专利名称：用于燃料蒸气控制系统的方法
技术领域：
本发明涉及用于燃料蒸气控制系统的方法。
背景技术：
多个政府机构对内燃发动机执行严格的蒸发排放测试标准以减少燃料蒸气从车 辆的燃料输送系统释放至周围环境中。一些燃料蒸气控制系统可包括配置用于在车辆内加注燃料事件期间捕捉燃料蒸 气的蒸发滤罐。美国专利2006/0053868提供了 一种燃料蒸气控制系统，其配置用于旋转车 辆内燃发动机以降低歧管空气压力(MAP)并且在进气歧管内产生真空。在MAP已经降低之 后允许燃料蒸气排放控制系统和进气歧管之间流体连通。随后，一旦燃料蒸气控制系统内 的压力已经降低便执行诊断测试以确定燃料蒸气控制系统的完整性。然而，申请人已经认识到上述燃料蒸气控制系统带来的一些问题。例如，旋转发动 机以执行诊断测试会降低车辆的工作效率以及在多种发动机部件之间(例如用于旋转发 动机的电动马达以及汽缸气门)导致不必要的磨损。而且，上述诊断测试确定整个燃料蒸 气控制系统的完整性，而无法诊断单独的部件。
发明内容
根据本发明一方面，提供了用于运转包括在具有发动机的车辆内的燃料蒸气控制 系统的方法。该方法包括在燃料箱(其与蒸发滤罐区域隔离)内存储正压力或负压力，传 送至少一部分存储的压力至滤罐区域并且基于滤罐区域(其与燃料箱隔离)内的所传送压 力的响应指示蒸发滤罐区域的劣化。这样，即使在在关闭发动机运转期间也能够利用可在系统部分内被动产生的压力 以检验系统其它部分的完整性。此外，能够检验系统不同部分的完整性。因此，其能够更充 分地测试系统，以及增加蒸发滤罐测试事件的次数。在用于插电式混合动力车辆时该方法 特别有益，因为内燃发动机可能不会长时间运转。然而，应了解前述方法可应用至利用内燃 发动机的其它类型的车辆。根据本发明另一方面，提供一种用于运转包括在具有发动机的车辆内的燃料蒸气 控制系统的方法。该方法包括将燃料箱与大气和外部部件流体隔离；如果燃料箱压力和 大气压力之间的压力差大于第一阈值，则在蒸发滤罐区域和燃料箱之间提供流体连通；在 提供流体连通之后将蒸发滤罐与大气和外部部件流体隔离；及如果隔离的蒸发滤罐区域内 的压力的时间变率超过第二阈值，则执行蒸发滤罐缺省模式。根据本发明的一个实施例，响应蒸发滤罐区域内的压力达到阈值执行蒸发滤罐的 液体隔离。根据本发明的一个实施例，还包括后续当燃料箱压力和大气压力之间的压力差不 大于第三阈值时流体隔离燃料箱，如果隔离的燃料箱内的压力时间变率超过第四阈值，执 行燃料箱缺省模式。
根据本发明的一个实施例，执行蒸发滤罐缺省模式包括激活故障指示器和执行减 轻措施中至少一个。根据本发 明的一个实施例，压力差包括正压和负压二者的绝对值。根据本发明又一方面，提供一种用于包括内燃发动机的车辆的燃料蒸气控制系 统。该系统包括电连接至控制器的大气压力传感器；包括电连接至控制器的燃料箱压力 传感器的燃料箱；流体连接至燃料箱、内燃发动机和周围大气的的蒸发滤罐；连接在蒸发 滤罐区域内并且电连接至控制器的压力传感器；包括该控制器的控制系统，控制器包括经 由处理器可执行的代码将燃料箱与周围大气和外部部件流体隔离；在燃料箱被流体隔离 之后，当燃料箱和大气之间的压力差超过第一阈值时，在燃料箱和蒸发滤罐区域之间提供 流体连通；在燃料箱和蒸发滤罐之间提供流体连通之后，将蒸发滤罐区域与周围大气和外 部部件流体隔离；及当压力的时间变率超过第二阈值和/或蒸发滤罐区域内的压力差超过 第三阈值时，执行缺省模式。根据本发明的一个实施例，在蒸发滤罐压力达到第四阈值之后，流体隔离蒸发滤 罐区域。根据本发明的一个实施例，还包括能量转换装置，其中在燃料箱被流体隔离并且 在燃料箱与蒸发过滤区域之间提供流体连通时，内燃发动机维持在关闭模式并且动力被提 供至能量转换装置。根据本发明的一个实施例，还包括流体连接至燃料箱和蒸发滤罐的燃料箱隔离 阀，其中流体隔离燃料箱包括关闭燃料箱隔离阀。根据本发明的一个实施例，还包括流体连接至蒸发滤罐和大气的滤罐通风阀以及 流体连接至蒸发滤罐和发动机的滤罐抽取阀，其中允许燃料箱和蒸发滤罐之间的流体连通 包括打开燃料箱隔离阀并且流体隔离蒸发滤罐包括关闭滤罐通风阀和滤罐抽取阀。应理解上面的概述提供用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选 择的概念。不意味着确认所保护的本发明主题的关键的或实质的特征，本实用新型的范围 将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何 部分中所述的任何缺点的实施方式。
