用于车辆的蒸发性及再加燃料排放控制的系统技术方案

本发明专利技术提供一种燃料箱蒸发性排放控制及诊断系统，其包括：燃料箱；罐，其与所述燃料箱流体连通以接收从所述燃料箱逸出的蒸汽；至少一个隔离阀，其定位在所述燃料箱与所述罐之间；压力传感器，其与所述罐流体连通；清洗阀，其定位在所述罐与内燃机引擎之间以与所述罐及所述内燃机引擎流体连通；罐排气阀，其定位在所述罐的空气入口上，以允许空气清洗来自所述罐的蒸汽以排出所述罐且进入到所述内燃机引擎中；以及一个或一个以上电子控制器，其耦合到所述压力传感器，所述隔离阀、所述清洗阀及所述罐排气阀，以用于根据用于检查所述系统中的功能失常的预设诊断测试来控制所述阀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的蒸发性及再加燃料排放控制的系统相关专利申请案的交叉参考本申请案主张2010年9月24日申请的第61/386,113号美国临时申请案的优先权及权益，所述临时申请案以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及混合动力或汽油动力车辆，且特定来说，涉及用于管理排放的系统及方法。
技术介绍
生产具有最小蒸发性排放(例如，来自基于碳氢化合物的燃料的碳氢化合物排放)的载客车辆是有利的。来自车辆的蒸发性排放(evap)服从管理机构规定，所述管理机构规定设定限制，且要求车载诊断系统在车辆验证期间证实车辆的排放控制系统如设计及测试般运行。对于包括车载燃料储存装置的任何车辆来说，蒸发性排放控制可成为一个问题。举例来说，即使不主要通过常规燃料提供动力，混合动力电动车辆也可需要蒸发性排放控制。混合动力电动车辆的实例为通过具有可再充电电池(例如，锂离子电池)及替代电源(例如，内燃机(IC)引擎)(例如，使用汽油或柴油燃料)的电动机提供动力的混合动力电动车辆。可使用应IC引擎要求而驱动的车载发电机来增大电池供电电动车辆的操作范围及功率。对于相对较短的驾车游览(例如，50英里以内)，电池的容量是足够的，且不需要运行IC引擎。在完成此短途游览时，举例来说，通过将车辆“插入”到岸基电源(例如，由公共设施提供的常规AC电力)来给电池再次充电。此车辆有时称为插入式混合动力车辆(PHEV)或增程型电动车辆(EREV)。IC引擎通常需要操作以使典型的混合动力车辆操作达较长距离(例如，数百英里)。因此，虽然间歇性地使用IC引擎，但IC引擎当然将需要车载燃料储存装置。引擎的燃料(例如，汽油)储存在车辆燃料箱中且暴露于环境加热，这增大了挥发性碳氢化合物燃料的蒸汽压。在常规IC引擎中，燃料箱蒸汽(排放)(其通常包含低分子量碳氢化合物)排放到含有高表面积碳颗粒的蒸发性排放控制罐(或蒸发性排放罐)以暂时性地吸收燃料箱排放。后来，在IC引擎的操作期间，引导环境空气通过碳颗粒床，以从碳颗粒的表面清洗被吸收的燃料，且将所移除的燃料运送到IC引擎的进气系统中。然而，因为混合动力车辆可主要用于短行程或本地旅行，所以IC引擎可能数天不运行。因此，可能不发生蒸发性排放控制罐的清洗(清洁)。如果不清洗蒸发性排放控制罐，日间蒸汽可作为突破性日间排放通过所述罐逸出到大气中。在第7,448,367号美国专利中描述用于清洗所述蒸汽的燃料箱及罐系统的实例，所述专利以全文引用的方式并入本文中且在图1中展示。在此示范性系统0中，提供燃料入口1以将燃料递送到燃料箱2。燃料箱压力传感器6安装在燃料箱2中以监视燃料箱2内的压力。传感器6耦合到监视燃料箱2的压力的车辆控制器。蒸汽从燃料箱2逸出，通过蒸汽出口3且进入到蒸发性排放罐4的第一入口5A中。