通用型车载燃油系统泄漏检测装置的制作方法

本实用新型属于燃油蒸发控制系统领域，具体涉及通用型车载燃油系统泄漏检测装置。

背景技术：

燃油蒸发控制系统通常由油箱总成、炭罐总成、灰滤器、炭罐脱附控制阀及其连接管路构成，其中，炭罐可用于吸附从油箱总成中挥发出来的燃油蒸汽，并在汽车启动时使其参与发动机燃烧。如果燃油蒸发控制系统中存在管路破损或总成件出现泄漏，则燃油蒸汽会从系统中挥发到大气中，造成环境污染和资源浪费。

因此，包括中、美在内的许多国家都出台了法规，要求配备车载诊断系统(OBD)，以识别可能的泄漏并发出信号，进而将相应的数据提供给车载存储器用于工厂执行离线诊断。

现有技术中，申请号为200610009060.5的中国专利申请公开了一种车辆燃料箱所用的泄漏探测系统，其可在发动机关闭时利用油箱内自然真空引起压力信号变化来诊断燃油系统是否有泄漏。尽管该系统检测成本低，但其基本上只能在普通燃油车上使用，对于采用油箱隔离阀将油箱总成和燃油蒸发控制系统分离开的PHEV车型，由于无法利用油箱内的自然真空，因此不可使用该系统。而申请号为10131162.1的德国专利申请公开的用于机动车燃油系统密封性检测的装置，则可以同时在普通燃油车和 PHEV车型上使用。该装置由叶片泵和换向阀等结构组成，通过对比叶片泵穿过燃油系统与穿过参考孔板的电压电流特征来判断燃油系统是否发生泄漏。由于该装置结构复杂、成本较高，因此适用范围小；又因其叶片泵与燃油蒸汽直接接触，还容易在叶片泵卡滞或电气短路的情况下出现燃烧风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种通用型车载燃油系统泄漏检测装置，其结构合理、成本较低，既可以在普通燃油车型上使用也可以在PHEV车型上使用。

本实用新型所提供通用型车载燃油系统泄漏检测装置包括设有主动膜片的膜片泵、双向通气阀，以及设在双向通气阀内用于测量燃油系统压力的压力传感器；

所述双向通气阀包括阀体、排气阀盖，以及设于阀体和排气阀盖之间的从动膜片；所述阀体内设有隔板，所述隔板和从动膜片与主动膜片平行设置，所述主动膜片与隔板之间形成第一腔室，所述从动膜片与排气阀盖之间形成第二腔室，所述从动膜片与隔板之间则形成燃油系统通道；

所述燃油系统通道由第一气道、与炭罐连通的第二气道和与灰滤器连通的第三腔室组成；所述第三腔室的两端分别与从动膜片和隔板连接，所述第二气道位于第三腔室内且其一端与从动膜片保持弹性距离，所述第二气道的另一端与第一腔室连通，而所述第一气道的两端则分别与第一腔室和第二腔室连通，所述第一气道安装有可使气体从第一腔室传至第二腔室内的第一单向阀，所述第二气道安装有可使气体从炭罐传至第一腔室内的第二单向阀。

进一步地，所述第一气道设在燃油系统通道的一侧，所述第一气道的一端与从动膜片连接、另一端与隔板连接，所述从动膜片对应第一气道一端开口处设有从动膜孔，所述隔板对应于第一气道另一端开口处设有第一通孔。

进一步地，所述第二气道设在燃油系统通道的中部，所述第二气道的另一端与隔板连接，所述隔板对应于第二气道另一端开口处设有第二通孔。

进一步地，所述第一单向阀为鸭嘴阀，所述鸭嘴阀穿过第一通孔插入到第一气道内；所述第二单向阀为伞阀，所述伞阀的炳部穿过第二通孔插入到第二气道内，所述隔板对应伞阀的伞面位置处开设有多个第三通气孔。

