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专利名称：空气传送装置及空气传送装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及通过气泵向一个封闭区段提供空气或通过气泵从该封闭区段抽吸空气的空气传送装置及其控制方法。
背景技术：
日本特开公报No.2003-013810公开了一种用于诊断燃油蒸汽净化系统的燃油蒸汽通路是否发生泄漏的诊断装置。
在该诊断装置中，利用阀来封闭燃油蒸汽通路，通过气泵向该封闭区段供应空气以进行加压。
随后，根据该气泵的驱动负荷，判断燃油蒸汽通路中是否发生了泄漏。
在上述诊断装置中，在气泵所供应的空气流经的供应通路中布置有止回阀以防止逆流。
然而，在使用机械止回阀的情况下，由于无法可靠地防止逆流，所以有时会发生逆流。随后，由于逆流的发生，泄漏诊断的精度降低。另外，燃油蒸汽会到达气泵，导致气泵的污染。

发明内容
本发明的目的是防止在气泵所传送的空气流经的传送通路中发生逆流。
为实现上述目的，根据本发明，提供了一种空气传送装置，包括气泵，其向一个封闭区段传送空气；以及阀，其布置在所述气泵所传送的空气流过的传送通路中，其中，在气泵的工作/停止切换控制时间和阀的开/关控制时间之间设置有时滞。
通过以下的详细说明，结合附图，可以更清楚地理解本发明的其他目的和特征。


图1示出了一个实施例中的内燃机的系统结构；图2是该实施例中的电磁止回阀的剖面图；图3是该实施例中的泄漏诊断处理的流程图；图4示出了增加了压力传感器的内燃机的系统结构；图5示出了增加了压差传感器的内燃机的系统结构；图6是根据压力状态延迟电磁止回阀的阀开启时间的实施例的流程图；图7示出了带有机械止回阀和电磁开/关阀的内燃机的系统结构。
具体实施例方式
图1所示的内燃机1为机动车中安装的汽油发动机。
在内燃机1的进气管3中设置有节气门2。
通过节气门2来控制内燃机1的进气量。
对于各个气缸，在节气门2的下游侧在进气管3的歧管部分中设置有电磁型燃油喷射阀4。
燃油喷射阀4根据控制单元20(其中包含微计算机)输出的喷射脉冲信号而喷射燃油。
内燃机1带有燃油蒸汽净化系统。
燃油蒸汽净化系统包括蒸发通路6、滤罐(canister)7、净化通路10和净化控制阀11。
在油箱5中产生的燃油蒸汽通过蒸发通路6收集到滤罐7中。
滤罐7是填充了吸附剂8(如活性炭)的容器。
另外，在滤罐7上形成有新空气入口9，并且净化通路10与滤罐7相连接。
净化通路10通过净化控制阀11连接到节气门2下游侧的进气管3。
净化控制阀11根据控制单元20输出的净化控制信号而开启。
在内燃机1的工作期间，当预定的净化许可条件成立时，控制净化控制阀11使其开启。
当净化控制阀11开启时，内燃机1的吸入负压作用于滤罐7上，从而吸附在滤罐7上的燃油蒸汽被从新空气入口9引入的新空气分离下来。
包含从滤罐7上分离下来的燃油蒸汽的净化后空气通过净化通路10，被吸入到进气管3中。
控制单元20包括微计算机，该微计算机包含中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、模/数(A/D)转换器和输入/输出接口。
控制单元20接收来自各种传感器的检测信号。
在上述各种传感器中，有检测曲轴转角的曲轴转角传感器21、检测内燃机1的进气量的空气流量计22、检测车速的车速传感器23、检测油箱5中的压力的压力传感器24、以及检测油箱5中的油位的油位传感器25。
另外，还设置有用于开启/关闭新空气入口9的排放截止阀12和用于向蒸发通路6供应空气的气泵13，用以诊断燃油蒸汽净化系统的燃油蒸汽通路中是否出现了泄漏。
气泵13的排气口通过空气供应管14连接到蒸发通路6。
在空气供应管14的中间设置有电磁止回阀15。
电磁止回阀15配备有电磁线圈，其作为产生阀开启能量的致动器。
于是，不管电磁止回阀15的初级侧压力如何，都可以通过执行电磁线圈的开/关控制来开启/关闭电磁止回阀15。
另外，在气泵13的入口侧设置有空气清洁器17。
当诊断条件成立时，控制单元20控制净化控制阀11和排放截止阀12使它们关闭。
