[發明專利]用于檢測燃料系統泄漏的方法和系統

有效

• 申請號: 201380033787.5
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN104395594B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 比約恩·克里爾;安托萬·肖錫南;大衛·希爾
• 申請（專利權）人: 全耐塑料高級創新研究公司
• 主分類號: F02M25/08
• 分類號: F02M25/08;B60K15/035;F02D41/00;F01P5/02
• 代理公司: 北京漢鼎理利專利代理事務所(特殊普通合伙)11618
• 代理人: 陶梅,趙晶

技術領域

本發明涉及優選地裝載在混合動力車輛上的液體燃料系統在該混合動力車輛以電動模式行駛時進行的泄漏檢測。

背景技術

用于燃料箱和整個燃料系統的泄漏檢測系統被廣泛地甚至強制地用于配置有內燃燒發動機的現代道路車輛中。現有泄漏檢測系統使用例如內燃燒發動機產生的真空來降低燃料箱內部的壓強。當檢測到降低后的壓強在某一時間段內保持不變時，就認為燃料箱沒有泄漏。

隨著燃料節約和替代燃料源的需求不斷將技術引向電動車輛，由此誕生了一類被稱為插電式混合動力電動車(英文為“plug-in hybrid electric vehicles”，縮寫為PHEV)的車輛。這種車輛被設計為在預先確定的距離內使用全電動模式，但具有內燃燒發動機和相關的車載液體燃料箱，以在車輛超過其全電動里程時使用。

由于這種車輛可能會在車輛全部的使用壽命中都以全電動模式行駛，所以在理論上，內燃燒發動機可能會從來都不工作。

然而，為了遵守相關法規，必須定期對車輛上的液體燃料系統進行泄漏檢測，以保證燃料系統沒有破口。由于法規對“小規模泄漏”和“大規模泄漏”有各自的要求，泄漏檢測系統一般對這些可能發生的情況各自都有分別的程序。

在現有系統中，小規模泄漏一般在“發動機停止”事件期間診斷。在這種系統中，燃料系統的檢測是通過比較壓強和溫度讀數以根據理想氣體定律推斷燃料系統是否像閉合系統一樣地正常工作來進行的。當發動機停止時，該檢測可以是非常精確的，這是因為燃料箱中的燃料沒有移動，這允許非常準確地讀取壓強讀數。例如在US 5,263,462中公開的這種檢測。

另一方面，大規模泄漏檢測則一般依賴于負壓能量輸入。這是通過借助于閥門提供燃料箱與內燃燒發動機進氣歧管之間的連接并在進氣歧管處于負的相對壓強時打開該閥門以對燃料系統內部空間(主要為燃料箱和任何與燃料箱直接流體聯通的管道)施加真空來實現的。一旦產生真空，就通過關閉該閥門并觀察真空的衰減率來檢測燃料系統是否有泄漏。該檢測既有效又高效。

但是，如上所述，在PHEV的使用壽命中，內燃燒發動機可能從來不工作，并且，內燃燒發動機很可能在大部分車輛行駛期間都不會工作。因此，任何基于內燃燒發動機產生的真空的檢測都變得不適于檢測燃料系統泄漏。

已經提出了不需要內燃燒發動機工作來檢測燃料箱泄漏的解決方案。這些解決方案包括為燃料系統添加專用的電動真空或正壓泵。這種泵能夠按照需求產生真空或壓強，但代價是額外的能量消耗和大量的額外組件。

發明內容

本發明的目標之一是提供一種替代的泄漏檢測系統，該泄漏檢測系統在燃燒發動機停止工作時的常規車輛上或者在無論其內燃燒發動機是否工作的混合動力車輛上都能夠運行。

為此，本發明提出如權利要求1所述的一種用于檢測車輛燃料系統泄漏的方法。該泄漏檢測基于理想氣體定律的一個特例，在該特例中，通過使用車輛上已有的用于其它用途的裝置來給燃料系統添加“能量”(熱量或壓強)。一般地，燃料系統包括用于將液體燃料輸送給燃燒發動機進氣歧管的燃料泵。例如，這種燃料泵可以被用于給燃料系統添加能量。在一個具體的實施例中，當燃燒發動機工作時，可以為燃料泵提供超過燃料輸送操作所需的動力。換句話說，可以用電源電流為燃料泵提供動力，使得既允許良好地輸送燃料給進氣歧管又允許加熱包含在燃料系統中的流體。在另一具體實施例中，當燃燒發動機停止時，可以為燃料泵提供動力，以加熱包含在燃料系統中的流體。與真空不同地，熱量是幾乎所有能量轉化過程的附屬產物，因此即使燃燒發動機停止仍可以在任何有動力的車輛中容易地獲得。而且，當燃燒發動機停止時，可以通過現有設備(泵)來產生壓強。

在一個具體的實施例中，通過計算基于壓強測量值的函數并將該函數與預先確定的數值對比來確定燃料系統的完好性。

在另一具體實施例中，通過計算基于壓強和溫度測量值的函數并將該函數與預先確定的數值對比來確定燃料系統的完好性。

在另一具體實施例中，通過基于壓強和溫度測量值以及關于流出燃料系統的燃料的信息的函數并將該函數與預先確定的數值對比來確定燃料系統的完好性。由此，考慮到了由于燃料被吸出燃料箱造成的壓強改變。因此，泄漏存在/不存在的判定可以更加準確。

在另一具體的實施例中，通過計算基于壓強和/或溫度的測量值和/或估計值的函數并將該函數與預先確定的數值對比來確定燃料系統完好性。

有利地，如果確定燃料系統是密封的(沒有泄漏)，那么可以使用壓強溫度關系來預測燃料的雷德蒸氣壓(英文為“Reid Vapor Pressure”)。