专利名称：操作燃油蒸气排放系统泄漏检测泵用的装置和方法
技术领域：
本发明涉及以内燃机为动力的汽车的燃油系统用的燃油蒸气排放控制系统，特别涉及确定防止泄漏的燃油蒸气排放控制系统的完整性用的设备和方法。
背景技术：
现代汽车中一种典型的燃油蒸气排放控制系统包括一个蒸气收集罐，该罐收集燃油箱顶部空间中由于箱中液体燃油挥发而产生的挥发性燃油蒸气。在有助于排气的条件下，由燃油箱顶部空间和罐配合限定的燃油蒸气发排放物空间利用一个罐排气系统被排入到发动机进气歧管中，该罐排气系统包括一个连接在罐和发动机进气歧管之间并由发动机控制计算机操作的罐排气电磁阀。罐排气电磁阀通过从发动机控制计算机来的一信号而打开一定量，这使得进气歧管真空能够从罐中抽吸挥发的蒸气，用于以与发动机操作一致的速率将可燃混合物一起夹带通入发动机的燃烧室空间，以提供可以接受的车辆驾驶性能和可能接受的废气排放水准。
某些规定要求，一些未来的用内燃机为动力的使用挥发性燃油(如汽油)的汽车装有具备车上诊断能力的燃油蒸气排放控制系统，用于测定燃油蒸气排放物空间中是否存在泄漏。迄今已经提出用下列方法进行此种测定，就是在燃油蒸气排放物空间中暂时产生一种显著不同于周围大气压力的压力状态，然后观测该显著不同的压力中的变化，这种变化指示泄漏。
共同拥有的美国专利No.5,146,902“正压罐排气系统完整性验证”公开了一种进行此种测定的系统和方法，办法是通过在燃油蒸气排放物空间中产生一定的正压(相对于周围大气压力)而使该空间增压，然后观测指示泄漏的压力下降。如参照专利中提到的，通过燃油蒸气排放物空间的正向增压的泄漏完整性验证比起通过负向增压的泄漏完整性验证来提供某些优点。
在1992年12月23日提出申请的共同拥有的USSN07/995,484并随后在1994年7月7日以WO94/15090公布的发明公开了一种装置和方法，用于一旦将压力基本上变到显著不同于周围大气压力的预定值时测量从燃油蒸气排放物空间产生的相当小泄漏的有效小孔的尺寸。一般地说，这涉及使用一个在燃油蒸气排放物空间中产生此种压力值的往复泵和一个响应泵机构往复的开关。更具体地说，该泵有一个可移动的壁，该壁在一个包括进气冲程和压缩冲程的周期中往复移动，以在燃油蒸气排放物空间中产生此种压力值。在进气冲程中，大气空气充气量被抽入该泵的空气泵腔空间中。在随后的压缩冲程中，该可移动壁受一个机械弹簧的推动而压缩空气充气量，使得该受压缩的空气充气量的一部分被迫进入燃油蒸气排放物空间。在后随的进气冲程中，产生另外的大气空气充气。
在完整性验证程序开头，泵迅速往复移动，试图建立预定水准的压力。如果存在严重泄漏，泵将不能够使燃油蒸气排放物空间增压到预定水准，从而将保持迅速往复移动。因此，泵继续迅速往复移动而超过一个应当已经基本上达到该预定压力的时间，将指示存在严重泄漏，因而可以认为该燃油蒸气排放控制装置系统缺乏完整性。
泵争取达到的压力是基本上通过其上述机械弹簧而设定的。不存在严重泄漏时，将向着预定水准建立压力，而往复移动的速率将相应地减小。对于泄漏为零的理论状态，往复移动将在一个点上停止，在该点上弹簧不能迫使更多的空气进入燃油蒸气排放物空间。
比严重泄漏小的泄漏是以一种能够测量泄漏的有效小孔尺寸的方式检测的，因此早期申请的发明能够在非常小的泄漏和稍大的泄漏之间进行区别，这种非常小的泄漏被认为是可以接受的，而那种稍大的泄漏虽然被认为比严重泄漏小，但仍然被认为是不可接受的。提供一些测量比严重泄漏小的泄漏的有效小孔尺寸的能力而不是仅仅区别完整性和不完整性，对某些汽车可以认为是重要的。
