诊断真空泵中的故障和燃料系统中的泄漏的系统和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110322538.0

申请日:

2011.10.21

公开号:

CN102454497A

公开日:

2012.05.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F02D 41/22申请日:20111021|||公开

IPC分类号:

F02D41/22; F02D41/00

主分类号:

F02D41/22

申请人:

通用汽车环球科技运作有限责任公司

发明人:

K. D. 麦克莱因; W. R. 凯曼

地址:

美国密执安州

优先权:

2010.10.21 US 61/405456; 2010.11.23 US 12/952522

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

原绍辉;杨炯

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内容摘要

本发明涉及诊断真空泵中的故障和燃料系统中的泄漏的系统和方法。具体地,提供了一种控制系统,其包括开关阀控制模块、压力确定模块和燃料系统诊断模块。开关阀控制模块在第一位置和第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀,第一位置将燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气,第二位置则将真空泵的抽吸侧与大气密封隔开。压力确定模块在开关阀处于第一位置时确定真空泵的抽吸侧上的第一压力,并在开关阀处于第二位置时确定真空泵的抽吸侧上的第二压力。燃料系统诊断模块基于第一压力和第二压力选择性地诊断真空泵中的故障。

权利要求书

1: 一种控制系统, 包括 : 开关阀控制模块, 其在第一位置与第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀, 所 述第一位置将所述燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气, 所述第二位置将所述真空泵的 抽吸侧与所述大气密封隔开 ; 压力确定模块, 其: 在所述开关阀处于所述第一位置时确定所述真空泵的抽吸侧上的第一压力 ; 并且 在所述开关阀处于所述第二位置时确定所述真空泵的抽吸侧上的第二压力 ; 以及 燃料系统诊断模块, 其基于所述第一压力和所述第二压力来选择性地诊断所述真空泵 中的故障。
2: 如权利要求 1 所述的控制系统, 其中, 当所述第一压力与所述第二压力之间的第一 差大于第一阈值时, 所述燃料系统诊断模块确定所述真空泵被卡在开启中。
3: 如权利要求 2 所述的控制系统, 其中, 所述燃料系统诊断模块基于所述真空泵的流 量能力来确定所述第一阈值。
4: 如权利要求 1 所述的控制系统, 其中, 当所述车辆关停达预定时间段时, 所述压力确 定模块确定所述第一压力。
5: 如权利要求 1 所述的控制系统, 进一步包括控制所述真空泵的泵控制模块, 其中当 所述真空泵被命令关停时, 所述压力确定模块确定所述第一压力和所述第二压力。
6: 如权利要求 1 所述的控制系统, 进一步包括控制所述燃料系统中的通风阀的通风阀 控制模块, 其中当所述通风阀被命令关闭时, 所述压力确定模块确定所述第一压力和所述 第二压力。
7: 如权利要求 1 所述的控制系统, 进一步包括控制所述燃料系统中的排气阀的排气阀 控制模块, 其中当所述排气阀被命令关闭时, 所述压力确定模块确定所述第一压力和所述 第二压力。
8: 如权利要求 7 所述的控制系统, 其中 : 当所述开关阀处于所述第一位置且所述真空泵被命令开启时, 所述压力确定模块确定 第三压力 ; 当所述开关阀处于所述第二位置且所述真空泵被命令开启时, 所述压力确定模块确定 第四压力 ; 以及 当所述第三压力与所述第四压力之间的第二差小于第二阈值时, 所述燃料系统诊断模 块选择性地诊断所述燃料系统中的泄漏。
9: 如权利要求 8 所述的控制系统, 其中, 所述燃料系统诊断模块基于所述第一压力、 所 述第二压力和所述第三压力中的至少一个来确定所述第二阈值。
10: 一种方法, 包括 : 在第一位置与第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀, 所述第一位置将所述燃 料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气, 所述第二位置将所述真空泵的所述抽吸侧与所述大 气密封隔开 ; 当所述开关阀处于所述第一位置时在所述真空泵的所述抽吸侧上确定第一压力 ; 当所述开关阀处于所述第二位置时在所述真空泵的所述抽吸侧上确定第二压力 ; 以及 基于所述第一压力和所述第二压力来选择性地诊断所述真空泵中的故障。

