用于改善PHEV中燃料蒸气滤罐抽取操作的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于改善PHEV中燃料蒸气滤罐抽取操作的系统和方法”。提供了用于合理地说明混合动力车辆中的碳氢化合物传感器的方法和系统，所述碳氢化合物传感器用于燃料蒸气滤罐抽取事件期间的前馈空燃比控制。在一个实例中，一种方法包括将窜气从所述车辆的发动机的曲轴箱导引到所述发动机的进气歧管，并且然后到达燃料蒸气存储滤罐；以及基于所述导引期间的所述碳氢化合物传感器的响应的大小而指示所述碳氢化合物传感器是否按期望运行。以这种方式，可以在所述滤罐基本上没有燃料蒸气并且发动机运行时间受限的条件下诊断所述碳氢化合物传感器。

System and Method for Improving Fuel Steam Filter Extraction Operation in PHEV

【技术实现步骤摘要】
用于改善PHEV中燃料蒸气滤罐抽取操作的系统和方法
本说明书总体上涉及用于控制车辆的发动机以合理地说明(rationalize)用于前馈控制插电式混合动力电动车辆中的燃料蒸气滤罐抽取操作的碳氢化合物传感器的方法和系统。
技术介绍
汽车燃料，主要是汽油，是一种挥发性液体，其响应于环境温度的日间变化而易于快速蒸发。因此，汽车油箱中所包含的燃料是碳氢化合物到大气中的潜在蒸发排放的主要来源。来自车辆的这种排放构成了技术上所谓的‘蒸发排放’。工业界对这一潜在问题的回应是将蒸发排放控制系统(EVAP)并入汽车，以防止燃料蒸气被排放到大气中。EVAP系统包括含有吸附剂碳的燃料蒸气滤罐，所述吸附剂碳捕获这些燃料蒸气并将其馈送回到车辆的发动机的进气歧管以在滤罐抽取操作期间燃烧，从而减少来自车辆的蒸发排放。混合动力电动车辆，包括插电式混合动力电动车辆(PHEV)，对于利用这种系统有效控制蒸发排放提出了特定问题。虽然已经提出和介绍了具有多种形式的混合动力车辆，但是这些设计共同具有提供内燃发动机作为电动马达备用的特性。主电源由电动马达提供，并且仔细注意充电循环可能会导致发动机仅短时间运行的操作曲线。发动机每隔几周只操作一次或两次的系统并不罕见。抽取碳滤罐仅当发动机在运行时才会发生，并且如果没有抽取滤罐，那么碳颗粒可能会变得饱和，之后碳氢化合物将会逸出到大气中，从而致使污染。此外，PHEV具有密封的燃料箱，所述密封的燃料箱被设计成承受由于日间环境温度变化引起的燃料箱内的压力和真空差异。因为PHEV的燃料箱是密封的，所以日间和运行损耗蒸气包含在燃料箱中，并且主要在当燃料箱被开封以便为燃料箱加燃料的条件下装载滤罐。在从加燃料事件对滤罐进行装载之后，通过发动机的控制器在随后的驾驶循环中命令抽取事件，可以抽取滤罐的燃料蒸气。一旦清空滤罐燃料蒸气，它就因此可以保持清洁直到下一次加燃料事件为止，如果主要使用纯电动操作，则这可能是相当长的时间。对于抽取操作，一些策略利用“前馈”控制策略来维持发动机燃烧的化学计量空燃比。这种策略可以依赖于放置在滤罐与发动机之间的抽取管线中的碳氢化合物传感器，以测量从滤罐中抽取掉的蒸气的浓度。基于所述浓度，可以控制发动机加燃料策略以减少燃料喷射器脉冲，以便在抽取事件期间维持化学计量空燃比，从而降低由于抽取事件导致发动机迟滞和/或发动机失速的风险。因此，发动机控制策略期望了解碳氢化合物传感器是否按期望运行。虽然通过简单地指示碳氢化合物传感器是否响应于从滤罐中抽取掉的燃料蒸气而在抽取事件期间合理地说明碳氢化合物传感器，但是在清洁滤罐之后，对碳氢化合物传感器进行诊断直到后续的加燃料事件为止可能具有挑战性。如上面所讨论，在车辆以纯电动操作模式操作的情况下，后续加燃料事件可能在很长一段时间内不会发生，并且因此，碳氢化合物传感器可能会持续长时间而未被合理地说明。在此期间，如果碳氢化合物传感器变得劣化，则后续抽取事件可能导致发动机迟滞/失速，这可能会对客户满意度产生负面影响并且可能会引起发动机随时间推移而劣化。因此，需要一种对用于在燃料蒸气存储滤罐的抽取期间前馈空燃比控制的碳氢化合物传感器进行诊断的方法。