阀8定位在蒸发性排放罐4的第二入口5B处，所述第二入口5B允许将空气引入到蒸发性排放罐4中，以通过出口5C将蒸汽清洗出，且将蒸汽驱动到IC引擎的燃烧室。清洗阀7(通常关闭)可打开及关闭以让经清洗蒸汽排出蒸发性排放罐4。可提供驱动空气进入蒸发性排放罐4以检查泄漏(例如，当IC引擎关闭时)的泵9。例如图1中展示的系统的问题包括以下问题：过多的密封组件(例如，罐、清洗阀等等)导致耐用性问题，且潜在地导致比必要成本高的成本，因为实际上仅需密封燃料箱2以防止日间蒸汽产生；应仅在必要时密封蒸发性排放罐4以防止装载蒸发性排放罐4与清洗蒸发性排放罐4之间的热渗出排放；过多的可能泄漏路径及可能的泄漏检测故障；清洗蒸发性排放罐4也清洗了燃料箱2，这导致不合意的罐4加载及燃料耐候性；执行压力传感器6的合理性检查是困难的，因为必须释放箱压力，这导致不合意的罐4加载及燃料耐候性。密封的燃料箱2可产生极少的日间蒸汽。然而，归因于日间温度变化，燃料箱2将经历若干psi的压力/真空变化。蒸发性排放罐4仅用于捕获再加燃料蒸汽，将仅在箱燃料由IC引擎消耗时清洗及消耗所述再加燃料蒸汽。虽然密封燃料箱2以防止日间蒸汽产生，但也密封蒸发性排放罐4以防止热渗出排放。在特定情形中，用再加燃料蒸汽将蒸发性排放罐4装载(到最大容量或接近最大容量)，且蒸发性排放罐4接着经历若干天/星期的日间温度循环。当经装载的蒸发性排放罐4经受日间温度升高时，归因于热膨胀及来自蒸发性排放罐中的碳颗粒的碳氢化合物解吸作用，一些空气及碳氢化合物将被从蒸发性排放罐4赶出。为限制热渗出排放，也与燃料箱2一起密封蒸发性排放罐4，如图1中所展示。然而，密封两个组件产生一些问题，举例来说，包括蒸发性排放罐4及阀中的泄漏的可能性(例如，归因于压力/真空循环疲劳)、在不排空燃料箱2的情况下清洗蒸发性排放罐4的困难。
技术实现思路
根据各种实施例，燃料箱蒸发性排放控制及车载蒸发性诊断系统包括，但不限于，燃料箱、罐、至少一个隔离阀、压力传感器、清洗阀、罐排气阀及一个或一个以上电子控制器中的任一者或组合。所述罐与所述燃料箱流体连通以接收从燃料箱逸出的蒸汽。所述至少一个隔离阀定位在燃料箱与罐之间。所述压力传感器与所述罐流体连通。所述清洗阀定位在罐与内燃机引擎之间，以与罐及内燃机引擎流体连通。所述罐排气阀定位在罐的空气入口上，以允许空气清洗来自罐的蒸汽以排出罐且进入到内燃机引擎中。所述一个或一个以上电子控制器耦合到所述压力传感器、所述隔离阀、所述清洗阀及所述罐排气阀，以根据用于检查系统中的功能失常的预设诊断测试来控制所述阀。根据各种实施例，制造燃料箱蒸发性排放控制及车载蒸发性诊断系统的方法包括，但不限于，以下步骤中的任一者或组合：(a)提供燃料箱；(b)布置与所述燃料箱流体连通的罐以接收从燃料箱逸出的蒸汽；(c)将至少一个隔离阀定位在燃料箱与罐之间；(d)布置与罐流体连通的压力传感器；(e)将清洗阀定位在罐与内燃机引擎之间，以与罐及内燃机引擎流体连通；(f)将罐排气阀定位在罐的空气入口上，以允许空气清洗来自罐的蒸汽以排出罐且进入到内燃机引擎中；及(g)将一个或一个以上电子控制器耦合到压力传感器、隔离阀、清洗阀及罐排气阀，以根据用于检查系统中的功能失常的预设诊断测试来控制所述阀。在各种实施例中，与其它诊断系统相比，可使用较少的硬件组件来执行燃料箱及罐泄漏诊断测试。在各种实施例中，可在不密封蒸发性排放罐的情况下执行燃料箱及罐诊断测试。在各种实施例中，可更有效地使用燃料蒸汽排放及控制。在各种实施例中，可降低成本及部件复杂性，同时提高可靠性且减少保证期索赔。