说明书


诊断真空泵中的故障和燃料系统中的泄漏的系统和方法

     相关申请的交叉引用 本申请要求于 2010 年 10 月 21 日递交的美国临时申请 No. 61/405,456 的权益。通过 引用将上述申请的全部公开内容合并于此。技术领域
     本公开涉及诊断燃料系统的真空泵中的故障和诊断燃料系统中的泄漏。 背景技术 在此提供的背景说明用于总体上呈现本公开的背景。 当前署名的发明人的一部分 工作在背景技术部分中被描述, 这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术 的方面, 既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。
     内燃发动机燃烧空气和燃料的混合物来产生转矩。空气 / 燃料混合物中的燃料可 为液体燃料和蒸气燃料的组合。燃料系统用于将液体燃料和蒸气燃料供应到发动机。燃料 喷射器向发动机提供从燃料箱抽吸出来的液体燃料。 燃料系统可包括蒸发排放物 (EVAP) 系 统, 该蒸发排放物系统向发动机提供从罐中抽吸出的燃料蒸气。
     通常, 液体燃料容纳在燃料箱内。在一些情况下, 液体燃料可蒸发并形成燃料蒸 气。罐储存燃料蒸气。EVAP 系统包括排气阀和通风阀。发动机的运行导致在发动机的进气 歧管内形成真空 (相对于大气压的低压) 。进气歧管内的真空以及放气阀和通风阀的致动允 许燃料蒸气被引到进气歧管中, 由此将燃料蒸气从罐排放到进气歧管。
     发明内容
     一种控制系统, 其包括开关阀控制模块、 压力确定模块和燃料系统诊断模块。 开关 阀控制模块在第一位置和第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀, 第一位置将燃料 系统中的真空泵的抽吸侧通到大气, 第二位置将真空泵的抽吸侧与大气密封隔开。压力确 定模块在开关阀处于第一位置时确定真空泵的抽吸侧上的第一压力, 并在开关阀处于第二 位置时确定真空泵的抽吸侧上的第二压力。 燃料系统诊断模块基于第一压力和第二压力来 选择性地诊断真空泵中的故障。
     本发明还包括以下方案 : 方案 1. 一种控制系统, 包括 : 开关阀控制模块, 其在第一位置与第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀, 所 述第一位置将所述燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气, 所述第二位置将所述真空泵的 抽吸侧与所述大气密封隔开 ; 压力确定模块, 其: 在所述开关阀处于所述第一位置时确定所述真空泵的抽吸侧上的第一压力 ; 并且 在所述开关阀处于所述第二位置时确定所述真空泵的抽吸侧上的第二压力 ; 以及 燃料系统诊断模块, 其基于所述第一压力和所述第二压力来选择性地诊断所述真空泵中的故障。
     方案 2. 如方案 1 所述的控制系统, 其中, 当所述第一压力与所述第二压力之间的 第一差大于第一阈值时, 所述燃料系统诊断模块确定所述真空泵被卡在开启中。
     方案 3. 如方案 2 所述的控制系统, 其中, 所述燃料系统诊断模块基于所述真空泵 的流量能力来确定所述第一阈值。
     方案 4. 如方案 1 所述的控制系统, 其中, 当所述车辆关停达预定时间段时, 所述 压力确定模块确定所述第一压力。
     方案 5. 如方案 1 所述的控制系统, 进一步包括控制所述真空泵的泵控制模块, 其 中当所述真空泵被命令关停时, 所述压力确定模块确定所述第一压力和所述第二压力。
     方案 6. 如方案 1 所述的控制系统, 进一步包括控制所述燃料系统中的通风阀的 通风阀控制模块, 其中当所述通风阀被命令关闭时, 所述压力确定模块确定所述第一压力 和所述第二压力。
     方案 7. 如方案 1 所述的控制系统, 进一步包括控制所述燃料系统中的排气阀的 排气阀控制模块, 其中当所述排气阀被命令关闭时, 所述压力确定模块确定所述第一压力 和所述第二压力。
     方案 8. 如方案 7 所述的控制系统, 其中 : 当所述开关阀处于所述第一位置且所述真空泵被命令开启时, 所述压力确定模块确定 第三压力 ; 当所述开关阀处于所述第二位置且所述真空泵被命令开启时, 所述压力确定模块确定 第四压力 ; 以及 当所述第三压力与所述第四压力之间的第二差小于第二阈值时, 所述燃料系统诊断模 块选择性地诊断所述燃料系统中的泄漏。
     方案 9. 如方案 8 所述的控制系统, 其中, 所述燃料系统诊断模块基于所述第一压 力、 所述第二压力和所述第三压力中的至少一个来确定所述第二阈值。
     方案 10. 如方案 8 所述的控制系统, 其中, 当所述燃料系统诊断模块诊断出在所 述真空泵中的故障时, 所述燃料系统诊断模块禁止诊断所述燃料系统中的泄漏。
     方案 11. 一种方法, 包括 : 在第一位置与第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀, 所述第一位置将所述燃 料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气, 所述第二位置将所述真空泵的所述抽吸侧与所述大 气密封隔开 ; 当所述开关阀处于所述第一位置时在所述真空泵的所述抽吸侧上确定第一压力 ; 当所述开关阀处于所述第二位置时在所述真空泵的所述抽吸侧上确定第二压力 ; 以及 基于所述第一压力和所述第二压力来选择性地诊断所述真空泵中的故障。
     方案 12. 如方案 11 所述的方法, 进一步包括当所述第一压力与所述第二压力之 间的第一差大于第一阈值时确定所述真空泵卡在开启中。
     方案 13. 如方案 12 所述的方法, 进一步包括基于所述真空泵的流量能力来确定 所述第一阈值。
     方案 14. 如方案 11 所述的方法, 进一步包括当所述车辆关停达预定时间段时确 定所述第一压力。方案 15. 如方案 11 所述的方法, 进一步包括当所述真空泵被命令关停时确定所 述第一压力和所述第二压力。
     方案 16. 如方案 11 所述的方法, 进一步包括当通风阀被命令关闭时确定所述第 一压力和所述第二压力。
     方案 17. 如方案 11 所述的方法, 进一步包括当排气阀被命令关闭时确定所述第 一压力和所述第二压力。
     方案 18. 如方案 17 所述的方法, 进一步包括 : 当所述开关阀处于所述第一位置且所述真空泵被命令开启时确定第三压力 ; 当所述开关阀处于所述第二位置且所述真空泵被命令开启时确定第四压力 ; 以及 当所述第三压力与所述第四压力之间的第二差小于第二阈值时, 选择性地诊断所述燃 料系统中的泄漏。
     方案 19. 如方案 18 所述的方法, 进一步包括基于所述第一压力、 所述第二压力和 所述第三压力中的至少一个来确定所述第二阈值。
     方案 20. 如方案 18 所述的方法, 进一步包括当诊断出所述真空泵中的故障时禁 止诊断所述燃料系统中的泄漏。 通过在下文中提供的详细描述, 本公开的其他应用范围将变得明显。 应该理解, 详 细的描述和具体的示例仅出于例示的目的, 并不意欲限制本公开的范围。
     附图说明
     通过详细的描述和附图, 本公开将得到更为充分地理解, 其中 : 图 1 为根据本公开原理的燃料系统的功能框图 ; 图 2 为根据本公开原理的蒸发泄漏检查 (ELC) 控制系统的功能框图 ; 以及 图 3 为例示出根据本公开原理的 ELC 控制方法的步骤的流程图。具体实施方式
     以下描述本质上仅仅为例示性的, 并且绝不意欲限制本公开及其应用或用途。为 了清楚, 相同的附图标记将在附图中用于表示相似的元件。本文所用的短语 “A、 B 和 C 中的 至少一个” 应被理解为是指使用了包含非排他性逻辑 “或” 的逻辑 (A 或 B 或 C) 。应该理解, 方法中的步骤可以不同顺序执行, 而不会改变本公开的原理。
     本文所用的术语 “模块” 可指如下各项的一部分或包括如下各项 : 专用集成电路 (ASIC) ; 电子电路 ; 组合逻辑电路 ; 现场可编程门阵列 (FPGA) ; 执行代码的处理器 (共享的、 专用的或成组的) ; 其他合适的提供所述功能的部件 ; 或上述各项中的一些或所有的组合, 例如片上系统 (system-on-chip) 。术语 “模块” 可包括存储由处理器执行的代码的存储器 (共享的、 专用的或成组的) 。
     上述术语 “代码” 可包括软件、 固件和 / 或微代码, 并可指程序、 例程、 函数、 类和 / 或对象。上述术语 “共享的” 是指可以使用单个 (共享的) 处理器执行来自多个模块的一些 或所有代码。另外, 来自多个模块的一些或所有代码可由单个 (共享的) 存储器来存储。上 述术语 “成组的” 是指可利用一组处理器执行来自单个模块的一些或所有代码。另外, 可使 用一组存储器来存储来自单个模块的一些或所有代码。本文所述的设备和方法可以通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机 程序来实现。计算机程序包括处理器可执行的指令, 其存储在非瞬时的 (non-transitory) 有形计算机可读介质上。计算机程序也可包括被存储的数据。非瞬时的有形计算机可读介 质的非限制性示例为非易失性存储器、 磁存储器和光存储器。
     燃料系统典型地包括蒸发排放物 (EVAP) 系统和用于检查 EVAP 系统中的泄漏的 EVAP 泄漏检查 (ELC) 系统。ELC 系统包括开关阀、 真空泵、 基准孔口和真空泵抽吸侧上的压 力传感器。压力传感器在真空泵被命令关停且开关阀处于通风位置时检测第一压力。第一 压力代表了在真空泵根据命令关停时的大气压力 (即, 大气压) 。然后开启真空泵, 调节燃料 系统中的阀, 压力传感器检测其他压力, 并根据第一压力和其他压力来识别 EVAP 系统中的 泄漏。
     泄漏检查典型地在车辆关停之后执行数小时。当车辆关停时, 用于燃料系统的控 制模块通常处于休眠模式, 在休眠模式中控制模块没有外部通信, 从而在低功率下操作。 在 泄漏检查之前, 控制模块切换到苏醒模式, 在苏醒模式中控制模块具有外部通信并在全功 率下操作。
