專利名稱：診斷真空泵中的故障和燃料系統(tǒng)中的泄漏的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及診斷燃料系統(tǒng)的真空泵中的故障和診斷燃料系統(tǒng)中的泄漏。
背景技術(shù)：
在此提供的背景說明用于總體上呈現(xiàn)本公開的背景。當(dāng)前署名的發(fā)明人的一部分工作在背景技術(shù)部分中被描述，這部分內(nèi)容以及在提交申請時該描述中不另構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的方面，既不明確也不暗示地被承認(rèn)是破壞本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)燃燒空氣和燃料的混合物來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。空氣/燃料混合物中的燃料可為液體燃料和蒸氣燃料的組合。燃料系統(tǒng)用于將液體燃料和蒸氣燃料供應(yīng)到發(fā)動機(jī)。燃料噴射器向發(fā)動機(jī)提供從燃料箱抽吸出來的液體燃料。燃料系統(tǒng)可包括蒸發(fā)排放物(EVAP)系統(tǒng)，該蒸發(fā)排放物系統(tǒng)向發(fā)動機(jī)提供從罐中抽吸出的燃料蒸氣。通常，液體燃料容納在燃料箱內(nèi)。在一些情況下，液體燃料可蒸發(fā)并形成燃料蒸氣。罐儲存燃料蒸氣。EVAP系統(tǒng)包括排氣閥和通風(fēng)閥。發(fā)動機(jī)的運(yùn)行導(dǎo)致在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管內(nèi)形成真空(相對于大氣壓的低壓)。進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空以及放氣閥和通風(fēng)閥的致動允許燃料蒸氣被引到進(jìn)氣歧管中，由此將燃料蒸氣從罐排放到進(jìn)氣歧管。

發(fā)明內(nèi)容
一種控制系統(tǒng)，其包括開關(guān)閥控制模塊、壓力確定模塊和燃料系統(tǒng)診斷模塊。開關(guān)閥控制模塊在第一位置和第二位置之間致動車輛的燃料系統(tǒng)中的開關(guān)閥，第一位置將燃料系統(tǒng)中的真空泵的抽吸側(cè)通到大氣，第二位置將真空泵的抽吸側(cè)與大氣密封隔開。壓力確定模塊在開關(guān)閥處于第一位置時確定真空泵的抽吸側(cè)上的第一壓力，并在開關(guān)閥處于第二位置時確定真空泵的抽吸側(cè)上的第二壓力。燃料系統(tǒng)診斷模塊基于第一壓力和第二壓力來選擇性地診斷真空泵中的故障。本發(fā)明還包括以下方案 方案1. 一種控制系統(tǒng)，包括
開關(guān)閥控制模塊，其在第一位置與第二位置之間致動車輛的燃料系統(tǒng)中的開關(guān)閥，所述第一位置將所述燃料系統(tǒng)中的真空泵的抽吸側(cè)通到大氣，所述第二位置將所述真空泵的抽吸側(cè)與所述大氣密封隔開； 壓力確定模塊，其
在所述開關(guān)閥處于所述第一位置時確定所述真空泵的抽吸側(cè)上的第一壓力；并且在所述開關(guān)閥處于所述第二位置時確定所述真空泵的抽吸側(cè)上的第二壓力；以及燃料系統(tǒng)診斷模塊，其基于所述第一壓力和所述第二壓力來選擇性地診斷所述真空泵中的故障。方案2.如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述第一壓力與所述第二壓力之間的第一差大于第一閾值時，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊確定所述真空泵被卡在開啟中。方案3.如方案2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊基于所述真空泵的流量能力來確定所述第一閾值。方案4.如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述車輛關(guān)停達(dá)預(yù)定時間段時，所述壓力確定模塊確定所述第一壓力。方案5.如方案1所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制所述真空泵的泵控制模塊，其中當(dāng)所述真空泵被命令關(guān)停時，所述壓力確定模塊確定所述第一壓力和所述第二壓力。方案6.如方案1所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制所述燃料系統(tǒng)中的通風(fēng)閥的通風(fēng)閥控制模塊，其中當(dāng)所述通風(fēng)閥被命令關(guān)閉時，所述壓力確定模塊確定所述第一壓力和所述第二壓力。方案7.如方案1所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制所述燃料系統(tǒng)中的排氣閥的排氣閥控制模塊，其中當(dāng)所述排氣閥被命令關(guān)閉時，所述壓力確定模塊確定所述第一壓力和所述第二壓力。方案8.如方案7所述的控制系統(tǒng)，其中