附图说明图1为具有加压箱及蒸汽回收罐的现有技术蒸发性排放控制系统的示意图。图2A到2C说明根据本专利技术的各种实施例的蒸发性排放控制系统。图3说明根据本专利技术的各种实施例的燃料箱及蒸汽回收罐的透视图。图4A到4C说明根据本专利技术的各种实施例的蒸发性排放控制系统。图5A及图5C到5E说明根据本专利技术的各种实施例的用于诊断泄漏及其它功能失常的各种方法。图5B说明根据本专利技术的各种实施例在再加燃料时控制蒸发性排放控制系统的方法。图6A到6H说明根据本专利技术的各种实施例的用于泄漏及功能失常检测的诊断过程。具体实施方式本专利技术涉及用于控制主要依靠电池操作且由依靠基于碳氢化合物的燃料操作的IC引擎补充的车辆(例如，插入式混合动力电动车辆(“PHEV”)或增程电动车辆(“EREV”)的排放的各种实施例。在各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.24 US 61/386,1131.一种燃料箱蒸发性排放控制及车载蒸发性诊断装置，其包含：燃料箱；罐，其与所述燃料箱流体连通以接收从所述燃料箱逸出的蒸汽；第一日间控制阀和第二日间控制阀，其依次地定位于沿着第一蒸汽线，所述第一蒸汽线从所述燃料箱延伸至所述罐，其中所述第一日间控制阀和所述第二日间控制阀中的每一者是开/关阀；压力传感器，其与所述罐流体连通，并布置于所述第一蒸汽线上，且位于所述第一日间控制阀与所述第二日间控制阀之间；释放阀，其定位于沿着第二蒸汽线，所述第二蒸汽线从所述燃料箱延伸至所述罐，且绕开所述第一日间控制阀、所述压力传感器和所述第二日间控制阀；清洗阀，其定位在所述罐与内燃机引擎之间，以与所述罐及所述内燃机引擎流体连通；罐排气阀，其定位在所述罐的空气入口上，以允许空气清洗来自所述罐的蒸汽以排出所述罐且进入到所述内燃机引擎中；以及一个或多个电子控制器，其耦合到所述压力传感器、所述第一日间控制阀、所述清洗阀及所述罐排气阀，以根据用于检查所述装置中的功能失常的预设诊断测试来控制所述第一日间控制阀、所述清洗阀及所述罐排气阀中的每一者，其中所述预设诊断测试经配置以检查所述清洗阀、所述罐排气阀及所述第一日间控制阀的的功能失常。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述预设诊断测试的结果起始给所述装置的用户的通知。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述压力传感器经布置以在所述燃料箱外部获得压力读数。4.根据权利要求1所述的装置，所述一个或多个电子控制器经配置以控制所述第一日间控制阀和所述第二日间控制阀中的一者，以选择性地密封所述燃料箱使其与所述罐隔离。5.根据权利要求4所述的装置，其中在所述第一日间控制阀和所述第二日间控制阀中的一者闭合以密封所述燃料箱使其与所述罐隔离的情况下，所述一个或多个电子控制器执行第一诊断；且其中在所述第一日间控制阀和所述第二日间控制阀中的一者打开使得所述燃料箱及所述罐流体连通的情况下，所述一个或多个电子控制器执行第二诊断。6.根据权利要求4所述的装置，其中所述一个或多个电子控制器控制所述第一日间控制阀和所述第二日间控制阀中的一者，以允许所述燃料箱中的压力与所述罐中的压力在预定时间量内相等。7.根据权利要求6所述的装置，其中在所述预定时间量之后，在所述罐密封且...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨姆·雷迪，凯文·沃尔什，
申请(专利权)人：菲斯科汽车公司，
类型：
国别省市：