用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910073364.5 (22)申请日 2019.01.25 (30)优先权数据 15/882,852 2018.01.29 US (71)申请人 福特全球技术公司 地址 美国密歇根州迪尔伯恩市 (72)发明人 艾德M杜道尔 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 赵志刚赵蓉民 (51)Int.Cl. F02M 25/08(2006.01) (54)发明名称 用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系 统和方法 (57)摘要 本公开提供 “用于进。

2、气系统碳氢化合物捕集 器诊断的系统和方法” 。 提供了用于在车辆关闭 状况期间诊断进气系统碳氢化合物(AISHC)捕 集器的方法和系统。 在一个示例中， 一种方法可 以包括在燃料箱中产生燃料蒸气， 将所述产生的 蒸气引导到所述AISHC捕集器， 然后主动地冲洗 所述AISHC捕集器。 可以基于所述AISHC捕集器 的所述主动冲洗期间的排气空燃比来指示所述 AISHC捕集器的劣化。 权利要求书2页 说明书19页 附图5页 CN 110094280 A 2019.08.06 CN 110094280 A 1.一种方法， 其包括： 在发动机不加燃料转动起动期间， 通过将燃料蒸气引导到位于所述发动机的。

3、进气口中 的吸附剂材料且使联接到所述发动机进气口的节气门处于关闭位置， 并且基于在打开所述 节气门时所述发动机的排气系统中的空燃比状态来指示所述吸附剂材料劣化的存在或不 存在， 来测试所述吸附剂材料的劣化。 2.如权利要求1所述的方法， 其中位于所述发动机进气口中的所述吸附剂材料包括进 气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器， 所述捕集器在所述节气门下游联接到所述发动机进气 口， 并且其中所述吸附剂材料包括碳、 活性炭或沸石中的一种或多种。 3.如权利要求1所述的方法， 其中所述燃料蒸气从联接到燃料箱的蒸发排放控制系统 引导到所述吸附剂， 并且其中通过操作联接到所述燃料箱的燃料泵产生所述燃料蒸。

4、气， 所 述方法还包括在产生所述燃料蒸气之前通过将容纳在导管中的燃料箱隔离阀(FTIV)致动 到关闭位置来隔离所述燃料箱， 所述导管将所述燃料箱联接到所述蒸发排放控制系统的蒸 气滤罐。 4.如权利要求3所述的方法， 其还包括： 在产生所述燃料蒸气之前使所述发动机不加燃 料转动直到所述排气空燃比稀于化学计量空燃比， 所述排气空燃比经由联接到所述发动机 的所述排气系统的加热型排气氧传感器来估计。 5.如权利要求3所述的方法， 其中将燃料蒸气引导到所述吸附剂材料包括： 经由联接到 所述燃料箱的燃料箱压力传感器来估计所述燃料箱中的蒸气压力， 并且响应于所述蒸气压 力增加到高于阈值压力， 关闭所述节气门。

5、， 打开所述FTIV， 打开容纳在将所述蒸气滤罐联接 到所述发动机进气口的通道中的滤罐冲洗阀(CPV)， 关闭容纳在将所述蒸气滤罐联接到大 气的通道中的滤罐通风阀(CVV)， 并将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述发动机进气口。 6.如权利要求1所述的方法， 其还包括： 在将所述燃料蒸气引导到所述吸附剂材料时， 允许所述燃料蒸气停留在所述发动机进气口中持续一定的阈值持续时间， 并且在经过所述 阈值持续时间之后， 使所述发动机不加燃料转动且所述节气门关闭直到所述排气空燃比稀 于化学计量空燃比为止， 然后将所述节气门打开到全开位置。 7.如权利要求1所述的方法， 其中所述吸附剂材料的劣化存在的指示响应。

6、于当打开所 述节气门同时使所述发动机不加燃料转动时所述排气空燃比从稀于化学计量空燃比变为 富于稀于化学计量空燃比。 8.如权利要求1所述的方法， 其中所述吸附剂材料的劣化不存在的指示响应于在打开 所述节气门同时使所述发动机不加燃料转动起动时所述排气空燃比保持稀于化学计量空 燃比。 9.如权利要求1所述的方法， 其中所述发动机联接到车辆， 并且其中所述发动机不加燃 料转动起动包括当所述车辆处于钥匙关断状况时使所述发动机经由电动马达转动。 10.如权利要求1所述的方法， 其还包括： 在紧接的后续发动机操作期间， 响应于吸附剂 材料劣化的指示， 在紧接的后续发动机循环完成时， 使所述发动机不加燃料转。

