技术领域
[0001] 本公开涉及用于
涡轮增压发动机的发动机吹扫流量的监测诊断，并且更具体地涉及使用
真空旁通
阀和吹扫流量
控制阀的涡轮增压发动机的发动机吹扫流量的监测诊断。
背景技术
[0002] 现代
内燃机通常从
燃料箱系统供给燃料。
燃料箱系统通常包括
蒸发排放控制系统(“EVAP系统”)，其收集由燃料箱系统内的燃料所产生的燃料
蒸汽。这些燃料蒸汽除其它之外造成环境和安全隐患。典型的EVAP系统包括连接到燃料箱的罐，其收集和存储从燃料箱排放的燃料蒸汽。吹扫阀通常位于发动机的进气
歧管和所述罐之间。理想的是检查EVAP系统以确保其不包含任何
泄漏。
电子控制器控制典型EVAP系统的组件以便确定是否存在泄漏。如在美国
专利No.6314797中所公开的那样，典型的测试方法在EVAP系统中生成真空并监测系统压
力以便确定泄漏是否发生。
[0003] 在现代
机动车辆中的许多发动机通过
涡轮增压器、机械增压器，或某一其它装置供给压缩空气。这些压力感应发动机通常包括在EVAP系统中的真空喷射器三通
硬件。真空喷射器三通通常包括集成的止回阀，以防止空气从压力感应发动机回流到蒸发系统内。然而，添加真空喷射器三通阻止在用于EVAP系统测试的燃料箱系统内形成适当的真空。
[0004] 因此需要用于测试压力感应发动机中EVAP系统的方法。
发明内容
[0005] 在一种形式中，本发明提供用于蒸发排放控制系统的诊断方法，该蒸发排放控制系统用于具有发动机的车辆，所述蒸发排放控制系统包括燃料箱压力
传感器，吹扫
流量控制阀和真空
旁通阀。所述方法包括关闭所述吹扫流量控制阀，打开真空旁通阀，并且启动计时器。该方法还包括确定由燃料箱
压力传感器所感测到的压力是否稳定。如果由燃料箱压力传感器所感测到的压力是稳定的，则所述方法包括关闭所述真空旁通阀并记录来自燃料箱压力传感器的初始读数，将吹扫流量控制阀打开预定的量，并确定计时器是否已到期。如果计时器尚未到期，则所述方法包括确定由燃料箱压力传感器所感测到的压力是否大于或等于来自燃料箱压力传感器的初始读数。如果由燃料箱压力传感器感测到的压力大于或等于来自燃料箱压力传感器的初始读数，则所述方法包括关闭所述吹扫流量控制阀，并成功地完成测试方法。
[0006] 在另一种形式中，本公开提供用于压力感应车辆的蒸发排放控制系统的诊断方法，所述蒸发排放控制系统具有真空旁通阀和包括蒸发系统完整性监测
开关的蒸发系统完整性监测器。该方法包括启动计时器，打开真空旁通阀，并确定蒸发系统完整性监测开关是否打开。如果蒸发系统完整性监测开关打开，则所述方法包括关闭真空旁通阀并成功地完成所述方法。
[0007] 本公开内容适用性的进一步领域将从下文提供的详细描述中变得显而易见。但是应当理解的是，包括所公开的
实施例和
附图的详细描述在本质上是仅仅是示例性的目的，意旨仅仅是说明的目的而并非意旨限制本发明的范围、其应用或使用。因此，不脱离本发明主旨的变型意旨在本发明的范围之内。
附图说明
[0008] 图1是装配有根据本公开原理的示例性EVAP系统的发动机的视图；
[0009] 图2是图1所示EVAP系统的第一EVAP系统压力测试的
流程图；
[0010] 图3是在第一EVAP系统测试期间的流量、压力、以及
电磁阀占空比的曲线图；
[0011] 图4是用于图1所示EVAP系统的第二EVAP系统压力测试的流程图；以及[0012] 图5是在第二EVAP系统测试期间的电磁阀的占空比、压力和ESIM状态的曲线图。
具体实施方式
[0013] 图1示出根据公开原理的装配有示例性的EVAP系统100的发动机。发动机进气系统200包括通过管道30连接到