當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第一位置且所述真空泵被命令開啟時，所述壓力確定模塊確定第三壓力；
當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第二位置且所述真空泵被命令開啟時，所述壓力確定模塊確定第四壓力；以及
當(dāng)所述第三壓力與所述第四壓力之間的第二差小于第二閾值時，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊選擇性地診斷所述燃料系統(tǒng)中的泄漏。方案9.如方案8所述的控制系統(tǒng)，其中，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊基于所述第一壓力、所述第二壓力和所述第三壓力中的至少一個來確定所述第二閾值。方案10.如方案8所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述燃料系統(tǒng)診斷模塊診斷出在所述真空泵中的故障時，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊禁止診斷所述燃料系統(tǒng)中的泄漏。方案11. 一種方法，包括
在第一位置與第二位置之間致動車輛的燃料系統(tǒng)中的開關(guān)閥，所述第一位置將所述燃料系統(tǒng)中的真空泵的抽吸側(cè)通到大氣，所述第二位置將所述真空泵的所述抽吸側(cè)與所述大氣密封隔開；
當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第一位置時在所述真空泵的所述抽吸側(cè)上確定第一壓力； 當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第二位置時在所述真空泵的所述抽吸側(cè)上確定第二壓力；以及基于所述第一壓力和所述第二壓力來選擇性地診斷所述真空泵中的故障。方案12.如方案11所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述第一壓力與所述第二壓力之間的第一差大于第一閾值時確定所述真空泵卡在開啟中。方案13.如方案12所述的方法，進(jìn)一步包括基于所述真空泵的流量能力來確定所述第一閾值。方案14.如方案11所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述車輛關(guān)停達(dá)預(yù)定時間段時確定所述第一壓力。CN 102454497 A說明書3/9 方案15.如方案11所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述真空泵被命令關(guān)停時確定所述第一壓力和所述第二壓力。方案16.如方案11所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)通風(fēng)閥被命令關(guān)閉時確定所述第一壓力和所述第二壓力。方案17.如方案11所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)排氣閥被命令關(guān)閉時確定所述第一壓力和所述第二壓力。方案18.如方案17所述的方法，進(jìn)一步包括
當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第一位置且所述真空泵被命令開啟時確定第三壓力； 當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第二位置且所述真空泵被命令開啟時確定第四壓力；以及當(dāng)所述第三壓力與所述第四壓力之間的第二差小于第二閾值時，選擇性地診斷所述燃料系統(tǒng)中的泄漏。方案19.如方案18所述的方法，進(jìn)一步包括基于所述第一壓力、所述第二壓力和所述第三壓力中的至少一個來確定所述第二閾值。方案20.如方案18所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)診斷出所述真空泵中的故障時禁止診斷所述燃料系統(tǒng)中的泄漏。通過在下文中提供的詳細(xì)描述，本公開的其他應(yīng)用范圍將變得明顯。應(yīng)該理解，詳細(xì)的描述和具體的示例僅出于例示的目的，并不意欲限制本公開的范圍。


通過詳細(xì)的描述和附圖，本公開將得到更為充分地理解，其中 圖1為根據(jù)本公開原理的燃料系統(tǒng)的功能框圖2為根據(jù)本公開原理的蒸發(fā)泄漏檢查(ELC)控制系統(tǒng)的功能框圖；以及圖3為例示出根據(jù)本公開原理的ELC控制方法的步驟的流程圖。