技术实现思路
本文的专利技术人已经认识到上面提及的问题，并且已经开发出系统和方法来解决这些问题。在一个实例中，一种方法包括将窜气从车辆的发动机的曲轴箱导引到发动机的进气歧管，并且然后到达定位在车辆的蒸发排放系统中的燃料蒸气存储滤罐；以及基于导引期间的碳氢化合物传感器的响应而指示用于在燃料蒸气存储滤罐的抽取期间前馈空燃比控制的碳氢化合物传感器是否按期望运行。以这种方式，这种碳氢化合物传感器可以在以下条件下被合理地说明：燃料蒸气存储滤罐是清洁的，以及车辆频繁地以纯电动操作模式操作。在一个实例中，对窜气进行导引可以包括在发动机处于操作以推进车辆的驾驶循环之后的钥匙关断条件。将窜气导引到进气歧管还可以包括打开定位在将曲轴箱联接到进气歧管的管线中的曲轴箱强制阀。在一个实例中，曲轴箱强制阀可以包括在车辆的控制器的控制下的可电子致动的阀，并且可以被命令完全打开以将窜气导引到进气歧管。在另一个实例中，曲轴箱强制阀可以包括被动可机械致动阀，所述被动可机械致动阀被控制到最小约束位置，使得窜气可以被导引到进气歧管。通过如上所述的并且将在下面进一步详述的合理地说明碳氢化合物传感器，可以响应于抽取操作减少或避免诸如发动机迟滞和/或失速等不利情况，这进而可以增加发动机使用寿命和客户满意度。当单独或结合附图考虑以下具体实施方式时，本说明书的以上优点和其他优点和特征将变得显而易见。应当理解的是，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，所述要求保护的主题的范围由具体实施方式后面的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出包括发动机曲轴箱强制通风(PCV)系统、燃料系统和蒸发排放系统的发动机的示意图。图2示出图1处所描绘的蒸发排放系统的另一个实例的示意图。图3A至图3C描绘了机械PCV阀的示例性配置，所述配置取决于图1所描绘的发动机的进气歧管中的压力。图4描绘了用于合理地说明碳氢化合物传感器的高级示例性方法，所述碳氢化合物传感器用于对定位在图1所描绘的蒸发排放系统中的燃料蒸气滤罐进行抽取控制。图5描绘了根据图4的方法来合理地说明被用来进行抽取控制的碳氢化合物传感器的示例性时间线。图6描绘了根据图4的方法来合理地说明被用来进行抽取控制的碳氢化合物传感器的另一示例性时间线。具体实施方式以下描述涉及用于对被用来在燃料蒸气存储滤罐的抽取期间前馈空燃比控制的插电式混合动力电动车辆(PHEV)中的碳氢化合物传感器进行诊断的系统和方法。虽然系统和方法集中于PHEV，但是可以理解的是，所述方法论可以同样适用于具有密封燃料箱的混合动力电动车辆(HEV)。因此，图1描绘了用于PHEV的示例性发动机系统，其包括燃料系统、蒸发排放系统、曲轴箱强制通风(PCV)系统、用于插入电网的装置以及马达/发电机。简而言之，对碳氢化合物传感器进行诊断可以包括通过PCV系统将窜气从发动机的曲轴箱导引到发动机的进气歧管，并且然后将进气歧管中的窜气导引到蒸发排放系统以便存储在燃料蒸气存储滤罐中，其中所述导引将窜气引导经过碳氢化合物传感器，从而实现合理地说明碳氢化合物传感器。将窜气导引到滤罐可以包括激活定位在滤罐与大气之间的真空泵。在一个实例中，真空泵包括定位在通风管线中的排放水平检查监视器(ELCM)。在另一个实例中，如图2所描绘的，真空泵可以定位在与通风管线并联的真空泵导管中。