     有时, 真空泵可由于例如故障布线或控制模块中的故障的缘故而卡在开启中 (stuck on) 。如果真空泵在控制模块苏醒 (即, 切换到苏醒模式) 时或者之前变得卡在开启 中, 则真空泵将在 EVAP 系统中形成真空, 因而第一压力可能就不代表大气压。由于泄漏是 基于第一压力代表大气压来识别的, 因此在真空泵卡在开启中时有可能错误地识别泄漏和 / 或可能无法识别出泄漏。
     一些 ELC 控制系统在控制模块初始苏醒时检测第一压力, 然后在经过了预定时间 段时在相同条件下检测第二压力。如果在控制模块苏醒时真空泵变得卡在开启中, 则真空 泵在 EVAP 系统中形成真空, 因而第二压力小于第一压力。在该情况下, 压力差可用于识别 真空泵是否卡在开启中。如果真空泵在控制模块苏醒之前卡在开启中, 则第二压力等于第 一压力。在该情况下, 可能识别不出真空泵中的卡在开启中的故障。
     根据本公开原理的 ELC 控制系统和方法使用开关阀来识别真空泵何时被卡在开 启中, 而与真空泵是在控制模块苏醒之前还是在控制模块苏醒时被卡在开启中无关。在真 空泵被命令关停且开关阀处于通风位置时检测第一压力。 在经过了预定时间段时检测第二 压力, 真空泵被命令关停并且开关阀处于泵位置。
     当真空泵被关停时, 第一压力和第二压力都等于大气压。 在密封的燃料系统中, 当 真空泵卡在开启中时第二压力小于第一压力, 而与真空泵是否在控制模块苏醒之前或在控 制模块苏醒时开启无关。 该差异在任一情况下都存在, 原因在于, 相对于开关阀处于通风位 置时, 真空泵在开关阀处于泵位置时形成更强的真空。 因此, 当第一压力与第二压力之间的 差大于阈值时, 就识别出真空泵中的卡在开启中的故障。
     按照该方式, 本公开的 ELC 控制系统和方法在执行泄漏检查之前对真空泵何时被 卡在开启中进行识别。 另外, 当真空泵卡在开启中时, 对 EVAP 系统中的泄漏的检查中止。 这 转而又避免了对 EVAP 系统中的泄漏的错误识别以及对识别 EVAP 系统中的泄漏的失效。
     尽管在密封的燃料系统的背景中进行描述, 但应该理解的是, 根据本公开原理的 ELC 控制系统和方法也可应用于非密封的燃料系统。在密封的燃料系统中, 通风阀是常闭 的, 但可在将燃料排放到发动机时打开, 从而执行燃料系统诊断和 / 或再添加燃料。在非密封燃料系统中, 通风阀是常开的, 但可以为了燃料系统诊断而关闭。
     此外, 在非密封的燃料系统中, 当真空泵开启时将开关阀从通风位置致动到泵位 置形成了较弱的真空。 因此, 当第一压力与第二压力之间的差小于阈值时, 可识别出真空泵 中的卡在开启中的故障。 可替代地, 在密封的燃料系统中或者在非密封燃料系统中, 当第一 压力与第二压力之间的绝对差大于阈值时, 可识别出真空泵中的卡在开启中的故障。
     现在参照图 1, 其示出了燃料系统 100 的功能框图。 燃料系统 100 将燃料供应到车 辆中的内燃发动机 (未示出) 。仅仅是例如, 发动机可为汽油发动机、 柴油发动机、 和 / 或其 他适当类型的发动机。 发动机在其一个或多个气缸内燃烧空气和燃料的混合物以产生驱动 扭矩。
     在一些车辆中, 由发动机产生的扭矩可用于推进车辆。 在这种车辆中, 由发动机输 出的扭矩可传递到传动装置 (未示出) , 传动装置可将扭矩传递到车辆的一个或多个车轮。
     在其他车辆中, 例如并联混合动力车辆, 由发动机输出的扭矩可以不传递到传动 装置。 相反, 由发动机输出的扭矩可例如通过马达 - 发电机或带式交流发电机起动器 (BAS) 从而转变成电能。该电能可提供到马达 - 发电机、 另一马达 - 发电机、 电动马达和 / 或能量 存储装置。 电能可用于产生扭矩来推进车辆。 一些混合动力车辆也可从交流电 (AC) 电源 (例 如标准壁装电源插座) 接收电能。这种混合动力车辆可称为插电式混合动力车辆 (plug-in hybrid vehicle) 。 燃料系统 100 将燃料供应到发动机, 例如插电式混合动力车辆中的发动机。更具 体地, 燃料系统 100 将液体燃料和燃料蒸气供应到发动机。尽管燃料系统 100 可被论述为 其关于插电式混合动力车辆, 但本公开还可应用于其他类型的具有内燃发动机的车辆。
     燃料系统 100 包括容纳液体燃料的燃料箱 102。液体燃料通过一个或多个燃料泵 (未示出) 从燃料箱 102 中抽出并供应到发动机。一些条件 (例如热、 振动和辐射) 可以导致 燃料箱 102 内的液体燃料蒸发。
     燃料系统 100 包括蒸发排放物 (EVAP) 系统 103, 其使蒸发的燃料返回到燃料箱 102。EVAP 系统 103 包括罐 104、 排气阀 (purge valve) 106 和通风阀 108。罐 104 捕集并 存储蒸发的燃料 (即, 燃料蒸气) 。仅仅是例如, 罐 104 可以包括存储燃料蒸气的一种或多种 物质, 例如碳。
     发动机的操作在该发动机的进气歧管 (未示出) 内形成真空。排气阀 106 和通风阀 108 被致动 (例如, 打开和关闭) 以将燃料蒸气从罐 104 抽吸到进气歧管以便进行燃烧。更 具体地, 排气阀 106 和通风阀 108 的致动可协调, 以便从罐 104 中排放燃料蒸气。控制模块 110(例如发动机控制模块) 控制排气阀 106 和通风阀 108 的致动, 以控制到发动机的燃料 蒸气提供。
     在给定时间, 排气阀 106 和通风阀 108 可各自处于两个位置之一 : 打开位置或关闭 位置。控制模块 110 可通过将通风阀 108 致动到打开位置从而使环境空气 (例如, 大气) 能 够提供到罐 104。当通风阀 108 处于打开位置时, 控制模块 110 可将排气阀 106 致动到打开 位置, 以将燃料蒸气从罐 104 排放到进气歧管。控制模块 110 可控制燃料蒸气从罐 104 进 行排放的速率 (即, 排放速率) 。例如, 排气阀 106 可包括电磁阀, 并且控制模块 110 可通过 控制施加到排气阀 106 的信号的占空比来控制排放速率。
     进气歧管内的真空将燃料蒸气从罐 104 通过排气阀 106 吸到进气歧管。排放速率
     可基于施加到排气阀 106 的信号的占空比以及罐 104 内的燃料蒸气量来确定。当燃料蒸气 从罐 104 被吸出时, 环境空气通过打开的通风阀 108 被吸到罐 104 中。通风阀 108 也可称 为日控制阀 (diurnal control valve) 。
     在发动机操作期间, 控制模块 110 将通风阀 108 致动到打开位置并控制排气阀 106 的占空比。当发动机关闭 (例如, 点火钥匙开关关闭) 时, 控制模块 110 将排气阀 106 和通 风阀 108 致动到其相应的关闭位置。通过该方式, 当发动机不运行时, 排气阀 106 和通风阀 108 通常保持在其相应的关闭位置。
     液体燃料可经由燃料入口 112 添加到燃料箱 102。燃料盖 114 关闭燃料入口 112。 燃料盖 114 和燃料入口 112 可经由燃料加注舱 116 接近。燃料门 118 关闭以密封燃料加注 舱 116。
     燃料水平传感器 120 测量燃料箱 102 内的液体燃料量, 并基于燃料箱 102 内的液 体燃料量产生燃料水平信号。仅仅是例如, 燃料箱 102 中的液体燃料量可以以下述项来表 达: 体积、 燃料箱 102 的最大容积的百分比、 或者对燃料箱 102 中燃料量的另外合适的测量。
     通过通风阀 108 提供到罐 104 的环境空气可从燃料加注舱 116 中吸出。过滤器 130 接收环境空气并且从环境空气中过滤掉各种颗粒。 仅仅是例如, 过滤器 130 可过滤掉尺 寸大于预定尺寸 (例如大于约 5 微米) 的颗粒。过滤后的空气被提供到通风阀 108。 燃料系统 100 还包括 EVAP 泄漏检查 (ELC) 系统 131, 其检查 EVAP 系统 103 中的泄 漏。ELC 系统包括开关阀 132、 真空泵 134、 过滤后压力传感器 136 和基准孔口 138。控制模 块 110 控制开关阀 132 和真空泵 134, 并接收由过滤后压力传感器 136 检测的压力。
     开关阀 132 被致动以调节过滤后空气到通风阀 108 的流量。开关阀 132 被致动到 通风位置, 以允许环境空气循环通过过滤器 130 并到达通风阀 108, 由此将真空泵 134 的抽 吸侧通到大气。开关阀 132 被致动到泵位置, 以防止过滤后的空气流到通风阀 108, 由此将 真空泵 134 的抽吸侧与大气密封隔开。
     真空泵 134 可与排气阀 106、 通风阀 108 和开关阀 132 的致动结合使用, 以检查 EVAP 系统 103 中的泄漏。EVAP 系统 103、 开关阀 132 和过滤后压力传感器 136 位于真空泵 134 的抽吸侧上。过滤器 130 则位于真空泵 134 的排出侧上。
     当排气阀 106 关闭且通风阀 108 打开时, 真空泵 134 在排气阀 106 与真空泵 134 之间形成真空。当通风阀 108 关闭时, 真空泵 134 在通风阀 108 与真空泵 134 之间形成真 空。安全阀 (relief valve) 144 可用于释放压力或真空。
     过滤后压力传感器 136 在通风阀 108 与真空泵 134 之间的位置处测量过滤后空气 的在真空泵 134 的抽吸侧上的压力。过滤后压力传感器 136 基于过滤后压力产生过滤后压 力信号。过滤后压力传感器 136 将过滤后压力信号提供到控制模块 110。
     控制模块 110 也可从其他传感器接收信号, 例如环境压力传感器 146、 发动机速度 传感器 148 和箱真空度传感器 150。 环境压力传感器 146 测量环境空气的压力, 并基于环境 空气压力产生环境空气压力信号。
     发动机速度传感器 148 测量发动机的旋转速度, 并基于该旋转速度产生发动机速 度信号。仅仅是例如, 发动机速度传感器 148 可基于发动机中曲轴的旋转来测量旋转速度。 箱真空度传感器 150 测量燃料箱 102 的真空度, 并基于箱真空度产生箱真空度信号。仅仅 是例如, 箱真空度传感器 150 可以测量罐 104 内的箱真空度。可替代地, 可测量燃料箱 102
