烃排放控制系统的制作方法

背景技术：

本发明整体涉及车辆领域，并且更具体地，涉及蒸发排放系统内的烃管理。

在传统的汽油动力发动机中，燃料箱蒸气(通常包含更低分子量的烃)被排出到含有高表面积碳颗粒的罐，用于暂时吸附燃料箱蒸气排放物。随后，在发动机运行期间，环境空气被抽吸通过碳颗粒床，以从碳颗粒的表面吹扫所吸附的燃料蒸气，并将除去的燃料蒸气带入车辆发动机的进气系统中。然而，一些烃可能不会被罐的碳颗粒吸附，并且可能经由罐新鲜空气排出管线逸出到周围环境中。

技术实现要素：

根据本公开的实施方案提供了许多优点。例如，根据本公开的实施方案使得能够……

在一个方面，用于监测和控制车辆的蒸发排放物的系统包括：第一燃料蒸气吸附罐；第二燃料蒸气吸附罐；从燃料供应源到第一燃料蒸气吸附罐的第一通道；从第一燃料蒸气吸附罐到第二燃料蒸气吸附罐的第二通道，该第二通道包括能够选择性地从第一位置致动到第二位置的第一阀门；来自第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐的用于排出第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐的第三通道；将第二燃料蒸气吸附罐连接到第三通道的第四通道；以及电连接到第一阀门的控制器。当不满足第一条件时，燃料蒸气被引导到第一燃料蒸气吸附罐，并且当满足第一条件时，燃料蒸气被引导到第二燃料蒸气吸附罐。

在一些方面，第一条件为昼夜保温时间大于三天。

在一些方面，当满足第一条件时，控制器将第一阀门从第一位置致动到第二位置，并且当不满足第一条件时，控制器将第一阀门从第二位置致动到第一位置。

在一些方面，第一阀门的第一位置阻止燃料蒸气进入第二燃料蒸气吸附罐，并且第一阀门的第二位置允许燃料蒸气进入第二燃料蒸气吸附罐。

在一些方面，该系统还包括流体地联接到第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐并电联接到控制器的蒸发泄漏检查泵，该蒸发泄漏检查泵被配置为在第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐中的每一者中产生真空条件，使得控制器可以确定系统内是否存在泄漏。

在一些方面，该系统还包括流体地联接到第二燃料蒸气吸附罐并电连接到控制器的第二阀门，该第二阀门允许在第一位置中通过第四通道的流动并且能够由控制器选择性地致动到第二位置，以限制通过第四通道的流动，使得控制器可以确定系统内是否存在泄漏。

在一些方面，第一阀门为双向阀门、切换阀门或自锁阀门。

在另一方面，机动车辆包括发动机、联接到发动机使得流体在燃料供应源到发动机之间行进的燃料供应源、以及蒸发排放控制系统。该蒸发排放控制系统包括：第一燃料蒸气吸附罐；第二燃料蒸气吸附罐；从燃料供应源到第一燃料蒸气吸附罐的第一通道；从第一燃料蒸气吸附罐到第二燃料蒸气吸附罐的第二通道，该第二通道包括能够选择性地从第一位置致动到第二位置的第一阀门；来自第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐的用于排出第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐的第三通道；将第二燃料蒸气吸附罐连接到第三通道的第四通道；以及电连接到第一阀门的控制器。当不满足第一条件时，燃料蒸气被引导到第一燃料蒸气吸附罐，并且当满足第一条件时，燃料蒸气被引导到第二燃料蒸气吸附罐。

在一些方面，第一条件为昼夜保温时间大于三天。

在一些方面，当满足第一条件时，控制器将第一阀门从第一位置致动到第二位置，并且当不满足第一条件时，控制器将第一阀门从第二位置致动到第一位置。

在一些方面，第一阀门的第一位置阻止燃料蒸气进入第二燃料蒸气吸附罐，并且第一阀门的第二位置允许燃料蒸气进入第二燃料蒸气吸附罐。

在一些方面，该蒸发排放控制系统还包括流体地联接到第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐并电联接到控制器的蒸发泄漏检查泵，该蒸发泄漏检查泵被配置为在第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐中的每一者中产生真空条件，使得控制器可以确定系统内是否存在泄漏。

在一些方面，该蒸发排放控制系统还包括流体地联接到第二燃料蒸气吸附罐并电连接到控制器的第二阀门，该第二阀门允许在第一位置中通过第四通道的流动并且能够由控制器选择性地致动到第二位置，以限制通过第四通道的流动，使得控制器可以确定系统内是否存在泄漏。