获得这种测量用的装置包括一个开关，该开关作为泵的整体部件，被用于感测泵机构的往复移动。这样一种开关例如可以是舌簧开关、光学开关或霍尔传感器。该开关被用来使泵机构在压缩冲程末尾往复移动并作为空气被泵入燃油蒸气排放物空间中有多快的指示。因为当压力开始建立时泵的往复移动速率将开始下降，所以在第一种情况下可以使用开关操作速率的检测来确定是否存在严重泄漏。如上所述，严重泄漏是通过开关操作速率不能在一定时间内下降到一定频率以下来指示的。当不存在严重泄漏时，开关操作频率提供泄漏的测量，即使该泄漏已经被确定比严重泄漏小，这种测量也能够用于区别燃油蒸气排放物空间的完整性和不完整性。一旦燃油蒸气排放物空间压力已基本上建立到预定压力，开关指示泵往复移动速率小于一定频率将指示燃油蒸气排放物空间的完整性，而开关指示更大频率将指示燃油蒸气排放物空间的不完整性。
发明概要本发明涉及一种燃油蒸气排放控制系统用的车上诊断系统的改进，其中该诊断系统包括一种如上面参照的专利申请中公开的泄漏检测泵。更具体地说，这种改进涉及一种以特别有利于微处理器为基础的控制的有效方式来操作泄漏检测泵的装置和方法。本文将公开的本发明的优选实施例取在微处理器中编制程序的计算程序形式，然后无论何时当对燃油的某些有关部分和燃油蒸气排放控制系统进行诊断泄漏试验时，由微处理器执行该计算程序。
本发明的上述以及其它特点、优点和好处将在后随的描述和权利要求中看到，这些描述和权利要求应当与附图结合考虑。根据现时实施本发明所考虑的最佳方式，这些附图公开本发明的当前优选实施例。
附图简述
图1是包括体现本发明原理的诊断装置的燃油蒸气排放控制系统及汽车有关部分的总示意图；图2是图1中泄漏检测泵本身的纵向截面图；图3是表示诊断程序的流程图。
优选实施例的描述图1表示以内燃机为动力的汽车用的燃油蒸气排放控制(EEC)系统10，该系统与汽车发动机12、燃油箱14和发动机控制计算机16相结合，包括一个常规的蒸气收集罐(活性炭罐)18、一个罐排气电磁阀(CPS阀)20、一个罐通风电磁阀(CVS阀)22和一个泄漏检测泵24。
燃油箱14的顶部空间利用导管26与罐18的入口产生流体连通，使得它们相互配合地限定一个燃油蒸气排放物空间，在该空间内暂时地限制和收集由箱中燃油蒸发产生的燃油蒸气，直到被排入发动机12的进气歧管28。第二导管30使罐18的出口与CPS阀20的入口产生流体连通，而第三导管32使CPS阀20的出口与进气歧管28产生流体连通。第四导管34使罐18的通风口与CVS阀22的入口产生流体连通。CVS阀22也有一个与大气直接连通的出口。
发动机控制计算机16接受一系列与控制发动机及其相关系统(包括EEC系统10)有关的输入信号(发动机参数)。计算机的一个输出口通过电路36控制CPS阀20，另一个输出口通过电路38控制CVS阀22，而另一个输出口通过电路40控制泄漏检测泵24。电路40连接到泵24的入口42上。
泵24包括一个向周围大气开口的入口44和一个利用三通管与导管34产生流体连通的出口46。该泵还有一个通过导管50与进气歧管28连通的真空入口48。再者，该泵有一个提供信号的出口52，该信号通过电路54传送给计算机16。
在发动机运行期间，泵24的操作不时地接受计算机16的指令，作为确定EEC系统10是否向大气泄漏的不定时诊断程序的一部分。在产生此种诊断程序时，计算机16指令CPS阀20和CVS阀22关闭。在发动机运行期间而不是在产生诊断程序时，泵24不操作，计算机16打开CVS阀22，而且计算机16选择性地操作CPS阀20，使得CPS阀20在有助于排气的状态下打开而在无助于排气的状态下关闭。这样，在汽车运行期间，只要不执行诊断程序，对该特定车辆就以通常方式完成罐内排气功能。当执行诊断程序时，燃油蒸气排放物空间被关闭，使得该空间能够由泵24增压。
