用於檢測車輛的燃料箱中的燃料洩漏的系統的製作方法

2023-07-09 17:24:11

本發明涉及用於檢測車輛燃料箱中的燃料洩漏的系統。

背景技術：

應該規律地監控燃料箱中的燃料洩漏，以確保不會因洩漏而浪費燃料。根據現有技術，wo-2013133236，高壓空氣被泵送到燃料箱中，為燃料箱加壓。通常使用外部泵將高壓空氣泵送到燃料箱。一旦燃料箱被加壓，壓力傳感器檢測燃料箱中的壓力。基於燃料箱中保持的壓力，診斷存在或不存在燃料洩漏。但是，根據該現有技術，使用單獨的單元將高壓空氣泵送到燃料箱中，這會降低發動機效率。因而，需要在不影響發動機效率的情況下確定燃料箱中的燃料洩漏。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實施例的用於檢測從燃料箱的燃料洩漏的系統；

圖2是根據本發明的另一個實施例的用於檢測從燃料箱的燃料洩漏的系統；

圖3是示出根據本發明的一個實施例的檢測從燃料箱的燃料洩漏的方法的流程圖；以及

圖4是根據本發明的一個實施例的用於檢測從燃料箱的燃料洩漏的電子控制器（300）的框圖。

具體實施方式

結合圖1詳細說明系統（100）。

公開了用於檢測車輛的燃料箱（104）中的燃料洩漏的系統（100）。系統（100）包括安裝在燃料箱（104）上的用於感測燃料箱（104）中的壓力的壓力傳感器（102）。系統（100）的特徵還在於管（106），所述管將車輛的進氣路徑（108）連接到燃料箱（104），用於將壓縮空氣從進氣路徑（108）引導至燃料箱（104）。

管（106）位於進氣路徑（108）中，在此壓縮空氣流入車輛的發動機（124）。管（106）位於渦輪增壓器的壓縮機單元和發動機（124）的進氣路徑（108）中的節流閥（109）之間。管（106）還作用為從進氣路徑（108）偏離朝向燃料箱（104）的路徑。

管（106）的一端連接到進氣路徑（108），如圖1所示。管（106）的另一端連接到燃料箱（104）。管（106）可由任何材料製成，例如，金屬、合金或塑料。管（106）使得壓縮空氣流能夠從進氣路徑（108）流至燃料箱（104）。

在本發明的另一實施例中，管（106）的另一端通過罐連接到燃料（104），如圖2所示。

流入燃料箱（104）的壓縮空氣用於確定燃料箱（104）中的洩漏。在本文件的以下段落中解釋用於確定燃料箱（104）中的洩漏的確切方法。

系統（100）的特徵還在於位於管（106）中的流量控制閥（110）。流量控制閥（110）可以是電子致動的單向閥或雙向閥，用於使得壓縮空氣流能夠從進氣路徑（108）流至燃料箱（104）。流量控制閥（110）的例子包括但不限於電磁閥。在一個實施例中，流量控制閥（110）可位於管（106）上遊，並且在另一實施例中，流量控制閥（110）可位於管（106）下遊。

流量控制閥（110）由電子控制器（300）操作，用於選擇性地允許壓縮空氣從進氣路徑（108）流至燃料箱（104）。電子控制器（300）適於基於預定的發動機操作模式打開和關閉。打開流量控制閥（110）使得在進氣路徑（108）中流動的壓縮空氣流入燃料箱（104）。

系統（100）的特徵還在於集成在燃料箱（104）中的壓力調節閥（112）。在一個實施例中，壓力調節閥（112）可以氣動地操作的氣動閥用於釋放燃料箱（104）中的過大壓力。在另一實施例中，壓力調節閥（112）可以是電子致動的閥，該閥被選擇性地操作用於釋放燃料箱（104）中的過大壓力。

在以下段落中參照圖1所示的系統（100）解釋用於檢測燃料箱（104）中的燃料洩漏的系統（100）的運作。

為了使系統（100）開始檢測燃料箱（104）中的燃料洩漏，電子控制器（300）適於確定車輛是否處於預定的發動機操作模式，如圖3的步驟（205）所示。預定的發動機操作模式可以是減速模式、怠速模式或巡航模式。在這類預定發動機操作模式中，在進氣路徑（108）中流動的壓縮空氣未被車輛的發動機（124）完全利用。未被發動機（124）用於產生動力的壓縮空氣被用於檢測燃料箱（104）中的燃料洩漏。因而，確定車輛是否以預定的發動機操作模式中的一個操作。