涡轮增压器22进气口的进气箱20。涡轮增压器22的空气输出通过管道32连接到增压空气冷却器24的进气口，增压空气冷却器24使离开所述涡轮增压器22的空气冷却。增压空气冷却器24的出口通过管道34连接到内燃机的
进气歧管26的进气口。
进气歧管26联接到至少一个发动机
气缸28。
[0014] 示例性的EVAP系统100包括具有燃料填充管3的燃料箱1，其可移除地密封到与燃料箱1相对的端部上。燃料填充管3通过真空软管10连接到燃料箱压力传感器5。燃料箱压力传感器5通过真空软管11连接到燃料箱1。
[0015] 燃料箱1还通过真空软管12连接到罐7。在一个实施例中，罐7收集并存储从燃料箱1排放的燃料蒸汽。罐7包括蒸发系统完整性监测器8(“ESIM”)。ESIM 8通过真空软管13联接到空气
过滤器9，以便允许ESIM8在必要时来调节EVAP系统100内的空气压力。ESIM 8包括被动的机械开关，其允许空气通过真空软管13与过滤器9在罐7与大气之间流动。
[0016] 所述罐7也通过真空软管57连接到真空软管58，真空软管58连接到真空旁通阀46的第一侧。真空旁通阀46的第二侧通过真空软管59联接到
空气过滤器48。真空旁通阀46可通过电子控制器来选择性地打开或关闭，以便允许EVAP系统100内的空气压力相对于通过空气过滤器48的
大气压力来调节。连接到罐7的真空软管57还连接到真空软管56，真空软管56连接到吹扫流量控制阀44的第一侧。吹扫流量控制阀44的第二侧连接到真空软管52。吹扫流量控制阀44可通过电子控制器来选择性地打开或关闭以便允许EVAP系统100内的空气流动通过吹扫流量控制阀44。
[0017] 真空软管52连接到单向止回阀41，单向止回阀41通过真空软管53联接到真空喷射器三通42的第一端口。单向止回阀41允许空气在单一方向上流动。在图1所示的EVAP系统100中，允许空气通过单向止回阀41朝向真空喷射器三通42流动。不允许空气通过单向止回阀41沿远离真空喷射器三通42的方向流动。真空喷射器三通42的垂直于所述第一端口的第二端口连接到真空软管55，真空软管55连接到发动机进气系统200的管道30。真空喷射器三通42的垂直于所述第一端口且与第二端口相对的第三端口连接到真空软管54，真空软管54连接到发动机进气系统200的管道32。涡轮增压器22在发动机进气系统200内产生
正压时，增压空气从管道32流动通过真空软管54，并通过真空喷射器三通42的第二和第三端口。空气流动通过真空喷射器三通42的第二和第三端口在真空喷射器三通42第一端口上产生真空，并导致空气从EVAP系统100通过单向止回阀41抽吸出去并进入到真空喷射器三通42内。
来自真空喷射器三通42的第一和第三端口的空气流动从真空喷射器三通42的第二端口离开，并通过真空软管55和管道30返回到发动机进气系统200。
[0018] 真空软管52还通过真空软管51连接到第二单向止回阀40。单向止回阀40通过真空软管50连接到发动机进气系统200的进气歧管26。单向止回阀40允许空气在单一方向上流动。在图1所示的EVAP系统100中，允许空气通过单向止回阀40朝向进气歧管26流动。不允许空气通过单向止回阀40沿远离进气歧管26的方向流动。当涡轮增压器22不产生正的空气压力时，进气歧管26在真空下操作。由此，来自EVAP系统100的空气通过单向止回阀40朝向进气歧管26抽吸，在EVAP系统100内产生真空。当涡轮增压器22产生正的空气压力时，关闭单向止回阀40。