现在参照图2仔细审视泵24的细部。泵24包括一个由几个装配在一起的塑料部件组成的壳体56。在该壳体内部，一个可移动的壁58将壳体56分为真空腔空间60和空气泵腔空间62。可移动壁58包括一个大体上圆形的膜片64，该膜片可以弯曲但基本上不可拉伸，其外周边以密封方式夹在两个壳体部件中。插入件68的大体上圆形的底座66在装配中保持压靠在膜片64的向着真空腔空间60的表面的中央区域。由底座66中心伸出的圆柱形轴70伸入壳体部件之一中形成的圆筒形套管72内。在真空腔空间60中安置一个螺旋形金属卷簧形式的机械弹簧74，该弹簧处于相对轴70成沿周边向外弹的关系，而其轴向两端位于底座66和壳体限制套管72那一部分中形成的两个相应位置中。弹簧74的作用是使可移动壁58沿轴向向着泵腔空间62移动，而轴70与套管72配合共同用于限制可移动壁中央区域的运动，使其成为沿假想轴线75的直线运动。图2列示的位置表示弹簧74对膜片58表面的中央部分施力，使其向着泵腔空间62紧靠止动件76，而这代表当泵不操作时该机械装置所取的位置。
入口44导向泵腔空间62而出口46从泵腔空间62引出。入口44包括一个安装在壳体56的颈部80上的盖子78，使得两者形成一个使周围空气在其可以进入泵腔空间62之前通过的稍许曲折但并不显著限制的通路。同时与盖子78和颈部80结合安置一个滤清元件82，使得空气只有在其通过滤清元件后才能进入泵腔空间62。用这种方式，只有滤清的空气才能到达泵的内部机构中。
在入口空气进入泵腔空间62处的壳体56的壁包括一个单向阀84，该单向阀允许空气通过入口44通入泵腔空间，但不允许空气从泵腔空间流出。图示的阀是一个常规的伞形阀，该阀有一个能支承地安装在壳体壁的孔中的阀杆和一个拱顶阀盖，后者的周边局部地紧靠壳体壁密封，并与壁中的若干通孔成向外的间隔关系，空气通过这些通孔进入泵腔空间62。出口46包括一个单向阀86，该阀类似于阀84设置在壳体上，但其方向允许空气通过出口46从泵腔空间62流出而不能进入泵腔空间62。
电磁阀88安置在壳体56的顶部，如图2中所示。阀88包括一个与入口42连接的电磁线圈90。除了真空口48外，阀88包括一个与周围大气连通的大气口92和一个利用内部通道96与真空腔空间60连通的出口94，该内部通道96在图2中仅仅为了例示目的而示意地粗略画出。阀88还包括一个电枢98，在图2中该电枢被弹簧99偏压到左方，使电枢左端上的阀部件关闭真空口48，留下电枢右端上的阀部件与定子100的左端隔开，定子100与电磁线圈90同轴安置。大气口92利用内通道结构与定子100的左端连通，该内通道结构在大气口92和定子右端之间包括一个滤清元件102，而一个中心通孔通过定子从右边延伸到左边。
在图2示出的位置中，电磁线圈90没有激励，因此大气口92与真空腔空间60连通，使后者处于大气压下。当电磁线圈90受激励时，电枢98移至右边而关闭大气 92并打开真空48，从而使真空48与真空腔空间60连通。
该泵还有两个部件，即永久磁体104和舌簧开关106。这两个部件安装在壳体壁外面，在套管72的封闭端凸出的那部分壳体壁的相对两侧。轴70为铁磁性材料，在图2的位置中，它被安置在磁体和舌簧开关的下方，在那里它并不妨碍磁体对舌簧开关的作用。但是，当轴70在套管72内向上移动时，将到达一个点，在该点处它使磁通量从磁体104充分分流，以致舌簧开关106不再在磁体影响下保持住，从而使舌簧开关从一种状态转换到另一种状态。假定在该转换点上舌簧开关从打开转换到关闭，即对低于转换点的位置打开而对高于转换点的位置关闭。但是该转换点显著低于该轴的行程的最高限，该限度在本具体实施例中由将轴70上端与套管72的封闭端壁靠紧来限定。在轴70高于转换点的全部上行程期间，舌簧开关106都保持关闭。当轴70再次向下行进时，该轴一到达该转换点，舌簧开关106就回复到打开状态。舌簧开头106与出口52连接，因此舌簧开关的状态可由计算机16监控。