进一步地，所述双向通气阀还包括炭罐接口和灰滤器接口；所述炭罐接口的两端分别与炭罐大气口和第二气道侧壁连接，而所述灰滤器接口的两端则分别与灰滤器和第三腔室侧壁连接，所述压力传感器的取压孔设于炭罐接口内。

进一步地，所述排气阀盖包括盖体、设在盖体顶部的轴、套接在轴上可绕轴旋转的防尘罩，以及安装在防尘罩顶部的多孔防尘盖；所述盖体顶部靠近轴处设有第一泄压孔，所述防尘罩设有与第一泄压孔配合调节出气量的第二泄压孔。

进一步地，所述盖体对应于防尘罩外围处设有刻度，所述防尘罩设有可用于指示刻度的指针。

进一步地，所述膜片泵包括微型电机、与微型电机同轴转动的减速齿轮、与减速齿轮啮合的凸轮组件，以及设于凸轮组件与主动膜片之间的滚轮；所述滚轮在凸轮组件的驱动下使主动膜片往复运动。

进一步地，所述主动膜片和从动膜片均由橡胶外圈和固定在圈内的塑料片组成，两个所述塑料片与隔板之间均有弹性件支撑。

进一步地，所述压力传感器与双向通气阀注塑为一体。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所述通用型车载燃油系统泄漏检测装置包括膜片泵、双向通气阀和压力传感器，当本装置接到ECU检测指令后，膜片泵通电开始工作，正压通过双向通气阀分配传递到从动膜片区域，将燃油系统关闭，然后负压从燃油系统内抽取空气，压力传感器将燃油系统内的压力信号反馈至ECU，ECU对比其是否达到预先设定压力，若达到预先设定压力则发出断电信号，膜片泵自动失去作用。通过监控压力感应器内的压力变化，可以判断燃油系统是否有泄漏。

本实用新型所述通用型车载燃油系统泄漏检测装置通过橡胶膜片的隔离，可以将电气部分和燃油蒸汽部分完全分离，该装置更为安全可靠。

本实用新型所述通用型车载燃油系统泄漏检测装置的压力产生源是一个微型膜片泵，检测装置是集成的压力传感器，结构简单、制造成本低廉。

本实用新型所述检测装置可用于普通燃油车上替代压力传感器和CVS阀，也可用于PHEV车辆上替代DMTL和ELCM系统功能。不同车型间相互自由更换，不需要反复调整OBD标定程序及策略，可大大减少新车型的开发周期。

附图说明

图1为本实用新型所述通用型车载燃油系统泄漏检测装置的轴侧示意图；

图2为图1中沿A-A剖面的示意图；

图3为图1中沿B-B剖面的示意图；

图4为本实用新型所述膜片泵的剖视图；

图5位本实用新型所述盖体、轴和第一泄压孔的结构示意图；

图6为本实用新型所述盖体和防尘罩的配合图；

图7为图3中C处的放大图；

图8为本实用新型所述通用型车载燃油系统泄漏检测装置常态时的气体流动示意图；

图9为本实用新型所述通用型车载燃油系统泄漏检测装置检测时的气体流动示意图之一；

图10为本实用新型所述通用型车载燃油系统泄漏检测装置检测时的气体流动示意图之二；

图中：膜片泵100；主动膜片110；微型电机121；微型电机 PIN针a 122；微型电机PIN针b123；减速齿轮130；凸轮组件140；凸轮齿轮141；凸轮142；滚轮151；滚轮支架152；销轴153；电机接口160；

双向通气阀200；第一腔室201；第二腔室202；第一气道203；第二气道204；第三腔室205；阀体210；排气阀盖220；盖体221；轴222、防尘罩223；多孔防尘盖224、第一泄压孔225；第二泄压孔226；刻度227；指针228；过滤海绵229；从动膜片230；隔板240；第一弹簧241；第二弹簧242；第三通气孔243；第一单向阀250；第二单向阀260；密封圈270；炭罐接口280；灰滤器接口290；