[0019] 电子控制器(未示出)与燃料箱压力传感器5、ESIM 8、吹扫流量控制阀44、和真空旁通阀46电子通信。电子控制器通过燃料箱压力传感器5监测EVAP系统100中的压力。此外，电子控制器监测ESIM 8开关的状态以便确定它是否被打开或关闭。电子控制器还控制吹扫流量控制阀44和真空旁通阀46的打开和关闭。
[0020] 图2是用于图1所示的EVAP系统100的第一EVAP系统100压力测试的流程图。图2的流程图示出用于EVAP系统100涡轮吹扫流量监测器测试的测试方法。测试被启动。在S15处，电子控制器确定是否满足用于EVAP系统100涡轮吹扫流量监测器测试的条件。在一个实施例中，如果：(1)涡轮增压器22在发动机进气系统200中产生正的空气压力；(2)发动机达到正常的
工作温度；(3)发动机在闭环燃料控制下操作；(4)环境大气压力在74.5和110千帕之间；以及(5)
环境温度在40°F和90°F之间，则满足条件。在一个实施例中，可以测试任意组合和任意数目的上述条件或附加条件。此外，压力和温度范围仅仅是用于示例的目的。可以采用任何压力或温度范围。测试可停止或保持在S15下直到满足测试条件为止。
[0021] 在S15下满足条件的情况下，电子控制器在S20从车辆的正常操作的电子控制下对吹扫流量控制阀44和真空旁通阀46进行控制。因为涡轮增压器22产生正压力(S15)，吹扫流量控制阀44已经关闭。在S25，电子控制器打开真空旁通阀46，并启动计时器和真空稳定计时器。计时器测量从S25开始到方法后续步骤的时间。类似地，真空稳定计时器测量从S25开始到方法后续步骤的时间。在一个实施例中，计时器和真空稳定计时器可以是相同的计时器，但是可以测量到不同事件的时间以及可以在相同或不同的时间下到期。在一个实施例中，计时器和真空稳定计时器可以是不同的计时器。
[0022] 在S30下，电子控制器监测燃料箱压力传感器5以便确定在燃料箱1中的空气压力是否已经稳定。在燃料箱1中的空气压力尚未稳定的情况下，所述电子控制器在S41确定真空稳定计时器是否已到期。在一个实施例中，所述真空稳定计时器在S25下被激活之后30秒到期。在一个实施例中，所述真空稳定计时器可以早于或晚于30秒到期。
[0023] 在真空稳定计时器尚未到期的情况下(S41)，电子控制器继续确定燃料箱1内的空气压力是否已经稳定(S30)。在真空稳定计时器已到期的情况下(S41)，则电子控制器关闭所述真空旁通阀46，并记录由燃料箱压力传感器5所测得的压力(S42)。
[0024] 在真空稳定计时器到期(S41)之前，如果燃料箱1内的空气压力已经稳定(S30)，则电子控制器关闭所述真空旁通阀46，并记录由燃料箱压力传感器5所测得的压力(S42)。电子控制器将吹扫流量控制阀44的开度按一定的增量从0％增加至100％，其中0％表示完全关闭吹扫流量控制阀44以及100％表示完全打开吹扫流量控制阀44(S52)。逐步执行吹扫流量控制阀44的打开；在每一阶段打开之后，所述电子控制器确定通过吹扫流量控制阀44的流量是否超过
阈值量(S62)。如果未超过阈值量(S62)，电子控制器确定计时器是否已经到期(S63)。在一个实施例中，计时器在S25下被激活之后90秒到期。在一个实施例中，计时器可早于或晚于90秒到期。如果计时器尚未到期(S63)，则方法重复开始于S52。在计时器已经到期的情况下(S63)，EVAP系统100的测试方法故障。在一个实施例中，可触发错误代码以提醒车辆操作人员出现故障。然后，电子控制器将吹扫流量控制阀44返回至0％(即，关闭所述吹扫流量控制阀44)并放弃吹扫流量控制阀44和真空旁通阀46的控制(S64)以便正常操作车辆的电子器件。然后方法结束。