图1显示了车辆的示意性描述。图2说明了可包括在图1中所示车辆内的内燃发动机的示意性描述。图3显示了可包括在图1中所示车辆内的燃料蒸气控制系统的示意性描述。图4说明了可在车辆内执行用于确定蒸发滤罐的完整性能诊断方法。
具体实施例方式图1说明了带有混合动力驱动系统的车辆的示意性描述，图2说明了可包括于该 混合动力驱动系统内的内燃发动机的示意性描述。图3说明了可包括在图1中所示车辆内 的燃料蒸气控制系统的示意性描述，并且图4显示了用于运转燃料蒸气控制系统的方法。 在一个示例中，提供了一种用于运转包括在具有内燃发动机的车辆内的燃料蒸气控制系统 的方法。该方法包括在隔离的燃料箱内存储正压力或负压力，传送至少一部分正压力或负压力至蒸发滤罐区域，并且基于蒸发滤罐区域的压力响应确定蒸发滤罐的劣化，其中蒸发 滤罐与燃料箱隔离。这样，能够在内燃发动机未处于运转时被动地测试燃料蒸气控制系统，增加能够 执行燃料蒸气控制系统的持续时间，允许车辆确定燃料蒸气控制系统何时劣化并且采取减 轻措施。此外，相较于利用机械部件以降低蒸气控制系统内的压力以对燃料蒸气控制系统 执行诊断测试，可减少车辆的成本和复杂性，从而增加了车辆的效率以及稳定性，同时减小 了车辆的成本。参考图1，附图示意性地描述了带有混合动力驱动系统2的车辆1。混合动力驱动 系统2包括连接至变速器3的内燃发动机10(其将特别参考图2进一步说明)。变速器3 可为手动变速器、自动变速器或它们的组合。此外，可包括多种其它部件，例如变矩器，和/ 或例如主减速器单元等其它齿轮等。变速器3显示为连接至驱动轮4，其相应地与路面5接 触。应了解在其它示例中变速器可连接至多个驱动轮。在这个示例实施例中，混合动力驱动系统2也包括能量转换装置6，其可包括马 达、发电机等或它们的组合。能量转换装置6进一步显示为连接至能量存储装置7，其可 包括电池、电容器、飞轮、压力容器等。可运转能量转换装置以从车辆运转和/或发动机吸 收能量并且将吸收的能量转换为适合由能量存储装置存储的能量形式(即提供发电机运 转)。也可运转能量转换装置以向驱动轮4和/或发动机10供应输出(功率、功、扭矩、速 度等)(即提供马达运转)。另外地，能量存储装置7可连接至外部能量存储装置8允许在车辆未运转时为能 量存储装置充电。例如，用户可为车辆插电以便为能量存储装置提供能量。合适的外部能 量源包括120V A/C 60Hz墙壁插座、220V A/C 60Hz插座、可移动电池等。也能够运转能 量转换装置以向驱动轮4和发动机10供应输出(功率、功、扭矩、速度等)(即提供马达运 转)。应了解在一些实施例中，能量转换装置可包括仅马达、仅发电机、或马达和发电机二 者、以及用于在能量存储装置和车辆驱动轮和/或发动机之间提供合适的能量转换的多种 其它部件。发动机10、能量转换装置6、变速器3和驱动轮4之间的描述的连接指示了将机械 能从一个部件传送至其它部件，因而能量转换装置和能量存储装置之间的连接可指示传送 多种能量形式，例如电能、机械能等。例如，可经由变速器3将扭矩从发动机10传送以驱动 车辆的驱动轮4。如上所述，能量存储装置7可配置用于以发电机模式和/或马达模式运 转。在发电机模式下，混合动力驱动系统2吸收一些或全部来自发动机10和/或变速器3 的输出，其降低了输送至驱动轮4的驱动输出量，或至驱动轮的制动扭矩的大小。可采用例 如这种运转以通过再生制动实现效率收益，改善发动机效率等。此外，由能量转换装置接收 的输出可用于为能量存储装置7充电。 在马达模式下，能量转换装置6可例如通过使用存储在能量存储装置(例如电池) 中的电能将机械输出供应至发动机10和/或变速器3。这样，可经由能量转换装置将动力 提供至车辆。在一些示例中，在内燃发动机未处于运转(例如执行燃烧循环)时，可执行马 达模式。另外，在一些示例中，在车辆的速度低于阈值速度和/或低于阈值扭矩或扭矩请求 时，可执行马达模式。因此，发动机10不会运转延长的时间段。额外地或可替代地，在交通 灯处停车时的制动期间可采用马达模式。