就這種確定，電子控制器（300）可從發動機速度傳感器或加速度傳感器接收速度信息，並進一步分析此信息以便確定車輛是否以預定的發動機操作模式中的一個操作。

一般地，當確定車輛以預定的發動機操作模式中的一個操作時，電子控制器（300）關閉壓縮機旁路閥（114）、渦輪旁路閥（116）和壓力調節閥（112）達第一預定時間間隔，如圖3的步驟（210）所示。

壓縮機旁路閥（114）位於壓縮機旁路路徑（118）中，並且被操作為打開和關閉壓縮機旁路路徑（118）。當車輛以減速模式或怠速模式操作時，壓縮機旁路閥（114）則被打開以便減少進氣路徑中的壓縮空氣。打開壓縮機旁路閥（114）僅僅是為了減小減速期間在渦輪增壓器的壓縮機單元和節流板（109）之間的壓縮機空氣。但是，根據本發明，在減速期間關閉壓縮機旁路閥（114）達第一預定時間間隔。

渦輪旁路閥（116）位於渦輪旁路路徑（120）（排氣旁路路徑）中，並且在打開位置和關閉位置之間操作，以便打開和關閉渦輪旁路路徑（120）。渦輪旁路閥（116）也被稱作廢氣門。當渦輪旁路閥（116）打開時，排氣氣體繞過渦輪增壓器的渦輪單元並流過渦輪旁路路徑（120）（第二排氣路徑）。通常，渦輪旁路閥（116）被操作至打開位置，以便允許排氣氣體流過渦輪旁路路徑（120），由此當發動機操作模式為怠速時或車輛減速時，降低渦輪單元的轉速。但是，在本發明中，應該注意，當車輛減速時，渦輪旁路閥（116）關閉達第一預定時間間隔。

壓力調節閥（112）用於保持燃料箱（104）的壓力。當燃料箱（104）中的壓力超過預定值時，電子控制器（300）致動壓力調節閥（112），從而使得過量的空氣進入大氣，由此調節燃料箱（104）中的壓力。在本發明中，在檢測燃料箱（104）中的燃料洩漏期間，壓力調節閥（112）關閉，從而使得沒有空氣逸出到大氣中。

關閉渦輪旁路閥（116）會引起排氣氣體在減速模式期間繼續流過排氣管。這引起渦輪增壓器的渦輪單元旋轉。渦輪單元的旋轉會引起渦輪增壓器的壓縮機單元也旋轉。因而，即使車輛減速，壓縮機單元也繼續在的進氣路徑（108）中產生壓縮空氣直至節流板（109）。通過關閉壓縮機旁路閥（114），防止來自大氣的未壓縮空氣與在進氣路徑（108）中產生的壓縮空氣混合。

進一步地，電子控制器（300）關閉通氣閥（113）並且打開存在於管（106）中的流量控制閥（110），以便將壓縮空氣從進氣路徑（108）引導至燃料箱（104），如圖3的步驟（215）所示。在一個例子中，流量控制閥（110）是電磁閥。但是，應該注意，流量控制閥（110）不限於電磁閥，並且各種其他閥可被用作流量控制閥（110）。

有時，來自進氣路徑（108）的壓縮空氣通過碳罐（115）流入燃料箱（104）。壓縮空氣流過碳罐（115）中的孔隙併到達燃料箱（104）。當罐淨化閥（122）和壓力調節閥（112）關閉時，從進氣路徑（108）流至燃料箱（104）的壓縮空氣為燃料箱（104）加壓。

打開流量控制閥（110）達第二預定時間間隔。第二預定時間間隔是基於燃料箱（104）所需的加壓程度的固定時間段。燃料箱（104）可被加壓至的最大壓力值是固定的，並且因而用於維持流量控制閥（110）處於打開位置的時間間隔也是固定的並且被存儲在電子控制器（300）的存儲器中。