具體實施例方式以下描述本質(zhì)上僅僅為例示性的，并且絕不意欲限制本公開及其應(yīng)用或用途。為了清楚，相同的附圖標(biāo)記將在附圖中用于表示相似的元件。本文所用的短語“A、B和C中的至少一個”應(yīng)被理解為是指使用了包含非排他性邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。應(yīng)該理解， 方法中的步驟可以不同順序執(zhí)行，而不會改變本公開的原理。本文所用的術(shù)語“模塊”可指如下各項的一部分或包括如下各項專用集成電路 (ASIC)；電子電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)；執(zhí)行代碼的處理器(共享的、 專用的或成組的)；其他合適的提供所述功能的部件；或上述各項中的一些或所有的組合， 例如片上系統(tǒng)(system-on-chip)。術(shù)語“模塊”可包括存儲由處理器執(zhí)行的代碼的存儲器 (共享的、專用的或成組的)。上述術(shù)語“代碼”可包括軟件、固件和/或微代碼，并可指程序、例程、函數(shù)、類和/ 或?qū)ο蟆Ｉ鲜鲂g(shù)語“共享的”是指可以使用單個(共享的)處理器執(zhí)行來自多個模塊的一些或所有代碼。另外，來自多個模塊的一些或所有代碼可由單個(共享的)存儲器來存儲。上述術(shù)語“成組的”是指可利用一組處理器執(zhí)行來自單個模塊的一些或所有代碼。另外，可使用一組存儲器來存儲來自單個模塊的一些或所有代碼。
本文所述的設(shè)備和方法可以通過由一個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個計算機(jī)程序來實現(xiàn)。計算機(jī)程序包括處理器可執(zhí)行的指令，其存儲在非瞬時的(non-transitory) 有形計算機(jī)可讀介質(zhì)上。計算機(jī)程序也可包括被存儲的數(shù)據(jù)。非瞬時的有形計算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例為非易失性存儲器、磁存儲器和光存儲器。燃料系統(tǒng)典型地包括蒸發(fā)排放物(EVAP)系統(tǒng)和用于檢查EVAP系統(tǒng)中的泄漏的 EVAP泄漏檢查(ELC)系統(tǒng)。ELC系統(tǒng)包括開關(guān)閥、真空泵、基準(zhǔn)孔口和真空泵抽吸側(cè)上的壓力傳感器。壓力傳感器在真空泵被命令關(guān)停且開關(guān)閥處于通風(fēng)位置時檢測第一壓力。第一壓力代表了在真空泵根據(jù)命令關(guān)停時的大氣壓力(即，大氣壓)。然后開啟真空泵，調(diào)節(jié)燃料系統(tǒng)中的閥，壓力傳感器檢測其他壓力，并根據(jù)第一壓力和其他壓力來識別EVAP系統(tǒng)中的泄漏。泄漏檢查典型地在車輛關(guān)停之后執(zhí)行數(shù)小時。當(dāng)車輛關(guān)停時，用于燃料系統(tǒng)的控制模塊通常處于休眠模式，在休眠模式中控制模塊沒有外部通信，從而在低功率下操作。在泄漏檢查之前，控制模塊切換到蘇醒模式，在蘇醒模式中控制模塊具有外部通信并在全功率下操作。有時，真空泵可由于例如故障布線或控制模塊中的故障的緣故而卡在開啟中 (stuck on)。如果真空泵在控制模塊蘇醒(即，切換到蘇醒模式)時或者之前變得卡在開啟中，則真空泵將在EVAP系統(tǒng)中形成真空，因而第一壓力可能就不代表大氣壓。由于泄漏是基于第一壓力代表大氣壓來識別的，因此在真空泵卡在開啟中時有可能錯誤地識別泄漏和 /或可能無法識別出泄漏。一些ELC控制系統(tǒng)在控制模塊初始蘇醒時檢測第一壓力，然后在經(jīng)過了預(yù)定時間段時在相同條件下檢測第二壓力。如果在控制模塊蘇醒時真空泵變得卡在開啟中，則真空泵在EVAP系統(tǒng)中形成真空，因而第二壓力小于第一壓力。在該情況下，壓力差可用于識別真空泵是否卡在開啟中。如果真空泵在控制模塊蘇醒之前卡在開啟中，則第二壓力等于第一壓力。在該情況下，可能識別不出真空泵中的卡在開啟中的故障。根據(jù)本公開原理的ELC控制系統(tǒng)和方法使用開關(guān)閥來識別真空泵何時被卡在開啟中，而與真空泵是在控制模塊蘇醒之前還是在控制模塊蘇醒時被卡在開啟中無關(guān)。在真空泵被命令關(guān)停且開關(guān)閥處于通風(fēng)位置時檢測第一壓力。在經(jīng)過了預(yù)定時間段時檢測第二壓力，真空泵被命令關(guān)停并且開關(guān)閥處于泵位置。當(dāng)真空泵被關(guān)停時，第一壓力和第二壓力都等于大氣壓。在密封的燃料系統(tǒng)中，當(dāng)真空泵卡在開啟中時第二壓力小于第一壓力，而與真空泵是否在控制模塊蘇醒之前或在控制模塊蘇醒時開啟無關(guān)。該差異在任一情況下都存在，原因在于，相對于開關(guān)閥處于通風(fēng)位置時，真空泵在開關(guān)閥處于泵位置時形成更強(qiáng)的真空。因此，當(dāng)?shù)谝粔毫εc第二壓力之間的差大于閾值時，就識別出真空泵中的卡在開啟中的故障。按照該方式，本公開的ELC控制系統(tǒng)和方法在執(zhí)行泄漏檢查之前對真空泵何時被卡在開啟中進(jìn)行識別。另外，當(dāng)真空泵卡在開啟中時，對EVAP系統(tǒng)中的泄漏的檢查中止。這轉(zhuǎn)而又避免了對EVAP系統(tǒng)中的泄漏的錯誤識別以及對識別EVAP系統(tǒng)中的泄漏的失效。盡管在密封的燃料系統(tǒng)的背景中進(jìn)行描述，但應(yīng)該理解的是，根據(jù)本公開原理的 ELC控制系統(tǒng)和方法也可應(yīng)用于非密封的燃料系統(tǒng)。在密封的燃料系統(tǒng)中，通風(fēng)閥是常閉的，但可在將燃料排放到發(fā)動機(jī)時打開，從而執(zhí)行燃料系統(tǒng)診斷和/或再添加燃料。在非密
