专利名称：具有主要的通气密封的检漏泵的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及适用于内燃机发动的机动车燃料系统的挥发性排放物控制系统，具体地说，涉及一种用于验证挥发性排放物控制系统防漏泄完善性的设备。
背景现代机动车上用的一种典型的挥发性排放物控制系统包含一个气化物收集容器，该容器收集由于燃料箱中液态燃料的气化而产生在燃料箱液面上空腔中的挥发性燃料气化物。在有利于进行泄气的条件下，由燃料箱液面上空腔和收集容器所共同定界的挥发性排放物空腔利用一种容器泄气系统加以泄气，所泄之气进入发动机的集气歧管。上述容器泄气净化系统包含一个容器泄气电磁阀，该电磁阀被连接在该容器和发动机集气吸入歧管之间，由一个发动机管理计算机加以操纵。容器泄气电磁阀由发动机管理计算机发出的信号来打开，打开的量正好允许集气吸入歧管真空装置从容器中吸取挥发性气化物，以便于使之随同可燃性混合物通入发动机的燃烧室空间，通入的速度与发动的操作相一致，从而达到允许的车辆行驶能力和允许的排放物标准这两个目的。
美国政府的管理条例要求采用以挥发性燃料如汽油操作的内燃机来发动的某些未来的机动车必须装备有它们的挥发性排放物控制系统，该控制系统具有车上论断功能以便于及时测定在挥发性排放物空腔内是否有漏泄存在。因此已经有人提出采用在挥发性排放物空腔内临时创造一种压力条件的办法来进行上述测定，这种压力条件完全不同于环境大气压力；于是观察能指示出漏泄现象的上述完全不同的压力发生的变化。
共同被拥有的美国专利NO.5,146,902《正压容器泄气净化系统完善性验证》公开了进行前述测定所用的一种系统和方法如下在挥发性排放物空腔中创造某种正压(相对于环境大气压力而言)，以此对挥发性排放物空腔加压，于是注意观察能指示出漏泄现象的该压力的下降情况。采用对挥发性排放物空腔正加压的方法进行防漏泄完善性验证，与采用负加压的方法进行防漏泄完善性验证相比，具有某些益处，见所参考的专利中述及的。
未决得到许可的、共同被拥有的专利申请(序号No.07/995,484，于1992年10月23日归档)公开过一种设备和方法，一旦压力被大体提高到预定的完善不同于环境大气压力的值时，便可利用上述设备和方法来测定从挥发性排放物空腔的相对小的漏泄点的有效孔径。一般地说，上述方法需要使用一个往复活塞泵以便在挥发性排放物空腔内创造上述的压力值，而且需要使用一个能响应泵机构往复运动的开关。更具体地说，该泵包含一个可移动的壁，此壁依周期而往复，周期包含一次吸入行程和一次压缩行程，借以在挥发性排放物空腔内创造上述压力值。按一次吸入行程来说，一定量的大气空气被吸入该泵的吸气室空腔中。按一次随后的压缩行程来说，可移动的壁被一机械弹簧推动以压缩被吸入的空气，使得被压缩的空气量的一部分被强迫进入挥发性排放物空腔中。随着下一次吸入行程的完成，另一次一定量的大气空气被吸取。
在完善性验证程序开始时，泵迅速地往复动作，以便朝着预定的压力水平造成压力。若存在大的漏泄现象，该泵就不能够将挥发性排放物空腔加压到预定的水平，因而须保持往复动作快速。相应地，该泵继续快速往复动作而超过预定压力本应完全达到所需的时间，则表明存在大的漏泄现象，因此挥发性排放物控制系统可以被认定为不够完善。
泵所力求达到的压力主要是由它的前述机械弹簧来确定的。在没有大的漏泄情况下，压力将逐渐达到预定的水平，而往复速率相应地将逐渐减小。按照零漏泄的理论条件，往复动作将在一个点上停止，即机械弹簧不能再强使更多空气进入挥发性排放物空腔中的时候停止。
小于大漏泄的漏泄现象是采用下述方法检测的这种方法能够得出漏泄有效孔径的量度，而且所用的检测装置能够识别出极小漏泄和稍大漏泄，所谓的极小漏泄即可以被认定为可容许的，稍大漏泄虽然被认为小于大漏泄但却仍被认定为不可容许的。可得出小于大漏泄的漏泄的有效孔径量度的能力，不仅是识别防漏泄的完善性和不完善性，对于某些机动车来说可以被认为是十分重要的；在这方面，本检测装置是特别有利的，这是因为获得漏泄有效孔径量度所用的装置是用泵的一个组成部件来担任的，而不是由一个单另的压力传感器来担任。
