[发明专利]用于燃料蒸气控制的方法和系统

说明书

技术领域

本申请涉及混合动力车辆中的燃料蒸气抽取。

背景技术

混合动力车辆，例如插入式混合动力车辆，可以具有两种运行模式：发动机关闭模式和发动机开启模式。在发动机关闭模式期间，使车辆运行的动力可由储存的电能供应。在发动机开启模式期间，车辆可以用发动机动力运行。通过在电动力源与发动机动力源之间切换，发动机运行时间可以被减少，由此减少来自车辆的总的碳排放物。然而，较短的发动机运行时间可能导致不充分抽取来自车辆排放控制系统的燃料蒸气。另外，燃料补给和排放控制系统泄漏检测操作取决于发动机运行期间产生的压力和真空，该操作还可能受到混合动力车辆中较短的发动机运行时间的影响。

已经开发了各种策略以处理混合动力车辆系统中的燃料蒸气控制和管理。示例性方法包括通过在燃料箱与燃料蒸气保持罐(fuel vapor retaining canister)之间增加燃料箱隔离阀(FTIV)和在补给燃料事件期间允许补给燃料蒸气到该罐而使燃料补给蒸气的储存与每日蒸气的储存隔开，以及发动机开启抽取方法。每日的蒸气与燃料补给蒸气的分离允许在燃料箱中产生压力，同时应用替换的真空源允许在罐中产生真空。

Ito等人在美国专利US6,557,401中示出了用于燃料蒸气管理的一个示例性方法。其中，燃料蒸气回收系统组件的泄漏检测在两个阶段中执行。首先，燃料箱被密封，并且燃料箱压力随时间的变化被测量。接下来，真空被施加到罐。基于燃料箱压力和罐压力随时间的变化而确定泄漏的存在。

Takagi等人在美国专利US6,761,154中示出了另一个示例性方法。其中，泄漏检测通过如下方式被执行：操作泵以施加真空到碳罐，之后监测罐压力随时间的变化。之后，布置在燃料箱与碳罐之间的阀被打开以施加真空到燃料箱，之后监测燃料箱压力随时间的变化。可以基于罐压力和燃料箱压力随时间的变化而确定泄漏的存在。

然而，发明人在本文中已经意识到这些方法具有的潜在问题。作为一个示例，这些方法不能处理由于稀少且不规则的发动机运行而造成的混合动力车辆系统中压力和真空积聚的瞬变性质。例如，混合动力车辆中较短持续时间的发动机运行可能导致在发动机开启模式期间产生更少量的真空，使得燃料箱中可能存在不足真空用于随后的泄漏检测操作。因此，可能没有足够的压力和/或真空用于检测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检测依赖碳罐中的泄漏检测，所以不足的压力和/或真空可能导致不完全的燃料蒸气回收系统泄漏检测。而且，操作外部专用泵以产生用于泄漏检测的真空和/或压力可能增加系统成本和动力消耗。

发明内容

以上问题可以至少部分地通过监测连接到发动机进气口的车辆燃料蒸气回收系统的方法来解决，所述燃料蒸气回收系统包括经由燃料箱隔离阀连接到罐的燃料箱、经由罐抽取阀连接到发动机进气口的罐，该罐还经由真空积聚器阀连接到真空积聚器。该方法可以包括，在第一状态下，在施加压力到罐上之前施加压力到燃料箱上；并且在第二状态下，在施加压力到燃料箱上之前施加压力到罐上；以及在第一或第二状态下，基于在施加压力时燃料蒸气回收系统压力值的变化指示退化(degradation)。

在一个示例中，用于混合动力车辆的燃料蒸气回收系统可以包括经由燃料箱隔离阀(FTIV)连接到燃料蒸气保持装置(例如碳罐)的燃料箱。该罐可以经由罐抽取阀(CPV)连接到发动机进气口。该罐还可以经由真空积聚器阀(VAV)连接到真空积聚器。这样，在车辆运行期间FTIV可以被保持在关闭状态，并且在补给燃料和每日蒸气抽取状态期间FTIV可以被有选择地打开。通过保持FTIV关闭，燃料蒸气回路可以被分成罐侧和燃料箱侧。燃料补给蒸气可以被保持在回路的罐侧上的罐中，而每日的蒸气可以被保持在回路的燃料箱侧上的燃料箱中。

第一压力传感器可以被连接到燃料箱以估计回路的燃料箱侧的压力，而第二压力传感器可以被连接到罐以估计回路的罐侧的压力。基于来自各种传感器(例如压力传感器)的输入，并且进一步基于车辆工况，控制器可以调节各种致动器，例如VAV、CPV、FTIV和罐排气阀(CVV)，以使燃料箱补给燃料、抽取储存的燃料蒸气和燃料蒸气回收系统中的泄漏检测成为可能。