也可采用辅助或轻度混合动力模式，其中发动机为主要扭矩源，混合动力驱动系 统作用以例如在急踩加速踏板或其它状态期间选择性地输送附加的扭矩。更进一步地，也 可使用起动机/发电机和/或智能交流发电机系统。可通过车辆控制器控制参考图1在上 面描述的多种部件，参考图2将在下面描述。 在一些实施例中，控制器可配置用于控制参考图2描述的多种系统的运转。例如， 能量存储装置可配置有与控制器12通讯的传感器，从而使得能够确定由能量存储装置存 储的能量的数量或荷电状态。在其它示例中，控制器12或其它控制器能够用于改变能量转 换装置和/或变速器的状况。此外，如本文所述，在一些实施例中，控制器12可配置用于使 得燃烧室30在多种燃烧模式下运转。与其它参数(例如气门正时、气门运转、气门不活动 等)一起，可改变燃料喷射正时以提供不同的燃烧模式现参考图2，图2为显示多缸发动机10的一个汽缸的示意图，其中发动机可包括在 如图2中所示的机动车辆的驱动系统中。发动机10可至少部分由包括控制器12的控制系 统150和由车辆操作者132经过输入装置130的输入控制。在这个例子中，输入装置130 包括加速踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧 室(例如汽缸)30可包括带有位于其内的活塞36的燃烧室壁32。活塞36可连接至曲轴 40以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传动系统连接至车 辆的至少一个驱动轮。而且，起动马达可经由飞轮连接至曲轴40以开始发动机10的起动 运转。燃烧室30可经由进气道42从进气歧管44接收进气并且可经由排气道48排出燃 烧气体。包括设置于其内的抽取阀318的抽取管道316可连接至进气歧管。抽取管道可包 括于参考图3更详细地讨论的燃料蒸气控制系统内。进气歧管44和排气道48可经由各自 的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括 两个或更多的进气门和/或两个或更多的排气门。在这个示例中，可经由各自的凸轮驱动系统51和53通过凸轮驱动控制进气门52 和排气门54。凸轮驱动系统51和53均可包括一个或更多的凸轮并且可利用可由控制器 12运转以改变气门运转的一个或多个凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门 正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统。在这个示例中利用了 VCT。然而，在其它示例 中，可使用可替代气门驱动系统，例如可利用电动气门驱动(EVA)。进气门52和排气门54 的位置可分别由位置传感器55和57确定。燃料喷射器66显示为将燃料以称为燃料直接喷射的方式提供至燃烧室内的配置 设置于燃烧室30内。燃料喷射器66可与经由电子驱动器68从控制器12接收的FPW信号 的脉冲宽度成比例地喷射燃料。可经由在图3中示意性说明的包括燃料箱302和燃料泵 304的燃料输送系统将燃料输送至燃料喷射器66。应了解额外的部件可包括于燃料输送系 统内，例如连接至燃料喷射器的燃料轨道、高压燃料泵、燃料过滤器等。在一些实施例中，燃 烧室30可替代地或附加地包括设置在进气道44内的燃料喷射器用于将燃料以称为进气道 喷射的方式提供至燃烧室30的进气道上游。进气道42可包括具有节流板64的节气门62。在这个具体例子中，控制器12经由 提供至包括有节气门62的电动马达或电动驱动器的信号改变节流板64的位置(一种通常 称之为电子节气门控制(ETC)的配置)。以这种方法，可运转节气门62以改变提供至其他发动机汽缸中的燃烧室30内的进气。通过节气门位置信号TP可将节流板64的位置提供 至控制器12。进气道42可包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122用于 提供各自的MAF和MAP信号至控制器12。
