用于诊断吹扫流控制孔口的下游泄露的方法与流程

本公开涉及内燃机，并且更具体地涉及用于诊断吹扫流控制孔口的下游泄露的系统和方法。

背景技术：

本部分提供涉及与本公开相关的背景信息，本公开不一定是现有技术。

内燃机燃烧空气和燃料的混合物以产生转矩。该燃料可以是液体燃料和蒸汽燃料的组合。燃料系统向发动机提供液体燃料和蒸汽燃料。燃料喷射器向发动机提供从燃料箱抽吸的液体燃料。蒸气吹扫系统向发动机提供从蒸气碳罐中抽吸的燃料蒸气。

液体燃料存储在燃料箱中。在某些情况下，液体燃料可以汽化并形成燃料蒸气。蒸气碳罐捕获并存储燃料蒸汽。吹扫系统包括吹扫阀。选择性致动吹扫阀使得燃料蒸气被抽吸到进气歧管中并吹扫来自蒸气碳罐的燃料蒸气。

技术实现要素：

本部分提供本公开的总体概述，而不是其全部范围或所有特征的完整公开。

在一个特征中，公开了用于车辆的诊断系统。吹扫阀控制模块关闭吹扫阀，该吹扫阀调节从燃料蒸气碳罐到发动机的进气系统的燃料蒸汽流。吹扫阀关闭后，泵控制模块将用于向吹扫阀泵送燃料蒸气的泵打开。吹扫阀关闭后，压力模块通过使用位于泵和吹扫阀之间的压力传感器来确定测 量的压力。诊断模块基于所述压力选择性地诊断吹扫流控制孔口的下游的任何泄漏。

在进一步的特征中，吹扫阀包括：具有用于接收来自泵的输出的输入端口的壳体；用于接合进气系统的部件的输入端口的输出端口、密封地将吹扫阀输出端口接合至进气系统的输入端口的第一密封件，以及密封地将壳体和部件中的孔相接合的第二密封件。

根据本文中所提供的描述，其它领域的应用将变得显而易见。本发明内容中的说明书和特定实施例仅是以示意性为目的，而不是旨在用来限定本公开的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅用于说明所选择的实施例而不是所有可行的实施方式的目的，并不旨在限制本公开的范围。

图1是示例性直接喷射式发动机系统的功能框图；

图2示出了示例性燃料系统和控制系统；

图3是附接至进气系统的部件的吹扫阀的示例性说明；

图4是从进气系统的部件脱离的图3的吹扫阀的示例性说明；和

图5是发动机控制模块的示例性部分的功能框图；

在所有的附图中，对应的附图标记都指代对应的部件。

具体实施方式

参照附图，将更详细地描述示例性实施例。

提供这些示例性实施例是为了使得本公开详尽且完整，并且将保护范围充分地传达给所属领域的技术人员。阐述了许多特定细节，诸如特定部件、设备、方法等等的实例，以便彻底了解本公开的实施例。对本领域的技术人员显而易见的是，不必采用具体细节，示例性实施例可通过许多不 同的形式来实现，并且也不应该将此二者视为限制本公开的范围。在某些示例性实施例中，没有对公知的处理、公知装置结构和公知技术进行详细描述。

本文所用的术语仅是为了描述特定示例性实施例，而并非意在限制本发明。如本文所用的，除非上下文中明确指出，单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数形式。术语“包括(comprises)”、“包含(comprising)”、“涵盖(including)”和“具有(having)”都是包含的，并因此说明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。本文所述的方法步骤、过程和操作不应解释为必须按照所讨论或所示的具体次序进行，除非具体指明按次序进行。还应理解的是，可采用其他步骤或可替换步骤。

当元件或层所指为“上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可以直接接合、连接或联接至另一元件或层上，或可以存在中间元件或层。相反，当元件所指为“直接在……上”，“直接接合至……”，“直接连接至……”或“直接联接至……”另一元件或层时，则无中间元件或层存在。用于描述元件之间的相互关系的词语应该按照相似的方式来解释(例如，“……之间”与“直接在……之间”，“相邻……”与“直接相邻……”等)。如本文所使用的，用语“和/或”包括一个或多个相关的所列出的事物的任何组合和所有组合。

虽然术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，然而这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该被这些条款限制。这些术语可能只是用于将一个元件、组件、区域、层和/或部分与另一区域、层或部分区分开。本文所用的术语如“第一”、“第二”和其它数字用语并不意味着顺序或次序，除非上下文明确指出。因此，下面讨论的“第一元件、部件、区域、层次或部分”也可以说成“第二元件、部件、区域、层或部分”，而不脱离开所述示例性实施例的教导。

