用于检测车辆的燃料箱中的燃料泄漏的系统的制作方法

本发明涉及用于检测车辆燃料箱中的燃料泄漏的系统。

背景技术：

应该规律地监控燃料箱中的燃料泄漏，以确保不会因泄漏而浪费燃料。根据现有技术，wo-2013133236，高压空气被泵送到燃料箱中，为燃料箱加压。通常使用外部泵将高压空气泵送到燃料箱。一旦燃料箱被加压，压力传感器检测燃料箱中的压力。基于燃料箱中保持的压力，诊断存在或不存在燃料泄漏。但是，根据该现有技术，使用单独的单元将高压空气泵送到燃料箱中，这会降低发动机效率。因而，需要在不影响发动机效率的情况下确定燃料箱中的燃料泄漏。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的用于检测从燃料箱的燃料泄漏的系统；

图2是根据本发明的另一个实施例的用于检测从燃料箱的燃料泄漏的系统；

图3是示出根据本发明的一个实施例的检测从燃料箱的燃料泄漏的方法的流程图；以及

图4是根据本发明的一个实施例的用于检测从燃料箱的燃料泄漏的电子控制器（300）的框图。

具体实施方式

结合图1详细说明系统（100）。

公开了用于检测车辆的燃料箱（104）中的燃料泄漏的系统（100）。系统（100）包括安装在燃料箱（104）上的用于感测燃料箱（104）中的压力的压力传感器（102）。系统（100）的特征还在于管（106），所述管将车辆的进气路径（108）连接到燃料箱（104），用于将压缩空气从进气路径（108）引导至燃料箱（104）。

管（106）位于进气路径（108）中，在此压缩空气流入车辆的发动机（124）。管（106）位于涡轮增压器的压缩机单元和发动机（124）的进气路径（108）中的节流阀（109）之间。管（106）还作用为从进气路径（108）偏离朝向燃料箱（104）的路径。

管（106）的一端连接到进气路径（108），如图1所示。管（106）的另一端连接到燃料箱（104）。管（106）可由任何材料制成，例如，金属、合金或塑料。管（106）使得压缩空气流能够从进气路径（108）流至燃料箱（104）。

在本发明的另一实施例中，管（106）的另一端通过罐连接到燃料（104），如图2所示。

流入燃料箱（104）的压缩空气用于确定燃料箱（104）中的泄漏。在本文件的以下段落中解释用于确定燃料箱（104）中的泄漏的确切方法。

系统（100）的特征还在于位于管（106）中的流量控制阀（110）。流量控制阀（110）可以是电子致动的单向阀或双向阀，用于使得压缩空气流能够从进气路径（108）流至燃料箱（104）。流量控制阀（110）的例子包括但不限于电磁阀。在一个实施例中，流量控制阀（110）可位于管（106）上游，并且在另一实施例中，流量控制阀（110）可位于管（106）下游。

流量控制阀（110）由电子控制器（300）操作，用于选择性地允许压缩空气从进气路径（108）流至燃料箱（104）。电子控制器（300）适于基于预定的发动机操作模式打开和关闭。打开流量控制阀（110）使得在进气路径（108）中流动的压缩空气流入燃料箱（104）。

系统（100）的特征还在于集成在燃料箱（104）中的压力调节阀（112）。在一个实施例中，压力调节阀（112）可以气动地操作的气动阀用于释放燃料箱（104）中的过大压力。在另一实施例中，压力调节阀（112）可以是电子致动的阀，该阀被选择性地操作用于释放燃料箱（104）中的过大压力。

在以下段落中参照图1所示的系统（100）解释用于检测燃料箱（104）中的燃料泄漏的系统（100）的运作。

为了使系统（100）开始检测燃料箱（104）中的燃料泄漏，电子控制器（300）适于确定车辆是否处于预定的发动机操作模式，如图3的步骤（205）所示。预定的发动机操作模式可以是减速模式、怠速模式或巡航模式。在这类预定发动机操作模式中，在进气路径（108）中流动的压缩空气未被车辆的发动机（124）完全利用。未被发动机（124）用于产生动力的压缩空气被用于检测燃料箱（104）中的燃料泄漏。因而，确定车辆是否以预定的发动机操作模式中的一个操作。

