專利名稱：蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機動車輛的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在機動車輛工業(yè)內(nèi)活性碳濾毒罐通常用于控制碳氫化合物的排放。對于機動車輛，加注燃料箱期間和車輛運轉(zhuǎn)期間會產(chǎn)生碳氫化合物排放。當發(fā)動機關(guān)閉時，可能發(fā)生來 自車輛燃料系統(tǒng)的蒸發(fā)?？稍试S的碳氫化合物排放極限由政府法規(guī)設(shè)定。例如，低排放車輛II (LEV-II)標 準對于具體范圍的車輛總重量允許特定量的碳氫化合物排放?；钚蕴紴V毒罐可為蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的一部分，其可包括燃料箱、通風(fēng)和抽取閥、 和燃料管。活性碳濾毒罐存儲系統(tǒng)中產(chǎn)生的燃料蒸汽而非讓其逃逸至大氣中。隨后當發(fā)動 機運轉(zhuǎn)時通過將碳氫化合物從活性碳濾毒罐抽取至進氣歧管內(nèi)而將碳氫化合物燃燒掉。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種用于包括發(fā)動機的車輛的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，該系 統(tǒng)包含存儲濾毒罐、與存儲濾毒罐和發(fā)動機流體連通的抽取閥及控制器。該控制器被配置 為用于基于離開存儲濾毒罐的流體中碳氫化合物濃度為抽取閥選擇增加的抽取流速并且 基于選擇的速度運轉(zhuǎn)抽取閥。所述蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)還可包含被配置為用于探測在來自所述發(fā)動機的排氣流 內(nèi)的氧濃度改變的傳感器。所述控制器可進一步被配置為用于基于來自所述發(fā)動機的所述排氣流內(nèi)氧濃度 的所述改變確定至所述發(fā)動機的空燃比的所述改變。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于控制與存儲濾毒罐流體連通的機動車輛濾毒 罐抽取閥的方法，其包括對于多個時間間隔中至少一個，基于離開存儲濾毒罐的流體中的 碳氫化合物濃度為抽取閥選擇增加的抽取流速，并且基于所選擇的速度運轉(zhuǎn)抽取閥。該方法也包括基于至發(fā)動機的空燃比的改變確定離開存儲濾毒罐的流體中碳氫 化合物濃度。該方法也包括基于來自發(fā)動機的排氣流中的氧濃度確定至發(fā)動機的空燃比的變 化。根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供一種用于控制與存儲濾毒罐流體連通的機動車輛濾毒 罐抽取閥的方法，其包括對于多個時間間隔中至少一個，確定來自發(fā)動機的排氣流中的氧 濃度，基于氧濃度為抽取閥選擇抽取流體提升速度，并且基于所選擇的提升速度運轉(zhuǎn)抽取 閥。盡管說明并描述了依照本發(fā)明的示例性實施例，這種公開不應(yīng)解釋為限制本發(fā) 明。可以預(yù)期在不脫離本發(fā)明的范圍下可作多種修改和可替代設(shè)計。


圖1為機動車輛的一個實施例的方框圖。圖2為抽取流量速度相對于時間的圖。圖3為離開圖1中的蒸發(fā)存儲濾毒罐的氣流內(nèi)的碳氫化合物的濃度相對于時間的示例圖。圖4為圖1中的抽取閥的抽取流體提升速度相對離開圖1中的蒸發(fā)存儲濾毒罐的 氣流內(nèi)的碳氫化合物的濃度的示例圖。圖5為圖1的發(fā)動機的標準化空燃比相對于時間的示例圖。圖6為用于控制描繪圖1的抽取閥的策略的實施例的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)參考圖1，機動車輛10 (混合動力電動車輛、常規(guī)的汽油動力車輛等)的實施例 包括燃料箱11、發(fā)動機14和蒸發(fā)存儲濾毒罐16。車輛10還包括濾毒罐抽取閥18、控制器 20和氧傳感器22。存儲濾毒罐16可與大氣、燃料箱12和發(fā)動機14流體連通。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，通過存儲濾毒罐16捕捉燃料箱12內(nèi)的燃料蒸汽?？赏?過運轉(zhuǎn)抽取閥18周期性地從存儲濾毒罐16抽取這些捕捉的蒸汽(碳氫化合物)。