7、动以将燃料 蒸气经由发动机气缸从所述发动机进气口引导到联接到所述排气系统的一种或多种催化 剂。 11.一种系统， 其包括： 车辆， 其包括自主车辆和/或混合动力车辆； 权利要求书 1/2 页 2 CN 110094280 A 2 电机； 发动机， 其包括进气道和排气道； 进气节气门， 其联接到所述进气道； 燃料蒸气滤罐， 其经由滤罐冲洗阀(CPV)选择性地联接到所述发动机进气道； 燃料箱， 其向所述发动机供应燃料， 所述燃料箱经由燃料箱隔离阀(FTIV)选择性地联 接到所述燃料蒸气滤罐； 燃料泵， 其容纳在所述燃料箱中； 进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器， 其位于所述发动机进气道中； 。

8、加热型排气氧(HEGO)传感器， 其联接到所述排气道； 和 控制器， 其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令， 所述计算机可读指令在 发动机关闭状况期间执行时使所述控制器： 在发动机关闭状况期间， 通过选择性地将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述进气歧管 来使所述AIS HC捕集器饱和； 停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气， 然后主动地冲洗所述AIS HC捕集器； 并且 响应于所述发动机的排气系统中的空燃比在所述AIS HC捕集器的所述主动冲洗期间 稀于化学计量而指示所述AIS HC捕集器劣化。 12.如权利要求11所述的方法， 其中使所述AIS HC捕集器饱和包括： 将所述FTIV致动到 。

9、关闭位置， 操作所述燃料泵直到所述燃料箱中的燃料蒸气压力增加到阈值压力为止， 然后 将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述AIS HC捕集器。 13.如权利要求12所述的方法， 其中将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述AIS HC捕集 器包括： 打开所述FTIV， 打开所述CPV， 并且关闭容纳在将所述燃料蒸气滤罐联接到大气的 通道中的滤罐通风阀(CVV)， 并且其中停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气包括关闭所 述CPV。 14.如权利要求11所述的方法， 其还包括： 在停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气之 后， 使所述发动机不加燃料转动起动， 将所述进气节气门致动到关闭位置， 经由所述HEGO传 感器。

10、监测所述排气空燃比， 并且响应于所述排气空燃比稀于化学计量空燃比， 主动地冲洗 所述AIS HC捕集器。 15.如权利要求14所述的方法， 其中主动地冲洗所述AIS HC捕集器包括： 使所述发动机 不加燃料转动起动， 并且将所述进气节气门致动到全开位置以使环境空气经由所述AIS HC 捕集器流到所述发动机排气道。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110094280 A 3 用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法 技术领域 0001 本说明书总体上涉及用于对联接到发动机进气系统的碳氢化合物捕集器执行诊 断的方法和系统。 背景技术 0002 在内燃发动机中， 燃料蒸气滤罐主要吸附加燃料蒸气。

11、， 因为加燃料蒸气和日间蒸 气通过燃料箱隔离阀密封在燃料箱内。 进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器可以捕获由漏 的喷射器和/或从可能在发动机进气口中搅拌的燃料喷射的碳氢化合物。 AIS HC捕集器还 可以捕获被捕集在发动机气缸自身内的未燃烧燃料。 车辆被分类为实际零排放车辆(PZEV) 需要AIS HC捕集器。 0003 可以在发动机操作期间通过打开进气节流板， 因此引导新鲜空气通过捕集器并解 吸结合的碳氢化合物用于燃烧， 将AIS HC捕集器的内容物冲洗到发动机进气口。 然而， 混合 动力车辆可以在不燃烧燃料的情况下长时间段操作， 因此限制了冲洗燃料蒸气滤罐和AIS HC捕集器以进行燃。

12、烧的机会。 长时间段没有AIS HC捕集器冲洗可能会导致AIS HC捕集器劣 化。 此外， 液体吸入可能损坏HC捕集器中存在的吸附剂材料。 0004 Dudar在美国专利申请号20170234246中示出了用于周期性或适时地冲洗AIS HC 捕集器的一种示例性方法。 其中， 在发动机非燃烧状况期间， 通过使发动机经由电动马达反 向旋转， 将AIS HC捕集器冲洗到燃料蒸气滤罐。 发动机反向旋转导致大气经由发动机的排 气口进入发动机的进气口， 从而解吸结合到进气系统碳氢化合物捕集器的碳氢化合物。 0005 然而， 本文中的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。 作为一个示例， 当冲洗 AIS HC。

13、捕集器时， 不诊断HC捕集器的劣化。 操作具有劣化的HC捕集器的发动机并冲洗劣化 的HC捕集器可能导致流出物排放的增加。 发明内容 0006 在一个示例中， 上述问题可以通过一种发动机方法来解决， 所述发动机方法包括： 在发动机不加燃料转动起动期间， 通过将燃料蒸气引导到位于所述发动机的进气口中的吸 附剂材料且使联接到所述发动机进气口的节气门处于关闭位置并且基于在打开所述节气 门时所述发动机的排气系统中的空燃比状态来指示所述吸附剂材料劣化的存在或不存在 来测试所述吸附剂材料的劣化。 通过这种方式， 通过在车辆钥匙关断状况期间用燃料蒸气 使AIS HC捕集器饱和， 然后监测在所述AIS HC捕集。