     中的压力, 箱真空度可以基于箱压力与环境空气压力之间的差来确定。
     控制模块 110 对燃料系统 100 执行诊断。控制模块 110 执行诊断以检测 EVAP 系 统 103 中的泄漏。控制模块 110 在车辆处于关停 (例如钥匙关停 (keyed off) ) 达预定时间 段之后执行所述泄漏诊断。当车辆初始关停时, 控制模块 110 进入休眠模式, 在休眠模式中 控制模块 110 没有外部通信并在低功率下操作。当执行泄漏诊断时, 控制模块 110 切换到 苏醒模式, 在苏醒模式中控制模块具有外部通信并在全功率下操作。
     控制模块 110 执行诊断以确定真空泵 134 是否卡在开启中。控制模块 110 使用开 关阀 132 执行泵诊断以识别出卡在开启中的故障, 而与真空泵在控制模块 110 苏醒之前还 是在控制模块 110 苏醒时变得卡在开启中无关。控制模块 110 在执行泄漏诊断之前执行泵 诊断, 以确保泄漏诊断的结果准确。
     现在参照图 2, 控制模块 110 包括燃料系统诊断模块 200、 与 EVAP 系统 103 的部件 连通的模块、 以及与 ELC 系统 131 的部件连通的模块。与 EVAP 系统 103 的部件连通的模块 包括排气阀控制模块 202 和通风阀控制模块 204。与 ELC 系统 131 的部件连通的模块包括 开关阀控制模块 206、 泵控制模块 208 和压力确定模块 210。
     燃料系统诊断模块 200 与控制模块 110 中的其他模块通信, 以便对燃料系统 100 执行诊断, 例如泵诊断和泄漏诊断。当车辆关停 (例如, 钥匙关停) 达到预定时间段时, 燃料 系统诊断模块 200 开始泵诊断。当泵诊断完成且真空泵 134 未卡在开启中时, 燃料系统诊 断模块 200 开始泄漏诊断。 排气阀控制模块 202 基于从燃料系统诊断模块 200 接收的信号在打开位置与关闭 位置之间致动排气阀 106。通风阀控制模块 204 基于从燃料系统诊断模块 200 接收的信号 在打开位置与关闭位置之间致动通风阀 108。
     开关阀控制模块 206 基于从燃料系统诊断模块 200 接收的信号在通风位置与泵位 置之间致动开关阀 132。泵控制模块 208 基于从燃料系统诊断模块 200 接收的信号启用和 停用真空泵 (即, 开启和关停真空泵 134) 。
     压力确定模块 210 从过滤后压力传感器 136 接收过滤后压力信号。压力确定模块 210 基于过滤后压力信号来确定过滤后压力。压力确定模块 210 将过滤后压力输出到燃料 系统诊断模块 200。
     图 2 所示的模块通过执行在图 3 中例示的方法中所示的一个或多个步骤来对燃料 系统 100 执行诊断。在一个示例中, 燃料系统诊断模块 200 可以基于由压力确定模块 210 确定的压力来诊断真空泵 134 中的故障和 / 或燃料系统 100 中的泄漏。在另一示例中, 燃 料系统诊断模块 200 可确定使用在燃料系统诊断中的阈值。
     现在参照图 3, 其示出了用于对燃料系统 100 执行诊断的方法。该方法执行包括 了泵诊断和泄漏诊断的燃料系统诊断。该方法在 300 处开始。在该点处, 排气阀 106 关闭 (即, 处于关闭位置中) , 通风阀 108 关闭, 开关阀 132 处于通风位置, 真空泵 134 被命令关停。
     在 302 处, 该方法确定车辆是否处于关停 (例如, 钥匙关停) 达预定时间段。如果 302 为假, 则该方法持续地来确定车辆是否关停了预定时间段, 如果 302 为真, 则该方法在 304 处继续, 并继续执行燃料系统诊断。
     该方法可基于燃料系统 100 的操作状况而延迟燃料系统诊断。例如, 该方法可基 于燃料水平 (即, 燃料在燃料箱 102 中的水平) 和 / 或由环境压力传感器 146 测量的环境空
     气压力来延迟燃料系统诊断。
     在 304 处, 该方法使用过滤后压力传感器 136 确定在真空泵 134 的抽吸侧上的燃 料系统 100 中的第一压力。该方法可在控制模块 110 初始苏醒时确定第一压力。由于开关 阀 132 处于通风位置, 因此过滤后压力传感器 136 经由过滤器 130 与环境空气流体连通。 此 外, 真空泵 134 被命令关停, 并因此可以不在燃料系统 100 中形成真空。因此, 第一压力可 代表大气压。
     在 306 处, 该方法将开关阀 132 从通风位置致动到泵位置。在 308 处, 该方法利用 过滤后压力传感器 136 确定在真空泵 134 的抽吸侧上的燃料系统 100 中的第二压力。该方 法可在开关阀 132 被致动到泵位置时和 / 或在确定第一压力后已经经过预定时间段时确定 第二压力。
     当开关阀 132 致动到泵位置时, 过滤后压力传感器 136 不经由过滤器 130 与环境 空气流体连通。 然而, 真空泵 134 仍然被命令关停, 并因此不会在燃料系统 100 中形成真空。 因此, 第二压力也可表示大气压。
     在 310 处, 该方法确定第一压力与第二压力之间的第一差是否小于或等于第一阈 值。如果 310 为假, 则该方法在 312 处继续, 在 312 处诊断出真空泵 134 中存在卡在开启中 的故障, 并在 314 处结束。 如果 310 为真, 则该方法在 316 处将开关阀 132 致动到通风位置, 在 318 处启动真空泵 134, 并继续到 320 处。
     当真空泵 134 卡在开启中时, 真空泵 134 在通风阀 108 与真空泵 134 之间在燃料 系统中形成真空。当真空泵 134 在控制模块 110 苏醒之前变得卡在开启中时, 那么在确定 第一压力时已形成真空。然而, 当开关阀 132 致动到泵位置时, 真空度增大。因此, 即使当 真空泵 134 在控制模块 110 苏醒之前变得卡在开启中, 也可诊断出卡在开启中的故障。
     当阀 106、 108、 132 如前所述那样定位时, 第一阈值可基于由真空泵 134 的流量能 力形成的真空而被预定和 / 或确定。例如, 真空泵 134 的流量能力在该条件下可产生等于 1 千帕 (kPa) 的真空。在该情况下, 第一阈值可约等于 1 kPa。
     在 320 处, 该方法利用过滤后压力传感器 136 确定在真空泵 134 的抽吸侧上的燃 料系统 100 中的第三压力。由于真空泵 134 开启且开关阀 132 处于通风位置, 因此真空泵 134 使空气循环通过过滤器 130 并通过基准孔口 138。这在真空泵 134 的抽吸侧上形成真 空。
     在基准孔口 138 与真空泵 134 之间形成的真空等同于在开关阀 132 处于泵位置且 燃料系统 100 具有与基准孔口 138 相等尺寸的泄漏时形成的真空。因此, 基准孔口 138 的 尺寸可设成适于表示燃料系统 100 中的可允许的泄漏。例如, 基准孔口可具有约等于 450 微米的直径。
     该方法在 322 处继续, 将开关阀 132 从通风位置致动到泵位置, 并在 324 处继续。 真空泵 134 在开关阀 132 处于泵位置时比在开关阀 132 处于通风位置时产生更强的真空。 如果在真空泵的抽吸侧上的燃料系统 100 的密封部分中存在泄漏, 那么真空的强度可能会 降低。因而, 为了识别泄漏, 可以通过在真空泵 134 开启的同时在开关阀 132 被致动之前和 之后测量燃料系统 100 的密封部分中的压力, 从而测得真空的强度。
     在 324 处, 该方法利用过滤后压力传感器 136 来确定在真空泵 134 的抽吸侧上的 燃料系统 100 中的第四压力。当开关阀 132 致动到泵位置和 / 或在确定第三压力之后已经逝去预定时间段时, 该方法可确定第四压力。
     该方法在 326 处继续, 并且确定第三压力与第四压力之间的第二差是否大于或等 于第二阈值。如果 326 为假, 则该方法在 328 处诊断出燃料系统 100 中的泄漏, 并在 314 处 结束。该泄漏可以存在于通风阀 108 中和 / 或存在于与通风阀 108 流体连通的管线中。如 果 326 为真, 则则该方法在 330 处继续。
     第二阈值可基于大气压或真空泵 134 的流量能力来预定和 / 或确定。 仅仅是例如, 第二阈值可为从 1.5 kPa 到 4 kPa 的范围。
     大气压随高度而变化, 真空泵 134 的流量能力则基于泵的类型和泵的寿命而变 化。当真空泵 134 没有卡在开启中时, 第一压力和第二压力代表大气压。真空泵 134 的流 量能力可基于第三压力而确定, 该第三压力在真空泵 134 将过滤后空气循环通过基准孔口 138 时被测量。
     在 330 处, 该方法打开通风阀 108 并在 332 处继续。在 332 处, 该方法在通风阀 108 打开、 排气阀 106 关闭、 开关阀 132 处于泵位置且真空泵 134 开启时确定第五压力。真 空泵 134 在该条件下可以相对于当通风阀 108 关闭、 开关阀 132 处于通风位置且真空泵 134 开启时形成更强的真空。然而, 在排气阀 106 中、 在罐 104 中、 在燃料箱 102 中、 或者在与排 气阀 106、 罐 104 或燃料箱 102 流体连通的管线中的泄漏可弱化该真空。 这样, 该方法在 334 处继续, 并且确定第三压力与第五压力之间的差是否大于或 等于第三阈值。如果 334 为假, 则该方法在 328 处诊断出燃料系统 100 中的泄漏, 并在 314 处结束。该泄漏可能在排气阀 106 中、 罐 104 中、 燃料箱 102 中、 和 / 或在与排气阀 106、 罐 104 或燃料箱 102 流体连通的管线中。如果 334 为真, 则该方法在 314 处结束。
     本公开的广义教示可以各种形式实施。 因此, 尽管本公开包括特定示例, 但本公开 的真实范围应不受限制, 因为通过研究附图、 说明书和所附权利要求, 其他修改对本领域技 术人员而言将变得明显。
    