當抽取 閥16在控制器20的指令下打開時，環(huán)境空氣通過存儲濾毒罐16被吸入(從而釋放通過存 儲濾毒罐16捕捉的碳氫化合物)并且被引導(dǎo)至發(fā)動機14。發(fā)動機14燃燒掉這些碳氫化合 物并且隨后燃燒的產(chǎn)物被排出至大氣中。氧傳感器22感應(yīng)發(fā)動機排氣流中的氧的濃度并且將該信息發(fā)送至控制器20。如 本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，該信息可被控制器20使用以確定發(fā)動機的空燃比?，F(xiàn)參考圖2，存儲濾毒罐抽取閥的抽取流速可提升至固定的速度。圖2的提升速度 可對于離開存儲濾毒罐的氣流內(nèi)的高濃度(例如大于80% )碳氫化合物進行保護。結(jié)果， 通過運轉(zhuǎn)抽取閥以固定的抽取流體提升速度輸送至發(fā)動機的碳氫化合物不應(yīng)該不利地影 響發(fā)動機的排放性能。也就是，獨立于離開存儲濾毒罐的氣流內(nèi)的碳氫化合物的實際濃度， 抽取流體提升速度足夠適度以使得即使?jié)舛容^高，發(fā)動機也將不會不可接受地富況燃燒?，F(xiàn)參考圖1和3，離開存儲濾毒罐16的氣流內(nèi)的碳氫化合物濃度的百分比可取決 于由存儲濾毒罐16存儲的碳氫化合物的量(以及任何抽取的持續(xù)時間)而改變。如下所 解釋，控制器20可基于離開存儲濾毒罐16的氣流內(nèi)的碳氫化合物的濃度控制抽取流體提 升的速度。在具體實施例中，碳氫化合物濃度越低，抽取流體提升速度越大。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見地是，對于固定抽取流體提升速度，輸送至發(fā)動機14的 碳氫化合物的質(zhì)量隨著離開存儲濾毒罐16的氣流內(nèi)的碳氫化合物濃度的增大而增大。當 然，發(fā)動機14可在其排放性能受到不利影響之前從存儲濾毒罐16接收并且消耗閾值質(zhì)量 的碳氫化合物(在時間間隔期間)。如果存在太多的碳氫化合物，發(fā)動機14會不可接受地 富況燃燒。提升速度可這樣選擇，對于給定時間間隔，由發(fā)動機14接收的碳氫化合物的質(zhì) 量大約等于(或小于)閾值質(zhì)量?，F(xiàn)參考圖1和4，抽取流體提升速度可隨著離開存儲濾毒罐16的氣流內(nèi)的碳氫化 合物濃度的增大而增大(只要由抽取閥運轉(zhuǎn)以該提升速度輸送至發(fā)動機14的碳氫化合物 的質(zhì)量沒有使發(fā)動機難以承受)。可使用任何合適的技術(shù)(例如試驗、模擬等)產(chǎn)生該曲線圖的線條。例如，對于多個提升速度/碳氫化合物濃度組合可評價發(fā)動機的排放性能以確 定那些沒有不利地影響發(fā)動機排放性能的閾值提升速度(對于每個碳氫化合物濃度)?，F(xiàn)參考圖1和5，控制器20可被配置為用于在如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的發(fā)動機14起動不久之后使發(fā)動機14的標準化的空燃比(λ )達到目標(即化學(xué)計量工況)。該目標 可取決于駕駛員的指令、燃料類型、排氣后處理類型等。取決于該配置，過程會花掉例如15 秒的時間?！┛杖急忍幱谀繕?，可開動抽取閥18。隨著將碳氫化合物從存儲濾毒罐16輸送 至發(fā)動機14，空燃比會變得富化(在與發(fā)動機14相關(guān)的燃料噴射器被控制以減小供應(yīng)至發(fā) 動機14的燃料量之前)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，可基于空燃比相對于目標變得富化/稀 化的程度確定離開存儲濾毒罐16的氣流內(nèi)的碳氫化合物的濃度。在其它實施例中，可使用 任何合適的技術(shù)確定離開存儲濾毒罐16的氣流內(nèi)的碳氫化合物的濃度。例如，可使用碳氫 化合物傳感器以探測碳氫化合物濃度并且將該信息發(fā)送至控制器20。在一些實施例中，抽取閥18的初始提升速度可對于高碳氫化合物濃度進行保護， 因為不會立即知道碳氫化合物的濃度。在其它實施例中，特別是包括碳氫化合物傳感器的 那些實施例，可使用例如類似于圖4中描繪的并且存儲在控制器20的存儲器內(nèi)的塊圖(或 表格)選擇抽取閥18的初始提升速度。如上所述，可控制與發(fā)動機14相關(guān)聯(lián)的燃料噴射器以減小供應(yīng)至發(fā)動機14的燃 料量以解決由抽取閥18運轉(zhuǎn)供應(yīng)的燃料的增加。