14、器被冲洗时的排气空燃比， 可以检测到 所述AIS HC捕集器的劣化。 0007 在一个示例中， 可以在所述发动机未操作时的车辆钥匙关断状况期间适时地执行 所述AIS HC捕集器的诊断程序。 所述发动机可以反向旋转以经由所述排气道将任何剩余的 燃料蒸气从所述发动机进气歧管移除到大气中。 一旦经由加热型排气氧(HEGO)传感器估计 的排气空燃比变为稀于化学计量， 指示所述排气道中没有燃料蒸气， 所述燃料系统就可以 被隔离， 并且可以通过操作所述燃料泵在所述燃料箱中产生燃料蒸气。 响应于所述燃料压 说明书 1/19 页 4 CN 110094280 A 4 力达到阈值压力， 来自所述燃料系统的所述燃。

15、料蒸气可以经由燃料蒸气滤罐引导到所述 AIS HC捕集器。 在自从将所述燃料蒸气引导到所述AIS HC捕集器以来经过一定的阈值时间 之后， 可以推断所述蒸气已经被所述AIS HC捕集器吸附。 所述发动机可以不加燃料转动起 动且所述进气节气门关闭以便将任何剩余的、 未吸附的蒸气经由所述排气道从所述进气歧 管引导到大气。 然后可以打开所述进气节气门同时继续使所述发动机不加燃料转动， 使得 所述环境气流可以用于冲洗所述AIS HC捕集器。 来自所述AIS HC捕集器的所述燃料蒸气可 以被解吸并与所述环境气流一起被引导到所述排气道。 解吸的燃料蒸气流过所述排气道可 以使所述排气空燃比从稀化学计量变为富。

16、于化学计量空燃比。 在所述AIS HC捕集器冲洗期 间， 响应于所述排气空燃比保持稀于化学计量， 所述AIS HC捕集器可以被诊断为劣化。 在检 测到所述AIS HC捕集器劣化时， 在紧接的后续发动机操作完成时， 所述发动机可以不加燃 料转动以将所述进气系统中的任何剩余燃料蒸气经由所述发动机气缸引导到所述排气催 化剂。 0008 通过这种方式， 通过适时地使用诸如加热型排气氧传感器等的现有发动机部件， 可以降低或消除对用于诊断AIS HC捕集器的附加传感器和/或设备的需求。 通过使用燃料 泵产生燃料蒸气， 即使在发动机关闭状况下也可以对所述AIS HC捕集器执行诊断。 在发动 机关闭状况期间对。

17、所述AIS HC捕集器执行诊断的技术效果是在所述诊断程序期间， 所述HC 捕集器被冲洗， 由此限制流出物排放。 总之， 通过定期监测所述AIS HC捕集器的健康状况， 可以改善排放质量。 0009 应当理解的是， 上述发明内容的提供是为了以简易形式引入对在详细描述中进一 步描述的概念的选择。 这并不意味着表示所要求保护的主题的关键或基本特征， 该主题的 范围是由详细描述之后的权利要求唯一地限定。 此外， 所要求保护的主题不限于解决上文 提及或本公开的任何部分中的任何缺点的实现方式。 附图说明 0010 图1示意性地示出了示例性车辆推进系统。 0011 图2示意性地示出了具有进气系统碳氢化合物(。

18、AIS HC)捕集器的示例性车辆系 统。 0012 图3示意性地示出了示例性自主驾驶系统的框图。 0013 图4示出了示出用于诊断劣化的AIS HC捕集器的诊断程序的流程图。 0014 图5示出了根据本公开的在发动机关闭状况期间AIS HC捕集器的示例性诊断。 具体实施方式 0015 以下描述涉及用于诊断进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器的系统和方法。 该系 统和方法可以应用于能够用电动马达使发动机不加燃料反向转动的车辆系统(诸如图1中 所描绘的混合动力车辆系统)。 发动机可以联接到包括如图2中所描绘的AIS HC捕集器的排 放控制系统。 在一些示例中， AIS HC捕集器诊断可以在自主。

19、车辆中执行， 其中图3描绘了示 例性自主车辆控制系统。 在车辆钥匙关断状况期间， 车辆的发动机控制器可以被配置为执 行示例性程序以指示AIS HC捕集器的劣化。 在示例中， 可以执行图4中所示的诊断程序。 图5 示出了在车辆钥匙关断状况期间实现AIS HC捕集器诊断的示例性发动机操作。 说明书 2/19 页 5 CN 110094280 A 5 0016 图1示出了示例性车辆推进系统100。 车辆推进系统100包括燃料燃烧发动机110和 马达120。 作为非限制性示例， 发动机110包括内燃发动机， 而马达120包括电动马达。 马达 120可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能源。 例如。

