执行泄漏诊断之前控制滤罐抽取阀的闭合力的制作方法
【专利摘要】一种用于具有经由电子控制的抽取阀联接在燃料箱和发动机进气歧管之间的燃料蒸气滤罐的车辆的方法，该方法包括：在预定条件下启动蒸气泄漏测试和响应所述启动，将所述抽取阀从关闭位置完全打开到完全打开位置一段预定时间，并且然后在所述预定时间后，完全关闭所述抽取阀并开始所述泄漏测试。
【专利说明】执行泄漏诊断之前控制滤罐抽取阀的闭合力
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载燃料蒸气回收系统的操作和诊断的系统和方法。
【背景技术】
[0002]已知的燃料蒸气回收系统具有联接到燃料箱用于吸收燃料蒸气的碳燃料蒸气滤罐。该滤罐还通过电子控制的抽取阀被联接到发动机进气歧管。在抽取条件下，且当进气歧管在大气压力以下时，抽取阀和连接到滤罐的通风阀打开从而从滤罐中引入燃料蒸气。
[0003]政府机构已经制定了对燃料蒸气回收系统的定期车载蒸气泄漏测试。当抽取完以后，抽取阀和通风阀可以关闭，以使得该滤罐处于大气压力以下。在下一次蒸气泄漏测试中，滤罐中压力的显著变化可以指示蒸气泄漏。
[0004]本
【发明者】在此已经认识到，歧管真空辅助抽取阀的完全关闭和落座。回位弹簧关闭抽取阀并且电致动的螺线管克服弹簧打开该阀。因此，歧管真空帮助关闭该阀。本
【发明者】已经认识到，当歧管真空不可用时(例如，当在混合动力汽车中发动机关闭或在配置有启动/停止的车辆处于停止状态时)抽取阀可能不一直处于完全的关闭位置，则随后的蒸气泄漏测试可能会出现伪报错。此外，滤罐抽取阀可以是可变脉冲宽度调制的装置，并且该阀的落座力可以在泄漏测试完成之前取决于阀的占空比而发生变化。可变滤罐抽取阀的落座力可以引起燃料系统泄漏检测不可靠。
【发明内容】
[0005]在一个操作的示例中，通过关闭抽取阀第一预定时间，然后完全打开抽取阀第二预定时间，然后完全关闭抽取阀并开始泄漏测试，本
【发明者】在此已经克服这些和其他的问题。该阀打开第二预定时间可以是短暂的并且引起该阀从打开停止位置反弹(bounceoff)，从而增加更多的动力到最终闭合力以便提供良好的阀座/落座(valve seat)。
[0006]在另一示例中，提供了一种用于具有经由电子控制抽取阀联接在燃料箱与发动机进气歧管间的碳滤罐的方法。该方法包括:基于预选发动机状态，通过打开所述抽取阀并且引导来自所述滤罐的燃料蒸汽到所述发动机进气歧管启动燃料蒸汽抽取；基于确定燃料蒸气吸附在所述滤罐内的值小于阈值，通过关闭所述抽取阀停止所述燃料蒸气的抽取；当满足预定的条件时，启动燃料蒸气泄漏测试；响应所述启动，从关闭位置完全打开所述抽取阀到完全打开位置一段预定时间；然后完全关闭所述抽取阀并开始所述泄漏测试。
[0007]在另一示例中，该方法还包括:测量所述碳滤罐或燃料箱的压力，并且其中所述泄漏测试是响应于所述压力测量值的变化。
[0008]在另一示例中，该方法还包括:在开始所述压力测量前，在泄漏测试过程中，致动联接到所述滤罐或者所述燃料箱的真空泵。
[0009]在另一示例中，所述确定在所述滤罐中的燃料蒸气少于阈值是基于发动机排气/燃料比。
[0010]在另一示例中，该方法还包括:在开始所述泄漏测试前，打开所述抽取阀一段预选时间。
[0011]在另一示例中，所述抽取阀关闭的所述预定时间短于所述抽取阀打开的所述预选时间。
[0012]应理解的是，上面的概述是以简化形式被提供以介绍选择性的概念，其将在【具体实施方式】中被进一步描述。并不旨在指明要求保护的主题的关键或重要特征，其范围只通过【具体实施方式】后面的权利要求确定。并且，要求保护的主题不局限于解决在本公开在上面或者任何部分中提到的缺点的实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1示出发动机和相关联的燃料系统的示意图。
[0014]图2示出气体电磁滤罐抽取阀的横截面。
[0015]图3示出说明执行燃料蒸气回收系统的泄漏测试程序的高级流程图。
[0016]图4示出示例的时间线。
[0017]图5示出说明执行燃料蒸气回收系统的泄漏测试程序的高级流程图。
【具体实施方式】
[0018]如图1中所示的燃料系统，提供了用于产生和维持在联接到混合动力车辆的燃料系统内的至少一些负压的方法和系统。控制器可以被配置以便执行控制程序(例如，图3和图5中的流程)以便当燃料蒸气回收系统泄漏测试被执行时，协调打开和关闭滤罐抽取阀。例如，根据图3和图5中的流程，在发动机关闭或打开时，该控制器可以用来执行泄漏测试。图4描述用于执行燃料蒸气回收系统泄漏的示例时间线。以此方式，在泄漏测试中滤罐抽取阀的欠佳的落座能够被减少从而提高泄漏检测的可靠性。
[0019]图1示出能够从发动机系统8和/或车载能量存储装置(未示出，诸如电池系统)获得推进动力的混合动力车辆系统6的示意性描绘。能量转化装置(诸如发电机(未示出))，可以用于从车辆运动和/或发动机运行中吸取能量，然后将吸取的能量转化为适合于由能量存储装置储存的能量形式。