这样就已经充分地描述了图2的细部，现在可以说明泵的一般操作。当执行诊断试验时，计算机16指令CPS阀20和CVS阀22关闭。它然后激励电磁线圈90，使进气歧管真空通过阀88传送到真空腔空间60。对于当发动机运行时存在的进气歧管真空的典型大小，可移动壁58的面积与由弹簧74施加的力相比是充分大的，以致可移动壁向上移动，由此在该过程中减小真空腔空间60的体积而同时增大空气泵腔空间62的体积。可移动壁58的向上移动受任何合适的靠紧机构的限制，而在本具体实施例中，如上所述，受轴70的端部与套管72的封闭端壁紧靠的限制。
当空气泵腔空间62的体积在可移动壁58向上移动期间增大时，通过单向阀84产生一定的压力差，导致该阀在相当小的一定压力差下打开，从而允许大气空气通过入口44流入真空腔空间62。当足够量的周围大气空气被吸入泵腔空间62而将通过阀84的压力差减小到不足以保持该阀打开的水平时，该阀就关闭。此时，空气泵腔空间62包含的空气充气量基本上等于周围大气压力，即通过阀84的大气压力落差较小。这是泵的复位位置。
在典型的操作条件下，空气泵腔空间62内产生大气空气充气量所需的时间是恰当限定的。这一信息被储存在计算机16中，并在一个足够长而并非显著地更长的时间后被计算机用来结束电磁开关90的激励，以保证对于所有预期的操作条件，泵腔空间62将基本上充气到大气压力，使可移动壁58处于其行程的最高位置。计算机16对电磁阀88的激励状态的结束立即使真空腔空间60与大气通气。真空腔空间60中的压力现在迅速恢复到周围大气压力，使作用在可移动壁58上的净力基本上只有弹簧74的力。
现在使可移动壁58向下移动的弹簧力压缩泵腔空间62中的空气。当空气充气量被充分压缩而产生通过单向阀86的一定压力差时，单向阀86被打开。弹簧74继续移动可移动壁58，迫使泵腔空间62中的一些压缩空气通过出口46进入燃油蒸气排放物空间。
当可移动壁58被向下移到一个点，在该点，轴70不再能使舌簧开关106保持关闭时，于是舌簧开关打开。开关的打开立即被计算机16检测到，计算机立即再次激励电磁线圈90。电磁线圈90的激励现在使歧管真空再次被加到真空腔空间60上，使可移动壁58的移动从向下反转到向上。可移动壁58在轴70紧靠套管72的封闭端壁的位置和舌簧开关106从关闭转换到打开的位置之间的向下移动，代表一个完全压缩冲程，其中泵腔空间62中的空气充气量受到压缩而受压缩空气量的一部分被泵入燃油蒸气排被物空间。可移动壁58从一个使舌簧开关106由打开转换至关闭的位置到一个使轴72的端部紧靠套管70的关闭端部的位置代表一个完全进气冲程。可以注意到，在可移动壁58紧靠下限位挡块76之前开关106将打开，以这种方式可以肯定，当预定可移动壁在压缩冲程后应当继续往复运动时，可移动壁不会占据妨碍它进入进气冲程的位置。
在诊断程序开始时，燃油蒸气排放物空间中的压力将大约接近大气压力，因此该泵执行完全压缩冲程所需的时间将少于一旦压力已经建立时所需的时间。本发明的一个方面作为下述认识的结果而产生，就是弹簧74施加的力在压缩冲程开始前后是最大的，而在执行完全压缩冲程期间逐渐减小。因此，本发明的这一方面包括在诊断试验的初始增压阶段期间只利用压缩冲程的初始部分。在后随阶段期间，该泵进行完全压缩冲程。
图3表示根据本发明原理的流程图。该流程图代表为完成诊断试验而在发动机计算机16中已经编制的程序。通常，可以认为该程序包括三个分段(1)增压，(2)测量，(3)判定。最好在发动机发动后立即开始诊断试验，此时歧管真空已稳定在大于153mm(6英寸)汞柱的值而发动机冷却温度和周围温度之差小于10℃。现在描述这三个程序分段。