为了将窜气从曲轴箱导引到进气歧管，可以打开定位在PCV系统中的PCV阀。在一些实例中，PCV阀可以包括被动致动的机械PCV阀(mPCV阀)，而在其他实例中，PCV阀可以包括电动(例如，电子致动的)PCV阀(ePCV阀)。因此，图3A至图3C描绘了进气歧管中的压力如何与mPCV阀的打开/闭合状态相关的实例。图4描绘了用于合理地说明碳氢化合物传感器的示例性方法。图5至图6示出用于根据图4的方法来合理地说明碳氢化合物传感器的示例性时间线，其中图5的时间线包括ePCV阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，所述方法包括：将窜气从车辆的发动机的曲轴箱导引到所述发动机的进气歧管，并且然后到达定位在所述车辆的蒸发排放系统中的燃料蒸气存储滤罐；以及基于所述导引期间的碳氢化合物传感器的响应而指示用于在所述燃料蒸气存储滤罐的抽取期间前馈空燃比控制的所述碳氢化合物传感器是否按期望运行。

【技术特征摘要】
2018.02.02 US 15/887,4651.一种方法，所述方法包括：将窜气从车辆的发动机的曲轴箱导引到所述发动机的进气歧管，并且然后到达定位在所述车辆的蒸发排放系统中的燃料蒸气存储滤罐；以及基于所述导引期间的碳氢化合物传感器的响应而指示用于在所述燃料蒸气存储滤罐的抽取期间前馈空燃比控制的所述碳氢化合物传感器是否按期望运行。2.如权利要求1所述的方法，其中对窜气进行导引包括在所述发动机处于操作以推进所述车辆的驾驶循环之后的钥匙关断条件。3.如权利要求1所述的方法，其中将窜气导引到所述进气歧管包括打开定位在将所述曲轴箱联接到所述进气歧管的管线中的曲轴箱强制阀。4.如权利要求3所述的方法，其中所述曲轴箱强制阀是可电子致动的，并且其中所述曲轴箱强制阀被电子致动到完全打开位置，以将窜气导引到所述进气歧管。5.如权利要求3所述的方法，其中所述曲轴箱强制阀是被动可机械致动的，并且其中所述曲轴箱强制阀被控制到最小约束位置，以将窜气导引到所述进气歧管。6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括命令完全打开定位在所述发动机的进气口中的节气门，其中所述节气门是可电子致动的，以将窜气从所述曲轴箱导引到所述进气歧管，并且然后到达所述燃料蒸气存储滤罐。7.如权利要求1所述的方法，其中将窜气从所述曲轴箱导引到所述进气歧管并且然后到达所述燃料蒸气存储滤罐还包括对定位在所述燃料蒸气存储滤罐与大气之间的真空泵进行致动，以在所述进气歧管上相对于大气压力抽吸负压。8.如权利要求7所述的方法，其中所述真空泵定位在所述燃料蒸气存储滤罐与大气之间的通风管线中。9.如权利要求8所述的方法，其中所述真空泵定位在与所述通风管线并联的真空泵导管中，而不是在所述通风管线中。10.如权利要求1所述的方法，其中指示所述碳氢化合物传感器是否按期望运行包括响应于所述碳氢化合物传感器的输出在所述将窜气从所述曲轴箱导引到所述进气歧管并且然后到达所述燃料蒸气存储滤罐期间低于阈值输出而指示所述碳氢化合物传感器劣化。11.如权利要求1所述的方法，其中将窜气从所述进气歧管导引到所述燃料蒸气存储滤罐包括将所述进气歧管流体地联接到所述燃料蒸气存储滤罐，并且还包括使所述发动机在未加燃料的情况下旋转且没有火花。12.如权利要求1所述的方法，其中所述将窜气从所述曲轴箱导引到所述进气歧管并且然后到达所述燃料蒸气存储滤罐还包括所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾德·杜道尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US