[0020]发动机系统8可以包括具有多个汽缸30的发动机10。发动机10包括发动机进气口 23和发动机排气口 25。发动机进气口 23包括经由进气通道42流体联接到发动机进气歧管44的进气节气门62。空气可以经由空气过滤器52进入进气通道42。发动机排气25包括通向排气通道35的排气歧管48，所述排气通道将排气引导至大气中。发动机排气口 25可以包括一个或多个安装在紧密联接位置的排气控制装置70。该一个或多个排气控制装置可以包括三元催化剂、稀NOx捕集器、柴油颗粒过滤器、氧化催化剂等。将理解，如本文中进一步阐述的，其他部件也可以被包括在所述发动机中(诸如各种阀和传感器)。
[0021]在一些实施例中，发动机10可以是增压式发动机，其中发动机进气口包括增压装置(如涡轮增压器)。当包括时，涡轮增压器压缩机可以被配置为在大气压下吸入进气并将其增压到较高的压力。涡轮增压器压缩机可以由排气涡轮的旋转驱动，排气涡轮通过轴联接到压缩机，且涡轮由通过其的排气流动而旋转。
[0022]发动机系统8被联接到燃料系统18。燃料系统18包括联接到燃料泵21和燃料蒸气滤罐22的燃料箱20。在向燃料箱加油事件过程中，燃料可以通过加油门108被从外部源泵入车辆中。燃料箱20可以容纳多种燃料混合物，其包括具有一系列醇浓度的燃料，如各种汽油-乙醇的混合物，其中包括E10、E85、汽油等及组合。位于燃料箱20的燃料位置传感器106可以提供燃料水平的指示(“燃料水平输入”)到控制器12。如图所示，燃料位置传感器106可以包括联接到可变电阻器的浮子。可替代地，也可以使用其他类型的燃料位置传感器。
[0023]燃料泵21被配置以便给输送至发动机10的喷射器(诸如示例的喷射器66)的燃料增压。虽然只示出了一个喷射器66，额外的喷嘴被提供用于每个汽缸。将理解，燃料系统18可以是无回流的燃料系统、回流的燃料系统或各种其他类型的燃料系统。在燃料箱20中产生的蒸气可以在被抽取到发动机进气口 23之前经由管道31被引导到燃料蒸汽滤罐22。
[0024]燃料蒸气滤罐22里被填充适当的吸附剂，用于暂时捕集在燃料箱加油操作中产生的燃料蒸气(包括汽化的烃)及日间蒸气。在一个示例中，所使用的吸附剂是活性炭。当满足抽取条件时(例如，当滤罐饱和时(如,滤罐的负载高于阈值))，可以通过打开滤罐抽取阀112和滤罐通风阀114，将存储在燃料蒸气滤罐22中的烃抽取到发动机进气口 23。滤罐抽取阀112和滤罐通风阀114可以是电磁阀，或者是由控制系统14控制的可变脉冲宽度调制的电磁阀。虽然单个滤罐22被示出，应理解燃料系统18可以包括任意数量的滤罐。
[0025]滤罐22可以包括缓冲器103(或缓冲区域)。每个滤罐和缓冲器包括该吸附剂。如图所示，缓冲器103的体积可以小于(如，一小部分)滤罐22的体积。缓冲器103中的吸附剂可以与滤罐中的吸附剂是相同的，或不同的(如，都可以包括活性炭)。缓冲器103可以被定位在滤罐22里面，以便在滤罐加载时，燃料箱蒸气可以首先被吸附在缓冲器内，然后当缓冲器饱和后，更多的燃料蒸气被吸附到滤罐内。相比之下，在滤罐抽取过程中，燃料蒸气在被缓冲器吸附前，首先是被滤罐吸附(如，达到阈值量)。换句话说，有加载与未加载的缓冲器与加载与未加载的滤罐并不是线性的。因此，该滤罐缓冲器的作用是抑制燃料蒸气从燃料箱溢流到滤罐中，从而减少燃料蒸气进入到发动机里。
[0026]滤罐22包括排气孔27，用于当从燃料箱20存储、或捕集到燃料蒸气时，将滤罐22中气体排入到大气中。在利用抽取管路28和滤罐抽取阀114抽取燃料蒸气到发动机进气23的时候，排气口 27还可以将新鲜空气吸入到燃料箱22中。虽然这个示例示出的是排气口 27与新鲜、未加热的空气的连通，各种变型也可以使用。排气口 27包括一个滤罐通风阀114，用于调节滤罐22与大气之间的空气和蒸气的流量。滤罐通风阀114也可以用于诊断流程中。滤罐通风阀114在燃料蒸气在存储操作时被打开(例如，在燃料箱加油和当发动机未运行时)，以便空气、通过滤罐22被净化后的燃料蒸气可以被排放到大气中。同样的，在抽取操作过程中(例如，当滤罐再生和当发动机运行时)，滤罐通风阀114也可以打开，以允许外界新鲜空气使被存储在滤罐22里面的燃料蒸气脱落。
[0027]在滤罐抽取过程中，关闭CVV114和CPV112的时间点可以朝向抽取操作的结束被调整，以保证至少有一些真空在燃料箱里。特别的，CVVl 14可以在CPV112关闭之前关闭，这样可以使燃料系统真空在抽取操作之间被维持。这样就可以在随后的滤罐抽取操作中使燃料箱20在负压下启动，使经过滤罐床的流量是阻力最小的路径。这可能不仅实现了滤罐床的增强抽取，而且也降低了绕过滤罐床，从燃料箱蒸气仓直接进入到发动机进气的燃料蒸气。