压力传感器300；压力芯片310；压力芯片PIN针a 321；压力芯片PIN针b 322；压力芯片PIN针c 323；取压孔330；传感器接口340。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1-9所示的通用型车载燃油系统泄漏检测装置包括膜片泵100、双向通气阀200和压力传感器300。

如图1-4所示，所述膜片泵100的上端面设有主动膜片110，内部组装有微型电机120、与微型电机120同轴转动的减速齿轮130、凸轮组件140和滚轮151。所述微型电机120上装配有PIN针a121和微型电机PIN针b122，微型电机PIN针a 121和微型电机PIN针b122 与电机接口160电连接。所述凸轮组件140包括凸轮齿轮141和凸轮142，所述凸轮齿轮141与减速齿轮130啮合，并通过凸轮轴带动凸轮142转动。所述滚轮151设于凸轮142和主动膜片110之间，可以通过销轴153固定在与主动膜片110连接的滚轮支架152上。

所述膜片泵在本装置中主要功能是产生正负压状态，当ECU 给定泄漏检测指令时，微型电机120转动，其同轴的减速齿轮130 与凸轮组件140的同轴凸轮齿轮141啮合转动，凸轮组件140的凸轮142将旋转力转换为上下运动。凸轮142运行至高点时，推动滚轮151向上运动，使主动膜片110向双向通气阀200内伸展，双向通气阀200内与主动膜片110相关腔室形成正压；凸轮142运行至低点时，滚轮151落下，主动膜片110恢复原状，此时双向通气阀 200内与主动膜片110相关腔室形成负压。

如图1-3所示，所述双向通气阀200包括阀体210、排气阀盖 220、设于阀体210和排气阀盖220之间的从动膜片230、相对设置的炭罐接口280和灰滤器接口290。

所述阀体210内设有隔板240，所述隔板240和从动膜片230与主动膜片110平行设置，所述主动膜片110与隔板240之间形成第一腔室201，所述从动膜片230与排气阀盖220之间形成第二腔室 202，所述从动膜片230与隔板240之间则形成燃油系统通道。在本实施方式中，主动膜片110和从动膜片230均由橡胶外圈和固定在圈内的塑料片组成，所述橡胶外圈同塑料片硫化在一起，橡胶外圈的厚度介于0.2mm-0.8mm之间，而且设计有“U”型褶皱可实现橡胶薄膜的自由伸缩，橡胶薄膜的外边缘设计有“∞”型密封线，可用于两个相邻的独立腔室。为了更好的为塑料片提供弹性压力，所述主动膜片110与隔板240之间组装有第一弹簧241，所述从动膜片230与隔板240之间组装有第二弹簧242。

如图2和图3所示，所述燃油系统通道由第一气道203、第二气道204和第三腔室205组成。所述第三腔室205的两端分别与从动膜片230和隔板240连接，所述第三腔室205的侧壁则与灰滤器接口290连通。所述第二气道204位于第三腔室205内，所述第二气道204为三通气道，一端与从动膜片230保持弹性距离、另一端与第一腔室201连通、侧壁上的开口则与炭罐接口280连通。而所述第一气道203为两通气道，两端分别与第一腔室201和第二腔室 202连通。

所述第一气道203位于燃油系统通道的一侧，所述第一气道 203的一端与从动膜片230连接、另一端与隔板240连接，所述从动膜片230对应于第一气道203一端开口处设有从动膜孔，所述隔板240对应第一气道203另一端开口处设有第一通孔。所述第二气道204位于燃油系统通道的中部，所述第二气道204的另一端与隔板240连接，所述隔板240对应于第二气道204另一端开口处设有第二通孔。