(1)增压系统在可以进行测量之前必须稳定在试验压力。为了加快这一过程，泵一开始以“快速脉冲”方式操作一段时间，该时间取决于燃油系统容量。这一方式包括只利用完全压缩冲程的最初部分。因为在优选的周围条件下在试验开始时箱内压力基本上为大气压力，而且因为该泵将大气空气的充气量泵送到这样一个压力所需的时间将是已知的，所以程序可以包括设定速率的各参数，以该速率泵的真空腔空间从大气压转回到歧管真空，从而保证泵将仅仅执行压缩冲程的最初部分。以这种方式，泵不需要有一个额外的传感器来感测什么时候流程图进行了完全压缩冲程的所需最初部分，虽然在另一种情况下也可以使用这样一个传感器(如果需要的话)。这个在图3中用流程图步骤200表示的最初的“快速脉冲”方式可以继续一定时间(例如10秒)，它被表示为预先设定，但如果需要，也可以成为该特定燃油箱尺寸和填充高度的函数。在例子中，该泵被重新调整为每600ms(频率＝1.67Hz)有一个225ms的真空脉冲。该“快速脉冲”方式将以快得多的速率增大系统压力，方法是利用在泵压缩冲程开始前后传送更强的弹簧力。
其次，在“快速脉冲”方式之后，泵以“完全压缩冲程”方式操作，这使得它以这样一种速率继续建立压力，这种速率是系统中压力和弹簧74的力的特性的函数。在该“完全压缩冲程”方式开始时起动计算机16中的一个计时器(称为时钟)(步骤202)。该泵能够执行完全压缩冲程一定时间，在例子中大约为30秒。需要这段时间使系统压力时间能够开始稳定并避免虚假的失效指示灯(M.I.L)信号。该“完全压缩冲程”方式由图3中步骤204、206、208、210、212代表。每个完全压缩冲程的时间在发动机计算机16中作为一个称为“时段”的变量的相应值而被记录，因此在分配给“完全压缩冲程”方式的时间期间，将记录到许多个“时段”值。
(2)测量当“完全压缩冲程”方式进行时，计算机16计算记录到的许多个(通常为3个或可能更多个)最新的“时段”值的运行平均值。“时段”测量中“稳定性”的达到是通过计算该运行平均值和下一个完全压缩冲程的时间测量之间的差值而确定的。当该差值下降到低于预先设定的“稳定性因子” (如该例子中为0.1秒)时，该系统就被认为是处于稳定压力。一个系统即使它正在泄漏也能够稳定，当泵以等于该系统正产生泄漏的速率的速率操作时，这种稳定性就产生了。
当泵的时段稳定，一个压缩冲程超过一个表示密封系统的时间(该例子中为6秒)时，或者当总试验时间超过表示该压力将不会稳定的某最大值(该例子中为120秒)时，测量分段就结束。
(3)判定以上述三种结果为基础，将采取下列动作(a)如果在测量阶段期间的任何时间中测得的“时段”值超过6秒，那么该系统显然是密封的，因此在计算机中存入“通过”(步骤214)。如果没有测到这样的值，那么就必须测定是否已经达到了“稳定性”(步骤216)。
(b)在达到“稳定性”后，将最后测量的“时段”与预定的“阈值”(如在该例子中为2.75秒)进行比较。(步骤218)如果该“时段”的值大于“阈值”，那么该诊断试验就通过而在计算机中存入“通过”。否则该试验已失败，而存入M.I.L.故障。一个可能存入的故障例子是泵继续以其最大速率操作的场合的严重泄漏。
(c)如果“稳定性”不能达到而总试验时间超过120秒(步骤220)，那么通常是存在对系统的某些妨碍达到稳定性的外部影响，因此该系统被确定为不稳定，从而存入试验失效。
系统缺乏完整性可以归因于许多原因中的任何一个或多个。例如，可以是从燃油箱14、罐18或任一导管26、30、34产生的泄漏。同样，在程序期间CPS阀20或CVS阀22的失效以致完全关闭也将是一个泄漏源而可以被检测。即使泵入燃油蒸气排放物空间的空气质量在一定程度上是该空间中压力的反函数，该泵也可以被认为是一个容积泵，因为它在一个相当严格地限定的冲程上往复移动。
计算机16的存储器可以被用作一个存入试验结果的机构。汽车也可以包含一个指示机构如M.I.L.灯，以吸引司机对试验结果的注意，这样一个指示机构通常装在仪器显示面板上。如果一个诊断程序指示该燃油蒸气排放物系统具有完整性，那么就可以认为不需要将结果自动显示给司机，换句话说，只有在指示不完整性的情况下才可能将试验结果自动显示给司机。
车上诊断调整的额外要求是燃油蒸气排放系统的流动试验。流动可能由于图1中所示的导管26或导管30的堵塞而受到阻碍。本发明能够通过对图3中所示现有试验程序增加步骤来进行该试验。