为获得漏泄有效孔径量度所用的装置包含一个开关，该开关作为泵的一个组成部分，是设置来传感器机构的往复动作的。这样一个开关例如可以是簧片开关、光控开关或霍尔(Hall)传感器。该开关有两个用途，一个是压缩行程结束时促使泵机构往复运动，二是指示出空气以多快的速度被吸入挥发性排放物空腔。由于泵的往复运动速率随着压力开始升高而开始逐渐减小，所以在上述第一种情况下可利用对开关工作速度的检测来确定是否存在大的漏泄。如上面所解释的，当开关工作的速度在一定时间内不能降到一定频率以下，则表示有大的漏泄存在。在没有大的漏泄时，开关工作的频率可给出漏泄的量度，该量度可用来识别挥发性排放物空腔的防漏泄完善性与不完善性，即使漏泄已经被测定小于大漏泄亦可如此。一旦挥发性排放物空腔的压力已实际升高到预定的压力时，开关指示出泵的往复运动速率低于一定频率，它表明挥发性排放物空腔的防漏泄完善性；而指示出较大频率时，则表明防漏泄不完善性。
泵还用来执行对流通情况的确认，以此确认在泄气流通管道中有无堵塞。
本发明提要本发明涉及到泵的构造和配置方面的进一步改进。
本发明保留了早期的泵的一些优点在发动机运转时可做出对防漏泄完善性的确认；在燃料箱灌注的宽范围即在满箱和空箱之间可做出对防漏泄完善性的确认，因此，操作程序大部分与燃料箱的尺寸及其灌注水平无关；提供了一种操作方法，它基本上与被使用的挥发性燃料的特定品种无关；提供了一种可靠的经济合算的手段以适应于车上论断要求，借以确保挥发性排放物系统的防漏泄完善性。
此外，本发明为泵配置了新型的内部阀系，以便于有选择性地连通吸气室空腔，第一个通气口通向挥发性排放物空腔，第二个通气口通向大气。上述新型的装置所使用的部件较少，从而提供了改善制造经济性和使用可靠性的机会。
本发明的上述优点和益处，连同其附带的特点，均见于随后的说明和权利要求书，并应结合附图加以考虑。按照现时为实现本发明所设想的最佳模式，附图现时为实现本发明所设想的最佳模式，附图示明现在优选的本发明的实施例。
对附图的简单说明
图1一个挥发性排放物控制系统的总体示意图，体现了本发明的原理，包含一辆机动车的有关部分。
图2图1所示各组织部分之一的纵断面图。
图3图2中的一个局部的分解图，但所示明的工作位置与图2中的工作位置不同。
图4用于评价本发明某些原理的一个曲线图。
对优选的实施例的描述图1示明适用于以内燃机发动的机动车的一种挥发性排放物控制(EEC)系统10，包括与车辆发动机12相联结的燃料箱14，发动机管理计算机16、一个通用的气化物收集容器(活性碳容器)18、一个收集容器泄气净化电磁(CPS)阀20及一个检漏泵(LDP)24。
燃料箱14的液面上空腔借助一导管26而与收集容器18的入口相处于流体连通状态之中，这样它们共同限定出一个挥发性排放物空腔，由燃料箱中燃料气化所产生的燃料气化物暂时地被限制和收集在该排放物空腔内，直到它被清除到发动机12的吸入歧管28中。第二条导管30依流体连通方式将收集容器18的出口与电磁阀(CPS阀)20的入口连接起来，而第三条导管32则将CPS阀20的出口与吸入歧管28连接起来。第四条导管34将收集容器18的排气口与检漏泵(LDP)24的第一个通气46连接起来。检漏泵24还有第二个通气口44，该通口直接通大气。
发动机管理计算机16接收许多与发动机及其辅助系统的控制相关联的输入信号(发动机参数)，辅助系统包括挥发性排放物控制(ECC)系统10。计算机的一个电输出口经过一个电连接线36而控制收集容器泄气电磁阀(CPS阀)20，计算机的另一个电输出口则经过一条电连接线40而控制检漏泵24。
检漏泵(LDP)24有一个真空入口48，该入口借助一条导管50而与吸入歧管28连通；它还有一个电输出口，在此输出口它经过一电连接线54向计算机16提供信号。
当发动机正在运转时，检漏泵24的操作时受计算机16指挥，这是为了确认挥发性排放物控制(EEC)系统10的防漏泄完善性所做偶然的诊断程序的一部分。在进行这种诊断时，计算机16指令收集容器驱动电磁阀(CPS阀)20闭合。在发动机运转而不进行上述诊断的时候，检漏泵(LDP)24不工作；而计算机16则有选择地操纵电磁阀(CPS阀)20，使得该电磁代20在有利于泄气的条件下打开，在利于泄气的条件下闭合。这样，在机动车行驶的时间内，只要不执行诊断程序，收集容器的泄气功能就按着适用于特定车辆和发动机的常用方法加以执行。在执行诊断程序时，挥发性排放物空腔被关闭，从而它可以由检漏泵(LDP)24来加压。