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1、10申请公布号CN102454497A43申请公布日20120516CN102454497ACN102454497A21申请号201110322538022申请日2011102161/40545620101021US12/95252220101123USF02D41/22200601F02D41/0020060171申请人通用汽车环球科技运作有限责任公司地址美国密执安州72发明人KD麦克莱因WR凯曼74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人原绍辉杨炯54发明名称诊断真空泵中的故障和燃料系统中的泄漏的系统和方法57摘要本发明涉及诊断真空泵中的故障和燃料系统中的泄漏的系统和方法。具体。

2、地,提供了一种控制系统,其包括开关阀控制模块、压力确定模块和燃料系统诊断模块。开关阀控制模块在第一位置和第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀,第一位置将燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气,第二位置则将真空泵的抽吸侧与大气密封隔开。压力确定模块在开关阀处于第一位置时确定真空泵的抽吸侧上的第一压力,并在开关阀处于第二位置时确定真空泵的抽吸侧上的第二压力。燃料系统诊断模块基于第一压力和第二压力选择性地诊断真空泵中的故障。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书9页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页附图3页1/1页21一种控制系统,包括开关阀控。

3、制模块,其在第一位置与第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀,所述第一位置将所述燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气,所述第二位置将所述真空泵的抽吸侧与所述大气密封隔开;压力确定模块,其在所述开关阀处于所述第一位置时确定所述真空泵的抽吸侧上的第一压力;并且在所述开关阀处于所述第二位置时确定所述真空泵的抽吸侧上的第二压力;以及燃料系统诊断模块,其基于所述第一压力和所述第二压力来选择性地诊断所述真空泵中的故障。2如权利要求1所述的控制系统,其中,当所述第一压力与所述第二压力之间的第一差大于第一阈值时,所述燃料系统诊断模块确定所述真空泵被卡在开启中。3如权利要求2所述的控制系统,其中,所述燃料系统诊。

4、断模块基于所述真空泵的流量能力来确定所述第一阈值。4如权利要求1所述的控制系统,其中,当所述车辆关停达预定时间段时,所述压力确定模块确定所述第一压力。5如权利要求1所述的控制系统,进一步包括控制所述真空泵的泵控制模块,其中当所述真空泵被命令关停时,所述压力确定模块确定所述第一压力和所述第二压力。6如权利要求1所述的控制系统,进一步包括控制所述燃料系统中的通风阀的通风阀控制模块,其中当所述通风阀被命令关闭时,所述压力确定模块确定所述第一压力和所述第二压力。7如权利要求1所述的控制系统,进一步包括控制所述燃料系统中的排气阀的排气阀控制模块,其中当所述排气阀被命令关闭时,所述压力确定模块确定所述第一。

5、压力和所述第二压力。8如权利要求7所述的控制系统,其中当所述开关阀处于所述第一位置且所述真空泵被命令开启时,所述压力确定模块确定第三压力;当所述开关阀处于所述第二位置且所述真空泵被命令开启时,所述压力确定模块确定第四压力;以及当所述第三压力与所述第四压力之间的第二差小于第二阈值时,所述燃料系统诊断模块选择性地诊断所述燃料系统中的泄漏。9如权利要求8所述的控制系统,其中,所述燃料系统诊断模块基于所述第一压力、所述第二压力和所述第三压力中的至少一个来确定所述第二阈值。10一种方法,包括在第一位置与第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀,所述第一位置将所述燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气,所述第。

6、二位置将所述真空泵的所述抽吸侧与所述大气密封隔开;当所述开关阀处于所述第一位置时在所述真空泵的所述抽吸侧上确定第一压力;当所述开关阀处于所述第二位置时在所述真空泵的所述抽吸侧上确定第二压力;以及基于所述第一压力和所述第二压力来选择性地诊断所述真空泵中的故障。权利要求书CN102454497A1/9页3诊断真空泵中的故障和燃料系统中的泄漏的系统和方法0001相关申请的交叉引用本申请要求于2010年10月21日递交的美国临时申请NO61/405,456的权益。通过引用将上述申请的全部公开内容合并于此。技术领域0002本公开涉及诊断燃料系统的真空泵中的故障和诊断燃料系统中的泄漏。背景技术0003在此。

7、提供的背景说明用于总体上呈现本公开的背景。当前署名的发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述,这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面,既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。0004内燃发动机燃烧空气和燃料的混合物来产生转矩。空气/燃料混合物中的燃料可为液体燃料和蒸气燃料的组合。燃料系统用于将液体燃料和蒸气燃料供应到发动机。燃料喷射器向发动机提供从燃料箱抽吸出来的液体燃料。燃料系统可包括蒸发排放物(EVAP)系统,该蒸发排放物系统向发动机提供从罐中抽吸出的燃料蒸气。0005通常,液体燃料容纳在燃料箱内。在一些情况下,液体燃料可蒸发并形成燃料蒸气。罐储存燃料蒸气。EVA。

8、P系统包括排气阀和通风阀。发动机的运行导致在发动机的进气歧管内形成真空(相对于大气压的低压)。进气歧管内的真空以及放气阀和通风阀的致动允许燃料蒸气被引到进气歧管中,由此将燃料蒸气从罐排放到进气歧管。发明内容0006一种控制系统,其包括开关阀控制模块、压力确定模块和燃料系统诊断模块。开关阀控制模块在第一位置和第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀,第一位置将燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气,第二位置将真空泵的抽吸侧与大气密封隔开。压力确定模块在开关阀处于第一位置时确定真空泵的抽吸侧上的第一压力,并在开关阀处于第二位置时确定真空泵的抽吸侧上的第二压力。燃料系统诊断模块基于第一压力和第二压力来选。

9、择性地诊断真空泵中的故障。0007本发明还包括以下方案方案1一种控制系统,包括开关阀控制模块,其在第一位置与第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀,所述第一位置将所述燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气,所述第二位置将所述真空泵的抽吸侧与所述大气密封隔开;压力确定模块,其在所述开关阀处于所述第一位置时确定所述真空泵的抽吸侧上的第一压力;并且在所述开关阀处于所述第二位置时确定所述真空泵的抽吸侧上的第二压力;以及燃料系统诊断模块,其基于所述第一压力和所述第二压力来选择性地诊断所述真空泵说明书CN102454497A2/9页4中的故障。0008方案2如方案1所述的控制系统,其中,当所述第一压力与所述。