6封燃料系統(tǒng)中，通風(fēng)閥是常開的，但可以為了燃料系統(tǒng)診斷而關(guān)閉。此外，在非密封的燃料系統(tǒng)中，當(dāng)真空泵開啟時將開關(guān)閥從通風(fēng)位置致動到泵位置形成了較弱的真空。因此，當(dāng)?shù)谝粔毫εc第二壓力之間的差小于閾值時，可識別出真空泵中的卡在開啟中的故障。可替代地，在密封的燃料系統(tǒng)中或者在非密封燃料系統(tǒng)中，當(dāng)?shù)谝粔毫εc第二壓力之間的絕對差大于閾值時，可識別出真空泵中的卡在開啟中的故障。現(xiàn)在參照圖1，其示出了燃料系統(tǒng)100的功能框圖。燃料系統(tǒng)100將燃料供應(yīng)到車輛中的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(未示出)。僅僅是例如，發(fā)動機(jī)可為汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)、和/或其他適當(dāng)類型的發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)在其一個或多個氣缸內(nèi)燃燒空氣和燃料的混合物以產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。在一些車輛中，由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的扭矩可用于推進(jìn)車輛。在這種車輛中，由發(fā)動機(jī)輸出的扭矩可傳遞到傳動裝置(未示出)，傳動裝置可將扭矩傳遞到車輛的一個或多個車輪。在其他車輛中，例如并聯(lián)混合動力車輛，由發(fā)動機(jī)輸出的扭矩可以不傳遞到傳動裝置。相反，由發(fā)動機(jī)輸出的扭矩可例如通過馬達(dá)-發(fā)電機(jī)或帶式交流發(fā)電機(jī)起動器(BAS) 從而轉(zhuǎn)變成電能。該電能可提供到馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、另一馬達(dá)-發(fā)電機(jī)、電動馬達(dá)和/或能量存儲裝置。電能可用于產(chǎn)生扭矩來推進(jìn)車輛。一些混合動力車輛也可從交流電(AC)電源(例如標(biāo)準(zhǔn)壁裝電源插座)接收電能。這種混合動力車輛可稱為插電式混合動力車輛(Plug-in hybrid vehicle)。燃料系統(tǒng)100將燃料供應(yīng)到發(fā)動機(jī)，例如插電式混合動力車輛中的發(fā)動機(jī)。更具體地，燃料系統(tǒng)100將液體燃料和燃料蒸氣供應(yīng)到發(fā)動機(jī)。盡管燃料系統(tǒng)100可被論述為其關(guān)于插電式混合動力車輛，但本公開還可應(yīng)用于其他類型的具有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的車輛。燃料系統(tǒng)100包括容納液體燃料的燃料箱102。液體燃料通過一個或多個燃料泵 (未示出)從燃料箱102中抽出并供應(yīng)到發(fā)動機(jī)。一些條件(例如熱、振動和輻射)可以導(dǎo)致燃料箱102內(nèi)的液體燃料蒸發(fā)。燃料系統(tǒng)100包括蒸發(fā)排放物(EVAP)系統(tǒng)103，其使蒸發(fā)的燃料返回到燃料箱 102。EVAP系統(tǒng)103包括罐104、排氣閥(purge valve) 106和通風(fēng)閥108。罐104捕集并存儲蒸發(fā)的燃料(即，燃料蒸氣)。僅僅是例如，罐104可以包括存儲燃料蒸氣的一種或多種物質(zhì)，例如碳。發(fā)動機(jī)的操作在該發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管(未示出)內(nèi)形成真空。排氣閥106和通風(fēng)閥 108被致動(例如，打開和關(guān)閉)以將燃料蒸氣從罐104抽吸到進(jìn)氣歧管以便進(jìn)行燃燒。更具體地，排氣閥106和通風(fēng)閥108的致動可協(xié)調(diào)，以便從罐104中排放燃料蒸氣?？刂颇K 110 (例如發(fā)動機(jī)控制模塊)控制排氣閥106和通風(fēng)閥108的致動，以控制到發(fā)動機(jī)的燃料