[0025] 如果通过吹扫流量控制阀44的流量超过阈值量(S62)，则该方法进入到下一个步骤(S72)。在一个实施例中，阈值量可以是成功执行测试方法所需的通过吹扫流量控制阀44的流量的最小量。阈值量可根据EVAP系统100的几何结构发生变化。然而，即使该方法进入到下一个步骤，吹扫流量控制阀44仍继续逐步打开，直到100％打开。在一个实施例中，吹扫流量控制阀44可以0％，20％，50％，70％和100％的增量被打开。在一个实施例中，可以使用增量的任何数量和尺寸。
[0026] 一旦通过吹扫流量控制阀44的流量超过阈值(S62)，则控制器确定计时器是否已经到期(S72)。如果计时器已经到期(S72)，则EVAP系统100的测试方法故障并触发错误代码以便提醒车辆操作人员出现故障(S82)。然后，电子控制器将吹扫流量控制阀44返回至0％(即，关闭所述吹扫流量控制阀44)并放弃吹扫流量控制阀44和真空旁通阀46的控制(S92)以便正常操作车辆的电子器件。方法未成功地完成。
[0027] 如果计时器尚未到期(S72)，所述电子控制器确定由燃料箱压力传感器5所报告的压力是否大于或等于在S42下由燃料箱压力传感器5所报告的初始压力(S84)。因为燃料箱在真空条件下，由燃料箱压力传感器5所报告的初始压力和由燃料箱压力传感器5所报告的压力是
负压。因此，为了本方法的目的，较大的压力将指示较小负值的压力。如果由燃料箱压力传感器5所报告的压力大于或等于在S42下由燃料箱压力传感器5所报告的初始压力，EVAP系统100成功地通过涡轮吹扫流量监测测试(S86)。然后，电子控制器将吹扫流量控制阀44返回至0％(即，关闭所述吹扫流量控制阀44)并放弃吹扫流量控制阀44和真空旁通阀46的控制(S92)以便正常操作车辆的电子器件。测试方法已成功地完成。如果由燃料箱压力传感器5所报告的压力不大于或等于在S42下由燃料箱压力传感器5所报告的初始压力(S84)，则电子控制器重复开始于S72的方法。
[0028] 图3是在图2的第一EVAP系统100测试过程中的流量、压力和电磁阀占空比的图。图3示出EVAP系统100的测试，其中在S30下燃料箱1中的真空压力稳定。最上面的曲线示出在图2的测试方法过程中通过吹扫流量控制阀44的流量。最初，吹扫流量控制阀44关闭。在S52下，吹扫流量控制阀44从0％开度到100％开度递增地打开。最上面的曲线示出通过吹扫流量控制阀44的空气流量的相应增加，其中每次增加一定的开度。在图3的实例中，在吹扫流量控制阀44的第三增量的开度下达到阈值流量
水平。在S92下，吹扫流量控制阀44关闭，并停止通过吹扫流量控制阀44的空气流动。
[0029] 图3的中间曲线示出在图2的测试方法过程中如由燃料箱压力传感器5确定的燃料箱1内的空气压力。在S25下，真空旁通阀46打开，允许EVAP系统100和燃料箱1内的真空朝向零减小。在S42下由于真空旁通阀46关闭，燃料箱1内的空气压力峰值接近零。这大致与吹扫流量控制阀44的打开和通过吹扫流量控制阀44的空气流动的开始相一致。因为吹扫流量控制阀44在S52下按一定增量打开，燃料箱1内的空气压力立即开始减小到更高的真空水平。当测试方法完成时，燃料箱1的空气压力达到平衡。
[0030] 图3的最下侧曲线图示出在图2的测试方法过程中控制吹扫流量控制阀44和真空旁通阀46的电磁阀的占空比。真空旁通阀46首先打开并保持打开状态，直到吹扫流量控制阀44被打开为止。真空旁通阀46在吹扫流量控制阀44打开之前略微关闭。真空旁通阀46的关闭和吹扫流量控制阀44的打开的计时(timing)大约与燃料箱1内所得到的最低真空空气压力相一致。在S52下，吹扫流量控制阀44按一定的增量被打开。吹扫流量控制阀44的增量开度(S52)对应于在图3的最上侧曲线图中所示的通过