在选定运转模式下，点火系统88可响应来自控制器12的火花提前信号SA经由火 花塞92将点火火花提供至燃烧室30。尽管显示了火花点火部件，在一些实施例中，无论有 无点火火花，燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可以压缩点火模式运转。排气传感器126显示为连接至排放控制装置70上游的排气道48。传感器126可 为用于提供排气空燃比指示的任何适合的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域 排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO (排气氧传感器)、HEG0 (加热型EGO)、氮氧化物、碳氢 化合物或一氧化碳传感器。排放控制装置70显示为沿排气传感器126下游的排气道48设 置。装置70可为三元催化剂(TWC)、Ν0χ捕集器、多种其他排放控制装置或其组合。在一些 实施例中，在发动机10运转期间，可通过以特定的空燃比操作发动机的至少一个汽缸周期 性地重设排放控制装置70。图2中控制器(或控制系统)12显示为微型计算机，包括微处理器单元102、输入 /输出端口 104、用于可执行的程序和检定值的电子存储介质(在本具体例子中显示为只读 存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。控制器12可从连接 至发动机10的传感器接收多种信号，除了之前论述的那些信号，还包括来自质量空气流 量传感器120的引入质量空气流量(MAF)测量值、来自连接至冷却套筒114的温度传感器 112的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接至曲轴40霍尔效应传感器118(或其他类型)的 脉冲点火感测信号(PIP)、来自节气门位置传感器120的节气门位置TP和来自传感器122 的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可由控制器12从脉冲点火感测PIP信号生 成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管内的真空或压力指示。 注意的是可使用上述传感器的多种组合，例如不具有MAP传感器的MAF传感器，反之亦然。 在化学计量运转期间，MAP传感器可给出发动机扭矩的指示。此外，该传感器与检测到的发 动机转速一起可提供进入汽缸内的充气(包括空气)的估算。在一个例子中，也可用作为 发动机转速传感器的传感器118可在曲轴每转产生预定数目的等距脉冲。控制器12也可 连接至在图3中更详细描述的多个压力传感器。如上如述，图2仅显示了多个汽缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸可类似地包 括其自有组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。图3说明了燃料蒸气控制系统300。燃料蒸气控制系统300可包括配置用于存储 多种类型的燃料(例如柴油、汽油、乙醇混合物、生物燃料等)的燃料箱302。燃料箱可包括 燃料泵(例如提升泵)304，其在一些示例中可为电动驱动。如上所述，燃料泵可液体地连接 至燃料喷射器66。而且，在其它示例中，燃料输送系统可进一步包括机械驱动的高压泵、燃 料过滤器、无回油燃料回路等中一个或多个。返回图3，蒸发管道306可将燃料箱302流体连接至蒸发滤罐308。燃料箱隔离阀 310可位于蒸发管道306内。