燃料系统包括捕获并存储燃料蒸汽的蒸气碳罐。选择性地打开吹扫阀以从蒸气碳罐将燃料蒸汽吹扫至内燃机。在某些类型的发动机中，如自然 吸气式发动机，进气歧管内的真空可用于通过吹扫阀抽吸燃料蒸气。其他类型的发动机，如升压发动机，在其具有真空或升压不足时可通过吹扫阀来抽吸燃料蒸气。泵可被用于将燃料蒸气从蒸气碳罐泵送至升压或真空不足的发动机的进气系统。一些吹扫阀可以直接联接至发动机的进气系统的部件。

控制模块选择性地关闭吹扫阀并激活泵以确定吹扫阀是否从发动机的进气系统脱离。关闭吹扫阀防止燃料蒸气流进入进气系统。然而，当吹扫阀从进气系统脱离时，燃料蒸汽将可以从吹扫阀排出。因此，根据当吹扫阀关闭以及泵开启时，在泵和吹扫阀之间的某个位置处测量的压力是否随时间而增加，控制模块确定吹扫阀是否脱离。

现在参考图1，示出了用于车辆的示例性发动机系统的功能框图。发动机10燃烧空气/燃料混合物以产生车辆的驱动转矩。当发动机10如将要论述的作为火花点火直喷(SIDI)发动机时，发动机10可以包括另一种类型的发动机。一个或多个电动机和/或电动发电机单元(MGUS)可以设置有发动机10。

空气经由进气系统12流入发动机10。更具体地，空气通过节流阀16流入进气歧管14。节流阀16可以改变进入进气歧管14的空气流。仅举例而言，节流阀16可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。节流致动器模块18(例如，电子节流控制器或ETC)基于来自发动机控制模块(ECM)20的信号控制节流阀16的打开。在各种实施方式中，进气系统12包括能够增加进入进气歧管14从而进入发动机10的气流的一个或多个升压装置，例如一个或多个增压器和/或一个或多个涡轮增压器。

来自进气歧管14的空气被抽吸入发动机10的汽缸。当发动机10可包括多于一个的汽缸，仅示出了单个代表性汽缸22。来自进气歧管14的空气通过汽缸22的一个或多个进气阀(如进气阀24)被抽吸入汽缸22。一个或多个进气阀24可设置有各自的汽缸22。

燃料致动器模块26基于来自ECM 20的信号控制发动机10的燃料喷射器，例如燃料喷射器28。可以为各汽缸提供燃料喷射器28。燃料喷射器28喷射燃料(如汽油)用于汽缸内的燃烧。ECM 20可控制燃料喷射以 实现目标空气/燃料比，例如化学计量的空气/燃料比。

喷射的燃料与空气混合并在汽缸22中产生空气/燃料混合物。基于来自ECM 20的信号，火花致动器模块30可激活汽缸22中的火花塞32。可以为各汽缸提供火花塞32。一些类型的发动机(例如柴油发动机)不包括火花塞。由火花塞32产生的火花点燃空气/燃料混合物。通过一个或多个排气阀(如排气阀34)将燃烧产生的废气从汽缸22排放至排气系统36。可以为个汽缸提供一个或多个排气阀。

现在参考图2，示出了示例性燃料系统40的功能框图。燃料系统40向发动机10提供燃料。更具体地，燃料系统40向发动机10提供液体燃料和燃料蒸气。燃料系统40包括容纳液体燃料的燃料箱42。从燃料箱42抽吸液体燃料并通过一个或多个燃料泵(未示出)将其供给至发动机10的燃料喷射器。

某些条件，如燃料补给、热量、振动和/或辐射可以在燃料箱42内使液体燃料汽化。蒸气碳罐44捕集并储存汽化的燃料(燃料蒸气)。蒸气碳罐44可包括捕集并储存燃料蒸气，如碳的一种或多种物质。

吹扫阀46包括阀构件，该阀构件选择性地打开和关闭以分别启用和停用进入发动机10的燃料蒸气流。在图3和图4中提供了吹扫阀46的示例性说明。发动机10的操作可能会产生相对于进气歧管14内的环境压力的真空。

在某些情况下，例如当一个或多个升压装置正在增加进入发动机10的气流时，进气歧管14内的压力可以大于或约等于环境压力。可以实现泵48将燃料蒸汽从蒸气碳罐44泵送至吹扫阀46。当吹扫阀46开启时，泵48也将燃料蒸气从蒸气碳罐44泵送至发动机10。