导管26的堵塞可以通过在“起动”和“快速脉冲”程序节之间插入一个试验来检验。该导管中的堵塞将显著减小必须增压的体积，并因此造成短的试验时段中往复速率的不正常减小。发动机控制计算机16将使泵在“完全压缩冲程”方式下操作，并测量两个压缩冲程之间的时间且与先前冲程的时间相比较。如果两个压缩冲程之间的时间小于在规定次数的泵周期之后的规定阈值(如5次压缩冲程之后的1秒)，那么通过导管26的流动将被认为是可以接受的。
导管30的堵塞可以通过在最后“时段”测量后插入一个试验来检验。如果CPS阈20打开，这个位置中的堵塞将阻碍罐18和发动机进气歧管28之间的流动并因此妨碍积累的试验压力输入进气歧管。为了检测这种状态，计算机16将继续使泵在完全“压缩冲程”方式下操作，并测量压缩冲程之间的时间而与先前冲程的时间相比较。计算机将打开CPS阀并使试验压力能输入进气歧管。当泵试图保持试验压力时，压缩冲程之间的时间将减少。如果两个压缩冲程之间的时间小于一个规定时段之后的规定最小值(如10秒之后最多1秒)，那么通过导管30的流动将被认为是可以接受的。
虽然已经图示出并描述了本发明的目前优选实施例，但应当理解，这些原理也适用于落入下述权利要求范围内的其它实施例。此种实施例的一个例子可以包括一个电驱动器来使可移动壁产生冲程。当然，根据确立的工程计算和技术，利用适合于该目的的材料，可以设计本发明的用于特定用途的任何特定实施例。以本文包括的流程图公开内容为基础，通过常规的编制程序技术可以完成计算机16对图3公开的计算程序的编制。
权利要求
1.一种包括内燃机和所述内燃机用的燃油系统的汽车，该汽车包括一个储存发动机用的挥发性液体燃油的燃油箱和一个燃油蒸气排放控制系统，后者包括一个收集罐，该收集罐与所述燃油箱的顶部空间配合而限定一个燃油蒸气排放物空间，其中暂时限制和收集从所述箱的燃油挥发产生的燃油蒸气，直到利用一个罐排气阀将燃油蒸气周期性地排到发动机的进气歧管中，以便与可燃混合物的引入流动一起夹带入发动机的燃烧室空间并在所述燃烧室空间中随后燃烧，该燃油蒸气排放控制系统还包括能使所述燃油蒸气排放物空间与大气选择性地连通的阀装置，所述车辆还包括在有利于可靠地区别完整性和不完整性的条件下区别所述燃油蒸气排放控制系统的完整性和不完整性用的装置，包括泵装置，以防止挥发的燃油蒸气从车辆的包括所述燃油箱、所述罐、所述阀装置和所述罐排气阀部分的泄漏，所述泵装置包括具有一个机构的往复式容积泵，在所述阀装置被关闭以防止所述燃油蒸气排放物空间与大气连通和所述罐排气阀被关闭以防止所述燃油蒸气排放物空间与所述进气歧管连通的同时，该机构执行包括一个进气冲程和一个压缩冲程的往复运动，而且该机构包括在每次进气冲程出现期间吸入空气以产生在给定压力下被测量的空气充气体积的装置和在每次压缩冲程出现期间压缩被测量的空气充气体积到大于该给定压力的压力并迫使其一部分进入所述燃油蒸气排放物空间的装置，所述在每次压缩冲程出现期间压缩被测量的空气充气体积到大于该给定压力的压力并迫使其一部分进入所述燃油蒸气排放物空间的装置包括机械弹簧装置，在进气冲程期间该弹簧装置被给予能量而在压缩冲程期间该弹簧装置释放能量，其特征在于泵的操作处在计算机的控制下，a)计算机使泵最初以第一方式操作，该第一方式通过使所述可移动壁重复执行不完全的压缩冲程来加速所述空间的最初增压，该不完全的压缩冲程开始于一个使所述弹簧装置储存最大能量的最初位置并在完成完全压缩冲程之前结束，b)在所述第一方式结束时该计算机使泵以第二方式操作，其中使所述可移动壁重复执行完全压缩冲程。
2.一种如权利要求1中所述的汽车，其特征在于，在所述第二方式期间，所述计算机测量执行完全压缩冲程所需的时间，并确定所述空间中的压力是否已经达到预定的稳定程度。
3.一种如权利要求2中所述的汽车，其特征在于，一旦该计算机已经确定所述空间中的压力达到了此种预定的稳定程度，该计算机就进一步测定从所述空间中产生的任何泄漏的程度。
