蒸发排放控制系统 【技术领域】
本发明涉及一种机动车辆的蒸发排放控制系统。背景技术 在机动车辆工业内活性碳滤毒罐通常用于控制碳氢化合物的排放。对于机动车 辆， 加注燃料箱期间和车辆运转期间会产生碳氢化合物排放。 当发动机关闭时， 可能发生来 自车辆燃料系统的蒸发。
可允许的碳氢化合物排放极限由政府法规设定。例如， 低排放车辆 II(LEV-II) 标 准对于具体范围的车辆总重量允许特定量的碳氢化合物排放。
活性碳滤毒罐可为蒸发排放控制系统的一部分， 其可包括燃料箱、 通风和抽取阀、 和燃料管。活性碳滤毒罐存储系统中产生的燃料蒸汽而非让其逃逸至大气中。随后当发动 机运转时通过将碳氢化合物从活性碳滤毒罐抽取至进气歧管内而将碳氢化合物燃烧掉。
发明内容
根据本发明一方面， 提供一种用于包括发动机的车辆的蒸发排放控制系统， 该系 统包含存储滤毒罐、 与存储滤毒罐和发动机流体连通的抽取阀及控制器。该控制器被配置 为用于基于离开存储滤毒罐的流体中碳氢化合物浓度为抽取阀选择增加的抽取流速并且 基于选择的速度运转抽取阀。
所述蒸发排放控制系统还可包含被配置为用于探测在来自所述发动机的排气流 内的氧浓度改变的传感器。
所述控制器可进一步被配置为用于基于来自所述发动机的所述排气流内氧浓度 的所述改变确定至所述发动机的空燃比的所述改变。
根据本发明另一方面， 提供一种用于控制与存储滤毒罐流体连通的机动车辆滤毒 罐抽取阀的方法， 其包括对于多个时间间隔中至少一个， 基于离开存储滤毒罐的流体中的 碳氢化合物浓度为抽取阀选择增加的抽取流速， 并且基于所选择的速度运转抽取阀。
该方法也包括基于至发动机的空燃比的改变确定离开存储滤毒罐的流体中碳氢 化合物浓度。
该方法也包括基于来自发动机的排气流中的氧浓度确定至发动机的空燃比的变 化。
根据本发明再一方面， 提供一种用于控制与存储滤毒罐流体连通的机动车辆滤毒 罐抽取阀的方法， 其包括对于多个时间间隔中至少一个， 确定来自发动机的排气流中的氧 浓度， 基于氧浓度为抽取阀选择抽取流体提升速度， 并且基于所选择的提升速度运转抽取 阀。
尽管说明并描述了依照本发明的示例性实施例， 这种公开不应解释为限制本发 明。可以预期在不脱离本发明的范围下可作多种修改和可替代设计。附图说明 图 1 为机动车辆的一个实施例的方框图。
图 2 为抽取流量速度相对于时间的图。
图 3 为离开图 1 中的蒸发存储滤毒罐的气流内的碳氢化合物的浓度相对于时间的 示例图。
图 4 为图 1 中的抽取阀的抽取流体提升速度相对离开图 1 中的蒸发存储滤毒罐的 气流内的碳氢化合物的浓度的示例图。
图 5 为图 1 的发动机的标准化空燃比相对于时间的示例图。
图 6 为用于控制描绘图 1 的抽取阀的策略的实施例的流程图。
具体实施方式
现参考图 1， 机动车辆 10( 混合动力电动车辆、 常规的汽油动力车辆等 ) 的实施例 包括燃料箱 11、 发动机 14 和蒸发存储滤毒罐 16。车辆 10 还包括滤毒罐抽取阀 18、 控制器 20 和氧传感器 22。存储滤毒罐 16 可与大气、 燃料箱 12 和发动机 14 流体连通。
如本领域技术人员所知， 通过存储滤毒罐 16 捕捉燃料箱 12 内的燃料蒸汽。可通 过运转抽取阀 18 周期性地从存储滤毒罐 16 抽取这些捕捉的蒸汽 ( 碳氢化合物 )。当抽取 阀 16 在控制器 20 的指令下打开时， 环境空气通过存储滤毒罐 16 被吸入 ( 从而释放通过存 储滤毒罐 16 捕捉的碳氢化合物 ) 并且被引导至发动机 14。发动机 14 燃烧掉这些碳氢化合 物并且随后燃烧的产物被排出至大气中。 氧传感器 22 感应发动机排气流中的氧的浓度并且将该信息发送至控制器 20。如 本领域技术人员所知， 该信息可被控制器 20 使用以确定发动机的空燃比。
现参考图 2， 存储滤毒罐抽取阀的抽取流速可提升至固定的速度。 图 2 的提升速度 可对于离开存储滤毒罐的气流内的高浓度 ( 例如大于 80％ ) 碳氢化合物进行保护。结果， 通过运转抽取阀以固定的抽取流体提升速度输送至发动机的碳氢化合物不应该不利地影 响发动机的排放性能。 也就是， 独立于离开存储滤毒罐的气流内的碳氢化合物的实际浓度， 抽取流体提升速度足够适度以使得即使浓度较高， 发动机也将不会不可接受地富况燃烧。
现参考图 1 和 3， 离开存储滤毒罐 16 的气流内的碳氢化合物浓度的百分比可取决 于由存储滤毒罐 16 存储的碳氢化合物的量 ( 以及任何抽取的持续时间 ) 而改变。如下所 解释， 控制器 20 可基于离开存储滤毒罐 16 的气流内的碳氢化合物的浓度控制抽取流体提 升的速度。在具体实施例中， 碳氢化合物浓度越低， 抽取流体提升速度越大。