ECM 20控制吹扫阀46和泵48以进入发动机10的燃料蒸气流。ECM 20还可以控制切换阀50。当切换阀50处于排气位置时，ECM 20可以选择性地打开吹扫阀46并且开启泵48以将燃料蒸气从蒸气碳罐44吹扫至进气系统12。

ECM 20可以通过控制吹扫阀46的打开和关闭来控制将燃料蒸气从蒸 气碳罐44吹扫的速率(吹扫率)。仅举例而言，ECM 20可以控制吹扫速率，吹扫阀46可以包括电磁阀，且ECM 20可以通过控制施加于吹扫阀46的信号的占空比来控制吹扫速率。当燃料蒸气从蒸气碳罐44流向进气系统12时，环境空气流入蒸气碳罐44中。

车辆的驾驶员可以经由燃料入口52将液体燃料添加至燃料箱42。燃料盖54密封燃料入口52。燃料盖54和燃料入口52可以经由燃料供给舱56进入。燃料门58可以被实施为屏蔽和关闭燃料供给舱56。

通过切换阀50向蒸气碳罐44提供的环境空气可以从燃料供给舱56抽吸。过滤器60接收环境空气并且过滤来自环境空气的各种颗粒。

切换阀50可以被致动至排气位置或泵位置。切换阀50被示为处于图2的实例中的排气位置中。当切换阀50处于排气位置时，空气可经由第一路径62通过切换阀50从过滤器60流向蒸气碳罐44。当切换阀50处于泵位置时，空气可经由第二路径66通过切换阀50在真空泵64与蒸气碳罐44之间流动。

当真空泵64开启同时切换阀50处于泵位置时，真空泵64可以通过切换阀50抽吸气体(例如，空气)并且通过过滤器60将气体排出。真空泵64可以通过第二路径66和标准孔口70抽吸气体。减压阀(未示出)可以被实施为选择性地排放燃料系统40内的压力或真空。真空泵64可以被操作为(例如)确定燃料系统中是否存在一次或多次泄漏。

吹扫阀46直接联接至进气系统12的部件，例如进气歧管14或空气通过其流入进气歧管14的进气管。在具有增压装置的发动机中，吹扫阀46可以直接联接至增压装置上游的部件。

图3包括吹扫阀46的示例性说明，吹扫阀46包括具有入口端口82和出口端口84的壳体80。入口端口82连接至与泵48连通的通道86(图2)。出口端口84可连接至进气系统12的部件90(图3、4)。

吹扫阀46包括接合阀座94的阀构件92，该阀座94选择性地打开和关闭延伸穿过壳体80的第一通道96。吹扫阀46包括电磁线圈98，其被设置有控制信号以将阀致动为使阀构件92克服弹簧99的偏置力电磁地移 动至打开位置。

壳体80可包括安装凸缘100，其具有孔径102用于接收螺纹紧固件以将壳体80固定至进气系统的部件90。出口端口84包括O形环密封件104，其密封地接合部件90的第一孔部分106的内表面。第二O形环密封件108被设置为密封地接合壳体80的外表面和部件90的第二孔部分110的内表面。壳体80进一步限定与壳体80的入口开口82和第二端114连通的第二通道112(参见图4)。

在吹扫阀46的正常组装状态中(图3中所示)，第一O形环密封件104密封地接合在出口端口84与第一孔部分106的内表面之间。另外，第二O形环密封件108密封地接合在壳体80的外表面与第二孔部分110的内表面之间。壳体80的第二端114还接合第二孔部分110的端壁116。

当吹扫阀46错误地组装或从其正确安装位置中拉出时，如图4中所示，第一O形环密封件104脱离第一孔部分106，而第二O形环密封件108保持与第二孔部分110和壳体80密封接合。在此状态中，如由虚线120所示，连通路径112建立在入口端口82与进气系统12之间。

阀构件92调节通过出口端口84的燃料蒸气流。当吹扫阀46附接至部件90时，从出口84输出的燃料蒸气流入部件90中并且流入气流中用于发动机10内的燃烧。由于端口阀座94被阀构件92阻断，当吹扫阀46附接至进气系统12的部件90时阻断通过吹扫阀46的出口端口84的燃料蒸气流。

ECM 20控制阀构件92的打开和关闭以控制进入进气系统12的部件90中的燃料蒸气流。仅举例而言，如上所述，ECM 20可以控制施加于阀构件92的信号的占空比以控制阀构件92的打开和关闭。