[0028]因此，由于车辆在一定条件下由发动机系统8供能，并在其他条件下由储能装置(如，电池)供能，混合动力车辆系统6可以具有降低的发动机操作次数。在降低的发动机操作次数降低来自车辆的整体碳排放的同时，其还可以导致不充分或者不完全的从车辆排放控制系统的燃料蒸汽抽取。在一些实施例中，为了解决这个问题，蒸气阻断阀Iio (或VBV)可以选择性的被包括在燃料箱20与滤罐22之间的管道31里。在一些实施例中，蒸气阻断阀110可以是电磁阀，其中该阀的操作通过调整专用电磁阀的驱动信号(或脉冲宽度)来进行调节。
[0029]在当发动机关闭时车辆存储期间，VBVllO可以保持关闭以限制燃料箱20里的大量日间燃料蒸气直接进入滤罐22中。在加油操作期间，及选择地抽取条件下，VBV可以被打开以引导来自燃料箱20的燃料蒸气到滤罐22。通过当燃料箱压力大于阈值时(如，高于燃料箱的机械压力限值，高于其则燃料箱和其他燃料系统组件可导致机械损伤)，打开阀门，加燃料的蒸气可以被释放进入到滤罐中并且燃料箱压力可以保持在极限压力以下。虽然所述的示例中示出了 VBVllO是沿着管道31定位的，在替代的实施例中，该阻断阀可以被安装在燃料箱20上。虽然所述的蒸气阻断阀打开以释放燃料箱中的过压(如，当燃料箱的压力大于阈值压力且在大气压力以下时被打开)，还是在其他实施例中，燃料箱20可以用能承受高强度压力的材料构成，例如，燃料箱压力比阈值压力大或者在大气压力以下。
[0030]一个或多个压力传感器120可以被联接到燃料箱20，以用于估计燃料箱的压力或真空度。虽然所述示例示出压力传感器120沿着管道31联接在燃料箱和VBVllO之间，在替代的实施例中，压力传感器可以被联接到燃料箱20。仍在其他实施例中，第一压力传感器可以位于蒸气阻断阀的上游，而第二压力传感器则位于蒸气阻断阀的下游以提供穿过该阀的压力差的估算。
[0031 ] 排气口 27还可以包括真空泵116。例如，在蒸气泄漏检测测试中，真空泵116可以被用来降低滤罐22中的压力。在蒸气阻断阀110和加油口 108都分别关闭时，真空泵116还可以用于降低燃料箱20和管道31中的压力。作为可替代的，真空泵116也可以被联接到燃料箱20或者管道31用于降低燃料系统的压力。当真空泵116被联接到燃料箱20或者管道31时，真空可以通过真空泵116而不打开CVV114施加到燃料系统。
[0032]附加的排气管72可以被包括在发动机进气歧管44内。排气管72可以包括通风管阀124和真空泵122。通风管阀124可以被打开并且真空泵可以被打开以便降低发动机进气歧管44内的压力。例如，如果当进气歧管真空度低时(如，由于涡轮增压)滤罐的抽取被启动，然后真空泵122可以被用于抽吸发动机进气歧管44真空以便燃料蒸气能够被从滤罐22吸入发动机进气歧管内。作为另一个示例，真空泵122可以被用于在发动起启动时当执行蒸汽泄漏检测时降低发动机进气歧管44内的压力。
[0033]例如，在抽取操作期间，燃料蒸气从滤罐22中释放出来，然后可以通过抽取管线28直接进入到发动机进气歧管44里。沿着抽取管线28的蒸气的流量可以利用连接在燃料蒸气滤罐和发动机进气间的滤罐抽取阀112进行调节。利用滤罐抽取阀释放蒸气的量和速率可以通过一个与滤罐通气电磁阀(未示出)相关的占空比来确定。因此，滤罐抽取电磁阀的占空比可以由车辆的动力控制模块(PCM)来确定，如控制器12，以响应于发动机工况，包括如发动机转速-负载条件、空燃比、滤罐的负载等。通过命令关闭滤罐抽取阀，控制器可以从发动机进气密封燃料蒸气回收系统。
[0034]一种可选滤罐单向阀(未示出)可以包括在抽取管线28里，以防止进气歧管压力反方向流向抽取流。因此，在滤罐抽取阀控制不精确定时或者滤罐抽取阀本身能够在高的进气歧管压力下被打开时，单向阀就可以被使用。歧管的绝对压力(MPA)可以从MPA传感器118处获得，MAP传感器与进气歧管44连接，并与控制器12连通。又或者，MPA可以从其他发动机工况下推导出，如空气质量流量(MAF)，利用与进气歧管联接的MAF传感器(未示出)来测量。
[0035]燃料回收系统7和燃料系统18可以通过控制器12选择性的调整多个阀和电磁阀来在多种模式下进行操作。例如，燃料系统可以在燃料蒸气存储模式下操作(如，在燃料箱加油操作，及发动机没有运行时)，其中，当滤罐抽取阀(CPV) 112关闭时，控制器12可以打开蒸气阻断阀(VBV) 110和滤罐通风阀(CVV) 114，直接引导蒸气进入到滤罐22里，以阻止燃料蒸气直接进气到进气歧管里。
[0036]在另一示例中，燃料系统可以在加油模式下操作(如，当操作者需要向燃料箱加油时)，其中，控制器12可以打开蒸气阻断阀110和滤罐通风阀114，而保持滤罐抽取阀112关闭，使在允许向燃料箱加入燃料之前，对燃料箱进行减压。因此，蒸气阻断阀110可以在加油操作中保持打开，以使得加油蒸气被存储在滤罐里。当加油完成以后，蒸气阻断阀和滤罐通风阀可以被关闭。