蒸发滤罐可包括活性碳，其可在多种工况期间(例如在加注燃 料箱期间)隔离来自燃料箱的至少一部分蒸发排放。滤罐可进一步包括可替代材料，例如 沸石。包括设置于其内的通风阀314的大气管道312可连接至蒸发滤罐308和周围大气。蒸发滤罐308也可经由抽取管道316流体连接至包括在发动机10内的进气歧管44(如图2中说明)内。然而，在其它示例中，抽取管道可连接在发动机内其它合适的位置。 抽取阀门318可位于抽取管道316内。在一些示例中，前述阀门(310、314和318)可为真空运转的电磁阀。然而，在其它 示例中，可使用其它合适的阀门。阀门可连接至控制器12 (图2所示)，其可配置用于调节 阀门。此外，阀门(310、314和318)可包括在控制系统150内。然而，在其它示例中，可使用 其它的控制器来调节阀门。而且，在一些示例中，阀门可配置用于运转在至少两个位置，打 开位置和关闭位置。然而，在其它示例中，阀门可运转于相应于管道的多个不同阻流角度的 多个位置。应了解，打开阀门可包括流体能够通过的阀门。因此，打开阀门可包括部分阻止 气流穿过管道的 阀门或未实质上阻塞的管道。蒸发滤罐区域320可包括环绕蒸发滤罐308 的液体隔离区域以及蒸发滤罐自身。蒸发滤罐区域可包括蒸发滤罐以及阀门(310、314和 318)和蒸发滤罐之间的管道部分。多个压力传感器可包括在燃料蒸气控制系统300，例如连接至燃料箱的燃料箱压 力传感器322、连接至蒸发管道306的压力传感器324和连接至大气管道312的大气压力传 感器326。压力传感器可为电容性压力传感器或其它合适的类型的压力传感器。燃料箱压 力传感器可配置用于测量燃料箱内的压力。同样，压力传感器324可配置用于测量蒸发滤 罐区域320内的压力并且大气压力传感器可配置用于测量大气压力。上述压力传感器可电 连接至控制器12，如图2所示。燃料蒸气控制系统可以多种模式运转，经由图2所示的控制器12执行。然而，在 其它示例中，可利用其它合适的控制器执行燃料蒸气控制系统的模式。这些模式可包括蒸 气隔离模式、抽取模式和被动诊断模式。在蒸气隔离模式，可将燃料蒸气从燃料箱引导进蒸发滤罐内。在燃料箱加注燃料 以及其它工况时，可执行蒸气隔离模式。因此，在一些示例中，在蒸气隔离模式，可配置燃料 蒸气控制系统300以使得通风阀314和燃料箱隔离阀310打开并且抽取阀318关闭。这样， 可将来自燃料箱的燃料蒸气引导至蒸发滤罐并且隔离。在抽取模式，可将来自蒸发滤罐的燃料蒸气引导至发动机(即进气歧管)。在发动 机处于运转并且在至少一个汽缸内执行燃烧时可执行抽取模式。在一些示例中，可配置燃 料蒸气控制系统300使得在抽取模式期间燃料箱隔离阀关闭并且抽取阀和通风阀打开。这 样，燃料蒸气被吸入(或推进)进气歧管内，减少存储在蒸发滤罐内的燃料蒸气量。应了解 在内燃发动机运转期间可间歇地执行抽取模式。被动诊断模式可包括这样的模式，在该模式下经由日间温度波动在燃料箱内产生 正压或负压以测试蒸发滤罐308的完整性。如下文所述，例如当发动机关闭时，例如当发动 机未旋转和未燃烧时，可通过执行诊断方法400来执行被动诊断模式。图4显示了诊断方法400，其可执行用于确定蒸发滤罐或燃料蒸气系统是否已经 劣化(例如是否出现泄漏)。在一些示例中，可通过上述系统和部件执行方法400。然而， 在其它示例中，可经由其它合适的系统和部件来执行方法400。在内燃发动机处于运转或未 处于运转时，可执行方法400。这样，在内燃发动机处于关闭时的车辆运转周期期间可对燃 料蒸气控制系统执行诊断测试。因此，可在利用多种动力功率源的车辆内增加诊断测试的 次数。在402处，其确定内燃发动机是否处于运转。内燃发动机的运转可包括运转发动机内的多种部件以执行燃烧循环。应了解在其它示例中，402处的行为可不包括在方法400 内。如果内燃发动机处于运转(402处为是)，则方法前进至404处，在该处执行可运转的蒸 发排放测试。可运转的蒸发排放测试可包括这样的测试，其中经由内燃发动机的运转将蒸 发滤罐内的压力抽低。然而，应了解在其它示例中可利用可替代的合适测试。