因此，净化控制阀11的下游侧的油箱5、蒸发通路6、滤罐7和净化通路10被封闭起来成为诊断区。
此时，如果启动气泵13，则诊断区被加压。
于是，根据气泵13对诊断区进行加压时油箱5中压力的变化，诊断在诊断区中是否出现了泄漏。
注意，可以根据诊断区被加压到预定压力之后的压力降来诊断是否出现泄漏。
另外，可以根据在对诊断区进行加压时气泵13的驱动负载来诊断是否出现泄漏。
而且，可以利用气泵13从诊断区抽吸空气而减小诊断区的压力，根据此时油箱5中的压力或气泵13的驱动负载来诊断是否出现泄漏。
电磁止回阀15的结构如图2所示。
在空气供应管14的中间形成有朝下游侧开口的容积室14a。
该容积室14a通过空气管路14b与气泵13的排气口相连接。
空气管路14b的开口端14c穿过容积室14a的壁，伸进容积室14a之内。
用于阻塞开口端14c的板状阀31被螺旋弹簧32推向阻塞开口端14c的方向。
来自蒸发通路6的朝向气泵13的逆流方向上的流体压力作为关闭阀31的压力，从而防止逆流。
另外，电磁止回阀15具有电磁线圈33，向该电磁线圈33供电从而向阀31施加使阀开启的电磁力。
其中，螺旋弹簧32的弹力的标定载荷被设定为气泵13所产生的最大压力或以上。
因此，在电磁线圈33关闭的状态下，即使气泵13被最大限度地驱动，电磁止回阀15也总保持在关闭状态。
所以，当诊断区被气泵13供应空气以进行加压时，电磁线圈33接通，从而产生与螺旋弹簧32产生的使阀关闭的推力相对的使阀开启的力。
结果，可以通过控制供应给电磁线圈33的电流而任意地开启/关闭电磁止回阀15。
另外，在电磁止回阀15位于蒸发通路6与气泵13之间的情况下，可以防止蒸汽通路6内的燃油蒸汽到达气泵13。
而且，如果可以通过电磁止回阀15而防止燃油蒸汽侵入气泵13，就不必采用复杂和昂贵的密封结构。
注意，在对诊断区加压的情况下，电磁止回阀15可以位于气泵13的入口侧。
另外，在对诊断区减压的情况下，电磁止回阀15可以位于气泵13的出口侧。
然而，为了可靠地防止燃油蒸汽通路中的燃油蒸汽到达气泵13，在对诊断区加压的情况下，将电磁止回阀15设置在气泵13的出口侧，而在对诊断区减压的情况下，将电磁止回阀15设置在气泵13的入口侧。
图3所示的是泄漏诊断处理的流程图。
在步骤S1中，判断泄漏诊断执行条件是否成立。
如果泄漏诊断条件成立，则控制进行到步骤S2。
在步骤S2中，为了封闭一个要进行诊断的区段，控制净化控制阀11和排放截止阀12使其关闭。
在步骤S3中，开始由气泵13进行加压。
随后，在步骤S4中，判断从气泵13开始工作起是否已经过了时间t1。
然后，在过了时间t1之后，控制进行到步骤S5。
时间t1是将气泵13和电磁止回阀15之间的供气管14的内部加压到或超过一个固定气压所需的时间。
因而，在气泵13开始工作之后经过时间t1时，电磁止回阀15上游侧的压力充分高于下游侧的压力。
由此，如果在气泵13开始工作后经过时间t1时打开电磁止回阀15，则可以防止阀开启时发生朝向气泵13的逆流。
通过防止在开启电磁止回阀15时发生逆流，可以精确地控制加压处理中的初始压力，从而可以提高泄漏诊断的精度。
另外，可以防止燃油蒸汽到达气泵13的电机部分，从而避免由于燃油蒸汽而导致电路部分的腐蚀。
此外，在使用机械止回阀的情况下，可以通过增大由弹簧产生的阀关闭推力而避免发生逆流。然而，在这种情况下，需要提高气泵13的加压性能以产生开启止回阀的压力。
另外，如果用于关闭机械止回阀的推力很大，则阀开启的响应延迟也很大，导致压力升变化的延迟。
与上述的相反，根据上述的电磁止回阀15，由于可以控制提供给电磁线圈33的电流从而任意地开启或关闭电磁止回阀15，因而，可以用不至于发生逆流的最小压力来开启电磁止回阀15。
从而，气泵13无需具有很高的加压性能，并且可以以良好的响应特性来进行加压。
在步骤S5中，向电磁止回阀15的电磁线圈33提供用于开启阀的电流。
结果，电磁止回阀15被开启，从而通过电磁止回阀15向诊断区提供由气泵13加压的空气。
在步骤S6中，根据油箱5中压力的上升特性，诊断是否发生了泄漏。
当泄漏诊断完成时，控制进行到步骤S7。
在步骤S7，停止向电磁线圈33提供电流，以关闭电磁止回阀15。
