[發明專利]用于燃料補給的系統和方法

在審

• 申請號: 201910831372.1
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110884345A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 艾德·杜道爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60K15/077
• 分類號: B60K15/077;F02M37/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛

本公開提供了“用于燃料補給的系統和方法”。提供了用于再填充缺乏燃料蒸氣的燃料箱的方法和系統。在一個示例中，一種方法可包括：在即將到來的燃料補給事件之前，通過操作燃料泵來調節無燃料蒸氣燃料箱。所述燃料泵的操作可攪動所述燃料箱中的殘余燃料并使其蒸發。

技術領域

本說明書整體涉及用于機動車輛并且特別是混合動力車輛的燃料箱再填充的方法和系統。

背景技術

混合動力電動車輛(Hybrid electric vehicle，HEV)和插電式混合動力車輛(plug-in hybrid vehicle，PHEV)可在不操作車輛發動機的情況下操作延長的時間段。由于不頻繁使用發動機，燃料箱可在長時間的持續時間內包含極少量的燃料，從而致使來自燃料箱的燃料蒸氣被空氣替代。而且，制造設施中的新燃料箱可能不用燃料蒸氣進行調節。由空氣替代燃料(碳氫化合物)蒸氣進行填充的燃料箱可稱為“無蒸氣燃料箱”或“綠色燃料箱”。用燃料噴霧器給無蒸氣燃料箱進行燃料補給可能導致噴出的燃料閃蒸并在燃料箱中產生不期望的空氣燃料混合物。

提供了用于給主要填充有空氣的綠色燃料箱進行燃料補給的各種方法。在如U.S.2011/0067777所示的一種示例性方法中，Reddy展示了經由細長的柔性分配管給綠色燃料箱進行燃料補給。分配管可用于以平穩流將燃料導入到箱的底部表面而不噴霧。通過以平穩流輸送燃料，燃料蒸氣可被限制到箱的底部部分而不以空氣燃料混合物填充燃料箱。

然而，本文的發明者已經認識到上述方法的潛在缺點。作為一個示例，使用如Reddy所展示的專門設計的燃料分配器在制造工廠中對于填充新車輛中從未使用的燃料箱可能是可以的。然而，對于在常規加油站進行燃料補給的道路車輛(HEV和PHEV)，使用非噴霧燃料分配器是不可行的。通過用燃料噴霧器給燃料箱進行燃料補給，燃料箱中的空氣燃料混合物可能引起壓力峰值。燃料箱中的增大的壓力可導致燃料從噴嘴出來(燃料回濺)和燃料加注的過早停止(premature shut-off，PSO)。由于PSO，可能不可以對無燃料蒸氣箱進行填充，從而導致操作員不滿意。

發明內容

本文的發明人已經認識到，上文描述的問題可通過一種用于耦接到混合動力車輛的發動機的方法來解決，所述方法包括：在超過閾值持續時間的純電動模式下的車輛操作期間，在缺乏碳氫化合物蒸氣的燃料箱的即將到來的再填充之前，在進行燃料加注之前操作燃料泵。以此方式，通過用燃料蒸氣預先調節所述無燃料蒸氣燃料箱，可降低由空氣燃料混合引起的所述箱內的蒸氣壓力峰值。

作為一個示例，在具有填充有空氣的無燃料蒸氣燃料箱的車輛中，可基于來自導航系統的輸入、來自外部網絡的輸入、車輛對基礎設施通信、加油口位置等來預測即將到來的燃料加注事件。在一個示例中，基于操作員在導航系統中將加油站指示為目的地或基于車輛的當前全球定位衛星(GPS)位置，可推斷出車輛正在進入加油站。即將到來的燃料加注事件的開始時間可基于來自一個或多個車載和外部源的輸入并且基于車輛對車輛(vehicle to vehicle，V2V)無線換向和基礎設施對車輛(infrastructure to vehicle，I2V)無線通信預測的。在發起燃料加注之前，可啟用燃料泵以攪動剩余在箱中的殘余燃料。由于剩余燃料的攪動，燃料可蒸發，從而在燃料加注之前在燃料箱中產生燃料蒸氣環境。一旦發起燃料加注，就可停用燃料泵。

以此方式，通過在即將來臨的燃料補給事件之前操作燃料泵，可用燃料蒸氣調節燃料箱，并且燃料在燃料加注期間的噴出可不再引起燃料箱壓力峰值。由于整個箱中存在燃料蒸氣，與箱中的空氣接觸的燃料閃蒸的量與未調節箱相比可更低。通過避免壓力峰值，可避免燃料回濺和燃料加注的過早停止(PSO)。通過基于來自一個或多個車輛系統和外部源的輸入預測即將到來的燃料加注事件，可在實際燃料加注發起之前啟用燃料泵，從而提供足夠的時間以供箱中的殘余燃料蒸發并在箱中產生蒸氣圓頂。通過預調節燃料箱，可使用如在加油站中常見的噴霧式燃料分配器執行燃料補給，而不需要特別改進的燃料分配器?？傊?，通過實現無PSO的燃料箱再填充，可提高操作員的滿意度。