[0037]在另一示例中，燃料系统可以在滤罐抽取模式下操作(如，在排气控制装置的起燃温度到达后，并且发动机启动)，其中控制器12可以顺序打开滤罐抽取阀112和滤罐通风阀114，滤罐通风阀打开之前需要打开滤罐抽取阀。在这里，通过操作发动机进气歧管产生的真空被用于通过排气口 27引入新鲜空气，及通过燃料蒸气滤罐22将存储的燃料蒸气引入到进气歧管44。在这种模式中，从滤罐中抽取燃料蒸气在发动机里燃烧。抽取将一直继续直到滤罐中燃料蒸气的量(这里也指滤罐的负载)在阈值以下。在抽取过程中，了解到的蒸气量/浓度可以被用来确定存储在滤罐中的燃料蒸气的量，及在随后的抽取操作中(当滤罐被充分的抽取或空)，所了解的蒸气量/浓度可以用来估计燃料蒸气滤罐的负载状态。例如，一种或多种氧传感器(未示出)可以连接到滤罐22上(如，滤罐的下游)，或位于发动机进气和/或发动机排气中，以用来估计滤罐的负载(也就是，滤罐中所存储的燃料蒸气的量)。根据滤罐的负载，还有发动机工况，如发动机转速-负载条件，抽取流量率就可以被确定。
[0038]控制器12也可以被配置成间歇性的对燃料系统18 (如，燃料蒸气回收系统)进行泄漏检测，以保证该燃料系统不退化。因此，泄漏检测流程(如图3和图5所示)可以在发动机关闭(发动机关闭泄漏测试)或者发动机运行(发动机打开泄漏测试)时执行。当发动机运行时的发动机泄漏测试包括将负压持续性应用到燃料系统上(如，直到达到目标的燃料箱真空度)，然后密封燃料系统，同时监测燃料箱的压力变化(如，真空度的变化率，或最终压力值)。
[0039]在一个示例中，为了执行泄漏测试，在发动机进气23上产生的负压被应用到燃料系统上，直到到达阈值水平。又或者，如果发动机进气歧管真空度较低(如，由于涡轮增压，或者低发动机转速)，通风管阀124可以打开，真空泵122可以用于施加真空到燃料系统里。然后，燃料系统从发动机进气中分离，真空泄漏率被检测。根据燃料系统真空度的变化率，燃料系统泄漏就可以被识别。在另一示例中，在抽取停止之前(通过滤罐通风阀的定时关闭)，至少有一些负压是保持在燃料系统(如，燃料箱)里的，燃料系统真空度可以在非抽取条件下有利地应用于识别燃料系统的泄漏。具体地，燃料箱真空/压力可以在非抽取条件下被监测，泄漏可以根据燃料箱压力从真空条件到大气压力泄漏的速率来确定。在泄漏测试开始时，可变脉冲宽度调制电磁滤罐抽取阀112可以循环完全打开、完全关闭、完全打开，然后通过控制器12完全关闭从而完全使滤罐抽取阀112落座。这样，在泄漏测试中燃料蒸汽回收系统中通过滤罐抽取阀的泄漏可以被减少。在一个示例中，燃料系统泄漏可以根据燃料箱压力的变化率比阈值率大来确定。在本文中，在非抽取条件下，通过使用现有的燃料箱真空来估计泄漏，辅助的或专用的真空源的使用可以减少泄漏检测的流程。另外，通过使用现有的燃料系统在非抽取条件下来执行泄漏的检测，在混合动力车辆上有限的发动机运行时间内完成泄漏检测流程可以更加连续地完成。
[0040]当包括蒸气阻断阀110时，它在泄漏检测的流程中是保持关闭的，以允许燃料系统的负压可以被监测。然而，在实施例中，一个替换的负压源被用于执行泄漏检测，蒸气阻断阀被打开以允许相应的负压或者正压可以被应用到燃料箱上。
[0041]回到图1，车辆系统6还包括控制系统14。所示的控制系统14用于接受多个传感器16的信息(不同的示例将在这里被说明)，及发动控制信号到多个致动器81 (不同的示例将在这里被说明)。在一个不例中，传感器16包括:排气传感器126,它位于排气控制装置的上游；温度传感器128 ;燃料系统压力传感器121 ;及压力传感器129。其他传感器，如另外的压力、温度、空气/燃料比、和成分传感器被连接到车辆系统6的不同位置。在另一示例中，执行器包括燃料喷嘴66、蒸气阻断阀110、抽取阀112、通风阀114、通风管阀124、和节气门62。控制系统14包括控制器I。控制器可以接受各种传感器的输入数据，处理输入数据，并根据与一个或多个程序有关的指令或代码触发执行器以响应于处理的输入数据。示例控制程序关于图3和图5在此描述。
[0042]现在转到图2，其示出滤罐蒸气抽取电磁阀200的截面图。滤罐蒸气抽取电磁阀200包括阀体270、阀座290、及含阀柱塞250和柱塞头280的阀杆。当柱塞头280位于阀座290的表面上时，流体(如，燃料蒸气流)通过阀的进气口 202到出气口 204被阻止。滤罐电磁阀200还包括轴220，它含有插头230、回位弹簧240和部分的阀柱塞。在操作该阀时，通过电气连接250到电磁铁210驱动电流，从而使柱塞250退回到轴220里，然后压缩回位弹簧240，使得流体经过该阀。滤罐电磁阀200通常是关闭的，当没有电流经过电磁铁210时，回位弹簧可以在阀关闭时超过其松弛状态而被压缩。图2示出的是一种针形的电磁阀，其他形式的电磁阀也可以使用。滤罐通风阀114和通风管阀124也可以采用如图2所示的电磁阀或其他形式的电磁阀。