净化流量控制阀44的空气流量的增量增加。
[0031] 图4示出用于图1的EVAP系统100的第二EVAP系统100压力测试的流程图。图4的流程图示出用于EVAP系统100ESIM 8功能测试的测试方法。具体地，图4的方法示出ESIM8开关卡住关闭测试(switch stuck closed test)。图4的测试方法在发动机已被关闭之后执行。测试被启动。在S420下，电子控制器启动计时器。计时器测量从S420开始到方法后续步骤的时间。电子控制器接下来打开真空旁通阀46(S430)。在S440下，电子控制器确定ESIM 8开关是否打开。如果ESIM 8开关被打开，则EVAP系统100通过测试法(S452)。电子控制器随后关闭所述真空旁通阀46(S462)以及成功地完成测试方法。
[0032] 如果S440下ESIM 8开关未打开，电子控制器确定计时器是否已经到期(S451)。在一个实施例中，计时器在S420下被激活之后90秒到期。如果计时器尚未到期(S451)，则该方法重复开始于S440。如果计时器已经到期(S451)，EVAP系统100测试故障以及触发错误代码以便提醒车辆操作人员出现故障(S461)。电子控制器随后关闭所述真空旁通阀46(S471)，以及测试方法未成功地完成。
[0033] 图5是在图4的第二EVAP系统100测试过程中的电磁阀的占空比，压力和ESIM 8状态的曲线图。最上侧的曲线图示出在图4的测试方法过程中的真空旁通阀46的电磁阀的占空比。最初，真空旁通阀46关闭。在S430下，真空旁通阀46的开度从0％打开至100％。实线表示ESIM 8开关的成功测试。虚线表示ESIM 8开关的未成功测试。在成功的测试中，在ESIM 8开关打开(S440)后不久，真空旁通阀46关闭(S462)。在图5的最下侧曲线中示出成功的EVAP系统100测试的ESIM 8开关的打开。在不成功的测试中，由虚线表示ESIM 8开关完全不打开。而是，在计时器到期(S451)之后，真空旁通阀46关闭(S471)。
[0034] 图5的中间曲线示出在成功完成图4的测试方法过程中如由燃料箱压力传感器5确定的燃料箱1内的空气压力。在S430下，真空旁通阀46打开，允许燃料箱1内的真空朝向零减小。在S440下由于ESIM 8开关打开，燃料箱1内的空气压力峰值接近零。真空旁通阀46关闭(S462)以及测试方法成功地完成。
[0035] 图5的最下侧曲线图示出ESIM 8开关的状态。当燃料箱1内的压力峰接近零时，ESIM 8开关大致打开。当燃料箱1内的真空压力增加到更高的真空水平时，随后ESIM 8开关短时间的关闭。
[0036] 应当理解的是，图1中所示的实施例仅用于代表性的目的。该方法可以在具有具有任何期望的配置的发动机进气系统200的EVAP系统100中使用。在一个实施例中，可以使用任何数目或布置的发动机气缸28、进气歧管26、管道30，32，34、空气过滤器20、涡轮增压器22以及增压空气冷却器24。在一个实施例中，涡轮增压器22可由机械增压器或任何其它压力感应装置代替。此外，也可以使用具有至少一个吹扫流量控制阀44和真空旁通阀46的EVAP系统100的任何布置。
[0037] 因此，提供用于测试涡轮增压发动机中的EVAP系统的方法。该方法能够提供用于执行EVAP系统的涡轮增压吹扫流量监测测试的必要条件。该方法也能提供用于测试ESIM开关功能的必要条件。