在一些方面，第一阀门为双向阀门、切换阀门或自锁阀门，并且第二阀门为罐排出螺线管。

在又一方面，用于控制车辆的蒸发排放控制系统的方法包括以下步骤：提供蒸发排放控制系统，该蒸发排放控制系统包括第一燃料蒸气吸附罐、第二燃料蒸气吸附罐、流体地联接到第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐并能够选择性地从第一位置致动到第二位置的第一阀门、流体地联接第二燃料蒸气吸附罐的螺线管、以及电连接到阀门和螺线管的控制器，该控制器确定是否满足第一条件，当满足第一条件时将阀门致动到第一位置，当不满足第一条件时将阀门致动到第二位置，并且确定第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐两者的吹扫水平，如果吹扫水平等于或低于预定水平，则将阀门致动到第一位置。

在一些方面，该蒸发排放控制系统还包括流体地联接到第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐并电连接到控制器的蒸发泄漏检查泵，并且该方法还包括用蒸发泄漏检查泵在第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐中产生真空条件，并且确定蒸发排放控制系统内是否存在泄漏。

附图说明

将结合以下附图来描述本公开，其中相似的数字表示相似的元件。

图1为根据一个实施方案的具有烃排放控制系统的车辆的示意图。

图2为根据一个实施方案的烃排放控制系统的示意性横截面图。

图3为根据一个实施方案的控制烃排放控制系统的方法的流程图。

结合附图，根据以下描述和所附权利要求，本公开的上述特征和其它特征将变得更加完全地显而易见。理解这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施方案且不应被认为是对其范围的限制，将通过使用附图以附加的特异性和细节来描述本公开。在附图中或本文其它地方公开的任何尺寸仅出于示例性的目的。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施方案。然而，应该理解，所公开的实施方案仅仅为示例，并且其它实施方案可以采用各种形式和替代形式。附图未必按比例绘制；一些特征可能会被放大或被最小化，以显示特定部件的细节。因此，本文所公开的特定结构和功能细节不应被解释为是限制性的，而是作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性依据。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施方案。所示特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施方案。然而，对于特定应用或具体实施，可能期望与本公开的教导内容一致的特征的各种组合和修改。

某些术语可仅出于参考目的而在以下描述中使用，因此并非旨在进行限制。例如，术语诸如“上方”和“下方”是指在附图中参考的方向。术语诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“正后”和“侧”描述了部件或元件的部分在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，通过参考描述所讨论的部件或元件的文本和相关附图来清楚说明该参考系。此外，术语诸如“第一”、“第二”、“第三”等可用于描述单独的部件。此类术语可包括上文具体提到的词语、其衍生词以及类似含义的词语。

多年来，燃料蒸发排放控制系统一直在汽油发动机驱动的汽车上使用。燃料通常由烃类混合物组成。在日间加热期间，燃料温度升高。被加热的汽油的蒸气压增加，燃料蒸气将从燃料箱中的任何开口流出。通常，为了最小化或防止蒸气损失到大气中，将燃料箱通过导管排出到含有合适的燃料吸附材料的罐。车辆燃料箱和燃料管线中的燃料随时间推移发生蒸发，具体地，燃料蒸发可归因于由日常加热和冷却(称为昼夜循环)产生的温度循环。

然而，一些烃可能不会被罐中的吸附材料捕集，并且可能穿过连接到罐的新鲜空气管线。具体地，对于三天的昼夜排放测试，可使用如下所述的将燃料蒸气选择性引导到多个罐来控制和减少烃排放。

在一些实施方案中，如本文所述，由切换阀门控制燃料蒸气到第二罐的流动，以减少可能由超过三天的昼夜周期的温度循环产生的烃排放。本文讨论的实施方案使用单个罐排出螺线管以及车辆处理系统来监测烃排放和系统顺应性。

如图1中所示，车辆10通常包括底盘12、主体14、前轮16和后轮18。主体14布置在底盘12上并且基本上包围车辆10的部件。主体14和底盘12可共同形成框架。轮子16-18各自在主体14的相应拐角附近可旋转地联接到底盘12。在所示的实施方案中，车辆10被描绘为乘用车，但应当理解，也可以使用包括摩托车、卡车、运动型多功能车(suv)、休闲车(rv)、船舶、飞机等在内的任何其它车辆。

如所示，车辆10通常包括发动机20、燃料供应源22和蒸发排放控制系统100，在一些实施方案中，该蒸发排放控制系统包括第一燃料蒸气吸附罐、第二燃料蒸气吸附罐以及连接第一燃料蒸气吸附罐和第二燃料蒸气吸附罐的阀门，如本文更详细地讨论。车辆10还包括控制器30，该控制器经由有线或无线连接连接到发动机20、燃料供应源22和/或蒸发排放控制系统100的一个或多个部件。在一些实施方案中，控制器30是被配置为监测蒸发排放控制系统100的性能的车辆处理系统。

