张允峰 ZHANG Yun-feng 莫梦婷 MO Meng-ting 郑宇 ZHENG Yu 王伟伟 WANG Wei-wei

摘要： 基于国六排放法规，轻型汽车燃油蒸发排放控制系统增加了OBD系统，来实现系统泄漏等故障诊断功能。DTESK诊断模式在硬件上增加了压力传感器、碳罐通风阀等，可实现系统泄漏诊断，以及通气阀堵塞、高脱附时管路内无脱附流量等内容。但受条件限制，故障码所指示的故障可能与实际故障原因存在差异，需要调查分析。例如某车型路试时碳罐滤清器堵塞却引起ECU报出碳罐通风阀堵塞故障。

Abstract： In order to meet the CN-6 regulation， the OBD system is added to the fuel evaporation emission control system of light-duty vehicle， which to realize the fault diagnosis of system leakage. Among them， DTESK diagnostic mode adds pressure sensor， carbon ventilation valve and other hardware， which can realize system leakage diagnosis， ventilation valve blockage， no desorption flow in the pipeline when high desorption. However， due to limitations， the fault indicated by the fault code may be different from the actual fault cause， which require additional investigation and analysis. For example， the ECU misreported the fault code of carbon ventilation valve blockage during the road test of a car model， but the actual fault was blockage of carbon filter.

关键词： 燃油蒸发排放控制系统;碳罐;泄漏诊断

Key words： control system of fuel evaporative emission;carbon canister;leakage diagnosis

中图分类号：U472.43                   文献标识码：A                文章编号：1674-957X（2021）22-0151-02

0  引言

近年来，随着国家城镇化进程、工业发展、汽车保有量增加等，全国大多数城市雾霾天气数量激增，人民健康受到严重威胁。蒸发排放是汽油车HC排放的重要来源之一，为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，防治污染，保护和改善生态环境，保障人民健康，环保部在2016年底颁布的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法第六阶段》（简称国六）于2020年7月正式实施。针对燃油蒸发排放控制系统，该标准在国五基础上，不仅加严了IV型试验排放限值，同时新增了加油污染物排放控制要求，以及燃油系统泄漏诊断要求。因此，新车型需增加OBD系统（On Board Diagnosis）：当蒸发控制系统的泄漏量总计大于或等于直径为1mm小孔导致的泄漏量时，该系统应检测出蒸发系统故障。

1  燃油蒸发排放控制系统

如图1所示，燃油蒸发排放控制系统主要由燃油箱、活性碳罐、碳罐电磁阀、管路等组成。燃油蒸发排放控制系统的泄漏诊断，一般有DTESK、DMTL、EONV等模式，不同泄漏诊断策略的区别主要在于系统内的压力和压力产生的方式。图1是基于DTESK诊断模式的燃油蒸发排放控制系统，硬件上增加油箱压力传感器、炭罐通风阀（长开）：发动机运转时，由于进气歧管处存在着较大的真空度，当ECU控制打开活性碳罐电磁阀时，在压差作用下，燃油箱及系统管路内的燃油蒸汽会被吸入进气歧管，从而形成蒸发系统内的真空度。

2  诊断内容及方法

基于DTESK燃油蒸發排放控制系统的硬件，采取不同的工况、手段，可以实现多种系统故障诊断内容，常见的诊断项目如表1所示。

碳罐电磁阀泄漏诊断：在发动机运转过程，依次关闭碳罐电磁阀、碳罐通风阀，此时燃油蒸发排放控制系统形成一个封闭、相对压力几乎为0的空间。如果碳罐电磁阀存在泄漏，则会引起燃油蒸发排放控制系统空间产生真空度，利用油箱压力传感器检测到的压力变化情况，ECU做出分析并给出诊断结果。

大泄漏诊断：一般是针对燃油箱盖丢失这类情况的监测。在怠速工况下，关闭碳罐通风阀、打开碳罐电磁阀，利用发动机进气歧管的负压，对燃油蒸发排放控制系统抽真空。如果系统存在类似油箱盖丢失这类失效模式，则在规定时间内无法实现目标真空度，ECU通过压力传感器采集到的数据，进行分析并给出诊断结果。