现在参照图2来审视检漏泵(LDP)24的细节。检漏泵24包含一个由若干部件组合而成的外壳56，这些部件最好是用抗燃料的合适塑料做成的。在该外壳内部，一个可移动的壁58将外壳56分隔成一个真空室空腔60和一个吸气室空腔62。可移动的壁58是一个普通的圆形膜片64，它是柔性的，但本质上是不可伸延的，它的外周边密封地被卡在外壳部件中的两个部件之间。插入件68的大致呈圆形的基底66在装配中被保持着紧靠在膜片64的朝向空腔60的一面的中心区上。一个柱形的轴70从基底66的中央伸出，伸入到一个筒形套72中，该套成形在外壳部件之间上。一个呈螺旋金属线圈状的机械弹簧74安置在空腔60中，与轴70处于向外环绕定界关系，它的两个轴向端分别支撑在基底66上所成形的支座和在外壳限制套72的相关部位上所成形的支座上。弹簧74的作用在于依轴向将可移动的壁58推向空腔62，而轴70和套72的共同作用则在于限定可移动壁中心区域的移位为沿着假想轴线75的直线移位。图2中所示的位置表示弹簧74迫使朝向空腔62的膜片58的一个面的中心区靠在一止挡76上，而且这个位置表示着在检漏泵(LDP)不被操作时该机构所呈现的位置。
检漏泵的通气口44和46可借助阀装置有选择地彼此连通以及与空腔62连通，该阀装置包括两个单向伞形阀84、86和一个柱塞阀88。外壳56包含一个有壁的封闭室90，直接在其下方，并由一个壁92将其和空腔62分开，该壁与轴线75相垂直。封闭室90可以被认为包含一个大体上呈环状的侧壁94和一个略呈圆顶状的端壁96，该侧壁从壁92向下延伸，该端壁则形成该封闭室的底。通气44与壁96的圆顶的侧边相切，因此是朝封闭室90的内部开着的。通气口46穿过侧壁94并继续延伸直到它与环状壁98相交，该环状壁从壁92向下延伸，与轴线75共轴，但它依径向从侧壁94朝内伸展，也在离端壁96不远处停止。通气口46是对由壁98所围成的空腔开着的，而且与封闭室90的内部不连通，即沿着它的介于壁94和98之间的长度部分上不与之连通。
依径向从壁98朝外安置的与轴线75相对应的壁92的一部分为阀84提供了一个支座，该阀让空气从通气口44、经过壁94和98之间的封闭室90内部，再通过壁92上的一个或多个直通孔87而进入吸气室空腔62，但不得依相反方向进行。图2示明伞形阀84的正常闭合状态，该阀的中心被牢固地保持在壁92上，它的外周边缘封住壁92，与壁上的一个或多个直通孔87呈向外隔开的关系，从而关闭这些直通孔而不许流通。
柱塞阀88是用于挥发性排放物系统的通气阀，它有两个用途一个它包含一个阀头100，以便于将它从壁98的相对着开着的下端有选择地移开和支撑在该下端上，以此形成一个阀座，从而达到允许和不允许挥发性排放物空腔经过收集容器通气口而与大气连通的目的；二是它包含一个阀杆102，该阀杆为单向阀86提供了一个支承。该支承为阀杆102配置了一个圆形槽口104，以便于支承并依轴向和径向使阀86定位，使之与阀杆共轴。阀86有一个中心直通孔106，借此可将阀配装在阀柄102上，并定位在槽口104中，所用方法见图中所示和有关说明。
止挡76是作为筒形套108的上轴向端而设置，的该轴向端与壁92构成一体，并且与轴线75共轴地延伸而通过壁92，壁92处于由壁98所围绕而成的空腔和空腔62之间。上述止挡为柱塞阀88的行程提供轴向导引，使之实现与阀杆102的紧密滑动配合。第二个螺旋盘簧110作用于阀头100，将一个径向的轴向偏压力施加在柱塞阀88上，从而促使阀杆102的倒圆的上端沿着图2中所示方向顶靠着可移动壁58的中心。但是，弹簧110所施加的力相对于弹簧74的反作用力来说，虽不足以使可移动壁58的中心区段距离处于图2所示状态下的止档76；然而弹簧110的力仍可加以选定来确保达到下述目的当可移动壁58的中心区段已向上移位到大于离止挡76一定距离时，弹簧110将促使壁98的开着的下端由阀头100所封闭，同时迫使阀86定位在由壁98所围绕的壁92的中心区段上。图3所示的分解图表示壁58的上述移位已发生后的状态。
圆顶盖96和阀头100的形状为弹簧110的有关端头分别提供了支承。阀头100基本上是一个环形凸缘，它依径向搭接着壁98的下端上的开口。为了以充分密封的方式封闭该端部，在阀头100的表面上安置了一个环形密封件112，以达到与壁98的环形边缘实现密封的目的。
由壁98所围绕的壁92的中心区段名义上是加厚的，但它有一个环形的槽114，该槽依轴向朝阀86开着；而且还有一个或几个直通孔116，该直通孔依轴向从该槽延伸到吸气室空腔62。阀86的外部环形边缘依径向搭接着壁98的内径(I.D)，所以在图3所示位置上，阀正在从由壁98所围绕的真空室空腔将吸气室空腔62关闭。