就这种确定，电子控制器（300）可从发动机速度传感器或加速度传感器接收速度信息，并进一步分析此信息以便确定车辆是否以预定的发动机操作模式中的一个操作。

一般地，当确定车辆以预定的发动机操作模式中的一个操作时，电子控制器（300）关闭压缩机旁路阀（114）、涡轮旁路阀（116）和压力调节阀（112）达第一预定时间间隔，如图3的步骤（210）所示。

压缩机旁路阀（114）位于压缩机旁路路径（118）中，并且被操作为打开和关闭压缩机旁路路径（118）。当车辆以减速模式或怠速模式操作时，压缩机旁路阀（114）则被打开以便减少进气路径中的压缩空气。打开压缩机旁路阀（114）仅仅是为了减小减速期间在涡轮增压器的压缩机单元和节流板（109）之间的压缩机空气。但是，根据本发明，在减速期间关闭压缩机旁路阀（114）达第一预定时间间隔。

涡轮旁路阀（116）位于涡轮旁路路径（120）（排气旁路路径）中，并且在打开位置和关闭位置之间操作，以便打开和关闭涡轮旁路路径（120）。涡轮旁路阀（116）也被称作废气门。当涡轮旁路阀（116）打开时，排气气体绕过涡轮增压器的涡轮单元并流过涡轮旁路路径（120）（第二排气路径）。通常，涡轮旁路阀（116）被操作至打开位置，以便允许排气气体流过涡轮旁路路径（120），由此当发动机操作模式为怠速时或车辆减速时，降低涡轮单元的转速。但是，在本发明中，应该注意，当车辆减速时，涡轮旁路阀（116）关闭达第一预定时间间隔。

压力调节阀（112）用于保持燃料箱（104）的压力。当燃料箱（104）中的压力超过预定值时，电子控制器（300）致动压力调节阀（112），从而使得过量的空气进入大气，由此调节燃料箱（104）中的压力。在本发明中，在检测燃料箱（104）中的燃料泄漏期间，压力调节阀（112）关闭，从而使得没有空气逸出到大气中。

关闭涡轮旁路阀（116）会引起排气气体在减速模式期间继续流过排气管。这引起涡轮增压器的涡轮单元旋转。涡轮单元的旋转会引起涡轮增压器的压缩机单元也旋转。因而，即使车辆减速，压缩机单元也继续在的进气路径（108）中产生压缩空气直至节流板（109）。通过关闭压缩机旁路阀（114），防止来自大气的未压缩空气与在进气路径（108）中产生的压缩空气混合。

进一步地，电子控制器（300）关闭通气阀（113）并且打开存在于管（106）中的流量控制阀（110），以便将压缩空气从进气路径（108）引导至燃料箱（104），如图3的步骤（215）所示。在一个例子中，流量控制阀（110）是电磁阀。但是，应该注意，流量控制阀（110）不限于电磁阀，并且各种其他阀可被用作流量控制阀（110）。

有时，来自进气路径（108）的压缩空气通过碳罐（115）流入燃料箱（104）。压缩空气流过碳罐（115）中的孔隙并到达燃料箱（104）。当罐净化阀（122）和压力调节阀（112）关闭时，从进气路径（108）流至燃料箱（104）的压缩空气为燃料箱（104）加压。

打开流量控制阀（110）达第二预定时间间隔。第二预定时间间隔是基于燃料箱（104）所需的加压程度的固定时间段。燃料箱（104）可被加压至的最大压力值是固定的，并且因而用于维持流量控制阀（110）处于打开位置的时间间隔也是固定的并且被存储在电子控制器（300）的存储器中。

