[發明專利]用于燃料蒸氣控制的方法和系統

有效

• 申請號: 201110148617.4
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN102330620A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: T·德巴斯托斯;R·R·派爾斯;S·博爾;P·蘇利文;C·克拉夫;M·I·克魯茲尼爾;R·R·嚴茨;W·尤里斯;A·杜達;J·M·克恩斯;R·W·弗格森;D·加博爾
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02M25/08
• 分類號: F02M25/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本申請涉及混合動力車輛中的燃料蒸氣抽取。

背景技術

混合動力車輛，例如插入式混合動力車輛，可以具有兩種運行模式：發動機關閉模式和發動機開啟模式。在發動機關閉模式期間，車輛運行的動力可由儲存的電能供應。在發動機開啟模式期間，車輛可以用發動機動力運行。通過在電動力源與發動機動力源之間切換，發動機運行時間可以被減少，由此減少來自車輛的總的碳排放物。然而，較短的發動機運行時間可能導致不充分抽取來自車輛排放控制系統的燃料蒸氣。另外，燃料補給和排放控制系統泄漏檢測操作取決于發動機運行期間產生的壓力和真空，該操作還可能受到混合動力車輛中較短的發動機運行時間的影響。

已經開發了各種策略以處理混合動力車輛系統中的燃料蒸氣控制和管理。示例性方法包括通過在燃料箱與燃料蒸氣保持罐(fuel?vapor?retaining?canister)之間增加燃料箱隔離閥(FTIV)和在補給燃料事件期間允許燃料補給蒸氣抽取到該罐而使燃料補給蒸氣的儲存與每日蒸氣的儲存隔開，以及發動機開啟抽取方法。每日的蒸氣與燃料補給蒸氣的分離允許在燃料箱中產生壓力，同時應用替換的真空源允許在罐中產生真空。

Ito等人在美國專利US6,557,401中示出了用于燃料蒸氣管理的一個示例性方法。其中，泄漏檢測在兩個階段中執行。首先，燃料箱被密封，并且隨時間測量燃料箱壓力的變化。接下來，真空被施加到罐并且基于燃料箱壓力和罐壓力隨時間的變化而確定泄漏的存在。

Takagi等人在美國專利US6,761,154中示出了另一個示例性方法。其中，泄漏檢測通過如下方式被執行：操作泵以施加真空到罐，之后監測罐壓力隨時間的變化。之后，布置在燃料箱與罐之間的閥被打開以施加真空到燃料箱，之后監測燃料箱壓力隨時間的變化。可以基于首先罐壓力隨時間的變化以及然后燃料箱壓力隨時間的變化而確定泄漏的存在。

然而，發明人在本文中已經意識到這些方法具有的潛在問題。作為一個示例，這些方法不能處理由于稀少且不規則的發動機運行而造成的混合動力車輛系統中壓力和真空積聚的瞬變性質。例如，混合動力車輛中較短持續時間的發動機運行可能導致在發動機開啟模式期間產生更少量的真空，使得在泄漏檢測期間燃料箱中可能存在不足真空。因此，可能沒有足夠的壓力和/或真空用于檢測燃料箱和碳罐中的泄漏。由于在以上方法中燃料箱中的泄漏檢測依賴碳罐中的泄漏檢測，所以不足的壓力和/或真空可能導致不完全的泄漏檢測。專用泵產生所需真空的操作可能增加系統成本和動力消耗。

發明內容

在一個示例中，以上問題中的一些可以通過監測車輛燃料蒸氣回收系統的方法來解決，所述燃料蒸氣回收系統包括燃料箱、罐和真空積聚器，真空積聚器包括文氏管。該方法可以包括，在第一發動機開啟狀態期間，空氣和/或排氣流過文氏管以產生真空，并將產生的真空儲存在真空積聚器中；并且在隨后的發動機關閉狀態期間，從真空積聚器施加真空到罐上，并基于施加真空后燃料蒸氣回收系統壓力的變化指示燃料蒸氣回收系統退化(degradation)。

在一個示例中，用于混合動力車輛的燃料蒸氣回收系統可以包括經由燃料箱隔離閥(FTIV)連接到燃料蒸氣保持裝置(例如碳罐)的燃料箱。該罐可以經由罐抽取閥(CPV)連接到發動機進氣口。該罐還可以經由真空積聚器閥(VAV)連接到真空積聚器。這樣，在車輛運行期間FTIV可以被保持在關閉狀態，并且在補給燃料和每日蒸氣抽取狀態期間FTIV可以被有選擇地打開。通過保持FTIV關閉，燃料蒸氣回路可以被分成罐側和燃料箱側。燃料補給蒸氣可以被保持在回路的罐側上的罐中，而每日的蒸氣可以被保持在回路的燃料箱側上的燃料箱中。

第一壓力傳感器可以被連接到燃料箱以估計回路的燃料箱側的壓力，而第二壓力傳感器可以被連接到碳罐以估計回路的罐側的壓力。基于來自各種傳感器(例如壓力傳感器)的輸入，并且進一步基于車輛工況，控制器可以調節各種致動器，例如VAV、CPV、FTIV和罐排氣閥(CVV)，以使燃料箱補給燃料、抽取儲存的燃料蒸氣和燃料蒸氣回收系統中的泄漏檢測成為可能。