一个电磁阀118安置在外壳56的顶部，如图2中所示。电磁阀118与专利申请书(序号NO.07/995,484)中所公开的电磁阀相同，它包含一个电磁线圈，该线圈经过连接线40与计算机16相连。除真空入口48之外，电磁阀118还有一个大气入口(图中未示出)用于连通环境大气，和一个出口，该出口借助在图中以117表示的内部通路而与真空室空腔60连通。
在图2所示的位置上，电磁阀118的大气入口是与真空室空腔60相连通的，从而使后者处于大气压力之下。一当电磁阀118的电磁线圈被激励，大气入口即关闭，真空入口48打开，从而使真空入口48连通真空室空腔60。
检漏泵(LDP)还有另外两个部件，即一个永久磁体124和一个簧片开关126。这两个部件都安装在外壳壁的外部，位于筒形套72的闭合端伸出处的对面。轴70是用铁磁材料做的，在图2所示位置上，它被安置在磁体和簧片开关的下方，在这里它不会干扰磁体对簧片开关的作用。不过，由于轴70在筒套72内总是向上运动，所以势必达到一个点，在这里它使足够的磁通量从磁体124分出来，使得簧片开关126不再保持在磁体的影响之下，从而簧片开关由一个状态转换到另一个状态。可做这样的假定簧片开关在如此的转换点从开态转换到闭态，即对轴70的转换点以下的各个位置是开着的，而对轴70的在转换点以上的各个位置则是闭的。但是，上述转换点还是大大地低于轴行程的最上限，这一最上限在此特定实施例中是被轴70的上端的支面同筒套72的封闭的端壁所限定的。对轴70的在此转换点以上的全部向上行程来说，簧片开关126总保持闭合。当轴70再次向下行，簧片开关126便会在该轴达到转换点时转换到开态。簧片开关126是与一输出端子52相连的，所以簧片开关的态可以经过连接线40由计算机16来监控。
上面已对图2的细节做了充分描述，现在可对本发明的操作加以说明。第一计算机16指令收集容器泄气用电磁(CPS)阀20闭合。然后它激励电磁阀118，使吸入歧管的真空经过电磁阀118而被输出给真空室空腔60。对于发动机运转时存在的吸入歧管真空达到的典型大小，可移动壁58的面积与弹簧74所施加的力相比是足够大的，使得可移动壁58向上移动，这样，在同时增大吸气室空腔62的容积的过程中，亦减小真空室空腔60的容积。可移动壁58的向上移位由任一种合适的止动机构加以限制，在这一特定实施例中，如已述及的，是由轴70的端头由轴套72的封闭的端壁相贴合来加以限制的。
可移动壁58离开止挡76的移位使弹簧110随即将柱塞阀88向上推，于是在可移动壁58的初始向上移位之后，柱塞阀88的阀头100即行关闭壁98的开着的一端；阀86被定位在壁92上，起着单向阀的作用，以允许从吸气室空腔62中流出，但不允许流入。柱塞阀关闭壁98的开着的下端，就等于封闭了大气至收集容器通气口的通路。由于在可移动壁58向上移动过程中吸气室空腔62的容积逐渐增大，所以在单向阀84上产生一定的压力差，结果使得该单向阀在某一相对小的压差下即行打开，而让大气空气经过通气口44进入吸气室空腔62。当足够量的环境大气空气已被吸入到吸气室空腔62中而可打将84上的压差减小到不足以保持该阀开着的水平时，该阀即行闭合。这时，吸气室空腔62中盛有的空气基本上处于环境大气压力下，也就是说，大气压力减去阀84上的压力降。
在标准的操作条件下，在吸气室空腔62中充入大气空气所需的时间是有明确限定的。这一数据保存在计算机16中，并在经过一段足够长的时间后由该计算机用来终止对阀118的激励，但时间不得过长，借以保证对于各种预计的操作条件，吸气室空腔62都会得到进气，基本上达到大气压力，而随之可移动壁58则处于它的行程最上位置。电磁阀118的激励被计算机16所终止，立即使真空室空腔60通大气。这时，真空室空腔60中的压力很快回到环境大气压力，从而使得作用于可移动壁58上的净力实质上只等于弹簧74的力。
弹簧力这时使可移动壁58向下移位，以压缩吸气室空腔62中的空气。当充入的空气已被充分压缩而在单向阀86上造成一定压力差时，单向阀即打开。可移动壁58借助弹簧74继续移位，迫使吸气室空腔62中的部分压缩空气经过通气口46，并经由收集容器通气口而进入挥发性排放物空腔。弹簧110的强度足以抵抗压缩空气的力，使得柱塞阀88可继续防止收集容器通气口有大气通入。