在第二预定时间间隔结束之后关闭流量控制阀（110），从而使得用于加压燃料箱（104）的压缩空气不会从燃料箱（104）逸出。在关闭流量控制阀（110）之后，电子控制器（300）打开压缩机旁路阀（114）和涡轮旁路阀（116）。

一旦流量控制阀（110）关闭，电子控制器（300）监控燃料箱（104）中的压力，如图3的步骤（220）所示。存在于燃料箱（104）中的压力传感器（102）用于测量燃料箱（104）中的压力。压力传感器（102）以规律的时间间隔向电子控制器（300）发送测量的压力。来自压力传感器（102）的压力范围由电子控制器（300）监控。在固定的时间间隔内完成对压力的监控。

基于监控，检测燃料箱中是否存在燃料泄漏，如图3的步骤（225）所示。如果电子控制器（300）确定压力下降到预定阈值界限之下，则认为燃料箱（104）中存在燃料泄漏，因为由于燃料泄漏，燃料从燃料箱（104）漏出并且因而检测到压力降低。燃料泄漏由燃料箱（104）中的裂缝和孔隙引起。此外应该注意，基于压力降低速率，在预定阈值界限之下，可确定裂缝或孔隙的尺寸。存储压力降低速率及其相应尺寸的图型（map）可存储在电子控制器（300）的存储器中。

应该注意，当压力调节阀（112）、通气阀（113）、罐放气阀（122）和流量控制阀（110）关闭时，进行对燃料箱（104）中压力的监控。阀的这种关闭可执行成以使得燃料箱（104）是气密的，这种气密性是精确地确定燃料箱（104）中是否存在燃料泄漏所需的。

当燃料泄漏的监控过程完成时，打开罐净化阀（122），将燃料蒸汽和压缩空气引导至发动机（124）中。

通过利用本发明公开的技术，可监控燃料箱（104）中的燃料泄漏。通过管（106）将进气路径（108）连接到燃料箱（104），高压空气可被送到燃料箱（104）。这种布置避免使用外部泵来泵送加压空气，因为在进气路径（108）中可容易地获得压缩空气。在减速期间，发动机（124）不需要存在于进气路径（108）中的压缩空气。这种发动机（124）不需要的压缩空气被用于加压燃料箱（104）。因而，在进气路径（108）中已经可用的压缩空气被高效地利用，由此不影响发动机效率。

应该注意，本发明公开的构思也可应用于具有超级增压器的车辆。当车辆以预定的发动机操作模式操作时，使超级增压器产生的压缩空气流过管（106）。电子控制器（300）操作超级增压器，从而使得压缩空气被引导至燃料箱（104）中。此外，监控燃料箱（104）中的压力，并且如果检测到燃料箱（104）中的压力下降至预定阈值界限之下，则认为燃料箱（104）中存在燃料泄漏。

图3是用于检测燃料箱（104）的燃料泄漏的电子控制器（300）的框图。电子控制器（300）包括用于从压力传感器（102）接收压力值的接口。所述接口包括输入模块（302）和输出模块（304）。来自车轮速度传感器、发动机速度传感器和各种其他传感器的信号通过输入模块（302）被发送到电子控制器（300）。输出模块（304）用于发送控制信号，以控制本文件中提及的所有阀的打开和关闭。电子控制器（300）还包括处理器（306）和存储器单元（308）。处理器（306）被配置成将压力值与预定阈值界限进行比较，以便确定燃料箱（104）中的燃料泄漏。比较器可存在于处理器单元（306）内，用于执行这类功能。存储器单元（308）用于存储值，例如，预定阈值单元。

必须理解，以上具体说明中描述的实施例仅是说明性的，并且不限制本发明的范围。在实施例中对所使用的流量控制阀（110）的类型、管（106）的材料、所使用的压力调节阀（112）的类型的任何修改都是可想到的并且形成本发明的一部分。本发明的范围仅由权利要求限制。