因此，如果需 要，在发动机运转期间可例如通过将发动机产生的歧管真空施加至燃料箱来执行燃料系统 的诊断测试并且随后隔离一个或多个部件并且随后监测压力。在404之后方法结束。 然而，如果内燃发动机未处于运转(在402处为否)，则方法前进至406处。在一 些示例中，当执行关闭模式(关闭模式包括内燃发动机内未执行燃烧循环的时间段以及旋 转能量未经由内燃发动机提供至曲轴的时间段)可替代地如果发动机处于休止时，发动机 未处于运转。在一些示例中，可维持关闭模式直至422处。额外地，在一些示例中，能量置 换装置可提供动力至车辆至少直至422处。在406处，其确定燃料箱是否与周围大气和外 部部件(例如蒸发滤罐、燃料蒸气控制系统内的其它部件、发动机等)隔离。流体隔离可包 括这样的运转状态，其中燃料箱和其它部件以及周围大气之间的流体连通基本上被抑制， 可经由控制系统产生该状态。例如，当燃料蒸气控制系统包括燃料箱隔离阀时，该燃料箱隔 离阀可关闭以将燃料箱与周围大气和外部部件流体地隔离。然而，应了解燃料蒸气控制系 统可具有替代配置，其中可关闭额外的或可替代的阀门以流体地隔离燃料箱。如果燃料箱未流体隔离(在406处为否)，该方法前进至408处，在该处燃料箱与 周围大气和外部部件流体隔离。在一些示例中，流体隔离燃料箱可包括关闭燃料箱隔离阀， 如图3所示。日间温度波动可随后在燃料箱内产生正压力或负压力。因此，在一些示例中， 方法可包括在409处通过外部温度波动被动地将能量传递至燃料箱或从燃料箱去除能量。 例如，可改变燃料箱内的压力而不需要施加由车辆的其它部件(例如发动机、真空泵等)产 生的压力或真空，增加了诊断方法的效率。另一方面，如果燃料箱被流体隔离(在406处为 是)，则方法前进至409处。在410处，可确定大气压力。接下来，在412处，确定燃料箱压力。随后方法前进 至414处，在该处其确定燃料箱和大气压力之间的压力差是否超过阈值。应了解压力差可 包括正压力以及负压力。因此，在一些示例中，可确定压力差绝对值。当确定阈值时可考虑 多种参数，例如阀门公差、压力传感器精确性、发动机温度和/或环境温度。如果压力差没有超过阈值(在414处为否)，方法前进至415，在该处其基于燃料 箱的压力响应确定燃料箱是否已经劣化。劣化的燃料箱可包括会由于燃料箱壳体的腐蚀、 恶化等而遭受泄漏的蒸发滤罐、连接至燃料箱的阀门和/或将燃料箱连接至阀门的管道部 分。因此，劣化的燃料箱内的压力会向大气压力衰减。而且，监测的燃料箱压力响应可包括 燃料箱内的压力变化的时间变率、经过一段时间确定的燃料箱内的压力差、和/或压力响 应曲线(例如在后续的时间段得到的多个压力测量值)。在一些示例中，可通过比较燃料箱 的压力响应与预先确定的参照压力响应确定蒸发滤罐的劣化。可基于尚未劣化的燃料箱的 压力响应计算参照压力响应。利用下面的参数阀门公差、大气压力、环境温度、燃料成分和 /或发动机温度可确定参照压力响应。具体地，在一个示例中，如果压力响应曲线从参照压力响应曲线偏离阈值，则可确 定燃料箱已经劣化。然而，在其它示例中，如果燃料箱内的压力的时间变率的绝对值超过阈 值，则确定燃料箱已经劣化。进一步地，在其它示例中，燃料箱内的压力差可与参照压力差相比较，如果压力差之间的差值超过阈值，其确定燃料箱已经劣化。如果确定燃料箱尚未劣化(在415处为否)，方法返回至开始。然而，如果确定燃 料箱已经劣化(在415处为是)，方法前进至416处，其中执行燃料箱缺省模式。燃料箱故 障模式可包括在416a激活仪表盘上的燃料箱故障指示器并且在416b处执行减轻措施(其 可包括在416c处)增加蒸气隔离事件的次数和持续时间。蒸气隔离事件可包括执行蒸气 隔离模 式的时间段。此外，在一些示例中，减轻措施也可包括减少内燃发动机的运转持续时 间或抑制内燃发动机的运转。在416之后，方法结束。另一方面，如果压力差超过阈值(在414处为是)，方法前进至417，在该处在燃料 箱和蒸发滤罐之间提供流体连通。这样，正压或负压可从燃料箱转移至蒸发滤罐。在一些 示例中，在燃料箱和蒸发滤罐之间提供流体连通可包括关闭滤罐事件阀、关闭滤罐抽取阀 并且打开燃料箱隔离阀。