参考图1和图2，在一些实施方案中，发动机20是被配置为燃烧基于烃的燃料(诸如汽油)的内燃机。在一些实施方案中，燃料供应源22是被配置为储存基于烃的燃料并经由燃料管线34将其递送到发动机20的燃料箱。燃料供应排出管线32将燃料供应源22与蒸发排放控制系统100的第一蒸气罐24连接起来。当由于昼夜加热温度升高时，或者当给车辆补给燃料时，燃料蒸气从燃料供应源22经由排出管线32流动到第一燃料蒸气吸附罐24，在那里，第一燃料蒸气吸附罐24的吸附材料捕集燃料蒸气的许多烃。

然而，由于昼夜加热而产生的温度循环可能导致一些烃突破燃料蒸气吸附罐24并经由新鲜空气排出管线48流向环境大气中。为了捕集这些突破烃，系统100包括经由阀门25联接到第一燃料蒸气吸附罐24的第二燃料蒸气吸附罐26，以捕获突破烃以最小化或防止烃排放。

在一些实施方案中，第一燃料蒸气吸附罐24包括活性炭、洗涤器/烃吸附器(hca)/蜂窝体的多个室或者上述的组合，使得在所有室中存在低压降。在一些实施方案中，第二燃料蒸气吸附罐26为延长保温罐(esc)。在一些实施方案中，第二燃料蒸气吸附罐26包括活性炭、洗涤器/烃吸附器(hca)/蜂窝体的多个室，或者活性炭和洗涤器/hca/蜂窝体的组合，最终组件在所有室中产生低压降。

如图2中所示，在一个实施方案中，吹扫管线35将第一蒸气吸附罐24流体地连接到吹扫出口50。第一燃料蒸气管线42和第二燃料蒸气管线44经由阀门25将第一燃料蒸气吸附罐24流体地连接到第二燃料蒸气吸附罐26。第一排出管线45连接到阀门25并将第一蒸气吸附罐24和第二蒸气吸附罐26流体地连接到蒸发泄漏检查泵(elcp)52。在一些实施方案中，第二排出管线47经由第二阀门54将第二蒸气吸附罐26连接到第一排出管线45，同时绕过阀门25。在一些实施方案中，第二阀门54为罐排出螺线管(cvs)。环境新鲜空气经由新鲜空气排出管线48被抽吸到系统100中。在一些实施方案中，控制器(诸如控制器30)有线或无线地连接到elcp52和cvs54中的一者或两者。

在一些实施方案中，阀门25为双向阀门、切换阀门或自锁阀门。阀门25能够由例如但不限于控制器30选择性地从第一位置致动到第二位置，反之亦然。

在一些实施方案中，第一燃料蒸气吸附罐24为主罐，如果昼夜循环为三天保温或更短，则该主罐被直接排出到新鲜空气排出管线48。在第一位置，阀门25经由新鲜空气排出管线48向新鲜空气打开并且向第二燃料蒸气吸附罐26关闭，使得燃料蒸气不会进入第二燃料蒸气吸附罐26。

对于延长保温或昼夜周期(长于三天)，阀门25由控制器(诸如控制器30)致动到第二位置，以引导第一燃料蒸气吸附罐24的蒸气流出和吹扫。在第二位置中，阀门25引导燃料蒸气通过第二燃料蒸气吸附罐26。另外，在第二位置，阀门25阻挡燃料蒸气从第一燃料蒸气吸附罐24到新鲜空气排出管线48的直接路径。当阀门25在第二位置中时，通常打开的cvs54允许第二燃料蒸气罐26与第一燃料蒸气罐24一起经由第一排出管线45和第二排出管线47以及新鲜空气排出管线48排出到周围环境中。

在一些实施方案中，可能需要延长驱动时间来吹扫两个罐24、26。在一些实施方案中，可能需要延长多个驱动循环/昼夜内的驱动时间，以确保在将阀门25致动到第一位置并将燃料蒸气引导到第一燃料蒸气吸附罐24之前已充分吹扫两个罐24、26。在一些实施方案中，使用校准来确定延长保温的天数，从而确定何时将阀门25从第一位置致动到第二位置，反之亦然。在一些实施方案中，控制器30可确定需要在延长保温之后进行累积吹扫，如果需要则估计额外昼夜循环的影响。