在一些實施例中，一旦空燃比再次達到目 標，可基于碳氫化合物的濃度將抽取流體提升速度從其初始速度改變。在其它實施例中，可 周期性地(例如每100毫秒)使用已知技術(shù)確定碳氫化合物濃度并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)該抽取流 體提升速度?，F(xiàn)參考圖1和6，如在24處所示選擇初始抽取流體提升速度。例如，在沒有關(guān)于初 始碳氫化合物濃度的信息時，控制器20可選擇對于95%的碳氫化合物濃度進行保護的抽 取流體提升速度?？刂破?0可例如從類似于圖4中描繪的存儲在存儲器內(nèi)的查值表中選 擇該提升速度。也可使用分析方法等。如在26處所示，其確定抽取流速是否處于目標。如果回答為是，則策略結(jié)束。如 果回答為否，則碳氫化合物濃度如在28處所示確定。例如，控制器20可基于來自氧傳感器 22的信息使用已知技術(shù)確定發(fā)動機14的空燃比。控制器20可隨后基于空燃比相對于目標 的改變使用已知技術(shù)確定離開存儲濾毒罐16的氣流內(nèi)的碳氫化合物濃度。也可使用其它 的方法，例如碳氫化合物傳感器。如在30處所示，基于在28處確定的碳氫化合物濃度選擇新的抽取流體提升速度。 如上所述，控制器20可從映射碳氫化合物濃度和抽取流體提升速度的查值表選擇該提升 速度。如在32處所示，控制器32基于在30處選擇的抽取流體提升速度指令抽取閥18 運轉(zhuǎn)。隨后策略返回至26。在一些實施例中，由26至32處形成的控制邏輯環(huán)可每隔100 毫秒執(zhí)行一次。然而，可使用任何合適的時間間隔。盡管已經(jīng)說明并描述了本發(fā)明的多個實施例，應(yīng)了解這些實施例并非意圖說明和 描述本發(fā)明的所有可能形式。更確切的說，說明書中所使用的詞語是描述性詞匯而非限制， 并且在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍下可作多種變化。
權(quán)利要求
一種用于包括發(fā)動機的車輛的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含存儲濾毒罐；與所述存儲濾毒罐和所述發(fā)動機流體連通的抽取閥；及控制器，所述控制器被配置為用于基于離開所述存儲濾毒罐的流體中碳氫化合物濃度為所述抽取閥選擇增加的抽取流速并且基于所述選擇的速度運轉(zhuǎn)所述抽取閥。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進一步被配置為 基于至所述發(fā)動機的空燃比的改變確定離開所述存儲濾毒罐的所述流體內(nèi)的所述碳氫化 合物濃度。
3.如權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，其特征在于，還包含被配置為用于探測在 來自所述發(fā)動機的排氣流內(nèi)的氧濃度改變的傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進一步被配置為 用于基于來自所述發(fā)動機的所述排氣流內(nèi)氧濃度的所述改變確定至所述發(fā)動機的空燃比 的所述改變。
5.如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，其特征在于，還包含被配置為用于感應(yīng)離 開所述存儲濾毒罐的所述流體內(nèi)的所述碳氫化合物濃度的傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，其特征在于，所述抽取流速隨著所述碳氫 化合物濃度減小而增大。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于包括發(fā)動機的車輛的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括存儲濾毒罐；與所述存儲濾毒罐和發(fā)動機流體連通的抽取閥；及控制器，所述控制器被配置為基于離開所述存儲濾毒罐的流體中碳氫化合物濃度為所述抽取閥選擇抽取流速增加并且基于所述選擇的速度運轉(zhuǎn)所述抽取閥。
文檔編號F02D41/04GK101839194SQ20101013613
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者埃里克·J·本森, 肯尼斯·L·皮赫, 肯尼斯·詹姆斯·米勒, 達雷爾·埃里克·巴特勒, 馬克·彼得斯 申請人:福特全球技術(shù)公司