本领域技术人员显而易见地是， 对于固定抽取流体提升速度， 输送至发动机 14 的 碳氢化合物的质量随着离开存储滤毒罐 16 的气流内的碳氢化合物浓度的增大而增大。当 然， 发动机 14 可在其排放性能受到不利影响之前从存储滤毒罐 16 接收并且消耗阈值质量 的碳氢化合物 ( 在时间间隔期间 )。如果存在太多的碳氢化合物， 发动机 14 会不可接受地 富况燃烧。提升速度可这样选择， 对于给定时间间隔， 由发动机 14 接收的碳氢化合物的质 量大约等于 ( 或小于 ) 阈值质量。
现参考图 1 和 4， 抽取流体提升速度可随着离开存储滤毒罐 16 的气流内的碳氢化 合物浓度的增大而增大 ( 只要由抽取阀运转以该提升速度输送至发动机 14 的碳氢化合物 的质量没有使发动机难以承受 )。 可使用任何合适的技术 ( 例如试验、 模拟等 ) 产生该曲线
图的线条。例如， 对于多个提升速度 / 碳氢化合物浓度组合可评价发动机的排放性能以确 定那些没有不利地影响发动机排放性能的阈值提升速度 ( 对于每个碳氢化合物浓度 )。
现参考图 1 和 5， 控制器 20 可被配置为用于在如本领域技术人员所知的发动机 14 起动不久之后使发动机 14 的标准化的空燃比 (λ) 达到目标 ( 即化学计量工况 )。该目标 可取决于驾驶员的指令、 燃料类型、 排气后处理类型等。取决于该配置， 过程会花掉例如 15 秒的时间。
一旦空燃比处于目标， 可开动抽取阀 18。 随着将碳氢化合物从存储滤毒罐 16 输送 至发动机 14， 空燃比会变得富化 ( 在与发动机 14 相关的燃料喷射器被控制以减小供应至发 动机 14 的燃料量之前 )。如本领域技术人员所知， 可基于空燃比相对于目标变得富化 / 稀 化的程度确定离开存储滤毒罐 16 的气流内的碳氢化合物的浓度。在其它实施例中， 可使用 任何合适的技术确定离开存储滤毒罐 16 的气流内的碳氢化合物的浓度。例如， 可使用碳氢 化合物传感器以探测碳氢化合物浓度并且将该信息发送至控制器 20。
在一些实施例中， 抽取阀 18 的初始提升速度可对于高碳氢化合物浓度进行保护， 因为不会立即知道碳氢化合物的浓度。在其它实施例中， 特别是包括碳氢化合物传感器的 那些实施例， 可使用例如类似于图 4 中描绘的并且存储在控制器 20 的存储器内的块图 ( 或 表格 ) 选择抽取阀 18 的初始提升速度。
如上所述， 可控制与发动机 14 相关联的燃料喷射器以减小供应至发动机 14 的燃 料量以解决由抽取阀 18 运转供应的燃料的增加。在一些实施例中， 一旦空燃比再次达到目 标， 可基于碳氢化合物的浓度将抽取流体提升速度从其初始速度改变。 在其它实施例中， 可 周期性地 ( 例如每 100 毫秒 ) 使用已知技术确定碳氢化合物浓度并且相应地调节该抽取流 体提升速度。
现参考图 1 和 6， 如在 24 处所示选择初始抽取流体提升速度。 例如， 在没有关于初 始碳氢化合物浓度的信息时， 控制器 20 可选择对于 95％的碳氢化合物浓度进行保护的抽 取流体提升速度。控制器 20 可例如从类似于图 4 中描绘的存储在存储器内的查值表中选 择该提升速度。也可使用分析方法等。
如在 26 处所示， 其确定抽取流速是否处于目标。如果回答为是， 则策略结束。如 果回答为否， 则碳氢化合物浓度如在 28 处所示确定。例如， 控制器 20 可基于来自氧传感器 22 的信息使用已知技术确定发动机 14 的空燃比。 控制器 20 可随后基于空燃比相对于目标 的改变使用已知技术确定离开存储滤毒罐 16 的气流内的碳氢化合物浓度。也可使用其它 的方法， 例如碳氢化合物传感器。
如在 30 处所示， 基于在 28 处确定的碳氢化合物浓度选择新的抽取流体提升速度。 如上所述， 控制器 20 可从映射碳氢化合物浓度和抽取流体提升速度的查值表选择该提升 速度。
如在 32 处所示， 控制器 32 基于在 30 处选择的抽取流体提升速度指令抽取阀 18 运转。随后策略返回至 26。在一些实施例中， 由 26 至 32 处形成的控制逻辑环可每隔 100 毫秒执行一次。然而， 可使用任何合适的时间间隔。
尽管已经说明并描述了本发明的多个实施例， 应了解这些实施例并非意图说明和 描述本发明的所有可能形式。 更确切的说， 说明书中所使用的词语是描述性词汇而非限制， 并且在不脱离本发明的实质和范围下可作多种变化。