蒸氣提供。在給定時間，排氣閥106和通風(fēng)閥108可各自處于兩個位置之一打開位置或關(guān)閉位置?？刂颇K110可通過將通風(fēng)閥108致動到打開位置從而使環(huán)境空氣(例如，大氣)能夠提供到罐104。當(dāng)通風(fēng)閥108處于打開位置時，控制模塊110可將排氣閥106致動到打開位置，以將燃料蒸氣從罐104排放到進(jìn)氣歧管?？刂颇K110可控制燃料蒸氣從罐104進(jìn)行排放的速率(即，排放速率)。例如，排氣閥106可包括電磁閥，并且控制模塊110可通過控制施加到排氣閥106的信號的占空比來控制排放速率。進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空將燃料蒸氣從罐104通過排氣閥106吸到進(jìn)氣歧管。排放速率可基于施加到排氣閥106的信號的占空比以及罐104內(nèi)的燃料蒸氣量來確定。當(dāng)燃料蒸氣從罐104被吸出時，環(huán)境空氣通過打開的通風(fēng)閥108被吸到罐104中。通風(fēng)閥108也可稱 % H^ffjiJ 1 (diurnal control valve)。在發(fā)動機(jī)操作期間，控制模塊110將通風(fēng)閥108致動到打開位置并控制排氣閥106 的占空比。當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)閉(例如，點火鑰匙開關(guān)關(guān)閉)時，控制模塊Iio將排氣閥106和通風(fēng)閥108致動到其相應(yīng)的關(guān)閉位置。通過該方式，當(dāng)發(fā)動機(jī)不運(yùn)行時，排氣閥106和通風(fēng)閥 108通常保持在其相應(yīng)的關(guān)閉位置。液體燃料可經(jīng)由燃料入口 112添加到燃料箱102。燃料蓋114關(guān)閉燃料入口 112。 燃料蓋114和燃料入口 112可經(jīng)由燃料加注艙116接近。燃料門118關(guān)閉以密封燃料加注艙 116。燃料水平傳感器120測量燃料箱102內(nèi)的液體燃料量，并基于燃料箱102內(nèi)的液體燃料量產(chǎn)生燃料水平信號。僅僅是例如，燃料箱102中的液體燃料量可以以下述項來表達(dá)體積、燃料箱102的最大容積的百分比、或者對燃料箱102中燃料量的另外合適的測量。通過通風(fēng)閥108提供到罐104的環(huán)境空氣可從燃料加注艙116中吸出。過濾器 130接收環(huán)境空氣并且從環(huán)境空氣中過濾掉各種顆粒。僅僅是例如，過濾器130可過濾掉尺寸大于預(yù)定尺寸(例如大于約5微米)的顆粒。過濾后的空氣被提供到通風(fēng)閥108。燃料系統(tǒng)100還包括EVAP泄漏檢查(ELC)系統(tǒng)131，其檢查EVAP系統(tǒng)103中的泄漏。ELC系統(tǒng)包括開關(guān)閥132、真空泵134、過濾后壓力傳感器136和基準(zhǔn)孔口 138?？刂颇K110控制開關(guān)閥132和真空泵134，并接收由過濾后壓力傳感器136檢測的壓力。開關(guān)閥132被致動以調(diào)節(jié)過濾后空氣到通風(fēng)閥108的流量。開關(guān)閥132被致動到通風(fēng)位置，以允許環(huán)境空氣循環(huán)通過過濾器130并到達(dá)通風(fēng)閥108，由此將真空泵134的抽吸側(cè)通到大氣。開關(guān)閥132被致動到泵位置，以防止過濾后的空氣流到通風(fēng)閥108，由此將真空泵134的抽吸側(cè)與大氣密封隔開。真空泵134可與排氣閥106、通風(fēng)閥108和開關(guān)閥132的致動結(jié)合使用，以檢查 EVAP系統(tǒng)103中的泄漏。EVAP系統(tǒng)103、開關(guān)閥132和過濾后壓力傳感器136位于真空泵 134的抽吸側(cè)上。過濾器130則位于真空泵134的排出側(cè)上。當(dāng)排氣閥106關(guān)閉且通風(fēng)閥108打開時，真空泵134在排氣閥106與真空泵134 之間形成真空。當(dāng)通風(fēng)閥108關(guān)閉時，真空泵134在通風(fēng)閥108與真空泵134之間形成真空。安全閥(relief valve) 144可用于釋放壓力或真空。過濾后壓力傳感器136在通風(fēng)閥108與真空泵134之間的位置處測量過濾后空氣的在真空泵134的抽吸側(cè)上的壓力。過濾后壓力傳感器136基于過濾后壓力產(chǎn)生過濾后壓力信號。過濾后壓力傳感器136將過濾后壓力信號提供到控制模塊110?？刂颇K110也可從其他傳感器接收信號，例如環(huán)境壓力傳感器146、發(fā)動機(jī)速度傳感器148和箱真空度傳感器150。環(huán)境壓力傳感器146測量環(huán)境空氣的壓力，并基于環(huán)境空氣壓力產(chǎn)生環(huán)境空氣壓力信號。發(fā)動機(jī)速度傳感器148測量發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，并基于該旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生發(fā)動機(jī)速度信號。僅僅是例如，發(fā)動機(jī)速度傳感器148可基于發(fā)動機(jī)中曲軸的旋轉(zhuǎn)來測量旋轉(zhuǎn)速度。 箱真空度傳感器150測量燃料箱102的真空度，并基于箱真空度產(chǎn)生箱真空度信號。僅僅是例如，箱真空度傳感器150可以測量罐104內(nèi)的箱真空度?？商娲兀蓽y量燃料箱102