当可移动壁58已被向下移位到一个点即轴70停止保持簧片开关126闭合的地方，该开关便打开。该开关的打开一被计算机16检测出来，该计算机便立即再次激励电磁线圈118。电磁线圈118的激励这时促使歧管真空再次被应用于真空室空腔60，从而使可移动壁58的移位反向即由下向上。可移动壁58在两个位置之间的向下移位表示一个压缩行程，在此行程中，吸气室空腔62中充入的空气受到压缩，而且一部分压缩的空气被吸入挥发性排放物空腔。上述的一个位置指的是轴70止靠在轴套72的封闭的端壁上所处的那个位置；另一个位置指的是簧片开关126从闭转换到开所处那个位置。可移动壁58从一个位置(即簧片开关126从开转换到闭所处的位置)到一个位置(即轴70的端头止靠在轴套72的封闭端上所处的位置)的向上移位，表示一次吸入行程。务必指出，簧片开关126在可移动壁58止靠在柱塞阀杆的倒圆的端头上之前便得打开，这样就可保证实现下述目的可移动壁不会处于这样一个位置，这个位置当想要可移动壁在压缩行程之后继续往复动时一方面防止该壁被置于吸入行程中，另一方面使柱塞阀从图3所示位置移位。
在诊断过程开始时，挥发性排放物空腔中的压力将大致接近大气压力，所以弹簧74迫使一部分空气从吸气室空腔62进入挥发性排放物空腔中所需的时间也就相对地短。这一情况意味着一当真空室空腔60已借助阀88而被接通大气时，可移动壁58便会执行一次相当快速的压缩行程。如果在挥发性排放物空腔中存在大的漏泄现象，检漏泵(LDP)24将不能够建立起基本上达到预定水平的压力，一旦消除了大漏泄存在的可能性时，这一预定压力是在诊断过程中须加以利用的。因此，可移动壁58在一段时间内连续的快速往复移位即表示有一个大的漏泄存在，所以诊断过程可以在这个时候终止。上面所说的一段时间是已经预定好的，足以用于在挥发性排放物空腔中建立起基本上达到这样一个水平的压力，在这一压力水平上诊断过程的后一部分是按另一种方式进行的。于是，开关126操作时所处于的频率首先用来确定是否有大的漏泄存在，这种大的漏泄现象是由该开关在所预定的那一段时间内的连续快速动作来指示的。
如果没有大的漏泄存在、挥发性排放物空腔的压力基本上将达到一个预定的值或者目标级，该压力值或压力级实质上是单一弹簧74的一个函数。在零漏泄的一个挥发性排放物空腔的理论情况下，将可达到一个压力点，在这个压力点上弹簧74不能够提供足够的力来迫使更多的压缩空气进入挥发性排放物空腔。与此相应，开关126将停止转换(如果当时出现转换的话)。
一旦基本上达到了目标压力，如果仍存在某种小于大漏泄的漏泄现象，检漏泵24将发挥其功用，补足由于上述漏泄现象造成的损失，以保持挥发性排放物空腔中的压力。检漏泵往复运动的速度与漏泄的大小有关，因此，漏泄越大则泵往复运动越快，漏泄越小则泵往复运动越慢。往复运动的速率是由计算机16对开关126的转换速率进行监控来加以检测的。开关动作的速度能够相当精确地提供有关漏泄有关孔径的量度。凡是大于预定有效孔径的漏泄可以被认定是不可容许的，而小于预定有效孔径的漏泄则可被认定是可容许的。根据这一方法，即使对相当小的漏泄有效孔径而言，挥发性排放物空腔的防漏泄完善性可加以肯定，也可加以否定。在诊断过程结束时，计算机16关闭检漏泵(LDP)24，并使收集容器泄气电磁(CPS)阀20重新打开以响应继后的指令。
防漏泄完善性的不足可以是由于许多原因中的一个或多个原因造成的。举例来说，可能有起源于燃料箱14、收集容器18或任何一条导管26、30和34的漏泄现象。同样地，CPS阀20在诊断过程中不能完全闭合，也有可能是一个漏泄源，而且可以检测出来。即使被吸入挥发性排放物空腔中的大量空气在一定程度上会成为该空腔中压力的一个反函数，但检漏泵(LDP)仍可以被认为是一种正移位泵，这是因为该泵在一个良好限制的行程中往复动作这一事实之故。
图4是一个典型的曲线图，它表明本发明如何能提供有关漏泄的量度。图中的水平轴线表示有效漏泄直径的范围；垂直轴线则表示脉冲持续时间的范围。在已述及的各检漏泵的情况下，脉冲持续时间可定义为簧片开关126从闭到开的连续动作之间的时间，但它也可按别的方法加以定义，这些方法基本上与前一方法相当，或者说它们能提供基本上相同的数据。曲线图包含四条曲线，每条曲线都表示脉冲持续时间作为漏泄直径的函数，以适用于三个检测条件的组合，这三个条件是燃料箱中的燃料液位，一个特意做出的漏泄孔的位置，以及检测持续时间。如在图中可以看出，四条曲线彼此紧密相配，这一点证明即使下对具有甚小有效孔径的漏泄尺寸而言，仍存在一种确定的关系，使得本发明能够对漏泄现象进行相当精确的测定。这种测定能力使得发动机管理计算机或任何其它的车上数据自动记录器能够将各次检测结果记录下来，并以此建立起一种检测历史，这对许多不同的目的都是很有用的。计算机的存储可以用作为一种指示手段以记录检测结果。机动车也可装备一种指示装置，以此来引起驾驶者对检测结果的注意，这种指示装置可以是一种仪表显示盘。如果诊断过程表明，挥发性排放物系统具有防漏泄完善性，就可认为没有必要向驾驶者自动显示出检测结果；换句话说，只有在已指示出防漏泄不完善性的特定情况下才向驾驶者自动显示出检测结果。检测结果中用实际测量形式给出，和/或以简单指示出完善性或不完善性的形式给出。