[0043]滤罐抽取阀112可以是同滤罐蒸气抽取电磁阀200 —个类型的电磁阀。因此，控制器12可以提供电流到电气连接260以打开滤罐抽取阀112。在没有提供电流到电气连接260时，滤罐抽取阀112被关闭。另外，滤罐抽取阀112可以被配置，以便燃料系统18中的真空，例如从进气发动机歧管真空产生的，辅助关闭滤罐抽取阀112。也就是说，在抽取管线28或在滤罐22里的负压可以有助于维持阀柱塞头280落座于阀座290上。
[0044]滤罐抽取阀112也可以是可变脉冲宽度调制(PWM)电磁阀，其中，PWM占空比和阀控制信号的频率确定了阀的位置。PWM阀根据在关闭阀之前的占空比，表现出不同的闭合力。例如，如果阀是从小部分打开位置关闭的，阀的落座力与阀从完全打开位置关闭时相比会减小。在另一示例中，如果阀在第一预定时间关闭，然后在第二预定时间完全打开，然后再关闭，最后的闭合力提供了 一个良好的阀座是可以实现的。
[0045]现在转到图3，其示出在发动机关闭时，进行燃料蒸气回收系统泄漏测试的一个示例流程330。当车辆处于静止或停车状态时，发动机是被关闭的。对于混合动力车辆，当车龄在电气模式下操作(如，车辆由电池供能)时，发动机是关闭的。
[0046]流程300从302开始，车辆和发动机工况，如发动机转速、发动机温度、发动机负载、环境条件(如，环境温度和湿度)、大气压力、电池充电状态、滤罐的条件、燃料的水平等被估计和/或测量。继续到304，流程300确定是否满足泄漏检测的条件。泄漏检测条件可以是预先设定的泄漏检测条件。在一个示例中，在当发动机车辆出于静止和/或停车，或混合动力汽车在电池模式发动机关闭时，可以满足预先设定的泄漏检测条件。泄漏检测可以周期性或间歇性地进行。例如，预先设定的泄漏检测条件也可以在一次泄漏检测测试后的经过一段时间得到满足。此外，预先设定的泄漏检测条件也可以在CPV112关闭滤罐通气后得到满足。在又一示例中，预先设定的泄漏检测条件可以在当燃料系统中监测的真空或压力损耗大于阈值变化时得到满足。燃料系统压力或可真空可以使用燃料系统压力传感器121来监测。如图1所示，燃料系统压力传感器121位于燃料箱20上。在另一示例中，燃料系统压力传感器也可以位于管道31、滤罐22或者排气管28里面。此外，燃料系统18包括多个燃料系统压力传感器可以在多个位置同时地来检测燃料系统里的压力。如果不满足预先设定的泄漏检测条件，流程300结束。
[0047]响应于满足泄漏检测条件，流程300继续到306和308，通过分别打开CPV112和CVVl 14,燃料蒸气回收系统泄漏测试开始。控制系统14也可以同时打开CPV112和CVV114，或者先打开CPV112后，再打开CVV114，使燃料系统里的压力平衡。流程300继续到310，CVVl 14被关闭。因此，CVVl 14在步骤308中暂时打开足够长的时间，以平衡系统压力，然后在310里被关闭。接着，在312中，CPV112被关闭。在关闭CPV112第一预定时间后，CPV112在314中完全打开第二预定时间，然后PPV112在316中关闭。在第二预定时间可以比第一预定时间短，但是可能恰好足够长以允许CPV112完全打开，其中，该阀从打开停止位置反弹，然后在316中增加更多的动力到最终闭合力，以提供良好的阀座。
[0048]流程300继续到318，测量燃料蒸气回收系统(FVRS)压力(PFVKS)。Pfvks可以使用燃料系统压力传感器121来测量。正如前文所述，燃料系统压力传感器121可以位于燃料箱22上，尽管燃料系统压力传感器121又或者可以位于管道31里，滤罐22处，或者排气管28里。此外，燃料系统18包括多个燃料系统压力传感器在多个位置同时检测燃料系统中的压力。如果Pfvks比预先设定压力(Ppd)低(如，如果在燃料系统里有足够的真空)，流程300在324继续。如果Pfvks比预先设定压力(Ppd)高，然后滤罐排气真空泵116在332中被打开(CVVl 14被打开)，以使Pfvks降低到Ppd以下。又或者，真空泵116可以与燃料箱20或者管道31连接，以降低燃料系统的压力。当真空泵116与燃料箱20或管道31连接时，真空就可以在322中通过真空泵116供送到燃料系统，而不用打开CVV114。当Pfvks降低到Ppd以下后，真空泵在324中被关闭(CVV114被闭合)。
[0049]接着，流程300继续到326，在这里确定Pfvks的变化率是否大于预先设定的阈值的变化率。Pfvks的变化率通过预先设定的时间长度来确定，其中，预先设定的时间长度可以足够长以可靠地检测燃料系统中由于Pfvks的变化导致的泄漏。如果燃料蒸汽回收系统中有泄漏，Pfves的变化率比阈值变化率大，流程300继续到328，从而设置一个故障标志(如，可以设置诊断故障代码(DTC))。设置故障标志或DTC在随后可以使故障指示灯(MIL)被点亮，警告操作者燃料系统可能存在泄漏。如果Pfvks的变化率比阈值变化率小，就没有检测到泄漏，流程300继续到330，从而设置一个通过标志。经过328或330，流程300结束。[0050]以这种方式，一种用于具有通过电子控制的抽取阀连接在燃料箱和发动机进气歧管之间的碳滤罐的车辆的方法包括:在预先设定的条件下，启动燃料蒸气泄漏检测测试；将所述抽取阀从关闭位置完全打开到完全打开位置一段预定时间，以响应所述的启动；然后在预定时间过去之后完全关闭所述抽取阀和开始所述泄漏测试。该方法还包括:测量所述碳滤罐中的压力，其中，所述泄漏测试响应于所述压力测量的变化；在泄漏测试中开始所述压力测量前，驱动与所述碳滤罐连接的真空泵。该发方法也包括测量所述燃料箱的压力，其中，所述泄漏测试响应于所述压力测量的变化；在泄漏测试中开始所述压力测量前，驱动与所述燃料箱连接的真空泵。