20、， 发动机110可以消耗液体燃料 (例如， 汽油)以产生发动机输出， 而马达120可以消耗电能以产生马达输出。 因此， 具有推进 系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。 0017 车辆推进系统100可以根据车辆推进系统遇到的工况来利用各种不同的操作模 式。 这些模式中的一些模式可以使得发动机110能够维持在发动机停止燃料燃烧的关闭状 态(即， 设定为停用状态)。 例如， 在选择的工况下， 当发动机110停用时， 马达120可以如箭头 122所指示经由驱动轮130推进车辆。 0018 在其他工况期间， 发动机110可以被设定为停用状态(如上所述)， 而马达120可以 操作以对能量。

21、存储装置150进行充电。 例如， 如箭头122所指示， 马达120可以从驱动轮130接 收车轮扭矩， 其中马达可以将车辆的动能转换成电能以如箭头124所指示存储在能量存储 装置150处。 该操作可以被称为车辆的再生制动。 因此， 在一些实施例中， 马达120可以提供 发电机功能。 然而， 在其他实施例中， 发电机160可以替代地从驱动轮130(或直接地或者经 由马达120)接收车轮扭矩， 其中发电机可以将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装 置150处， 如箭头162所指示。 0019 在又其他工况期间， 可以通过燃烧如箭头142所指示从燃料系统140接收的燃料来 操作发动机110。 例如，。

22、 在马达120停用时， 可以操作发动机110以如箭头112所指示经由驱动 轮130推进车辆。 在其他工况期间， 发动机110和马达120都可以各自操作以分别如箭头112 和122所指示经由驱动轮130推进车辆。 其中发动机和马达都可以选择性地推进车辆的配置 可以被称为并联型车辆推进系统。 应当注意， 在一些实施例中， 马达120可以经由第一组驱 动轮推进车辆， 而发动机110可以经由第二组驱动轮推进车辆。 0020 在其他实施例中， 车辆推进系统100可以被配置为串联型车辆推进系统， 其中发动 机并不直接推进驱动轮。 相反， 可以操作发动机110以对马达120提供动力， 马达继而可以经 由驱动。

23、轮130推进车辆， 如箭头122所指示。 例如， 在选择的工况期间， 发动机110可以如箭头 116所指示驱动发电机160， 该发电机继而可以供应电能至以下中的一项或多项： 如箭头114 所指示马达120或如箭头162所指示能量存储装置150。 作为另一个示例， 发动机110可以操 作以驱动马达120， 该马达继而可以提供发电机功能以将发动机输出转换成电能， 其中电能 可以存储在能量存储装置150处以供马达随后使用。 0021 在一些实施例中， 马达120可以操作以使发动机110旋转。 除了马达120之外或作为 马达的备选， 发电机160也可以操作以使发动机110旋转。 作为示例， 通过使发动。

24、机110在冷 起动操作期间旋转， 马达120可以充当起动机马达。 马达120和/或发电机160可以使发动机 110旋转而不向发动机提供燃料以进行燃烧。 例如， 在仅电动操作模式期间， 使发动机旋转 可以允许维持或调整旋转变速器部件的转速， 同时调整提供给驱动轮130的扭矩。 在一些情 况下， 发动机可以由马达和/或发电机不加燃料地旋转， 以便在不消耗燃料的情况下产生进 气真空。 当马达和/或发电机用于推进车辆时， 和/或当马达和/或发电机与驱动轮脱离时 (例如， 当车辆停放时， 在怠速时， 在减速燃料关闭模式期间)， 可以实现这种不加燃料的旋 转。 在一些示例中， 在诸如进气系统碳氢化合物捕集。

25、器等发动机部件的诊断期间， 发动机可 以不加燃料旋转。 图4描绘了利用不加燃料的发动机旋转的示例性方法。 说明书 3/19 页 6 CN 110094280 A 6 0022 燃料系统140可以包括一个或多个燃料存储箱144以用于在车辆上存储燃料。 例 如， 燃料箱144可以存储一种或多种液体燃料， 其包括但不限于： 汽油、 柴油和醇类燃料。 在 一些示例中， 燃料可以作为两种或更多种不同燃料的混合物存储在车辆上。 例如， 燃料箱 144可以被配置为存储汽油与乙醇的混合物(例如， E10、 E85等)或汽油与甲醇的混合物(例 如， M10、 M85等)， 其中这些燃料或燃料混合物如箭头142所。

