)的規(guī)定所產(chǎn)生的重要要求。
[0014]根據(jù)權(quán)利要求1中所述的第六方法步驟，在燃料箱系統(tǒng)I中的壓力改變借助于壓力傳感器8在預(yù)定第二時(shí)間間隔T內(nèi)測量，且在第七方法步驟中，在第三方法步驟和第六方法步驟中測量的壓力改變彼此比較，且從所述比較得到針對泄漏診斷的結(jié)果。
[0015]借助于能夠布置在燃料箱系統(tǒng)I中的不同位置處的溫度傳感器39，能夠建立在通過徑向栗7產(chǎn)生的壓力和其被驅(qū)動(dòng)的速度或其消耗的功率之間的聯(lián)系。在燃料箱系統(tǒng)I中產(chǎn)生的過壓力能夠因此通過控制單元25借助于徑向栗7的功率消耗或速度很好地被監(jiān)視，且能夠?qū)崿F(xiàn)品質(zhì)高的泄漏診斷。
[0016]圖2示出壓力/時(shí)間曲線圖。相對壓力P在坐標(biāo)系的縱座標(biāo)上繪制，且時(shí)間t以單位秒在坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)上繪制。曲線A示出借助于壓力傳感器8測量的在燃料箱系統(tǒng)i中的相對壓力。曲線A是針對完全無泄漏燃料箱系統(tǒng)I的測量結(jié)果。例如，可通過燃料輸送單元18的廢熱導(dǎo)致的燃料17的溫度增加在氣密地密封的燃料箱系統(tǒng)I中引起壓力上升。該壓力上升以大體線性的方式發(fā)生，這在曲線A中清楚地可見。
[0017]曲線B示出壓力下降，其始于大約50秒的時(shí)間處，具有下降的指數(shù)函數(shù)的形狀。該行為指示在燃料箱系統(tǒng)I中大約0.1到0.5 mm直徑的量級的小泄漏。
[0018]曲線C示出從大約50秒的時(shí)間處開始的急劇壓力下降，其同樣地具有負(fù)指數(shù)輪廓，且指示燃料箱系統(tǒng)I中相對大的泄漏。在這種急劇壓力下降的情形中，在燃料箱系統(tǒng)I中存在至少I mm直徑的泄漏。
[0019]因?yàn)?，?shí)際上，諸如在燃料箱系統(tǒng)I中小的泄漏的存在(曲線B)和由于廢熱導(dǎo)致的壓力上升(曲線A)的效果通常被疊加，因此難以僅基于單個(gè)壓力測量檢測泄漏。然而，根據(jù)本發(fā)明的方法使得能夠通過測量在第三和第六方法步驟中的壓力改變且然后比較所測量的結(jié)果，即所獲得的壓力/時(shí)間曲線圖而獲得泄漏存在的可靠評估，且甚至近似地確定泄漏的大小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于在機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)(2)的燃料箱系統(tǒng)(I)中進(jìn)行泄漏診斷的方法，其中，所述燃料箱系統(tǒng)(I)具有燃料箱(16 )和用于暫時(shí)存儲(chǔ)碳?xì)浠衔?23 )的存儲(chǔ)元件(19 )，其中，所述燃料箱(16)和所述存儲(chǔ)元件(19)以如下方式彼此連接，即使得從位于所述燃料箱(16)中的燃料(17)放出的所述碳?xì)浠衔?23)暫時(shí)地存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)元件(19)中，其中，所述存儲(chǔ)元件(19)能夠借助于凈化空氣栗(7)排空，其中，新鮮空氣(24)能夠借助于所述凈化空氣栗(7)被輸送通過新鮮空氣管線(42)到所述存儲(chǔ)元件(19)，因此，所述碳?xì)浠衔?23)能夠從所述存儲(chǔ)元件(19)釋放且能夠被饋送通過碳?xì)浠衔?空氣混合物管線(43)到所述內(nèi)燃機(jī)(2)用于燃燒，其中，所述新鮮空氣管線(42)能夠借助于第一閥(10)關(guān)閉，并且所述碳?xì)浠衔?空氣混合物管線(43)能夠借助于第二閥(15)關(guān)閉，以及其中，壓力傳感器(8)被布置在所述燃料箱系統(tǒng)(I)中，其特征在于 在第一方法步驟中等待所述機(jī)動(dòng)車的靜止期， 在第二方法步驟中關(guān)閉所述第一閥(10)和所述第二閥(15)， 在第三方法步驟中，在預(yù)定第一時(shí)間間隔(T)內(nèi)借助于所述壓力傳感器(8)測量所述燃料箱系統(tǒng)(I)中的壓力改變， 在第四方法步驟中，打開所述第一閥(10)或所述第二閥(15)，以及借助于所述凈化空氣栗(7)在所述燃料箱系統(tǒng)(I)中積聚過壓力，直到達(dá)到預(yù)定過壓力為止， 在第五方法步驟中，再次關(guān)閉在所述第四方法步驟中打開的所述閥(10、15)， 在第六方法步驟中，在預(yù)定第二時(shí)間間隔(T)內(nèi)借助于所述壓力傳感器(8)測量所述燃料箱系統(tǒng)(I)中的壓力改變，以及 在第七方法步驟中，彼此比較在所述第三方法步驟中和在所述第六方法步驟中測量的所述壓力改變，且從所述比較得出針對泄漏診斷的結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于泄漏診斷的方法，其特征在于，所述第一時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間等于所述第二時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間。
【文檔編號】F02M25/08GK106068379SQ201580013187
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年8月7日 公開號201580013187.1, CN 106068379 A, CN 106068379A, CN 201580013187, CN-A-106068379, CN106068379 A, CN106068379A, CN201580013187, CN201580013187.1, PCT/2015/68293, PCT/EP/15/068293, PCT/EP/15/68293, PCT/EP/2015/068293, PCT/EP/2015/68293, PCT/EP15/068293, PCT/EP15/68293, PCT/EP15068293, PCT/EP1568293, PCT/EP2015/068293, PCT/EP2015/68293, PCT/EP2015068293, PCT/EP201568293
【發(fā)明人】M.魏格爾, L.夏姆帕, H.許勒
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