[0051]以这种方式，一种用于具有通过电子控制的抽取阀连接在燃料箱和发动机进气歧管之间的碳滤罐的车辆的方法包括:基于预先设定的发动机工况来确定燃料蒸气泄漏测试。在开始所述泄漏测试之前，该方法包括打开所述抽取阀一预选时间，然后关闭所述抽取阀以第一预定时间，然后完全打开所述抽取阀以第二预定时间，再接着完全关闭所述抽取阀，开始所述泄漏测试。所述的第二预定时间可以比所述第一预定时间短。
[0052]此外，用于车辆系统的该方法还包括:测量所述碳滤罐的压力，其中，所述泄漏测试响应于所述压力测量的变化；在所述泄漏测试中，开始所述压力测试前，驱动与所述碳滤罐连接的真空泵。更进一步，用于车辆系统的该方法可以包括:测量所述燃料箱中的压力，其中，所述泄漏测试响应于所述压力测量的变化；在所述泄漏测试中，开始所述压力测试前，驱动与所述燃料箱连接的真空泵。
[0053]现在转到图4，其示出一种示例时间线400以执行燃料蒸气回收系统泄漏测试，及用于在操作脉冲宽度调制电磁阀时抽取碳滤罐。特别的，时间线400显示的是CPV如何被控制以确保良好的阀落座，从而获得可靠地泄漏测试。时间线400描述的是发动机状态402、泄漏检测状态410、CPV状态404、CVV状态406、PFVKS408、真空泵状态414、Pfves变化率413和故障标志状态420的变化。在t0之前，车辆在发动机打开、泄漏检测关闭、CPV和CVV关闭、真空泵关闭、和故障标志关闭时操作。此外，P.可以在阈值压力412以上，Pfvks变化率在阈值压力变化率418以下。在t0，车辆发动机关闭，例如，是由于切换到混合电气模式，在该模式中采用电池供能。响应于发动机被关闭，满足泄漏检测条件，并且泄漏检测状态可以从关闭状态变化为打开状态，从而开始FVRS的泄漏检测测试。然后，控制器12可使CPV112和CVVl 14同时在tl打开，此后不久在t2关闭CVVl 14。打开CPVl 12和CVVl 14可以使燃料系统中的压力达到平衡。在t2关闭CVV114以后，CPV在t3也被关闭。
[0054]然后，在第一预定时间后(如，t4_t3)，CPV112被完全打开以第二预定时间，然后在t4关闭。第二预定时间可以比第一预定时间更短，但是可以设置为足够长以使CPV循环完全打开、然后关闭。第一预定时间和第二预定时间都可以比分别关闭和完全打开该阀的持续时间要长。在第二预定时间中(如，在t4和t5间)，阀杆可以从打开停止位置反弹，从而在阀落座时，增加更多的动力到最终闭合力。以这种方式，关闭CPV以第一预定时间，接着完全打开CPV以第二预定时间，然后关闭CPV，这样就可以在进行泄漏测试过程中可靠的落座和密封CPV。
[0055]在t6，由于Pfvks大于阈值压力412(如，燃料系统真空不足)，控制器12可打开真空泵116以降低Pfvks到阈值压力412以下。在如图1所示的示例结构中，真空泵116位于滤罐排气口 27处。因此CVV114也在t6被打开使得真空被输送到燃料系统。当真空泵处于打开时，Pfves是下降的，Pfves的变化率也是下降的。在t7，响应于Pfvks下降到阈值压力412以下，真空泵被关闭。
[0056]在t7以后，Pfves开始以大于阈值变化率418的变化率增加。相应地，设置了一故障标志，用于指示泄漏检测和测试的结束。在一些示例中，如果存在泄漏，在评估之前，Pfvks和Pfvks的变化率可以被监测以预定时间的长度。例如，如果Pfvks的变化率大于阈值的变化率418，Pfves的变化率可以在一段时间内被平均。
[0057]继续如图4所示，在t7以后的时间里，时间线400显示的是操作滤罐抽取阀(如，以脉冲宽度调制方式)以使当车辆发动机打开时，抽取燃料系统碳滤罐里的蒸气。例如，如果该滤罐的负载在阈值负载以上，控制器12开始脉冲滤罐抽取阀以对燃料系统滤罐进行抽取。如果发动机进气歧管真空足够高(如，足够低的压力)，然后滤罐里的燃料蒸气将被抽取到发动机进气歧管里。在发动机进气歧管压力低时，真空泵(如，真空泵112)被打开。例如，由于涡轮增压。在滤罐抽取过程中，泄漏检测410关闭、滤罐真空泵116关闭、故障标志420也设置为关闭。为了便于滤罐的抽取，滤罐通风阀114和滤罐抽取阀112在t8打开。在t9，控制器开始以较高的占空比脉冲滤罐，从而以较高的速度抽取滤罐里的燃料蒸气。当PWM操作期间滤罐抽取阀被打开时，Pfvks408和Pfvks的变化率413由于发动机进气歧管的真空开始略微的下降。