在第二預定時間間隔結束之後關閉流量控制閥（110），從而使得用於加壓燃料箱（104）的壓縮空氣不會從燃料箱（104）逸出。在關閉流量控制閥（110）之後，電子控制器（300）打開壓縮機旁路閥（114）和渦輪旁路閥（116）。

一旦流量控制閥（110）關閉，電子控制器（300）監控燃料箱（104）中的壓力，如圖3的步驟（220）所示。存在於燃料箱（104）中的壓力傳感器（102）用於測量燃料箱（104）中的壓力。壓力傳感器（102）以規律的時間間隔向電子控制器（300）發送測量的壓力。來自壓力傳感器（102）的壓力範圍由電子控制器（300）監控。在固定的時間間隔內完成對壓力的監控。

基於監控，檢測燃料箱中是否存在燃料洩漏，如圖3的步驟（225）所示。如果電子控制器（300）確定壓力下降到預定閾值界限之下，則認為燃料箱（104）中存在燃料洩漏，因為由於燃料洩漏，燃料從燃料箱（104）漏出並且因而檢測到壓力降低。燃料洩漏由燃料箱（104）中的裂縫和孔隙引起。此外應該注意，基於壓力降低速率，在預定閾值界限之下，可確定裂縫或孔隙的尺寸。存儲壓力降低速率及其相應尺寸的圖型（map）可存儲在電子控制器（300）的存儲器中。

應該注意，當壓力調節閥（112）、通氣閥（113）、罐放氣閥（122）和流量控制閥（110）關閉時，進行對燃料箱（104）中壓力的監控。閥的這種關閉可執行成以使得燃料箱（104）是氣密的，這種氣密性是精確地確定燃料箱（104）中是否存在燃料洩漏所需的。

當燃料洩漏的監控過程完成時，打開罐淨化閥（122），將燃料蒸汽和壓縮空氣引導至發動機（124）中。

通過利用本發明公開的技術，可監控燃料箱（104）中的燃料洩漏。通過管（106）將進氣路徑（108）連接到燃料箱（104），高壓空氣可被送到燃料箱（104）。這種布置避免使用外部泵來泵送加壓空氣，因為在進氣路徑（108）中可容易地獲得壓縮空氣。在減速期間，發動機（124）不需要存在於進氣路徑（108）中的壓縮空氣。這種發動機（124）不需要的壓縮空氣被用於加壓燃料箱（104）。因而，在進氣路徑（108）中已經可用的壓縮空氣被高效地利用，由此不影響發動機效率。

應該注意，本發明公開的構思也可應用於具有超級增壓器的車輛。當車輛以預定的發動機操作模式操作時，使超級增壓器產生的壓縮空氣流過管（106）。電子控制器（300）操作超級增壓器，從而使得壓縮空氣被引導至燃料箱（104）中。此外，監控燃料箱（104）中的壓力，並且如果檢測到燃料箱（104）中的壓力下降至預定閾值界限之下，則認為燃料箱（104）中存在燃料洩漏。

圖3是用於檢測燃料箱（104）的燃料洩漏的電子控制器（300）的框圖。電子控制器（300）包括用於從壓力傳感器（102）接收壓力值的接口。所述接口包括輸入模塊（302）和輸出模塊（304）。來自車輪速度傳感器、發動機速度傳感器和各種其他傳感器的信號通過輸入模塊（302）被發送到電子控制器（300）。輸出模塊（304）用於發送控制信號，以控制本文件中提及的所有閥的打開和關閉。電子控制器（300）還包括處理器（306）和存儲器單元（308）。處理器（306）被配置成將壓力值與預定閾值界限進行比較，以便確定燃料箱（104）中的燃料洩漏。比較器可存在於處理器單元（306）內，用於執行這類功能。存儲器單元（308）用於存儲值，例如，預定閾值單元。

必須理解，以上具體說明中描述的實施例僅是說明性的，並且不限制本發明的範圍。在實施例中對所使用的流量控制閥（110）的類型、管（106）的材料、所使用的壓力調節閥（112）的類型的任何修改都是可想到的並且形成本發明的一部分。本發明的範圍僅由權利要求限制。