此外，在一些示例中，在燃料箱和蒸发滤罐之间提供流体连通，同 时将燃料箱和蒸发滤罐中一个或二者与大气和/或其它部件(例如发动机)隔离。然而， 应了解，在其它示例中，燃料蒸气控制系统可具有可替代配置。因此，可关闭可替代或额外 的阀门以在燃料箱和蒸发滤罐之间提供流体连通。在418处，可确定蒸发滤罐区域内的压力。蒸发滤罐区域可包括蒸发滤罐以及连 接至蒸发滤罐的多种阀门和蒸发滤罐之间的部分管道。然而，在其它示例中，可确定燃料箱 内的压力或燃料箱和/或蒸发滤罐内的压力的时间变率。接下来，在420处，其确定蒸发滤 罐区域内的压力已经达到阈值。可基于燃料箱内产生的正压或负压、阀门公差、环境温度、 发动机温度等确定阈值。应了解在其它实施例中，其确定燃料箱内的压力是否已经达到阈 值，蒸发滤罐区域或燃料箱内的压力的时间变率是否已经达到阈值、或蒸发滤罐内的压力 是否实质上等于燃料箱内的压力。如果压力未达到阈值，方法返回420。然而，如果压力已 经达到阈值，方法前进至422处，在该处蒸发滤罐与周围大气和外部部件(例如燃料箱和发 动机)流体隔离。在一些示例中，蒸发滤罐区域的隔离可包括关闭通风阀、燃料箱隔离阀和 抽取阀。然而，应了解在其它示例中，燃料蒸气控制系统可具有可替代配置。因此，可关闭 可替代的或额外的阀门以隔离蒸发滤罐区域。接下来，在424处，其基于蒸发滤罐区域的压力响应确定蒸发滤罐是否已经劣化。 如上所述，可以类似于确定燃料箱劣化的方式确定蒸发滤罐的劣化。例如，蒸发滤罐的压力 响应可与蒸发滤罐的参照压力相比较，基于未劣化的蒸发滤罐的压力响应计算参照压力响 应。此外，应了解取决于正压还是负压被转移至滤罐来应用不同的期望压力改变速度。例 如，正压衰减至大气压力比负压上升至大气压力更快。如果蒸发滤罐的压力响应偏离参照 压力响应阈值，蒸发滤罐劣化。如果确定蒸发滤罐未劣化(在424处为否)，方法结束。然而，如果确定蒸发滤罐 已经劣化(在424处为是)，方法前进至426处，在该处执行蒸发滤罐缺省模式。在一些示 例中，缺省模式可包括在426a处激活仪表盘上的蒸发滤罐故障指示器并且在426b处执行 减轻措施，其可包括在426c处增加滤罐抽取事件的频率，并且在416d处增加发动机运转的 持续时间和/或频率。这样，可减少蒸发排放。然而，应了解缺省模式中可包括额外的或可 替代的元素，例如其它减轻措施。在426之后，方法结束。上述系统和方法允许可使用在燃料箱内被动产生的压力(甚至在发动机关闭运 转以及车辆运转期间)检验蒸发滤罐的完整性。此外，能够检验燃料箱以及蒸发滤罐二者的完整性。因此，能够更充分地测试系统，以及增加蒸发滤罐测试事件的次数。因此，可快 速地诊断燃料蒸气控制系统内的多种部件的劣化并且后续减轻该劣化，减少车辆排放。注意的是本发明包括的示例控制和估值程序可与多种发动机和/或车辆系统配 置一同使用。本发明描述的具体例程可代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、 多任 务、多线程等)中的一个或多个。同样，可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的 各种行为或功能，或在一些情况下有所省略。同样地，处理的顺序也并非实现此处所描述的 实施例的特征和优点所必需的，而只是为了说明和描述的方便。可根据使用的具体策略，可 重复执行一个或多个说明的步骤或功能。此外，所述的步骤用图形表示了编程入发动机控 制系统中的计算机可读存储介质的代码。应了解，此处公开的配置与例程实际上为示例性，且这些具体实施例不应认定为 是限制性，因为可能存在多种变形。例如，上述技术可应用于V-6、1-4、I-6、V-12、对置4缸、 和其他发动机类型。本发明的主题包括多种系统与配置以及其它特征、功能和/或此处公 开的性质的所有新颖和非显而易见的组合与子组合。本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和次组 合。