[0058]现在转到图5，其示出当发动机打开，以执行FVRS泄漏测试的一种示例流程。流程500从502开始，车辆和发动机工况，如发动机转速、发动机温度、发动机负载、环境条件(如，环境温度和湿度)、大气压力、电池充电状态、滤罐的条件、燃料的水平等被估计和/或测量。在504中，它确定是否满足抽取条件。抽取条件可以是预选的发动机条件。在一个示例中，当滤罐的负载(估计的或推断的)高于阈值滤罐的负载时满足预选的抽取条件。滤罐的负载可以根据，例如，滤罐两侧的压力的不同、滤罐下游所测量或估计的空气/燃料比、发动机排气空气/燃料比来进行估计；和/或基于从紧跟先前滤罐的负载和/或抽取操作了解到的燃料蒸气浓度，来进行估计。如果不满足预选的抽取条件，则流程500结束。
[0059]响应于满足抽取条件，流程500继续到506，在这用于确定发动机进气歧管压力(Pmf)是否小于预定压力(Pd)。如果发动机进气歧管压力低于Pd，滤罐就可能不能进行抽取，真空泵112就会在508中被打开以提供真空到发动机进气歧管里。与被打开的真空泵接通的通风管阀124也被打开。
[0060]发动机进气歧管压力小于Pd，流程500继续到510和512，在这里CPVl 12和CVVl 14被打开以抽取滤罐。在打开CPV112和CVV114后，然后确定滤罐的负载是否降低到阈值负载以下。如果滤罐的负载没有降低到阈值负载以下，流程500返回到514。当滤罐的负载降低到阈值负载以下时，滤罐抽取结束；在516和518，流程500分别关闭CVV和CPV。
[0061]流程518接着继续到520，其确定是否满足泄漏检测条件。正如流程300中所述的304，泄漏检测条件可以是预先设定的泄漏检测条件。作为一个示例，可以当车辆静止和/或停车时发动机刚关闭，或当混合动力车辆切换到电池模式下，满足预先设定的泄漏检测条件。泄漏检测可以周期性或间歇性地进行。例如，在先前泄漏检测后的一段时间里，满足预先设定的泄漏检测条件。此外，在关闭CPV以后，也可以在滤罐抽取后满足预先设定的泄漏检测条件。在进一步的示例中，当真空或压力的损耗大于在燃料系统中所检测到的阈值的变化时，满足预先设定的泄漏检测条件。如果不满足预先设定的泄漏检测条件，流程500结束。
[0062]响应于泄漏条件满足，流程500继续到522和524，在此通过分别打开CPV112和CVV114，启动燃料蒸气回收系统泄漏测试。控制系统14可以同时打开CPV112和CVV114，或者在打开CPV不久之后再打开CVV114，从而使燃料系统中的压力得到平衡。流程500继续到526，CVVl 14被关闭。因此，CVVl 14在524中暂时的打开足够长的时间以平衡燃料系统中的压力，接着就在526中关闭。接着，在528中CPVl 12关闭。在528中关闭CPVl 12以第一预定时间以后，CPVl 12在530被完全打开以第二预定时间，然后CPVl 12在532关闭。第二预定时间比第一预定时间要短，并且可以恰好足够长以使得CPV112完全打开，其中，该阀从打开停止位置反弹，然后532中增加更多的动力到最终闭合力，以提供良好的阀座。
[0063]流程500继续到534，在这里测量燃料蒸气回收系统(FVRS)的压力(PFVKS)。Pfvks可以使用燃料系统压力传感器121来确定。正如前文所述，燃料系统压力传感器121可以位于燃料箱22处，尽管燃料系统压力传感器121又或者可以位于管道31里，滤罐22处，或者排气管28里。此外，燃料系统18可包括多个燃料系统压力传感器在多个位置同时检测燃料系统中的压力。如果Pfvks比预先设定压力(Ppd)低(如，如果在燃料系统里有足够的真空)，流程500继续到540。如果Pfvks比预先设定压力(Ppd)高，然后滤罐排气真空泵116在538中被暂时打开(CVV114被打开)，以使Pfvks降低到Ppd以下。又或者，真空泵116可以位于燃料箱116或者管道31处，以降低燃料系统的压力。在这些位置处，真空就可以在538中通过真空泵116供送到燃料系统，而不用打开CVV114。iPFVKS降低到Ppd以下后，真空泵在540中被关闭(CVV114被关闭)。
[0064]然后，流程500继续到542，在这里用于确定Pfvks的变化率是否大于预先设定的阈值的变化率。Pfvks的变化率以预先设定的时间长度来确定，其中，由于Pfvks的变化，预先设定的时间长度可以足够长以可靠地检测燃料系统中的泄漏。如果燃料回收系统中有泄漏，Pfves的变化率比阈值变化率大，流程500继续到544，从而设置一个故障标志(如，可以设置诊断故障代码(DTC))。设置故障标志或DTC在随后可以使故障指示灯(MIL)被点亮，警告操作者燃料系统可能存在泄漏。如果Pfvks的变化率比阈值变化率小，就没有检测到泄漏，流程500继续到546，从而设置一个通过标志。经过544或546，流程500结束。