小泄漏（⩽1mm）诊断：在怠速工况下，关闭碳罐通风阀、打开碳罐电磁阀，利用发动机进气歧管的负压，对燃油蒸发排放控制系统抽真空。如图2所示：当达到目标真空度Pmin后，通过压力传感器检测系统内压力变化情况，并将该结果与标准1mm泄漏孔标定出的真空度衰减曲线进行对比。当t4时间内的系统真空度变化梯度大于无泄漏时变化梯度、小于1mm泄漏孔时标定的真空度衰减曲线梯度，说明存在小泄漏。

通风阀堵塞诊断：在整车运行时，打开碳罐电磁阀、碳罐通风阀，燃油蒸发排放控制系统的不同位置会存在相对稳定的负压现象。当碳罐通风阀卡滞，堵塞，引起系统内真空度异常增加，ECU通过压力传感器采集到的数据，进行分析并给出诊断结果。

高脱附时管路无脱附流量诊断：类似通风阀堵塞诊断内容，当碳罐电磁阀处于高脱附流量状态时，如果燃油蒸发排放控制系统的压力传感器检测不到负压现象，则判断为无脱附流量。

3  P2422故障码原因调查

针对通风阀堵塞故障，标定设定的真空度阀值为-2.8kPa（或-3.5kPa）。一旦超过该阀值，ECU会报出P2422故障码。如某车型在整车路试验证阶段也出现故障码P2422。经过对碳罐通风阀通电测试发现，该阀并未出现卡滞、堵塞现象。同时检查油箱压力传感器特性，表现正常。

从燃油蒸发排放控制系统图可知，引起阻力过大的可能因素还有碳罐、初级滤清器。针对碳罐进行通气阻力等性能测试，数据如表2，碳罐未发生异常堵塞。

对路试的滤清器进行拆解发现，其内部潮湿、并含有大量泥沙。经称重对比，路试车滤清器内部泥沙、水分共计约21.8g，如图3。

设计上，为了减少滤清器吸入泥沙、水，该路试车辆的炭罐总成布置在右后轮罩衬垫内。经对路试车辆进行调查发现，该路试车辆漏装右后轮罩衬垫，如图4。

由于路试车碳罐总成、滤清器并未第一时间拆回进行分析，经过长时间脱附冲洗，致使路试车辆滤清器通气阻力测试并未超差。为了进一步验证，将滤清器重新浸湿后进行通气阻力测试发现，碳罐总成的通气阻力高达4.42kPa，远超标定定义的通风阀堵塞的阀值。经30min脱附后，通气阻力降低至1.38kPa。由此，判定故障原因：路试车辆漏装右后轮罩衬垫，造成碳罐、滤清器外露，加上路试期间路试场存在下雨、沙尘天气，吸入大量雨水、泥沙，造成初级滤清器堵塞，通气阻力增加。

4  解决措施与验证

基于原因分析，在路试车上增加右后轮罩衬垫后进行相同的路试规范，故障未复现。

5  结语

①现阶段下，标定通过燃油蒸发排放控制系统硬件水平所能提供的诊断内容非常有限，故障代码所指示的并非真正的故障原因，需要开发者、售后维修者熟悉该系统工作原理，查找原因并解决问题。

②国六法规下，进入碳罐滤清器的空气量非常巨大，约1000L/h。碳罐滤清器的布置方式、防水防泥效果等会直接影响到滤清器的通气耐久性，故需要将碳罐滤清器等布置在较高、隐蔽的位置，减少灰尘、雨水的吸入量。

参考文献：

[1]环境保护部，轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）：GB 18352.6-2016[S].北京：中国环境科学出版社，2016，12.

[2]刘圣华，等.乘用车燃油蒸发排放OBD诊断替代车检泄漏试验[N].中國公路学报，2021（6）.

[3]叶明辉.燃油蒸发排放控制及诊断解决方案[Z].第十届绿色燃料系统发展论坛，2018.