26、指示可以被输送到发动机110。 还 可以向发动机110供应又其他合适的燃料或燃料混合物， 其中它们可以在发动机处燃烧以 产生发动机输出。 发动机输出可以用于如箭头112所指示推进车辆或经由马达120或发电机 160对能量存储装置150进行再充电。 0023 在一些实施例中， 能量存储装置150可以被配置为存储电能， 该电能可以被供应给 驻留在车辆上的其他电力负载(除马达之外)， 包括舱室加热和空调、 发动机起动、 前灯、 舱 室音频和视频系统等。 作为非限制性示例， 能量存储装置150可以包括一个或多个电池和/ 或电容器。 0024 控制系统190可以与发动机110、 马达120、 燃料系统1。

27、40、 能量存储装置150和发电 机160中的一者或多者进行通信。 如图4的流程图所述， 控制系统190可以从发动机110、 马达 120、 燃料系统140、 能量存储装置150和发电机160中的一或多者接收传感反馈信息。 此外， 控制系统190可以响应于该传感反馈而向发动机110、 马达120、 燃料系统140、 能量存储装置 150和发电机160中的一者或多者发送控制信号。 控制系统190可以从车辆驾驶员102接收车 辆推进系统的驾驶员请求输出的指示。 例如， 控制系统190可以从与踏板192进行通信的踏 板位置传感器193接收传感反馈。 踏板192可以示意性地指代制动踏板和/或加速踏板。。

28、 0025 能量存储装置150可以如箭头184所指示周期性地从驻留在车辆外部(例如， 不是 车辆的一部分)的电源180接收电能。 作为非限制性示例， 车辆推进系统100可以被配置为插 电式混合动力电动车辆(PHEV)， 其中电能可以经由电能传输电缆182从电源180供应到能量 存储装置150。 在能量存储装置150从电源180进行再充电操作期间， 电力传输电缆182可以 电联接能量存储装置150和电源180。 当车辆推进系统操作以推进车辆时， 电力传输电缆182 可以在电源180与能量存储装置150之间断开。 控制系统190可以识别和/或控制存储在能量 存储装置处的电能量， 其可以被称为荷电状。

29、态(SOC)。 0026 在其他实施例中， 可省略电力传输电缆182， 其中可在能量存储装置150处从电源 180无线地接收电能。 例如， 能量存储装置150可以经由电磁感应、 无线电波和电磁共振中的 一者或多者从电源180接收电能。 因此， 应当明白的是， 可以使用任何合适的方法来从不包 括车辆的一部分的电源对能量存储装置150进行再充电。 通过这种方式， 马达120可以通过 利用除发动机110所利用的燃料之外的能源来推进车辆。 0027 燃料系统140可以周期性地从驻留在车辆外部的燃料源接收燃料。 作为非限制性 示例， 车辆推进系统100可以如箭头172所指示经由燃料分配装置170接收燃料。

30、来加燃料。 在 一些实施例中， 燃料箱144可被配置为存储从燃料分配装置170接收到的燃料， 直到它被供 应到发动机110以供燃烧为止。 在一些实施例中， 控制系统190可以经由燃料水平传感器接 收对存储在燃料箱144的燃料的水平的指示。 存储在燃料箱144的燃料的水平(例如， 由燃料 水平传感器识别)可以例如经由燃料表或经由人机界面194的指示传送给车辆驾驶员。 0028 人机界面194可以包括车辆仪表板195。 车辆仪表板195可以包括指示灯和/或向驾 驶员显示消息的基于文本的显示器。 在一些实施例中， 车辆仪表板195可以在显示或不显示 说明书 4/19 页 7 CN 110094280。

31、 A 7 视觉消息的情况下将音频消息传送给驾驶员。 车辆仪表板195还可以包括用于接收驾驶员 输入的各种输入部分， 诸如按钮、 触摸屏、 语音输入/识别等。 例如， 车辆仪表板195可以包括 加燃料按钮196， 其可以由车辆驾驶员手动致动或按下以发起加燃料。 例如， 如下面更详细 描述的， 响应于车辆驾驶员致动加燃料按钮196， 车辆中的燃料箱可以减压使得可以执行加 燃料。 0029 图2示出了车辆系统206的示意图。 车辆系统206包括联接到排放控制系统251和燃 料系统218的发动机系统208。 排放控制系统251包括燃料蒸气容器或滤罐222， 其可以用于 捕获和存储燃料蒸气。 在一些示例。

32、中， 车辆系统206可以是图1的混合动力电动车辆系统 100。 0030 发动机系统208可以包括具有多个气缸230的发动机210。 发动机210可以是图1的 发动机110。 发动机210包括发动机进气口223和发动机排气口225。 发动机进气口223包括经 由进气道242流体地联接到发动机进气歧管244的节气门262。 发动机排气口225包括通向排 气道235的排气歧管248， 该排气道将排气引导到大气。 排气氧传感器237可以联接到排气道 235。 氧传感器237可以是线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、 双态氧传感器或EGO、 或HEGO(加热型EGO)。 发动机排气口225可以。