在步骤S8，判断在停止向电磁线圈33提供电流之后是否已经经过了时间t2。
时间t2是在停止向电磁线圈33提供电流之后电磁止回阀完全关闭所需的时间。
应注意，在气泵13的停止操作的延迟时间比关闭电磁止回阀15时的延迟时间长的情况下，即使省略了步骤S8中的处理，在停止向电磁线圈33提供电流之后气泵13也会立即停止工作，可避免逆流的发生。
如果在步骤S8中判断在停止向电磁线圈33提供电流之后已经经过了时间t2，则控制进行到步骤S9，其中停止气泵13的工作。
如上所述，如果电磁止回阀15在气泵13的工作停止之前关闭，可以避免在气泵13停止工作时发生逆流。
结果，空气供应产生的压力升高可以完全限制在诊断区中，从而可以提高根据诊断区中的压力降变化而进行的泄漏诊断的精度。
另外，在气泵13停止工作时，可以防止燃油蒸汽到达气泵13的电机部分，从而防止燃油蒸汽腐蚀电路部分。
在上述实施例中，电磁止回阀15在气泵13开始工作后经过时间t1之后打开。然而，可以根据气泵13开始工作之后气泵13下游的压力状态来确定电磁止回阀15的阀开启时间。
为判断气泵13下游的压力状态，如图4所示，设置压力传感器41来检测气泵13和电磁止回阀15之间的压力。
或者，可检测指示气泵13的负荷的电流值以估计气泵13和电磁止回阀15之间的压力。
或者，如图5所示，设置压差传感器42来检测电磁止回阀15前后的压差。
随后，如图6的流程图中的步骤S4A所示，在压力传感器41检测到的压力达到或超过预定压力时、泵的电流值(泵负荷)达到或超过预定电流值时、或电磁止回阀15前后的压差达到或超过可以避免逆流发生的预定压力时，打开电磁止回阀15。
另外，如图7所示，可以在供气管14的中间串联地设置机械止回阀51和常闭型电磁开/关阀52。
同样在如图7所示的串联地设置有机械止回阀51和电磁开/关阀52的系统中，如果电磁开/关阀52在气泵13的开始工作之后延迟一段时间再开启，并在气泵13停止工作之前关闭，则可以防止在加压开始时和加压停止时发生逆流。
此外，在如图7所示的串联地设置有机械止回阀51和电磁开/关阀52的系统中，结构也可以是这样的在气泵13开始工作时，电磁开/关阀52立即打开，随后，在压差达到或超过预定值并且机械止回阀51开启之后，开始向诊断区供应空气。反之，当气泵13停止工作时，在气泵13的工作停止之前关闭电磁开/关阀52。
在如图7所示的串联地设置有机械止回阀51和电磁开/关阀52的系统中，由于可以通过电磁开/关阀52将供气管14保持在封闭状态，所以在气泵13的工作被停止的状态下，可以将关闭机械止回阀51的推力设置为可以在加压开始时避免发生逆流的最小值。
结果，在如图7所示的串联地设置有机械止回阀51和电磁开/关阀52的系统中，可以以良好的响应特性开始加压，同时可防止逆流的发生。
在上述实施例中，在所示的结构中，由气泵13供应的空气对诊断区进行加压。然而，在通过气泵吸气而对诊断区进行减压的情况下，相对于气泵13的开始工作延迟阀的开启控制和/或在气泵13停止工作之前执行阀关闭控制，从而防止逆流的发生。
另外，很显然，电磁止回阀15的结构不限于图2所示的结构。致动器也不限于电磁线圈，可以使用其它的致动器。
在此以引用的方式引入2003年9月10日提交的日本专利申请No.2003-317993的全部内容，并要求其优先权。
虽然仅选择了特定的实施例来说明本发明，但对于本领域技术人员来说，很显然可以在不脱离权利要求所限定的本发明范围的情况下进行各种变化和改进。
此外，上面根据本发明实施例的说明只是用于说明，不是对权利要求及其等价物限定的本发明的限制。
权利要求
1.一种空气传送装置，包括气泵，用于向封闭区段传送空气；阀，设置在所述气泵传送的空气所流经的传送通路中；以及控制单元，其控制所述气泵的工作/停止以及所述阀的开/关，其中，所述控制单元在所述气泵的工作/停止的切换控制时间和所述阀的开/关控制时间之间设置时滞。
2.根据权利要求1所述的空气传送装置，其中，所述控制单元在所述气泵开始工作之后延迟一段时间才开启所述阀。
3.根据权利要求2所述的空气传送装置，其中，所述控制单元在所述气泵工作开始后经过预设的时间后开启所述阀。