10、第二压力之间的第一差大于第一阈值时,所述燃料系统诊断模块确定所述真空泵被卡在开启中。0009方案3如方案2所述的控制系统,其中,所述燃料系统诊断模块基于所述真空泵的流量能力来确定所述第一阈值。0010方案4如方案1所述的控制系统,其中,当所述车辆关停达预定时间段时,所述压力确定模块确定所述第一压力。0011方案5如方案1所述的控制系统,进一步包括控制所述真空泵的泵控制模块,其中当所述真空泵被命令关停时,所述压力确定模块确定所述第一压力和所述第二压力。0012方案6如方案1所述的控制系统,进一步包括控制所述燃料系统中的通风阀的通风阀控制模块,其中当所述通风阀被命令关闭时,所述压力确定模块确定所述。

11、第一压力和所述第二压力。0013方案7如方案1所述的控制系统,进一步包括控制所述燃料系统中的排气阀的排气阀控制模块,其中当所述排气阀被命令关闭时,所述压力确定模块确定所述第一压力和所述第二压力。0014方案8如方案7所述的控制系统,其中当所述开关阀处于所述第一位置且所述真空泵被命令开启时,所述压力确定模块确定第三压力;当所述开关阀处于所述第二位置且所述真空泵被命令开启时,所述压力确定模块确定第四压力;以及当所述第三压力与所述第四压力之间的第二差小于第二阈值时,所述燃料系统诊断模块选择性地诊断所述燃料系统中的泄漏。0015方案9如方案8所述的控制系统,其中,所述燃料系统诊断模块基于所述第一压力、。

12、所述第二压力和所述第三压力中的至少一个来确定所述第二阈值。0016方案10如方案8所述的控制系统,其中,当所述燃料系统诊断模块诊断出在所述真空泵中的故障时,所述燃料系统诊断模块禁止诊断所述燃料系统中的泄漏。0017方案11一种方法,包括在第一位置与第二位置之间致动车辆的燃料系统中的开关阀,所述第一位置将所述燃料系统中的真空泵的抽吸侧通到大气,所述第二位置将所述真空泵的所述抽吸侧与所述大气密封隔开;当所述开关阀处于所述第一位置时在所述真空泵的所述抽吸侧上确定第一压力;当所述开关阀处于所述第二位置时在所述真空泵的所述抽吸侧上确定第二压力;以及基于所述第一压力和所述第二压力来选择性地诊断所述真空泵中。

13、的故障。0018方案12如方案11所述的方法,进一步包括当所述第一压力与所述第二压力之间的第一差大于第一阈值时确定所述真空泵卡在开启中。0019方案13如方案12所述的方法,进一步包括基于所述真空泵的流量能力来确定所述第一阈值。0020方案14如方案11所述的方法,进一步包括当所述车辆关停达预定时间段时确定所述第一压力。说明书CN102454497A3/9页50021方案15如方案11所述的方法,进一步包括当所述真空泵被命令关停时确定所述第一压力和所述第二压力。0022方案16如方案11所述的方法,进一步包括当通风阀被命令关闭时确定所述第一压力和所述第二压力。0023方案17如方案11所述的方。

14、法,进一步包括当排气阀被命令关闭时确定所述第一压力和所述第二压力。0024方案18如方案17所述的方法,进一步包括当所述开关阀处于所述第一位置且所述真空泵被命令开启时确定第三压力;当所述开关阀处于所述第二位置且所述真空泵被命令开启时确定第四压力;以及当所述第三压力与所述第四压力之间的第二差小于第二阈值时,选择性地诊断所述燃料系统中的泄漏。0025方案19如方案18所述的方法,进一步包括基于所述第一压力、所述第二压力和所述第三压力中的至少一个来确定所述第二阈值。0026方案20如方案18所述的方法,进一步包括当诊断出所述真空泵中的故障时禁止诊断所述燃料系统中的泄漏。0027通过在下文中提供的详细。

15、描述,本公开的其他应用范围将变得明显。应该理解,详细的描述和具体的示例仅出于例示的目的,并不意欲限制本公开的范围。附图说明0028通过详细的描述和附图,本公开将得到更为充分地理解,其中图1为根据本公开原理的燃料系统的功能框图;图2为根据本公开原理的蒸发泄漏检查(ELC)控制系统的功能框图;以及图3为例示出根据本公开原理的ELC控制方法的步骤的流程图。具体实施方式0029以下描述本质上仅仅为例示性的,并且绝不意欲限制本公开及其应用或用途。为了清楚,相同的附图标记将在附图中用于表示相似的元件。本文所用的短语“A、B和C中的至少一个”应被理解为是指使用了包含非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应。

16、该理解,方法中的步骤可以不同顺序执行,而不会改变本公开的原理。0030本文所用的术语“模块”可指如下各项的一部分或包括如下各项专用集成电路(ASIC);电子电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享的、专用的或成组的);其他合适的提供所述功能的部件;或上述各项中的一些或所有的组合,例如片上系统(SYSTEMONCHIP)。术语“模块”可包括存储由处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或成组的)。0031上述术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码,并可指程序、例程、函数、类和/或对象。上述术语“共享的”是指可以使用单个(共享的)处理器执行来自多个模块的一些或所有。

17、代码。另外,来自多个模块的一些或所有代码可由单个(共享的)存储器来存储。上述术语“成组的”是指可利用一组处理器执行来自单个模块的一些或所有代码。另外,可使用一组存储器来存储来自单个模块的一些或所有代码。说明书CN102454497A4/9页60032本文所述的设备和方法可以通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来实现。计算机程序包括处理器可执行的指令,其存储在非瞬时的(NONTRANSITORY)有形计算机可读介质上。计算机程序也可包括被存储的数据。非瞬时的有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器、磁存储器和光存储器。0033燃料系统典型地包括蒸发排放物(EVAP)系统和用于。

18、检查EVAP系统中的泄漏的EVAP泄漏检查(ELC)系统。ELC系统包括开关阀、真空泵、基准孔口和真空泵抽吸侧上的压力传感器。压力传感器在真空泵被命令关停且开关阀处于通风位置时检测第一压力。第一压力代表了在真空泵根据命令关停时的大气压力(即,大气压)。然后开启真空泵,调节燃料系统中的阀,压力传感器检测其他压力,并根据第一压力和其他压力来识别EVAP系统中的泄漏。0034泄漏检查典型地在车辆关停之后执行数小时。当车辆关停时,用于燃料系统的控制模块通常处于休眠模式,在休眠模式中控制模块没有外部通信,从而在低功率下操作。在泄漏检查之前,控制模块切换到苏醒模式,在苏醒模式中控制模块具有外部通信并在全功。

19、率下操作。0035有时,真空泵可由于例如故障布线或控制模块中的故障的缘故而卡在开启中(STUCKON)。如果真空泵在控制模块苏醒(即,切换到苏醒模式)时或者之前变得卡在开启中,则真空泵将在EVAP系统中形成真空,因而第一压力可能就不代表大气压。由于泄漏是基于第一压力代表大气压来识别的,因此在真空泵卡在开启中时有可能错误地识别泄漏和/或可能无法识别出泄漏。0036一些ELC控制系统在控制模块初始苏醒时检测第一压力,然后在经过了预定时间段时在相同条件下检测第二压力。如果在控制模块苏醒时真空泵变得卡在开启中,则真空泵在EVAP系统中形成真空,因而第二压力小于第一压力。在该情况下,压力差可用于识别真空。

20、泵是否卡在开启中。如果真空泵在控制模块苏醒之前卡在开启中,则第二压力等于第一压力。在该情况下,可能识别不出真空泵中的卡在开启中的故障。0037根据本公开原理的ELC控制系统和方法使用开关阀来识别真空泵何时被卡在开启中,而与真空泵是在控制模块苏醒之前还是在控制模块苏醒时被卡在开启中无关。在真空泵被命令关停且开关阀处于通风位置时检测第一压力。在经过了预定时间段时检测第二压力,真空泵被命令关停并且开关阀处于泵位置。0038当真空泵被关停时,第一压力和第二压力都等于大气压。在密封的燃料系统中,当真空泵卡在开启中时第二压力小于第一压力,而与真空泵是否在控制模块苏醒之前或在控制模块苏醒时开启无关。该差异在。

21、任一情况下都存在,原因在于,相对于开关阀处于通风位置时,真空泵在开关阀处于泵位置时形成更强的真空。因此,当第一压力与第二压力之间的差大于阈值时,就识别出真空泵中的卡在开启中的故障。0039按照该方式,本公开的ELC控制系统和方法在执行泄漏检查之前对真空泵何时被卡在开启中进行识别。另外,当真空泵卡在开启中时,对EVAP系统中的泄漏的检查中止。这转而又避免了对EVAP系统中的泄漏的错误识别以及对识别EVAP系统中的泄漏的失效。0040尽管在密封的燃料系统的背景中进行描述,但应该理解的是,根据本公开原理的ELC控制系统和方法也可应用于非密封的燃料系统。在密封的燃料系统中,通风阀是常闭的,但可在将燃料。