33、包括一种或多种排气催化剂270， 其可以安装在 排气口中的紧密联接位置处。 一个或多个排放控制装置可以包括三元催化剂、 稀NOx捕集 器、 柴油微粒过滤器、 氧化催化剂等。 应当明白的是， 其他部件(诸如各种阀门和传感器)可 以包括在发动机中。 0031 进气系统碳氢化合物捕集器(AIS HC)224可以放置在发动机210的进气歧管中， 以 在发动机关闭时间段期间吸附从进气歧管中未燃烧的燃料散发的燃料蒸气、 从漏的喷射器 搅拌的燃料和/或曲轴箱通风排放中的燃料蒸气。 AIS HC可以包括用HC蒸气吸附/解吸材料 浸渍的连续分层聚合物片材的堆叠。 可选地， 吸附/解吸材料可以填充在聚合物片材层之。

34、间 的区域中。 吸附/解吸材料可以包括碳、 活性炭、 沸石或任何其他HC吸附/解吸材料中的一种 或多种。 当发动机操作导致进气歧管真空并产生穿过AIS HC的气流时， 捕集的蒸气从AIS HC被动地解吸并且在发动机中燃烧。 因此， 在发动机操作期间， 进气燃料蒸气被存储并从 AIS HC 224解吸。 另外地， 在发动机关闭期间存储的燃料蒸气也可以在发动机操作期间从 AIS HC中解吸。 通过这种方式， AIS HC 224可以被连续装载和冲洗， 并且即使发动机210关 闭， 捕集器也可以减少来自进气道的蒸发排放。 0032 燃料系统218可以包括联接到燃料泵系统221的燃料箱220。 燃料泵。

35、系统221可以包 括一个或多个泵以用于对输送到发动机210的喷射器(诸如所示的示例性喷射器266)的燃 料加压。 虽然仅示出了单个喷射器266， 但是为每个气缸提供了附加的喷射器。 应当明白的 是， 燃料系统218可以是无回流燃料系统、 回流燃料系统或各种其他类型的燃料系统。 燃料 箱220可以保存多种燃料混合物， 包括具有一系列醇浓度的燃料， 诸如各种汽油-乙醇混合 物， 包括E10、 E85、 汽油等， 以及它们的组合。 位于燃料箱220中的燃料水平传感器234可以向 控制器212提供燃料水平的指示( “燃料水平输入” )。 如所描绘的， 燃料水平传感器234可以 包括连接到可变电阻器的浮。

36、子。 可选地， 可以使用其他类型的燃料水平传感器。 0033 在燃料系统218中产生的蒸气在被冲洗到发动机进气口223之前可以经由蒸气回 收管线231被引导到蒸发排放控制系统251， 该蒸发排放控制系统包括燃料蒸气滤罐222。 蒸 气回收管线231可以经由一根或多根导管联接到燃料箱220， 并且可以包括一个或多个阀门 说明书 5/19 页 8 CN 110094280 A 8 用于在某些状况下隔离燃料箱。 例如， 蒸气回收管线231可以经由导管271、 273和275中的一 者或多者或者它们的组合联接到燃料箱220。 0034 此外， 在一些示例中， 一个或多个燃料箱通风阀可以位于导管271、。

37、 273或275中。 除 了其他功能之外， 燃料箱通风阀可以允许排放控制系统的燃料蒸气滤罐维持低压或真空， 而不增加燃料箱的燃料蒸发速率(否则， 如果燃料箱压力降低就会发生这种情况)。 例如， 导 管271可以包括坡度通风阀(GVV)287， 导管273可以包括填充限制通风阀(FLVV)285， 并且导 管275可以包括坡度通风阀(GVV)283。 此外， 在一些示例中， 回收管线231可以联接到燃料加 注系统219。 在一些示例中， 燃料加注系统可以包括用于将燃料加注系统相对于大气密封的 燃料箱盖205。 加燃料系统219经由燃料加注管或颈部211联接到燃料箱220。 0035 此外， 加燃。

38、料系统219可以包括加燃料锁245。 在一些实施例中， 加燃料锁245可以 是燃料箱盖锁定机构。 燃料箱盖锁定机构可以被配置为自动地将燃料箱盖锁定在关闭位 置， 使得燃料箱盖不能打开。 例如， 当燃料箱中的压力或真空度大于阈值时， 燃料箱盖205可 以经由加燃料锁245保持锁定。 响应于加燃料请求， 例如车辆驾驶员发起的请求， 燃料箱可 以被减压， 并且在燃料箱中的压力或真空度下降到阈值以下之后可以将燃料箱盖解锁。 燃 料箱盖锁定机构可以是闩锁或离合器， 其在接合时防止移除燃料箱盖。 闩锁或离合器可以 例如通过螺线管被电锁定， 或者可以例如通过压力隔膜被机械地锁定。 0036 在一些实施例中，。