4.根据权利要求2所述的空气传送装置，其中，另外包括泵负荷检测器，用于检测所述气泵的负荷；其中，所述控制单元在所述气泵开始工作后所述气泵负荷达到一个阈值时开启所述阀。
5.根据权利要求2所述的空气传送装置，另外包括压力检测器，用于检测所述气泵和所述阀之间的所述传送通路中的压力，其中，所述控制单元在所述气泵开始工作后所述气泵和所述阀之间的所述传送通路中的压力达到一个阈值之后开启所述阀。
6.根据权利要求2所述的空气传送装置，另外包括压差检测器，用于检测所述气泵前后的压力差，其中，所述控制单元在所述气泵开始工作后所述气泵的压力差达到一个阈值之后开启所述阀。
7.根据权利要求1所述的空气传送装置，其中，所述控制单元在所述气泵停止工作之前关闭所述阀。
8.根据权利要求7所述的空气传送装置，其中，所述控制单元在所述阀关闭之后，经过预设的时间之后停止所述气泵。
9.根据权利要求1所述的空气传送装置，其中，所述阀为带有弹性部件的止回阀，所述弹性部件以等于或超过所述气泵产生的最大压力的力推动阀体以使阀关闭；所述止回阀还具有致动器，所述致动器产生与关闭阀的所述推力相反的开启阀的力。
10.根据权利要求1所述的空气传送装置，其中，在所述气泵所传送的空气经过的传送通路上设置有止回阀，并且所述阀是与所述止回阀串联设置的电磁阀。
11.根据权利要求1所述的空气传送装置，其中，利用所述阀封闭内燃机的燃油蒸汽净化系统中的燃油蒸汽通路的预定区段而形成所述封闭区段。
12.一种空气传送装置，包括空气传送单元，用于向封闭区段供应空气；开关单元，用于打开/关闭所述空气传送单元所传送的空气经过的传送通路；以及控制单元，用于控制所述空气传送单元的工作/停止以及所述开关单元的开关操作，其中，所述控制单元在所述空气传送单元的工作/停止的切换控制时间和所述开关单元的开关控制时间之间设置时滞。
13.一种空气传送装置的控制方法，所述空气传送装置包括向封闭区段供应空气的气泵，以及设置在所述气泵传送的空气流经的传送通路中的阀，所述方法包括以下步骤在所述气泵的工作/停止开关控制时间和所述阀的开/关控制时间之间设置时滞；以及根据所述时滞，控制所述气泵的工作/停止和所述阀的开/关。
14.根据权利要求13所述的空气传送装置控制方法，其中，所述控制所述气泵的工作/停止和所述阀的开/关的步骤在所述气泵开始工作之后延迟一段时间才开启所述阀。
15.根据权利要求14所述的空气传送装置控制方法，其中，所述设置所述时滞的步骤在所述气泵的工作开始控制时间和所述阀的开启控制时间之间设置固定的延时。
16.根据权利要求14所述的空气传送装置控制方法，另外包括步骤检测所述气泵的负荷，其中，所述设置所述时滞的步骤将所述气泵开始工作之后到所述气泵的负荷达到一个阈值的时间设置为所述的时滞。
17.根据权利要求14所述的空气传送装置控制方法，另外包括步骤检测所述气泵和所述阀之间的所述传送通路中的压力，其中，所述设置所述时滞的步骤将所述气泵开始工作之后到所述气泵和所述阀之间的所述传送通路中的压力达到一个阈值的时间设置为所述的时滞。
18.根据权利要求14所述的空气传送装置控制方法，另外包括步骤检测所述气泵前后之间的压力差，其中，所述设置所述时滞的步骤将所述气泵开始工作之后到所述气泵的压力差达到一个阈值的时间设置为所述的时滞。
19.根据权利要求13所述的空气传送装置控制方法，其中，所述控制所述气泵的工作/停止和所述阀的开/关的步骤在所述气泵的工作停止控制之前控制所述阀使其关闭。
20.根据权利要求19所述的空气传送装置控制方法，其中，所述设置所述时滞的步骤在所述气泵的停止控制时间和所述阀的关闭控制时间之间设置固定的延时。
全文摘要
一种空气传送装置，其包括向封闭区段供应空气的气泵和设置在所述气泵传送的空气流经的传送通路上的阀，用于对所述封闭区段加压，控制所述阀使其在所述气泵开始工作后延迟一段时间后开启，并控制所述阀使其在所述气泵停止工作之前关闭。
文档编号G01M99/00GK1594855SQ200410074619
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月7日 优先权日2003年9月10日
发明者大桥弘典, 细谷肇 申请人:日立优喜雅汽车配件有限公司