这些权利要求可引用“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该理解 为包括一个或多个这种元素的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元素。所公开的特 征、功能、元件和/或特性的其他组合和次组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或 关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更 宽、更窄、相同或不相同，也被认为包括在本发明主题内。
权利要求
1.一种用于运转具有发动机的车辆内所包括的燃料蒸气控制系统的方法，包含在与蒸发滤罐区域隔离的燃料箱内存储正压或负压；将至少一部分存储的压力转移至所述滤罐区域；及基于在所述滤罐区域内所述转移的压力的响应指示所述蒸发滤罐区域的劣化同时将 所述滤罐区域与所述燃料箱隔离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，转移至少一部分所述正压或所述负压至所 述蒸发滤罐包括在所述燃料箱和所述蒸发滤罐之间提供流体连通。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，响应所述燃料箱内或蒸发滤罐区域内的压 力的时间变率达到阈值提供流体连通。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含，在隔离燃料箱内存储正压或负压之 前，经由环境温度波动在所述燃料箱内产生正压或负压。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述车辆运转在经由能量转换装置提供 动力至所述车辆的模式时，执行存储正压或负压并且转移至少一部分所述存储的压力。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含在确定所述蒸发滤罐的劣化之后，响 应所述劣化确定执行缺省行为，所述缺省行为包括激活仪表盘上的故障指示器和执行减轻 措施中至少一个。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述减轻措施包括增加滤罐抽取事件的频 率和/或增加发动机运转的频率和/或持续时间。
8.一种用于运转具有发动机的车辆内所包括的燃料蒸气控制系统的方法，所述方法包含将燃料箱与大气和外部部件流体隔离；如果燃料箱压力和大气压力之间的压力差大于第一阈值，则在蒸发滤罐区域和所述燃 料箱之间提供流体连通；在提供所述流体连通之后将所述蒸发滤罐与所述大气和外部部件流体隔离；及如果所述隔离的蒸发滤罐区域内的压力的时间变率超过第二阈值，则执行蒸发滤罐缺 省模式。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包含在流体隔离所述燃料箱并且在所述 蒸发滤罐区域和所述燃料箱之间提供流体连通的同时，维持所述内燃发动机处于关闭模式 并且经由能量转换装置提供动力至所述车辆。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，经由外部温度波动产生所述燃料箱和所述 大气压力之间的所述压力差。
全文摘要
本发明提供一种用于运转具有内燃发动机的车辆内所包括的燃料蒸气控制系统的方法。该方法可包括在隔离的燃料箱内存储正压或负压，将至少一部分正压或负压转移至蒸发滤罐区域，及基于蒸发滤罐区域的压力响应确定蒸发滤罐区域的劣化同时将蒸发滤罐区域与燃料箱隔离。这样，能够利用在系统一个部分内被动产生的压力(甚至在关闭发动机运转期间)以检验系统其它部分的完整性。
文档编号F02M25/08GK102032075SQ20101029943
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年10月6日
发明者C·克拉格, E·A·马谢, M·皮特斯, R·R·严茨 申请人:福特环球技术公司