39、 加燃料锁245可以是位于燃料加注管211的口部处的加注管阀。 在此类实施例中， 加燃料锁245可以不阻止燃料箱盖205的移除。 相反地， 加燃料锁245可以 阻止加燃料泵插入燃料加注管211中。 加注管阀可以例如通过螺线管被电锁定， 或者例如通 过压力隔膜被机械锁定。 0037 在一些实施例中， 加燃料锁245可以是加燃料门锁， 诸如锁定位于车辆的车身面板 中的加燃料门的闩锁或离合器。 加燃料门锁可以例如通过螺线管被电锁定， 或者例如通过 压力隔膜被机械锁定。 0038 在使用电气机构锁定加燃料锁245的实施例中， 例如当燃料箱压力降低到压力阈 值以下时， 可以通过来自控制器212的命令将加。

40、燃料锁245解锁。 在使用机械机构锁定加燃 料锁245的实施例中， 例如当燃料箱压力降低到大气压时， 加燃料锁245可以经由压力梯度 解锁。 0039 排放控制系统251可以包括一个或多个排放控制装置， 诸如填充有适当吸附剂的 一个或多个燃料蒸气滤罐222， 该滤罐被配置为暂时捕集在燃料箱再填充操作期间的燃料 蒸气(包括汽化的碳氢化合物)以及 “运行损失” (即， 在车辆操作期间汽化的燃料)。 在一个 示例中， 所使用的吸附剂是活性炭。 排放控制系统251还可以包括滤罐通风路径或通风管线 227， 当存储或捕集来自燃料系统218的燃料蒸气时， 该滤罐通风路径或通风管线可以将气 体从滤罐222排。

41、出到大气。 0040 滤罐222可以包括缓冲器222a(或缓冲区)， 滤罐和缓冲器中的每一者包括吸附剂。 如所示， 缓冲器222a的体积可以小于滤罐222的体积(例如， 该体积的一小部分)。 缓冲器 222a中的吸附剂可以与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如， 这两者都可以包括木炭)。 缓冲 器222a可以定位在滤罐222内， 使得在滤罐装载期间， 燃料箱蒸气首先被吸附在缓冲器内， 然后当缓冲器饱和时， 另外的燃料箱蒸气被吸附在滤罐中。 相比之下， 在滤罐冲洗期间， 燃 料蒸气首先从滤罐中解吸(例如， 达到阈值量)， 然后从缓冲器中解吸。 换句话说， 缓冲器的 说明书 6/19 页 9 CN 11。

42、0094280 A 9 装载和卸载与滤罐的装载和卸载不是线性的。 因此， 滤罐缓冲器的效果是抑制从燃料箱流 到滤罐的任何燃料蒸气尖峰， 由此减少任何燃料蒸气尖峰进入发动机的可能性。 一个或多 个温度传感器232可以联接到滤罐222上和/或滤罐内。 当燃料蒸气被滤罐中的吸附剂吸附 时， 产生热量(吸附热)。 同样， 当燃料蒸气被滤罐中的吸附剂解吸时， 会消耗热量。 通过这种 方式， 可以基于滤罐内的温度变化来监测和估计滤罐对燃料蒸气的吸附和解吸。 0041 当经由冲洗管线228和冲洗阀261将存储的燃料蒸气从燃料系统218冲洗到发动机 进气口223时， 通风管线227还可以允许新鲜空气被吸入到滤。

43、罐222中。 例如， 冲洗阀261可以 是常闭的， 但是可以在某些状况期间打开， 使得来自发动机进气歧管244的真空被提供给燃 料蒸气滤罐以进行冲洗。 在一些示例中， 通风管线227可以包括设置在其中滤罐222上游的 空气滤清器259。 0042 在一些示例中， 滤罐222与大气之间的空气和蒸气的流动可以通过联接在通风管 线227内的滤罐通风阀297来调节。 当包括在内时， 滤罐通风阀可以是常开阀， 使得燃料箱隔 离阀252(FTIV)可以控制燃料箱220与大气的通风。 FTIV 252在导管278内可以位于燃料箱 与燃料蒸气滤罐之间。 FTIV 252可以是常闭阀， 其在打开时允许燃料蒸气从。

44、燃料箱220排放 到滤罐222。 然后可以将燃料蒸气排放到大气中， 或者经由滤罐冲洗阀261将燃料蒸气冲洗 到发动机进气系统223。 0043 通过选择性地调整各种阀门和螺线管， 燃料系统218可以由控制器212以多种模式 操作。 例如， 燃料系统可以在燃料蒸气存储模式中操作(例如， 在燃料箱加燃料操作期间并 且发动机不运行)， 其中控制器212可以打开隔离阀252同时关闭滤罐冲洗阀(CPV)261以将 加燃料蒸气直接引入滤罐222， 同时防止燃料蒸气被引导到进气歧管中。 0044 作为另一个示例， 燃料系统可以在加燃料模式中操作(例如， 当车辆驾驶员请求燃 料箱加燃料时)， 其中控制器212。