22、排放到发动机时打开,从而执行燃料系统诊断和/或再添加燃料。在非密说明书CN102454497A5/9页7封燃料系统中,通风阀是常开的,但可以为了燃料系统诊断而关闭。0041此外,在非密封的燃料系统中,当真空泵开启时将开关阀从通风位置致动到泵位置形成了较弱的真空。因此,当第一压力与第二压力之间的差小于阈值时,可识别出真空泵中的卡在开启中的故障。可替代地,在密封的燃料系统中或者在非密封燃料系统中,当第一压力与第二压力之间的绝对差大于阈值时,可识别出真空泵中的卡在开启中的故障。0042现在参照图1,其示出了燃料系统100的功能框图。燃料系统100将燃料供应到车辆中的内燃发动机(未示出)。仅仅是例如,。

23、发动机可为汽油发动机、柴油发动机、和/或其他适当类型的发动机。发动机在其一个或多个气缸内燃烧空气和燃料的混合物以产生驱动扭矩。0043在一些车辆中,由发动机产生的扭矩可用于推进车辆。在这种车辆中,由发动机输出的扭矩可传递到传动装置(未示出),传动装置可将扭矩传递到车辆的一个或多个车轮。0044在其他车辆中,例如并联混合动力车辆,由发动机输出的扭矩可以不传递到传动装置。相反,由发动机输出的扭矩可例如通过马达发电机或带式交流发电机起动器(BAS)从而转变成电能。该电能可提供到马达发电机、另一马达发电机、电动马达和/或能量存储装置。电能可用于产生扭矩来推进车辆。一些混合动力车辆也可从交流电(AC)电。

24、源(例如标准壁装电源插座)接收电能。这种混合动力车辆可称为插电式混合动力车辆(PLUGINHYBRIDVEHICLE)。0045燃料系统100将燃料供应到发动机,例如插电式混合动力车辆中的发动机。更具体地,燃料系统100将液体燃料和燃料蒸气供应到发动机。尽管燃料系统100可被论述为其关于插电式混合动力车辆,但本公开还可应用于其他类型的具有内燃发动机的车辆。0046燃料系统100包括容纳液体燃料的燃料箱102。液体燃料通过一个或多个燃料泵(未示出)从燃料箱102中抽出并供应到发动机。一些条件(例如热、振动和辐射)可以导致燃料箱102内的液体燃料蒸发。0047燃料系统100包括蒸发排放物(EVAP。

25、)系统103,其使蒸发的燃料返回到燃料箱102。EVAP系统103包括罐104、排气阀(PURGEVALVE)106和通风阀108。罐104捕集并存储蒸发的燃料(即,燃料蒸气)。仅仅是例如,罐104可以包括存储燃料蒸气的一种或多种物质,例如碳。0048发动机的操作在该发动机的进气歧管(未示出)内形成真空。排气阀106和通风阀108被致动(例如,打开和关闭)以将燃料蒸气从罐104抽吸到进气歧管以便进行燃烧。更具体地,排气阀106和通风阀108的致动可协调,以便从罐104中排放燃料蒸气。控制模块110(例如发动机控制模块)控制排气阀106和通风阀108的致动,以控制到发动机的燃料蒸气提供。0049。

26、在给定时间,排气阀106和通风阀108可各自处于两个位置之一打开位置或关闭位置。控制模块110可通过将通风阀108致动到打开位置从而使环境空气(例如,大气)能够提供到罐104。当通风阀108处于打开位置时,控制模块110可将排气阀106致动到打开位置,以将燃料蒸气从罐104排放到进气歧管。控制模块110可控制燃料蒸气从罐104进行排放的速率(即,排放速率)。例如,排气阀106可包括电磁阀,并且控制模块110可通过控制施加到排气阀106的信号的占空比来控制排放速率。0050进气歧管内的真空将燃料蒸气从罐104通过排气阀106吸到进气歧管。排放速率说明书CN102454497A6/9页8可基于施加。

27、到排气阀106的信号的占空比以及罐104内的燃料蒸气量来确定。当燃料蒸气从罐104被吸出时,环境空气通过打开的通风阀108被吸到罐104中。通风阀108也可称为日控制阀(DIURNALCONTROLVALVE)。0051在发动机操作期间,控制模块110将通风阀108致动到打开位置并控制排气阀106的占空比。当发动机关闭(例如,点火钥匙开关关闭)时,控制模块110将排气阀106和通风阀108致动到其相应的关闭位置。通过该方式,当发动机不运行时,排气阀106和通风阀108通常保持在其相应的关闭位置。0052液体燃料可经由燃料入口112添加到燃料箱102。燃料盖114关闭燃料入口112。燃料盖114。

28、和燃料入口112可经由燃料加注舱116接近。燃料门118关闭以密封燃料加注舱116。0053燃料水平传感器120测量燃料箱102内的液体燃料量,并基于燃料箱102内的液体燃料量产生燃料水平信号。仅仅是例如,燃料箱102中的液体燃料量可以以下述项来表达体积、燃料箱102的最大容积的百分比、或者对燃料箱102中燃料量的另外合适的测量。0054通过通风阀108提供到罐104的环境空气可从燃料加注舱116中吸出。过滤器130接收环境空气并且从环境空气中过滤掉各种颗粒。仅仅是例如,过滤器130可过滤掉尺寸大于预定尺寸(例如大于约5微米)的颗粒。过滤后的空气被提供到通风阀108。0055燃料系统100还包。

29、括EVAP泄漏检查(ELC)系统131,其检查EVAP系统103中的泄漏。ELC系统包括开关阀132、真空泵134、过滤后压力传感器136和基准孔口138。控制模块110控制开关阀132和真空泵134,并接收由过滤后压力传感器136检测的压力。0056开关阀132被致动以调节过滤后空气到通风阀108的流量。开关阀132被致动到通风位置,以允许环境空气循环通过过滤器130并到达通风阀108,由此将真空泵134的抽吸侧通到大气。开关阀132被致动到泵位置,以防止过滤后的空气流到通风阀108,由此将真空泵134的抽吸侧与大气密封隔开。0057真空泵134可与排气阀106、通风阀108和开关阀132的。

30、致动结合使用,以检查EVAP系统103中的泄漏。EVAP系统103、开关阀132和过滤后压力传感器136位于真空泵134的抽吸侧上。过滤器130则位于真空泵134的排出侧上。0058当排气阀106关闭且通风阀108打开时,真空泵134在排气阀106与真空泵134之间形成真空。当通风阀108关闭时,真空泵134在通风阀108与真空泵134之间形成真空。安全阀(RELIEFVALVE)144可用于释放压力或真空。0059过滤后压力传感器136在通风阀108与真空泵134之间的位置处测量过滤后空气的在真空泵134的抽吸侧上的压力。过滤后压力传感器136基于过滤后压力产生过滤后压力信号。过滤后压力传感。

31、器136将过滤后压力信号提供到控制模块110。0060控制模块110也可从其他传感器接收信号,例如环境压力传感器146、发动机速度传感器148和箱真空度传感器150。环境压力传感器146测量环境空气的压力,并基于环境空气压力产生环境空气压力信号。0061发动机速度传感器148测量发动机的旋转速度,并基于该旋转速度产生发动机速度信号。仅仅是例如,发动机速度传感器148可基于发动机中曲轴的旋转来测量旋转速度。箱真空度传感器150测量燃料箱102的真空度,并基于箱真空度产生箱真空度信号。仅仅是例如,箱真空度传感器150可以测量罐104内的箱真空度。可替代地,可测量燃料箱102说明书CN1024544。

32、97A7/9页9中的压力,箱真空度可以基于箱压力与环境空气压力之间的差来确定。0062控制模块110对燃料系统100执行诊断。控制模块110执行诊断以检测EVAP系统103中的泄漏。控制模块110在车辆处于关停(例如钥匙关停(KEYEDOFF)达预定时间段之后执行所述泄漏诊断。当车辆初始关停时,控制模块110进入休眠模式,在休眠模式中控制模块110没有外部通信并在低功率下操作。当执行泄漏诊断时,控制模块110切换到苏醒模式,在苏醒模式中控制模块具有外部通信并在全功率下操作。0063控制模块110执行诊断以确定真空泵134是否卡在开启中。控制模块110使用开关阀132执行泵诊断以识别出卡在开启中。