由于检漏泵(LDP)具有测量漏泄有效孔径的能力，所以在诊断过程结束时它可用来测量CPS阀20的效能和通过挥发性排放物系统的流动，关于诊断过程的情况文中已做了描述。做到这一点的方法之一是让计算机16提供一指令信号，指令CPS阀20打开一定程序，从而为有意做出的漏泄创造相应的条件。如果CPS阀真实地响应，那么，检漏泵(LDP)将以基本上符合于已被指令的CPS阀的开量的速率往复动作。如果有偏差，它将会被计算机检测出来，并可能给出相应的指示。如果未检测出偏差，这就表明CPS阀和该系统都工作正常。
对现在优选的实施例已做了图示和描述，同时应当理解到，所提出的那些原理也适用于其它实施例，这些实施例都包括在下面的权利要求范围内。这样一个实施例的一个示范例子可能包含一由执行机构，以此来推动可移动壁。当然，为适应特定使用目的，本发明的任何特定实施例都是按照已制定的工程计算和技术加以设计的，所用的材料也是适合于有关目的。
权利要求
1.一种机动车，它包含一内燃机和用于该内燃机的一燃料系统，燃料系统包含一个用来贮存内燃机用挥发性液态燃料的燃料箱和一个挥发性排放物控制系统，该控制系统包含一个收集容器，该收集容器联合上述燃料箱的液面上空腔而共同限定出一个挥发性排放物空腔，由于燃料箱中的燃料挥发而产生的燃料气化物被暂时地封闭在和收集在上述挥发性排放物空腔中，直到利用收集容器泄气阀来周期地泄气，将之泄入到内燃机的吸入歧管，以便于随同可燃混合物吸入流而进入内燃机的燃料室空腔中，并导致该燃料室空腔中的燃料，阀机构包含一个排气阀，上述挥发性排放物空腔就是经过该排气阀而有选择地与大气相连通；所述机动车还包含一些装置，其中包括泵装置，用来识别所述挥发性排放物控制系统防止挥发性燃料气化物漏泄的完善与不完善，即在可导致可靠地识别上述完善与不完善的条件下进行这种识别，挥发性燃料气化物来自该控制系统的有关部分，其中包括所述燃料箱、收集容器、阀装置、以及收集容器泄气阀；所述泵装置包含一个正排量往复式泵，它具有一个用壁围成的外壳，该外壳包含一个吸气室空腔，该空腔具有一个可移动的壁、一个不可移动的壁，此不可移动的壁将上述吸气室空腔同一个有壁的封闭室分隔开来，该室包含所述通气阀；所述外壳还包含一个第一通气口，借以使上述密封室的内部与所述挥发性排放物空腔连通起来，和一个第二通气口，借以使上述封闭室的内部与大气连通；上述的泵还包含一个机械弹簧，该弹簧作用于所述可移动壁，以促使可移动壁趋于缩小上述吸气室空腔的容积；上述的泵还包含一个第一单向阀机构，设置该阀机构的目的是让空气从大气经过所述的第二通气口并进入(但不排出)所述的吸气室空腔，和一个第二单向阀机构，设置该阀机构的目的是让空气排出(但不进入)所述的吸气室空腔，并经过所述的第一通气口而达到所述的挥发性排放物空腔；当所述阀机构闭合以防止挥发性排放物空腔与大气连通，以及当所述收集容器泄气阀闭合以阻止挥发性排放物空腔与吸入歧管连通的同时，上述的泵所包含的有关机构可用来反复促使可移动壁执行一次吸入行程，借以抵消机构弹簧施加于吸气室空腔上的力而扩大吸气室空腔的容积，促使上述第一单向阀机构在操作过程中打开，从而使空气充入吸气室空腔以便在给定压力下得到经过测量的空气充填量，而且上述吸入行程赋予上述弹簧以能量，用来随后执行一次压缩行程，这一压缩行程从所述弹簧获得能量来缩小吸气室空腔的容积，将上述经过测量的空气充填量压缩到大于上述给定压力的压力；促使所述第二单向阀机构在操作过程中打开，从而使吸气室空腔中的一部分空气在压缩行程时间内被迫进入挥发性排放物空腔中，上述第一和第二通气口各自与所述封闭室的内部有连通点，其特征在于(1)无论所述通气阀是开着还是闭合的时候，所述第一和第二单向阀机构中总有一个与所述不可移动壁上第一组一个或多个通孔处于操作联系之中，上述第一和第二单向阀机构中所述的一个是通过这些通孔来控制吸气室空腔与第一和第二通气口之一之间的空气通路的。(2)当通气阀是闭合的时候，所述第一和第二单向阀机构中的另一个则与所述不可移动壁上的第二组一个或多个通孔处于操作联系之中，上述第一和第二单向阀机构中的另一个就是通过这些通孔来控制吸气室空腔与所述第一和第二通气口中的另一个之间的空气通路的，(3)当通气阀是开着的时候，所述第一和第二单向阀机构中的另一个则与所述不可移动壁上的第二组一个或多个通孔处于操作联系之中，所以空气就能经由所述第二组一个或多个通孔而进出所述吸气室空腔。