[0065]以这种方式，一种用于具有通过电子控制的抽取阀连接在燃料箱和发动机进气歧管之间的碳滤罐的车辆的方法包括:根据预选的发动机工况通过打开所述抽取阀，开始燃料蒸气的抽取，使燃料蒸气从所述滤罐进入到所述发动机进气歧管里；通过根据确定所述滤罐中吸收的燃料蒸气低于阈值，关闭所述抽取阀，停止所述燃料蒸气的抽取；当满足预定的条件时，启动燃料蒸气泄漏测试。响应所述的启动，该方法包括将所述阀从关闭位置完全打开至完全打开位置以预定时间，然后完全关闭所述抽取阀并开始所述泄漏测试。此外，该方法还包括测量所述碳滤罐压力或所述燃料箱压力，其中，所述泄漏测试响应所述压力测量的变化。
[0066]在所述泄漏测试中开始所述压力测量前，该方法包括驱动与所述碳滤罐或所述燃料箱连接的真空泵。此外，确定所述碳滤罐中的燃料蒸气低于所述阈值基于发动机排气空气/燃料比。更进一步，该方法包括在开始所述泄漏测试前，打开所述抽取阀以预选时间。
[0067]正如本领域的技术人员应该理解，这里所描述的流程所表示的是任何数量的处理策略中的一个或多个，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各步骤或功能可以按所述顺序执行、并行执行，或者某些情况下省略。类似地，处理顺序不是实现在此所述发明的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了便于解释和说明所提供的。虽然没有明确的表示，本领域的技术人员应该理解，取决于所使用的特定策略，所示步骤或功能中的一个或多个可以重复的执行。
[0068]在此结束本说明书。本领域的技术人员阅读它时可以带来许多改进和替代，而不会超出本发明所述的实质和范围。例如，单缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12jPV16的天然气、汽油、柴油、或者其他燃料配置的发动机操作都可以使用本发明中说明的优点。
【权利要求】
1.一种用于具有经由电子控制的抽取阀连接在燃料箱和发动机进气歧管之间的燃料蒸气滤罐的车辆的方法，该方法包括: 在预定条件下启动蒸气泄漏测试； 响应于所述启动，将所述抽取阀从关闭位置完全打开到完全打开位置一段预定时间； 然后在所述预定时间后，完全关闭所述抽取阀并且开始所述泄漏测试。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括:测量所述燃料蒸气滤罐中的压力，并且其中所述泄漏测试响应于所述压力测量的变化。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括:测量所述燃料箱的压力，并且其中所述泄漏测试响应于所述压力测量中的变化。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括:在开始所述压力测试前，在所述泄漏测试中致动联接到所述燃料蒸气滤罐的真空泵。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括:在开始所述压力测试前，在所述泄漏测试中致动与所述燃料箱连接的真空泵。
6.一种用于具有经由电子控制的抽取阀连接在燃料箱和发动机进气歧管之间的燃料碳滤罐的车辆系统的方法，该方法包括: 基于预定的发动机条件进行燃料蒸气泄漏测试； 在开始所述泄漏测试前，打开所述抽取阀一段预选时间；然后关闭所述抽取阀一段第一预定时间；然后完全打开所述抽取阀一段第二预定时间；并且然后全部关闭所述抽取阀并开始所述泄漏测试。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二预定时间比所述第一预定时间要短。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括:在所述预选时间中，打开和关闭与所述滤罐连接的排气阀。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括:测量所述炭滤罐中的压力，并且其中所述泄漏测试响应于所述压力测量中的变化。
10.根据权利要求6所述的方法，还包括:测量所述燃料箱中的压力，并且其中所述泄漏测试响应于所述压力测量中的变化。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括:在开始所述压力测试前，在所述泄漏测试中致动联接到所述滤罐的真空泵。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括:在开始所述压力测试前，在所述泄漏测试中致动联接到所述燃料箱的真空泵。
【文档编号】F02M25/08GK103967656SQ201410043070
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】M·W·皮特斯, M·沃纳, S·A·波赫, A·M·杜达尔 申请人:福特环球技术公司