8中的壓力，箱真空度可以基于箱壓力與環(huán)境空氣壓力之間的差來確定?？刂颇K110對燃料系統(tǒng)100執(zhí)行診斷。控制模塊110執(zhí)行診斷以檢測EVAP系統(tǒng)103中的泄漏。控制模塊110在車輛處于關(guān)停(例如鑰匙關(guān)停(keyed off))達(dá)預(yù)定時間段之后執(zhí)行所述泄漏診斷。當(dāng)車輛初始關(guān)停時，控制模塊110進(jìn)入休眠模式，在休眠模式中控制模塊110沒有外部通信并在低功率下操作。當(dāng)執(zhí)行泄漏診斷時，控制模塊110切換到蘇醒模式，在蘇醒模式中控制模塊具有外部通信并在全功率下操作。控制模塊110執(zhí)行診斷以確定真空泵134是否卡在開啟中?？刂颇K110使用開關(guān)閥132執(zhí)行泵診斷以識別出卡在開啟中的故障，而與真空泵在控制模塊110蘇醒之前還是在控制模塊110蘇醒時變得卡在開啟中無關(guān)?？刂颇K110在執(zhí)行泄漏診斷之前執(zhí)行泵診斷，以確保泄漏診斷的結(jié)果準(zhǔn)確?，F(xiàn)在參照圖2，控制模塊110包括燃料系統(tǒng)診斷模塊200、與EVAP系統(tǒng)103的部件連通的模塊、以及與ELC系統(tǒng)131的部件連通的模塊。與EVAP系統(tǒng)103的部件連通的模塊包括排氣閥控制模塊202和通風(fēng)閥控制模塊204。與ELC系統(tǒng)131的部件連通的模塊包括開關(guān)閥控制模塊206、泵控制模塊208和壓力確定模塊210。燃料系統(tǒng)診斷模塊200與控制模塊110中的其他模塊通信，以便對燃料系統(tǒng)100 執(zhí)行診斷，例如泵診斷和泄漏診斷。當(dāng)車輛關(guān)停(例如，鑰匙關(guān)停)達(dá)到預(yù)定時間段時，燃料系統(tǒng)診斷模塊200開始泵診斷。當(dāng)泵診斷完成且真空泵134未卡在開啟中時，燃料系統(tǒng)診斷模塊200開始泄漏診斷。排氣閥控制模塊202基于從燃料系統(tǒng)診斷模塊200接收的信號在打開位置與關(guān)閉位置之間致動排氣閥106。通風(fēng)閥控制模塊204基于從燃料系統(tǒng)診斷模塊200接收的信號在打開位置與關(guān)閉位置之間致動通風(fēng)閥108。開關(guān)閥控制模塊206基于從燃料系統(tǒng)診斷模塊200接收的信號在通風(fēng)位置與泵位置之間致動開關(guān)閥132。泵控制模塊208基于從燃料系統(tǒng)診斷模塊200接收的信號啟用和停用真空泵(即，開啟和關(guān)停真空泵134)。壓力確定模塊210從過濾后壓力傳感器136接收過濾后壓力信號。壓力確定模塊 210基于過濾后壓力信號來確定過濾后壓力。壓力確定模塊210將過濾后壓力輸出到燃料系統(tǒng)診斷模塊200。圖2所示的模塊通過執(zhí)行在圖3中例示的方法中所示的一個或多個步驟來對燃料系統(tǒng)100執(zhí)行診斷。在一個示例中，燃料系統(tǒng)診斷模塊200可以基于由壓力確定模塊210 確定的壓力來診斷真空泵134中的故障和/或燃料系統(tǒng)100中的泄漏。在另一示例中，燃料系統(tǒng)診斷模塊200可確定使用在燃料系統(tǒng)診斷中的閾值?，F(xiàn)在參照圖3，其示出了用于對燃料系統(tǒng)100執(zhí)行診斷的方法。該方法執(zhí)行包括了泵診斷和泄漏診斷的燃料系統(tǒng)診斷。該方法在300處開始。在該點處，排氣閥106關(guān)閉 (即，處于關(guān)閉位置中)，通風(fēng)閥108關(guān)閉，開關(guān)閥132處于通風(fēng)位置，真空泵134被命令關(guān)停。在302處，該方法確定車輛是否處于關(guān)停(例如，鑰匙關(guān)停)達(dá)預(yù)定時間段。如果 302為假，則該方法持續(xù)地來確定車輛是否關(guān)停了預(yù)定時間段，如果302為真，則該方法在 304處繼續(xù)，并繼續(xù)執(zhí)行燃料系統(tǒng)診斷。該方法可基于燃料系統(tǒng)100的操作狀況而延遲燃料系統(tǒng)診斷。例如，該方法可基于燃料水平(即，燃料在燃料箱102中的水平)和/或由環(huán)境壓力傳感器146測量的環(huán)境空氣壓力來延遲燃料系統(tǒng)診斷。在304處，該方法使用過濾后壓力傳感器136確定在真空泵134的抽吸側(cè)上的燃料系統(tǒng)100中的第一壓力。該方法可在控制模塊110初始蘇醒時確定第一壓力。由于開關(guān)閥132處于通風(fēng)位置，因此過濾后壓力傳感器136經(jīng)由過濾器130與環(huán)境空氣流體連通。此夕卜，真空泵134被命令關(guān)停，并因此可以不在燃料系統(tǒng)100中形成真空。因此，第一壓力可代表大氣壓。在306處，該方法將開關(guān)閥132從通風(fēng)位置致動到泵位置。在308處，該方法利用過濾后壓力傳感器136確定在真空泵134的抽吸側(cè)上的燃料系統(tǒng)100中的第二壓力。該方法可在開關(guān)閥132被致動到泵位置時和/或在確定第一壓力后已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時間段時確定第二壓力。