2.按照权利要求1中所述的一种机动车，其特征还在于所述外壳包含一个真空室空腔，由所述可移动壁将此真空室空腔与所述吸气室空腔分隔开来；所述的泵包含一些装置，可用来反复地促使所述真空室空腔交替地与吸入歧管真空和与大气连通，这样，当所述真空室空腔与吸入歧管真空连通时，所述可移动壁执行一次吸入行程，而当所述真空室空腔与大气连通时，所述机械弹簧使迫使所述可移动壁执行一次压缩行程。
3.按照权利要求2中所述的一种机动车，其特征还在于所述的弹簧安置在所述真空室空腔中；所述的外壳包含一个止档，该止档安置在所述的真空室空腔中，以此来确定所述的可移动壁吸入行程终端的界限。
4.按照权利要求3中所述的一种机动车，其特征还在于配有导引机构，当所述可移动壁在执行吸入行程和压缩行程时，该导引机构导引可移动壁的中心部位实现直线移动；配有传感器装置，它安置在上述导引机构近旁，用来传感所述可移动壁中心部位沿着上述直线移动方向所在的位置。
5.按照权利要求1中所述的一种机动车，其特征还在于所述第一和第二单向阀机构中所述的一个即是所述的第一单向阀机构，所述第一和第二单向阀机构中所述的另一个即是所述的第二单向阀机构。
6.按照权利要求5中所述的一种机动车，其特征还在于所述第一单向阀机构安装在所述通气阀的一个部位上。
7.按照权利要求6中所述的一种机动车，其特征还在于所述通气阀包含一个阀头和一个从该阀头伸出的阀杆，所述有壁环绕的密封室包含一个支座，当所述通气阀是闭合时，所述通气阀阀头便支撑在该支座上，当所述通气阀是开着时，所述通气阀阀头便离开该支座；所述第二单向阀机构安装在所述的通气阀阀杆上。
8.按照权利要求7中所述的一种机动车，其特征还在于所述第二单向阀机构包含一个伞形阀件，该阀件共轴地安装在所述通气阀阀杆上。
9.按照权利要求8中所述的一种机动车，其特征还在于弹性偏移机构有弹性地偏移所述的通气阀阀杆，使之沿着朝向支撑在所述支座上的方向移位；所述通气阀阀杆当检漏泵不被操作时，势必受到所述可移动壁和所述机械弹簧的作用，因此，所述通气阀受到所述机械弹簧作用于该通气阀上的力而打开，该弹簧的作用力大于所述弹性偏移机构偏移该通气阀的力。
10.在一种机动车上的应用，该机动车包含一个内燃机和一个用于内燃机的燃料系统，该燃料系统包含一个用于贮存内燃机用挥发性液态燃料的燃料箱和一个挥发性排放物控制系统，该控制系统包含一个收集容器，此容器与燃料箱的液面上空腔相联合，共同界定出挥发性排放物空腔，由燃料箱中燃料挥发而产生的气化物被暂时地限制和收集地在该排放物空腔中，直到借助收集容器泄气净化阀进行周期性泄气净化，将气化物驱至内燃机吸入歧管，再由可燃混合物引导流将之带入内燃机的燃烧室空腔，并确保在燃烧室空腔中燃烧；阀机构，包含一个通气阀，挥发性排放物空腔就是经由该通气阀而与大气连通的；这种机动车还包含用来识别所述挥发性排放物控制系统防止挥发性燃料气化物漏泄的完善性与不完善性，即在可导致获得可靠地区别上述完善性与不完善性的条件下进行识别，挥发性燃料气化物来自有关部分，其中包括燃料箱、收集容器、阀机构以及收集容器泄气阀一个正移位往复动作的泵，它具有一个带壁的外壳，该外壳包含一个吸气室空腔，该空腔有一个可移动的壁和一个不可移动的壁，后者将吸气室空腔和一个带壁的封闭室分隔开来，该封闭室中有所述的通气阀；所述外壳还包含一个第一通气口，用来使上述封闭室的内部与挥发性排放物空腔相连通，和一个第二通气口，用来使上述封闭室的内部与大气相连通；上述的泵还包含一个机械弹簧，该弹簧作用于所述可移动壁，以促使该壁趋于压缩所述吸气室空腔的容积；所述的泵还包含一个第一单向阀机构，借以让空气从大气经过所述第二通气口并进入(但不排出)所述吸气室空腔，和一个第二单向阀机构，借以让空气排出(但不进入)所述吸气室空腔，并经由所述第一通气口而达到挥发性排放物空腔；当所述阀机构闭合以阻止挥发性排放物空腔与大气相连，以及当所述收集容器泄气阀闭合以阻止挥发性排放物空腔与吸入歧管连通的同时，上述泵所包含的有关机构可有效地反复促使所述可移动壁执行一次吸入行程，借以抵销机构弹簧施加于吸气室空腔上的力而扩大吸气室空腔的容积，促使上述第一单向阀机构在操作过程启开，从而使空气充入吸气室空腔以便在给定压力下得到经过