4.一种如权利要求3中所述的汽车，其特征在于，该计算机通过对许多个先前完成的完全压缩冲程的时间计算平均值并对最新的完全压缩冲程的时间与该平均值进行比较来确定所述空间中的压力是否已经达到预定的稳定程度。
5.一种如权利要求4中所述的汽车，其特征在于，当该比较指示在该平均值和最新完全压缩冲程的时间之间达到了预定关系时，该计算机就指示所述空间中的压力达到了此种预定的稳定程度。
6.一种如权利要求5中所述的汽车，其特征在于，该计算机获得最新完全压缩冲程的时间和该平均值之间的差值，并确定当该差值小于一定值时此种预定的稳定程度就达到了。
7.一种如权利要求6中所述的汽车，其特征在于，如果此种预定的压力稳定程度在一定时间内没有达到，那么所述计算机就使泵的操作结束。
8.一种如权利要求2中所述的汽车，其特征在于，如果此种预定的压力稳定程度在一定时间内没有达到，那么所述计算机就使泵的操作结束。
9.一种包括内燃机和所述内燃机用的燃油系统的汽车，该汽车包括一个储存发动机用的挥发性液体燃油的燃油箱和一个燃油蒸气排放控制系统，后者包括一个收集罐，该收集罐与所述燃油箱的顶部空间配合而限定一个燃油蒸气排放物空间，其中暂时限制和收集从所述箱中的燃油挥发中产生的燃油蒸气，直到利用一个罐排气阀将燃油蒸气周期性地排入到发动机的进气歧管中，与可燃混合物的引入流动一起夹带入发动机的燃烧室空间并在所述燃烧室空间中随后燃烧，该燃油蒸气排放控制系统还包括能使所述燃油蒸气排放物空间与大气选择性地连通的阀装置，所述车辆还包括在有利于可靠地区别完整性和不完整性的条件下区别所述燃油蒸气排放控制系统的完整性和不完整性用的装置(包括泵装置)，以防止挥发的燃油蒸气从车辆的包括所述燃油箱、所述罐、所述阀装置和所述罐排气阀部分的泄漏，所述泵装置包括具有一个机构的往复式容积泵，在所述阀装置被关闭以防止所述燃油蒸气排放物空间与大气连通和所述罐排气阀被关闭以防止所述燃油蒸气排放物空间与所述进气歧管连通的同时，该机构执行包括一个进气冲程和一个压缩冲程的往复运动，而且该机构包括在每次进气冲程出现期间吸入空气以产生在给定压力下被测量的空气充气体积的装置和在每次压缩冲程出现期间压缩被测量的空气充气体积到大于该给定压力的压力并迫使其一部分进入所述燃油蒸气排放物空间的装置，所述在每次压缩冲程出现期间压缩被测量的空气充气体积到大于该给定压力的压力并迫使其一部分进入所述燃油蒸气排放物空间的装置包括机械弹簧装置，在进气冲程期间该弹簧装置被给予能量而在压缩冲程期间该弹簧装置释放能量，其特征在于泵的操作处在计算机的控制下，计算机使泵在一种方式下操作，其中所述可移动壁执行相等冲程长度的压缩冲程，所述计算机测量执行压缩冲程所需的时间，该计算机通过对许多个先前完成的压缩冲程的时间计算平均值并对最新的压缩冲程的时间与该平均值进行比较来确定所述空间中的压力是否已经达到预定的稳定程度。
10.一种如权利要求9中所述的汽车，其特征在于，一旦该计算机已经确定所述空间中的压力达到了此种预定的稳定程度，该计算机就进一步测定从所述空间产生的任何泄漏的程度。
11.一种如权利要求10中所述的汽车，其特征在于，该计算机获得最新压缩冲程的时间和该平均值之间的差值，并确定当该差值小于一定值时此种预定的稳定程度就达到了。
12.一种如权利要求11中所述的汽车，其特征在于，如果此种预定的压力稳定程度在一定时间内没有达到，那么所述计算机就使泵的操作结束。
13.一种如权利要求9中所述的汽车，其特征在于，如果此种预定的压力稳定程度在一定时间内没有达到，那么所述计算机就使泵的操作结束。