當(dāng)開關(guān)閥132致動到泵位置時，過濾后壓力傳感器136不經(jīng)由過濾器130與環(huán)境空氣流體連通。然而，真空泵134仍然被命令關(guān)停，并因此不會在燃料系統(tǒng)100中形成真空。 因此，第二壓力也可表示大氣壓。在310處，該方法確定第一壓力與第二壓力之間的第一差是否小于或等于第一閾值。如果310為假，則該方法在312處繼續(xù)，在312處診斷出真空泵134中存在卡在開啟中的故障，并在314處結(jié)束。如果310為真，則該方法在316處將開關(guān)閥132致動到通風(fēng)位置， 在318處啟動真空泵134，并繼續(xù)到320處。當(dāng)真空泵134卡在開啟中時，真空泵134在通風(fēng)閥108與真空泵134之間在燃料系統(tǒng)中形成真空。當(dāng)真空泵134在控制模塊110蘇醒之前變得卡在開啟中時，那么在確定第一壓力時已形成真空。然而，當(dāng)開關(guān)閥132致動到泵位置時，真空度增大。因此，即使當(dāng)真空泵134在控制模塊110蘇醒之前變得卡在開啟中，也可診斷出卡在開啟中的故障。當(dāng)閥106、108、132如前所述那樣定位時，第一閾值可基于由真空泵134的流量能力形成的真空而被預(yù)定和/或確定。例如，真空泵134的流量能力在該條件下可產(chǎn)生等于 1千帕(kPa)的真空。在該情況下，第一閾值可約等于1 kPa。在320處，該方法利用過濾后壓力傳感器136確定在真空泵134的抽吸側(cè)上的燃料系統(tǒng)100中的第三壓力。由于真空泵134開啟且開關(guān)閥132處于通風(fēng)位置，因此真空泵 134使空氣循環(huán)通過過濾器130并通過基準(zhǔn)孔口 138。這在真空泵134的抽吸側(cè)上形成真空。在基準(zhǔn)孔口 138與真空泵134之間形成的真空等同于在開關(guān)閥132處于泵位置且燃料系統(tǒng)100具有與基準(zhǔn)孔口 138相等尺寸的泄漏時形成的真空。因此，基準(zhǔn)孔口 138的尺寸可設(shè)成適于表示燃料系統(tǒng)100中的可允許的泄漏。例如，基準(zhǔn)孔口可具有約等于450 微米的直徑。該方法在322處繼續(xù)，將開關(guān)閥132從通風(fēng)位置致動到泵位置，并在3M處繼續(xù)。 真空泵134在開關(guān)閥132處于泵位置時比在開關(guān)閥132處于通風(fēng)位置時產(chǎn)生更強(qiáng)的真空。 如果在真空泵的抽吸側(cè)上的燃料系統(tǒng)100的密封部分中存在泄漏，那么真空的強(qiáng)度可能會降低。因而，為了識別泄漏，可以通過在真空泵134開啟的同時在開關(guān)閥132被致動之前和之后測量燃料系統(tǒng)100的密封部分中的壓力，從而測得真空的強(qiáng)度。在3 處，該方法利用過濾后壓力傳感器136來確定在真空泵134的抽吸側(cè)上的燃料系統(tǒng)100中的第四壓力。當(dāng)開關(guān)閥132致動到泵位置和/或在確定第三壓力之后已經(jīng)逝去預(yù)定時間段時，該方法可確定第四壓力。該方法在3 處繼續(xù)，并且確定第三壓力與第四壓力之間的第二差是否大于或等于第二閾值。如果3 為假，則該方法在3 處診斷出燃料系統(tǒng)100中的泄漏，并在314處結(jié)束。該泄漏可以存在于通風(fēng)閥108中和/或存在于與通風(fēng)閥108流體連通的管線中。如果326為真，則則該方法在330處繼續(xù)。第二閾值可基于大氣壓或真空泵134的流量能力來預(yù)定和/或確定。僅僅是例如， 第二閾值可為從1. 5 kPa到4 kPa的范圍。大氣壓隨高度而變化，真空泵134的流量能力則基于泵的類型和泵的壽命而變化。當(dāng)真空泵134沒有卡在開啟中時，第一壓力和第二壓力代表大氣壓。真空泵134的流量能力可基于第三壓力而確定，該第三壓力在真空泵134將過濾后空氣循環(huán)通過基準(zhǔn)孔口 138時被測量。在330處，該方法打開通風(fēng)閥108并在332處繼續(xù)。在332處，該方法在通風(fēng)閥 108打開、排氣閥106關(guān)閉、開關(guān)閥132處于泵位置且真空泵134開啟時確定第五壓力。真空泵134在該條件下可以相對于當(dāng)通風(fēng)閥108關(guān)閉、開關(guān)閥132處于通風(fēng)位置且真空泵134 開啟時形成更強(qiáng)的真空。然而，在排氣閥106中、在罐104中、在燃料箱102中、或者在與排氣閥106、罐104或燃料箱102流體連通的管線中的泄漏可弱化該真空。這樣，該方法在334處繼續(xù)，并且確定第三壓力與第五壓力之間的差是否大于或等于第三閾值。如果334為假，則該方法在3 處診斷出燃料系統(tǒng)100中的泄漏，并在314 處結(jié)束。該泄漏可能在排氣閥106中、罐104中、燃料箱102中、和/或在與排氣閥106、罐 104或燃料箱102流體連通的管線中。如果334為真，則該方法在314處結(jié)束。本公開的廣義教示可以各種形式實施。因此，盡管本公開包括特定示例，但本公開的真實范圍應(yīng)不受限制，因為通過研究附圖、說明書和所附權(quán)利要求，其他修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得明顯。