33、的故障,而与真空泵在控制模块110苏醒之前还是在控制模块110苏醒时变得卡在开启中无关。控制模块110在执行泄漏诊断之前执行泵诊断,以确保泄漏诊断的结果准确。0064现在参照图2,控制模块110包括燃料系统诊断模块200、与EVAP系统103的部件连通的模块、以及与ELC系统131的部件连通的模块。与EVAP系统103的部件连通的模块包括排气阀控制模块202和通风阀控制模块204。与ELC系统131的部件连通的模块包括开关阀控制模块206、泵控制模块208和压力确定模块210。0065燃料系统诊断模块200与控制模块110中的其他模块通信,以便对燃料系统100执行诊断,例如泵诊断和泄漏诊断。当。

34、车辆关停(例如,钥匙关停)达到预定时间段时,燃料系统诊断模块200开始泵诊断。当泵诊断完成且真空泵134未卡在开启中时,燃料系统诊断模块200开始泄漏诊断。0066排气阀控制模块202基于从燃料系统诊断模块200接收的信号在打开位置与关闭位置之间致动排气阀106。通风阀控制模块204基于从燃料系统诊断模块200接收的信号在打开位置与关闭位置之间致动通风阀108。0067开关阀控制模块206基于从燃料系统诊断模块200接收的信号在通风位置与泵位置之间致动开关阀132。泵控制模块208基于从燃料系统诊断模块200接收的信号启用和停用真空泵(即,开启和关停真空泵134)。0068压力确定模块210从。

35、过滤后压力传感器136接收过滤后压力信号。压力确定模块210基于过滤后压力信号来确定过滤后压力。压力确定模块210将过滤后压力输出到燃料系统诊断模块200。0069图2所示的模块通过执行在图3中例示的方法中所示的一个或多个步骤来对燃料系统100执行诊断。在一个示例中,燃料系统诊断模块200可以基于由压力确定模块210确定的压力来诊断真空泵134中的故障和/或燃料系统100中的泄漏。在另一示例中,燃料系统诊断模块200可确定使用在燃料系统诊断中的阈值。0070现在参照图3,其示出了用于对燃料系统100执行诊断的方法。该方法执行包括了泵诊断和泄漏诊断的燃料系统诊断。该方法在300处开始。在该点处,。

36、排气阀106关闭(即,处于关闭位置中),通风阀108关闭,开关阀132处于通风位置,真空泵134被命令关停。0071在302处,该方法确定车辆是否处于关停(例如,钥匙关停)达预定时间段。如果302为假,则该方法持续地来确定车辆是否关停了预定时间段,如果302为真,则该方法在304处继续,并继续执行燃料系统诊断。0072该方法可基于燃料系统100的操作状况而延迟燃料系统诊断。例如,该方法可基于燃料水平(即,燃料在燃料箱102中的水平)和/或由环境压力传感器146测量的环境空说明书CN102454497A8/9页10气压力来延迟燃料系统诊断。0073在304处,该方法使用过滤后压力传感器136确定。

37、在真空泵134的抽吸侧上的燃料系统100中的第一压力。该方法可在控制模块110初始苏醒时确定第一压力。由于开关阀132处于通风位置,因此过滤后压力传感器136经由过滤器130与环境空气流体连通。此外,真空泵134被命令关停,并因此可以不在燃料系统100中形成真空。因此,第一压力可代表大气压。0074在306处,该方法将开关阀132从通风位置致动到泵位置。在308处,该方法利用过滤后压力传感器136确定在真空泵134的抽吸侧上的燃料系统100中的第二压力。该方法可在开关阀132被致动到泵位置时和/或在确定第一压力后已经经过预定时间段时确定第二压力。0075当开关阀132致动到泵位置时,过滤后压力。

38、传感器136不经由过滤器130与环境空气流体连通。然而,真空泵134仍然被命令关停,并因此不会在燃料系统100中形成真空。因此,第二压力也可表示大气压。0076在310处,该方法确定第一压力与第二压力之间的第一差是否小于或等于第一阈值。如果310为假,则该方法在312处继续,在312处诊断出真空泵134中存在卡在开启中的故障,并在314处结束。如果310为真,则该方法在316处将开关阀132致动到通风位置,在318处启动真空泵134,并继续到320处。0077当真空泵134卡在开启中时,真空泵134在通风阀108与真空泵134之间在燃料系统中形成真空。当真空泵134在控制模块110苏醒之前变得。

39、卡在开启中时,那么在确定第一压力时已形成真空。然而,当开关阀132致动到泵位置时,真空度增大。因此,即使当真空泵134在控制模块110苏醒之前变得卡在开启中,也可诊断出卡在开启中的故障。0078当阀106、108、132如前所述那样定位时,第一阈值可基于由真空泵134的流量能力形成的真空而被预定和/或确定。例如,真空泵134的流量能力在该条件下可产生等于1千帕(KPA)的真空。在该情况下,第一阈值可约等于1KPA。0079在320处,该方法利用过滤后压力传感器136确定在真空泵134的抽吸侧上的燃料系统100中的第三压力。由于真空泵134开启且开关阀132处于通风位置,因此真空泵134使空气循。

40、环通过过滤器130并通过基准孔口138。这在真空泵134的抽吸侧上形成真空。0080在基准孔口138与真空泵134之间形成的真空等同于在开关阀132处于泵位置且燃料系统100具有与基准孔口138相等尺寸的泄漏时形成的真空。因此,基准孔口138的尺寸可设成适于表示燃料系统100中的可允许的泄漏。例如,基准孔口可具有约等于450微米的直径。0081该方法在322处继续,将开关阀132从通风位置致动到泵位置,并在324处继续。真空泵134在开关阀132处于泵位置时比在开关阀132处于通风位置时产生更强的真空。如果在真空泵的抽吸侧上的燃料系统100的密封部分中存在泄漏,那么真空的强度可能会降低。因而,。

41、为了识别泄漏,可以通过在真空泵134开启的同时在开关阀132被致动之前和之后测量燃料系统100的密封部分中的压力,从而测得真空的强度。0082在324处,该方法利用过滤后压力传感器136来确定在真空泵134的抽吸侧上的燃料系统100中的第四压力。当开关阀132致动到泵位置和/或在确定第三压力之后已经说明书CN102454497A109/9页11逝去预定时间段时,该方法可确定第四压力。0083该方法在326处继续,并且确定第三压力与第四压力之间的第二差是否大于或等于第二阈值。如果326为假,则该方法在328处诊断出燃料系统100中的泄漏,并在314处结束。该泄漏可以存在于通风阀108中和/或存在。

42、于与通风阀108流体连通的管线中。如果326为真,则则该方法在330处继续。0084第二阈值可基于大气压或真空泵134的流量能力来预定和/或确定。仅仅是例如,第二阈值可为从15KPA到4KPA的范围。0085大气压随高度而变化,真空泵134的流量能力则基于泵的类型和泵的寿命而变化。当真空泵134没有卡在开启中时,第一压力和第二压力代表大气压。真空泵134的流量能力可基于第三压力而确定,该第三压力在真空泵134将过滤后空气循环通过基准孔口138时被测量。0086在330处,该方法打开通风阀108并在332处继续。在332处,该方法在通风阀108打开、排气阀106关闭、开关阀132处于泵位置且真空。

43、泵134开启时确定第五压力。真空泵134在该条件下可以相对于当通风阀108关闭、开关阀132处于通风位置且真空泵134开启时形成更强的真空。然而,在排气阀106中、在罐104中、在燃料箱102中、或者在与排气阀106、罐104或燃料箱102流体连通的管线中的泄漏可弱化该真空。0087这样,该方法在334处继续,并且确定第三压力与第五压力之间的差是否大于或等于第三阈值。如果334为假,则该方法在328处诊断出燃料系统100中的泄漏,并在314处结束。该泄漏可能在排气阀106中、罐104中、燃料箱102中、和/或在与排气阀106、罐104或燃料箱102流体连通的管线中。如果334为真,则该方法在314处结束。0088本公开的广义教示可以各种形式实施。因此,尽管本公开包括特定示例,但本公开的真实范围应不受限制,因为通过研究附图、说明书和所附权利要求,其他修改对本领域技术人员而言将变得明显。说明书CN102454497A111/3页12图1说明书附图CN102454497A122/3页13图2说明书附图CN102454497A133/3页14图3说明书附图CN102454497A14。

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