压力传感器130(图2)测量泵48与吹扫阀46之间的位置处的压力。基于使用压力传感器130测量的压力，ECM 20诊断吹扫阀46是否脱离进气系统12的部件90。当吹扫阀46如图4中所说明脱离进气系统的部件90时，燃料蒸气可经由流动路径120流过进气系统12。当阀构件92关闭且泵48打开时，由压力传感器130测量的压力增加的故障可以因此指示 吹扫阀46脱离进气系统12的部件90。

虽然ECM 20将被讨论为诊断吹扫阀46与部件90的脱离，但是诊断可以由车辆的另一合适模块来执行。

图5是ECM 20的示例性部分的功能框图。采样模块204接收来自压力传感器130的压力信号208。采样模块204对压力信号208进行采样并且输出压力样本212。采样模块204还可以缓存、数字化、滤波和/或执行一个或多个其他功能以产生压力样本212。

吹扫阀控制模块216控制吹扫阀46。泵控制模块220控制泵48。触发模块224触发各种功能的执行以诊断吹扫阀46是否脱离进气系统12的部件90。

例如，触发模块224产生第一触发信号228。响应于第一触发信号228，吹扫阀控制模块216将吹扫阀46关闭为完全关闭。以此方式，阻断燃料蒸气流通过出口端口84。

在产生第一触发信号228之后，触发模块224产生第二触发信号232。触发模块224可以例如在产生第一触发信号228之后的第一预定时段产生第二触发信号232。响应于第二触发信号232，泵控制模块220将泵48开启。

如果吹扫阀46正确地附接至进气系统12，那么由压力传感器130测量的压力应当增加。压力应当增加的原因是(经由已关闭的吹扫阀46)阻断燃料蒸气流通过出口端口84。然而，如果吹扫阀46脱离进气系统12或如果阀与O形环之间的出口处出现断裂或其他危险，那么压力不一定增加或增加量可能小于期望量。这可能是由于燃料蒸气流过第二通道120。

在产生第一触发信号228之后，触发模块224产生第三触发信号236。触发模块224可以例如在产生第一触发信号228之后的第二预定时段产生第三触发信号236。触发模块224可以在产生第二触发信号232之前或之后(即，泵48开启之前或之后)产生第三触发信号236。响应于第三触发信号236的产生，第一压力模块240存储压力样本212并且输出所存储的压力样本作为第一压力244。

触发模块224在产生第三触发信号236之后产生第四触发信号248。触发模块224可以例如在产生第三触发信号236之后的第三预定时段产生第四触发信号248。响应于第四触发信号248的产生，第二压力模块252存储压力样本212并且输出所存储的压力样本作为第二压力256。当吹扫阀46附接至进气系统12时，因为阻断流过吹扫阀46和流入进气系统12，所以第二压力256应当大于第一压力244。

差值模块260可以被实施为确定第二压力256与第一压力244之间的压力差264。例如，差值模块260可以将压力差264设置为基于或等于第二压力256减去第一压力244。

诊断模块268确定吹扫阀46是否脱离进气系统12的部件90。吹扫阀46脱离进气系统12包括吹扫阀46与进气系统12之间的泄漏(例如，吹扫阀46与进气系统12之间阀座中的一次或多次泄漏)。例如，当压力差264小于预定压力时，诊断模块268可以诊断吹扫阀46脱离进气系统12的部件90。预定压力可以被校准并且大于零。当压力差264大于预定压力时，诊断模块268可以诊断吹扫阀46附接至进气系统12的部件90。在各个实施方案中，诊断模块268可以基于第二压力256与第一压力244的比较来确定吹扫阀46是否脱离。

当吹扫阀46脱离进气系统12的部件90时，诊断模块268将预定诊断故障码(DTC)272存储在存储器276中。预定DTC指示吹扫阀46脱离进气系统12的部件90。监测模块278监测存储器276并且当吹扫阀46脱离进气系统12的部件90时点亮故障指示灯(MIL)280。

MIL 280可以(例如)指示其可能适用于为车辆寻求维修。当维修车辆时，车辆维修技术人员可以访问存储器276。预定DTC可以用来向车辆维修技术人员指示吹扫阀46脱离进气系统12。当吹扫阀46脱离进气系统12时还可以采取一个或多个其他补救措施。作为一个实例，可以停用泵48。另外，吹扫阀46可以被打开且切换阀50可以被致动至排气位置以平衡整个蒸气碳罐44的压力。

出于说明和描述的目的，已提供了实施例的上述描述。并不旨在详述或限制本公开。特定实施例的个别构件或特征通常并不限于该特定实施 例，而是在适用时可以互换，并且可以在所选择的实施例中使用，即使没有具体示出或描述。本公开可以以多种方式改变。这样的变形不能视为脱离了本公开，并且所有这样的修改都应认为被包括在本公开的范围内。