45、可以打开隔离阀252， 同时保持滤罐冲洗阀261关闭以在允 许实现在燃料箱中添加燃料之前将燃料箱减压。 因此， 隔离阀252可以在加燃料操作期间保 持打开以允许加燃料蒸气存储在滤罐中。 在加燃料完成之后， 可以关闭隔离阀。 0045 作为又一个示例， 燃料系统可以在滤罐冲洗模式中操作(例如， 在已经达到排放控 制装置起燃温度并且发动机运行之后)， 其中控制器212可以打开滤罐冲洗阀261同时关闭 隔离阀252。 在本文， 由操作发动机的进气歧管产生的真空可以用于通过通风口227和通过 燃料蒸气滤罐222吸入新鲜空气， 以将存储的燃料蒸气冲洗到进气歧管244中。 在该模式中， 从滤罐冲洗的燃料蒸。

46、气在发动机中燃烧。 可以继续冲洗， 直到存储在滤罐中的燃料蒸气量 低于阈值为止。 0046 在车辆钥匙关断状况期间， 燃料系统218和蒸发排放控制系统251可以适时地用于 诊断诸如AIS HC捕集器224等发动机部件。 可以通过将FTIV 252致动到关闭位置来隔离燃 料箱220， 并且可以通过操作联接到燃料箱220的燃料泵221来产生燃料蒸气。 可以经由联接 到燃料箱220的燃料箱压力传感器291来估计燃料箱中的蒸气压力， 并且响应于蒸气压力增 加到高于阈值压力， 可以关闭节气门262和CVV 297中的每一者， 可以打开FTIV 252和CPV 261中的每一者， 并且可以将燃料蒸气从燃料。

47、箱220引导到发动机进气歧管244。 在将燃料蒸 气引导到AIS HC捕集器224中的吸附剂材料时， 可以允许燃料蒸气停留在发动机进气口中 持续一定的阈值持续时间， 并且在经过阈值持续时间之后， 发动机可以不加燃料旋转且节 气门262关闭， 直到经由氧传感器237估计的排气空燃比稀于化学计量空燃比为止， 然后节 说明书 7/19 页 10 CN 110094280 A 10 气门262可以被致动到全开位置。 AIS HC捕集器224的劣化存在的指示响应于当打开节气门 262同时使发动机不加燃料转动时该排气空燃比从稀于化学计量空燃比变为富于稀于化学 计量空燃比。 AIS HC捕集器224的劣化不。

48、存在的指示响应于在打开节气门262同时使发动机 不加燃料转动起动时该排气空燃比保持稀于化学计量空燃比。 0047 控制器212可以包括控制系统214的一部分。 控制系统214被示为从多个传感器216 (其各种示例在本文描述)接收信息并将控制信号发送到多个致动器281(其各种示例在本 文描述)。 作为一个示例， 传感器216可以包括位于排放控制装置上游的排气传感器237、 温 度传感器233、 燃料箱压力传感器(压力传感器)291和滤罐温度传感器232。 诸如压力、 温度、 空燃比和成分传感器等其他传感器可以联接到车辆系统206中的各个位置。 作为另一个示 例， 致动器可以包括进气节气门262、。

49、 燃料泵221、 燃料箱隔离阀253、 滤罐冲洗阀261和滤罐 通风阀297。 控制系统214可以包括控制器212。 控制器可以从各种传感器接收输入数据， 处 理输入数据， 并响应于处理后的输入数据基于与一个或多个程序相对应的指令或编程在指 令中的代码来触发致动器。 在一个示例中， 在AIS HC捕集器224诊断期间， 控制器212可以向 燃料泵221发送信号以操作泵221以在燃料箱220中产生燃料蒸气。 然后， 控制器可以将FTIV 252致动到打开位置以将燃料蒸气引导到AIS HC捕集器224。 控制器可以使发动机210经由 电动马达(诸如图1的马达120)旋转以冲洗AIS HC捕集器22。

50、4并且经由氧传感器237监测排 气空燃比的变化。 0048 在一些示例中， 控制器可以被置于降低功率模式或睡眠模式， 其中控制器仅维持 基本功能， 并且以比对应的唤醒模式更低的电池消耗进行操作。 例如， 控制器可以在车辆关 闭事件之后被置于睡眠模式， 以便在车辆关闭事件之后的持续时间执行诊断程序。 控制器 可以具有唤醒输入， 其允许控制器基于从一个或多个传感器接收的输入返回到唤醒模式。 例如， 车门的打开可以触发返回到唤醒模式。 例如， 唤醒功能可以使得电路能够唤醒控制器 以便适时地进行AIS HC捕集器224的诊断。 0049 用于AIS HC捕集器224的诊断程序可以在被配置为自主车辆的车。