测量的空气充填量，而且上述吸入行程赋予所述弹簧以能量，用来随后执行一次压缩行程，这一压缩行程从所述弹簧获得能量来缩小吸气室空腔的容积，将上述经过测量的空气充填量压缩到大于上述给定压力的压力；促使所述第二单向阀机构在操作过程中打开，从而使得所述吸气室空腔中的一部分空气在压缩行程过程中被迫进入挥发性排放物空腔中，上述第一和第二通气口自各与所述封闭室的内部有连通点，本发明涉及的设备的特征在于(1)无论当所述的通气阀是开着的还是闭合的，所述第一和第二单向阀机构中总有一个与所述不可移动壁上第一组一个或多个通孔处于操作联系之中，上述第一和第二单向阀机构中所述的一个是通过这些通孔来控制吸气室空腔与第一和第二通气口之一之间的空气通路的。(2)当所述通气阀闭合时，所述第一和第二单向阀机构中的另一个与所述不可移动壁上的第二组一个或多个通孔处于操作联系之中，上述第一和第二单向阀机构中的另一个就是通过这些通孔来控制吸气室空腔与所述第一和第二通气口中的另一个之间的空气通路的。(3)当所述通气并开着的，所述第一和第二单向阀机构中的所述另一个与所述不可移动壁上的第二组一个或多个通孔处于操作联系之中，所以空气就能经由所述第二组一个或多个通孔而进出所述的吸气室空腔。
11.按照权利要求10中所述的检漏泵，其特征还在于所述的外壳包含一个真空室空腔，由可移动壁将该真空室空腔同吸气室空腔分隔开来；所述的泵包含一些机构，用来反复促使所述真空室空腔交替地与吸入歧管真空相连通和与大气相连通，这样，在所述真空室空腔与吸入歧管真空相连通时，所述可移动壁执行一次吸入行程，而当所述真空室空腔与大气连通时，所述机械弹簧使迫使所述可移动壁执行一次压缩行程。
12.按照权利要求11中所述的泵，其特征还在于所述弹簧被安置在真空室空腔中；所述外壳包含一限制止挡，该止挡安置在所述真空室空腔中，借以确定所述可移动壁的吸入行程终点的限界。
13.按照权利要求12中所述的泵，其特征还在于具有导引机构，用来导引所述可移动壁的中心部位在其执行吸入行程和压缩行程时依直线移动；具有传感器机构，该机构安置在所述导引机构的近旁，用来传感所述可移动壁的所述中心部位沿上述直线方向移动的位置。
14.按照权利要求10中所述的泵，其特征还在于所述第一和第二单向阀机构中的所述的一个即是所述的第一单向阀机构，而所述第一和第二单向阀机构中的所述的另一个即是所述的第二单向阀机构。
15.按照权利要求14中所述的泵，其特征还在于所述第二单向阀机构安装在所述通气阀的一个部分上。
16.按照权利要求15中所述的泵，其特征还在于所述通气阀包含一个阀头和一个从该阀头延伸出来的阀杆，所述由壁围成的封闭室包含一个支座，当所述通气阀关闭时，所述通气阀的阀头便支撑在该支座上，当所述通气阀开着时所述通气阀的阀头使离开该支座；其特征还在于所述第二单向阀机构安装在所述通气阀的阀杆上。
17.按照权利要求16中所述的泵，其特征还在于所述第二单向阀机构包含一个伞形阀部件，该部件共轴地安装在所述通气阀阀杆上。
18.按照权利要求17中所述的泵，其特征还在于弹性偏移机构有弹性地偏移所述通气阀使之沿着趋于支撑在所述支座上的方向移动；其特征还在于当该泵不被操作时，所述通气阀阀杆被处置以便于接受所述可移动壁和所述机械弹簧的作用，于是所述通气阀被所述机械弹簧作用于所述通气阀上的力强制打开，这个力大于所述弹性偏移机构偏移所述通气阀所用的力。
全文摘要
一种内燃机发动的机车上的挥发性排放物控制系统所用的一种车上诊断系统，它使用一种正移位往复动作泵在挥发性排放物空腔中造成一种大不同于环境大气压力的压力。该泵借助使用发动机吸入歧管真空来驱动，以执行一次吸入行程，在此行程过程中，一个内弹簧逐渐增强地被压缩，与此同时在吸气室空腔中充入一定量的环境大气空气。然后解除真空，该弹簧松弛，以促使一次压缩行程，在此行程中一部分充入的空气被强制进入挥发性排放物空腔中。该泵往复动作以便交替地执行吸入行程和压缩行程的速率，能指示出挥发性排放物空腔中存在的压力及通过一漏泄点的流动情况。对上述速率的检测可当做对漏泄现象的测量，以达到识别挥发性排放物空腔防止漏泄的完善性与不完善性。所公开的泵的内部阀系具有新颖的结构，与以前的泵相比，减少了所需构件的数量。
文档编号F02M25/08GK1168167SQ96191434
公开日1997年12月17日 申请日期1996年1月3日 优先权日1995年1月13日
发明者J·E·库克, M·F·巴斯阿托, P·D·佩里 申请人:西门子电气有限公司