所述第一气道203安装有可使气体从第一腔室201传至第二腔室202内的第一通气阀250，所述第二气道204安装有可使气体从炭罐传至第一腔室201内的第二通气阀260。在本实施方案中，所述第一通气阀250为鸭嘴阀，可由NBR、NBR+PVC或FKM等橡胶硫化而成，所述鸭嘴阀穿过第一通孔插入到第一气道203内。膜片泵产生正压时，鸭嘴阀打开，气体从第一腔室201进入第一气道203并进一步传至第二腔室202；负压状态时，鸭嘴的两块橡胶片紧密贴合，气体无法通过。在本实施方案中，所述第二通气阀260为伞阀，亦可由NBR、NBR+PVC或FKM等橡胶硫化而成，所述伞阀的炳部穿过第二通孔插入到第二气道204内，伞面边缘为密封面，所述隔板240对应于伞面的位置处开设了多个第三通气孔243。当第一腔室内为正压时，伞面边缘贴合于隔板260表面，气流无法通过；当第一腔室内为负压时，气流从第二气道通过伞阀传至第一腔室。

如图5所示，所述排气阀盖220包括盖体221、设在盖体221顶部的轴222、套接在轴222上可绕轴222旋转的防尘罩223，以及安装在防尘罩223顶部的多孔防尘盖224；所述盖体221顶部靠近轴 222处设有第一泄压孔225，所述防尘罩223设有与第一泄压孔225 配合调节出气量的第二泄压孔226。转动防尘罩223，可以调节第一泄压孔225与第二泄压孔226之间叠合形成的排气小孔面积，从而控制从动膜片230开启和关闭燃油系统的响应时间。为方便调节，盖体221对应于防尘罩223外围处设有刻度227，所述防尘罩222设有可用于指示刻度227的指针228，转动至不同角度代表不同面积。为避免灰尘进入，所述防尘罩223内还设有过滤海绵229。

如图3和6所示，压力传感器300直接与阀体210注塑为一体，不需要另外连接，其包括感应芯片310和PIN针脚，所述PIN针脚直接与感应芯片相应触点焊接一起，外端与传感器接口340连接。在本实施例中，所述压力传感器300一体化在隔板240的下侧，取压孔330设于炭罐接口280内，具体地，设在隔板240对应于炭罐接口280的位置处。

所述压力传感器在本装置中的主要功能是将燃油蒸发控制系统内压力转换为电信号传递至ECU内，ECU会将信号变化曲率或趋势和基准曲线进行对比，趋势相同或接近时则判断系统无泄漏，反之则判断泄漏。

工作方法：

常态下，如图7所示，本实用新型所述通用型车载燃油系统泄漏检测装置畅通，第二气道204与从动膜片230呈分离状态，炭罐与灰滤器之间的气体在第二气道204和第三腔室205之间正常通过和交换。

当ECU系统给出检测指令后，膜片泵100工作，膜片泵产生的正压使主动膜片110克服第一弹簧141的弹力向上移动，第一腔室201形成正压，当超过鸭嘴阀250的开启压力时，第一腔室201 内的正压通过第一气道203传递至第二腔室202内，随着从动膜片 230受到正压不断增强，少量气体从排气阀盖220逸出，大部分气体的压力，如图8所示，会促使从动膜片230克服第二弹簧142的弹力向下移动，直至从动膜片230压紧第二气道204的另一端开口，为增加气密性，另一端开口可安装密封圈270，此时炭罐与灰滤之间的气流通道完全断开。

当膜片泵运转至负压时，第一腔室201内形成负压，当超过伞阀260的开启压力时，如图7所示，本装置通过炭罐从燃油蒸发控制系统内抽取气体，压力传感器将燃油系统内的压力信号反馈至ECU，当压力信号达到预先设定压力时，ECU发出断电信号膜片泵自动停止工作，从动膜片230无法得到持续的正压，气压会通过排气阀盖220持续释放，当第二腔室202内气压和大气压逐渐平衡时，第二弹簧142的弹力使从动膜片230脱离密封圈270，恢复形变，炭罐与灰滤完全连通。在整个检测过程中监控压力传感器内的压力变化，通过与标准压力曲线的对比可以判断燃油系统是否有泄漏。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。