[發明專利]用于燃料系統控制的方法和系統

有效

• 申請號: 201310276371.8
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103573485A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: K·L·皮福赫爾;M·W·彼得斯
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02M33/02
• 分類號: F02M33/02
• 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

本發明涉及用于保持混合動力車輛的燃料系統中的真空的系統和方法。

背景技術

減少混合動力車輛中的發動機運行時間能夠實現燃料經濟性和減少燃料排放物的好處。然而，較短的發動機運行時間可能導致來自車輛排放控制系統的燃料蒸氣的不充分抽?。╬urging）以及沒有充分的時間用于完成燃料系統泄漏診斷操作。為了解決這些問題，混合動力車輛可以在燃料箱和排放系統的碳氫化合物濾罐之間包括蒸氣阻斷閥（VBV），以限制在該濾罐中吸收的燃料蒸氣的量。該VBV的打開和關閉于是可以基于燃料系統狀況被調節以能夠進行燃料蒸氣抽取或泄漏診斷。

用于燃料系統控制的一種示例方法由Rockwell等人在美國專利US7,594,500中示出。其中，燃料箱經由具有蒸氣阻斷閥、濾罐通風閥和濾罐抽取閥的空氣控制模塊連接至濾罐。在加燃料和升高燃料箱壓力狀態期間，蒸氣阻斷閥可以選擇性地打開以將燃料箱蒸氣釋放到濾罐。在抽取條件期間，濾罐抽取閥和濾罐通風閥可以打開，以允許進氣歧管真空抽取濾罐，同時蒸氣阻斷閥保持關閉以防止來自燃料箱的燃料蒸氣流到發動機中。

然而，本文的發明人已經認識到這種系統的潛在問題。作為一個例子，在抽取操作期間，為了促進將碳氫化合物從濾罐吸出到發動機進氣裝置，同時還減少被吸入到發動機進氣裝置的燃料箱蒸氣的量，VBV必需用被關閉和/或必需保持燃料箱中的負壓。具體地，每次發動機被關閉（例如，以蓄電池模式運行車輛，或發動機怠速停機），或當抽取在發動機運行事件期間被周期性地關閉時，VBV必需打開，以允許燃料箱將由燃料箱中產生蒸氣所形成的壓力排放到抽取濾罐中。在抽取操作可以隨后恢復之前，該VBV被關閉以隔離燃料箱，迫使新鮮空氣流過濾罐床（canister?bed）并增強濾罐抽取。因此，如果VBV不關閉，抽取流將通過濾罐的緩沖區從燃料箱蒸氣罩（dome）中吸出碳氫化合物（因而旁通濾罐碳床），直到燃料箱處在負壓下，在這種情況下將經由該碳床產生最小阻力路徑。由于在混合動力車輛中可得到較短的抽取時間，抽取操作傾向于具有較高的抽取斜率而更具侵蝕性（相對于對應的非混合動力車輛）。在這種侵蝕性抽取期間直接從燃料箱吸出蒸氣可能引起明顯的空氣/燃料比偏移，這進而使燃燒穩定性、尾管排放和整體操縱性性能變差。在一些實施例中，在每個抽取循環燃料箱壓力可能需要泵取下降到負壓水平，以能夠抽取通過濾罐床。因此，這些額外的步驟大大減少可用于在混合動力車輛中抽取的已經有限的時間。

發明內容

在一個例子中，上面的一些問題可以至少部分地通過用于混合動力車輛中的燃料系統的方法解決，該方法包括在通風閥和抽取閥打開的情況下將碳氫化合物從濾罐抽取到發動機進氣裝置，和在抽取期間，響應于燃料箱壓力，選擇性地關閉通風閥同時抽取閥保持打開，以保持燃料箱中的真空。以此方式，可以減少對用于控制燃料箱壓力的蒸氣阻斷閥的依賴。

作為例子，混合動力車輛中的燃料系統可以包括經由濾罐連接于發動機進氣裝置以及濾罐通風閥和濾罐抽取閥中的每個的燃料箱。在抽取條件期間，例如當濾罐負載高于第一閾值時，發動機控制器可以打開抽取閥，以在濾罐碳床上施加發動機進氣裝置真空，并且抽出儲存的碳氫化合物。在打開抽取閥之后，通風閥也可以打開，以允許新鮮空氣流過濾罐床。通風閥可以保持打開，直到產生期望量的燃料系統真空（例如，燃料箱真空）。具體地，響應于燃料箱壓力，通風閥可以在抽取期間選擇性地關閉，以產生并保持燃料箱真空。然后，當濾罐抽取已經完成時，抽取閥可以關閉。當通風閥被關閉時，對于燃料系統的泄漏，可以監測燃料箱真空。在隨后的抽取操作期間，在通風閥被打開之前可以打開抽取閥，使得在燃料箱負壓狀態下開始抽取。負燃料箱壓力引起用于施加的真空的最小阻力的路徑經由濾罐床，改善濾罐碳氫化合物的抽取并且減少將燃料箱蒸氣吸入發動機進氣裝置中。

以此方式，通過基于燃料箱壓力在濾罐抽取期間對關閉通風閥進行正時，可以密封燃料箱和將燃料箱蒸氣引向發動機進氣裝置的蒸氣路徑，而不需要蒸氣阻斷閥。通過使通風閥的關閉與抽取閥的關閉協調，在燃料系統中可以保持至少一些負壓，增強將碳氫化合物從濾罐吸入到進氣裝置中，并且減少直接將燃料箱蒸氣吸入到發動機進氣裝置。以此方式，能夠減少由進入進氣裝置的燃料箱蒸氣引起的空氣/燃料比偏移。此外，能夠減少由于燃料箱壓力下降和蒸氣阻斷閥操作引起的抽取延遲。通過在通風閥關閉時執行泄漏檢測程序，燃料系統中保持的真空可以有利地用于完成燃料系統診斷。通過改善抽取和泄漏檢測操作兩者的完成頻率，可以更好地確保排放達標。