權(quán)利要求
1.一種控制系統(tǒng)，包括開關(guān)閥控制模塊，其在第一位置與第二位置之間致動車輛的燃料系統(tǒng)中的開關(guān)閥，所述第一位置將所述燃料系統(tǒng)中的真空泵的抽吸側(cè)通到大氣，所述第二位置將所述真空泵的抽吸側(cè)與所述大氣密封隔開；壓力確定模塊，其在所述開關(guān)閥處于所述第一位置時確定所述真空泵的抽吸側(cè)上的第一壓力；并且在所述開關(guān)閥處于所述第二位置時確定所述真空泵的抽吸側(cè)上的第二壓力；以及燃料系統(tǒng)診斷模塊，其基于所述第一壓力和所述第二壓力來選擇性地診斷所述真空泵中的故障。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述第一壓力與所述第二壓力之間的第一差大于第一閾值時，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊確定所述真空泵被卡在開啟中。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊基于所述真空泵的流量能力來確定所述第一閾值。
4.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述車輛關(guān)停達(dá)預(yù)定時間段時，所述壓力確定模塊確定所述第一壓力。
5.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制所述真空泵的泵控制模塊，其中當(dāng)所述真空泵被命令關(guān)停時，所述壓力確定模塊確定所述第一壓力和所述第二壓力。
6.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制所述燃料系統(tǒng)中的通風(fēng)閥的通風(fēng)閥控制模塊，其中當(dāng)所述通風(fēng)閥被命令關(guān)閉時，所述壓力確定模塊確定所述第一壓力和所述第二壓力。
7.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制所述燃料系統(tǒng)中的排氣閥的排氣閥控制模塊，其中當(dāng)所述排氣閥被命令關(guān)閉時，所述壓力確定模塊確定所述第一壓力和所述第二壓力。
8.如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第一位置且所述真空泵被命令開啟時，所述壓力確定模塊確定第三壓力；當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第二位置且所述真空泵被命令開啟時，所述壓力確定模塊確定第四壓力；以及當(dāng)所述第三壓力與所述第四壓力之間的第二差小于第二閾值時，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊選擇性地診斷所述燃料系統(tǒng)中的泄漏。
9.如權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中，所述燃料系統(tǒng)診斷模塊基于所述第一壓力、所述第二壓力和所述第三壓力中的至少一個來確定所述第二閾值。
10.一種方法，包括在第一位置與第二位置之間致動車輛的燃料系統(tǒng)中的開關(guān)閥，所述第一位置將所述燃料系統(tǒng)中的真空泵的抽吸側(cè)通到大氣，所述第二位置將所述真空泵的所述抽吸側(cè)與所述大氣密封隔開；當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第一位置時在所述真空泵的所述抽吸側(cè)上確定第一壓力；當(dāng)所述開關(guān)閥處于所述第二位置時在所述真空泵的所述抽吸側(cè)上確定第二壓力；以及基于所述第一壓力和所述第二壓力來選擇性地診斷所述真空泵中的故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及診斷真空泵中的故障和燃料系統(tǒng)中的泄漏的系統(tǒng)和方法。具體地，提供了一種控制系統(tǒng)，其包括開關(guān)閥控制模塊、壓力確定模塊和燃料系統(tǒng)診斷模塊。開關(guān)閥控制模塊在第一位置和第二位置之間致動車輛的燃料系統(tǒng)中的開關(guān)閥，第一位置將燃料系統(tǒng)中的真空泵的抽吸側(cè)通到大氣，第二位置則將真空泵的抽吸側(cè)與大氣密封隔開。壓力確定模塊在開關(guān)閥處于第一位置時確定真空泵的抽吸側(cè)上的第一壓力，并在開關(guān)閥處于第二位置時確定真空泵的抽吸側(cè)上的第二壓力。燃料系統(tǒng)診斷模塊基于第一壓力和第二壓力選擇性地診斷真空泵中的故障。
文檔編號F02D41/00GK102454497SQ201110322538
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者D. 麥克萊因 K., R. 凱曼 W. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司