14.一种用于区别以内燃机为动力的汽车的燃油蒸气排放控制系统的完整性和不完整性的方法，该汽车具有一个储存发动机用的挥发性液体燃油的燃油箱，所述燃油蒸气排放控制系统包括一个收集罐，该收集罐与所述燃油箱的顶部空间配合而限定一个燃油蒸气排放物空间，其中暂时限制和收集从所述箱中的燃油挥发所产生的燃油蒸气，直到利用一个罐排气阀将燃油蒸气周期性地排入到发动机的进气歧管中，与可燃混合物的引入流动一起夹带入发动机的燃烧室空间并在所述燃烧室空间中随后燃烧，该燃油蒸气排放控制系统还包括能使所述燃油蒸气排放物空间与大气选择性地连通的阀装置，所述方法包括使所述阀装置和所述罐排气阀两者关闭，在这两个阀关闭时，利用一个含机械弹簧装置的往复泵使所述燃油蒸气排放物空间增压到一个与大气压显著不同的压力，在泵的压缩冲程期间从该弹簧装置释放能量而使所述空间增压，其特征在于a)该泵最初以第一方式操作，该第一方式通过使所述泵重复执行不完全的压缩冲程来加速所述空间的最初增压，该不完全的压缩冲程开始于其中使所述弹簧装置储存最大能量的最初位置并在完成完全压缩冲程之前结束，b)在所述第一方式结束时该泵以第二方式操作，其中该泵重复执行完全压缩冲程。
15.一种如权利要求14中所述的方法，其特征在于，在所述第二方式期间，测量执行完全压缩冲程所需的时间，这种测量被用来确定所述空间中的压力是否达到了预定的稳定程度。
16.一种如权利要求15中所述的方法，其特征在于，一旦已经确定所述空间中的压力达到了此种预定的稳定程度，就确定了从所述空间中产生的任何泄漏的程度。
17.一种如权利要求16中所述的方法，其特征在于，通过对许多个先前完成的完全压缩冲程的时间计算平均值并对最新的完全压缩冲程的时间与该平均值进行比较来确定所述空间中的压力达到预定的稳定程度。
18.一种用于区别以内燃机为动力的汽车的燃油蒸气排放控制系统的完整性和不完整性的方法，该汽车具有一个储存发动机用挥发性液体燃油的燃油箱，所述燃油蒸气排放控制系统包括一个收集罐，该收集罐与所述燃油箱的顶部空间配合而限定一个燃油蒸气排放物空间，其中暂时限制和收集从所述箱中的燃油挥发所产生的燃油蒸气，直到利用一个罐排气阀将燃油蒸气周期性地排入到发动机的进气歧管中，与可燃混合物的引入流动一起夹带入发动机的燃烧室空间并在所述燃烧室空间中随后燃烧，该燃油蒸气排放控制系统还包括能使所述燃油蒸气排放物空间与大气选择性地连通的阀装置，所述方法包括使所述阀装置和所述罐排气阀两者关闭，在这两个阀关闭时，利用一个含机械弹簧装置的往复泵使所述燃油蒸气排放物空间增压到一个与大气压显著不同的压力，在泵的压缩冲程期间从该弹簧装置释放出能量而使所述空间增压，其特征在于该泵执行相等冲程长度的压缩冲程，对执行压缩冲程的所需时间进行测量，通过对许多个先前完成的压缩冲程的时间计算平均值并对最新的压缩冲程的时间与该平均值进行比较来确定所述空间中的压力达到预定的稳定程度。
19.一种如权利要求18中所述的方法，其特征在于，一旦已经确定所述空间中压力的此种预定的稳定程度，就确定了从所述空间中产生的任何泄漏的程度。
20.一种如权利要求19中所述的方法，其特征在于，如果此种预定的压力稳定程度在一定时间内没有达到，那么泵的操作就结束。
全文摘要
一种以内燃机为动力的汽车的燃油蒸气排放控制系统用的车上诊断系统,使用往复式容积泵(24)在燃油蒸气排放物空间中产生一个显著不同于周围大气压力的压力。泵(24)利用发动机进气歧管真空为动力而形成进气冲程,其间内部弹簧(74)不断受到压缩而在空气泵腔空间(62)内产生周围大气空气的充气。然后去除真空,弹簧(74)回复而形成压缩冲程,其中空气冲量的一部分被迫进入燃油蒸气排放物空间。泵的操作处在计算机的控制下,计算机包含使泵以多个特定操作方式操作的计算程序,从而得出有关该燃油蒸气排放物空间防止泄漏的完整性的判定。
文档编号F02M25/08GK1171835SQ95197154
公开日1998年1月28日 申请日期1995年10月24日 优先权日1994年11月3日
发明者M·F·布塞托, P·D·帕利, J·E·库克 申请人:西门子电气有限公司