在一些实施方案中，控制器30可以使用例如但不限于elcp52来执行诊断并检查来自蒸发排放控制系统100的小/大燃料蒸气泄漏。在一些实施方案中，当阀门25在第二位置或延长保温位置中时，elcp52在第一燃料蒸气吸附罐24和第二燃料蒸气吸附罐26中的一者或两者中产生真空条件，以检查阀门25是否泄漏到大气中。控制器30将关闭cvs54并用elcp52拉动真空。在一些实施方案中，由elcp52或控制器30或者由任何其它检测装置(诸如，例如但不限于连接到系统100的一个或多个传感器)检测泄漏。

图3示出了控制车辆的蒸发排放控制系统的示例性方法300。方法300可以与本文讨论的车辆10和系统100结合使用。根据示例性实施方案，方法300可以与本文讨论的控制器30使用，或者通过与车辆相关联或分离的其它系统使用。方法300的操作顺序不限于如图3中所示的顺序执行，而是可以一种或多种变化的顺序执行，或者如果根据本公开适用的话，可同时执行这些步骤。

方法300从302开始并进行到304。在304处，控制器确定是否满足第一条件，即车辆10的昼夜保温周期是否大于三天。如果不满足第一条件，则方法300进行到306，并且控制器30将阀门25致动到第一位置以允许燃料蒸气流动到第一蒸气吸附罐24，同时限制燃料蒸气流动到第二蒸气吸附罐26。

如果满足第一条件，即车辆10的昼夜保温周期等于或大于三天，则方法300进行到308。在308处，控制器30将阀门25致动到第二位置以允许燃料蒸气流动到第二蒸气吸附罐26，同时限制燃料蒸气从第一燃料蒸气吸附罐24到新鲜空气排出管线48的直接路径。

从306开始，方法300返回到304并如本文讨论那样进行。从308开始，方法300进行到310，其中控制器30确定在将阀门25致动到第一位置并将燃料蒸气引导到第一燃料蒸气吸附罐24之前是否已充分吹扫两个罐24、26。如果控制器30确定已将两个罐24、26吹扫到等于或低于预定水平的水平，则方法300返回到306并如本文讨论那样进行。否则，方法300进行到312，并且系统继续吹扫两个罐24、26。从312开始，方法300返回到304并如本文讨论那样进行。

在一些实施方案中，该方法还包括通过例如但不限于经由控制器(诸如控制器30)致动elcp52以在第一罐24和第二罐26中的一者或两者中产生真空条件来确定系统100中是否存在泄漏。

应当强调，可对本文描述的实施方案进行许多改变和修改，这些实施方案的元素应被理解为是其它可接受的示例。所有此类修改和改变旨在包括在本公开的范围内并且由以下权利要求保护。此外，本文描述的任何步骤可以同时执行或以与本文所排序的步骤不同的顺序执行。此外，应当显而易见的是，本文公开的特定实施方案的特征和属性可以不同的方式组合以形成另外的实施方案，所有这些实施方案都落入本公开的范围内。

除非另有明确说明，或者在所用的上下文内以其它方式理解，本文所用的条件语言诸如“可以”、“能够”、“可能”、“可以”、“例如”等通常旨在表达某些实施方案包括某些特征、元件和/或状态，而其它实施方案不包括这些特征、元件和/或状态。因此，此类条件语言通常不旨在暗示特征、元件和/或状态以任何方式对于一个或多个实施方案是必须的或者一个或多个实施方案必须包括用于在有或没有作者输入或提示的情况下决定在任何特定实施方案中包括或将要执行这些特征、元件和/或状态的逻辑。

此外，本文可能使用了以下术语。单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代，除非上下文另外清楚指明。因此，例如，提及一个项目包括提及一个或多个项目。术语“那些”是指一个、两个或更多个，并且通常适用于对一些或全部数量的选择。术语“多个”是指两个或更多个项目。术语“约”或“大约”是指数量、尺寸、大小、配方、参数、形状和其它特性无需精确，但可根据需要近似和/或更大或更小，从而反映可接受的公差、换算因数、四舍五入、测量误差等以及本领域技术人员已知的其它因素。术语“基本上”意味着所列举的特性、参数或值不需要精确地实现，而是偏差或变化(包括例如公差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其它因素)可以不排除该特征旨在提供的效果的量发生。

数值数据可在本文中以范围格式表示或呈现。应当理解，此类范围格式仅仅是为了方便和简洁而使用，因此应灵活地解释为不仅包括明确列举为范围限制的数值，而且还应解释为包括所有单个数值或者包含在该范围内的子范围，好像每个数值和子范围被明确列举出一样。如图示，数值范围“约1至5”应被解释为不仅包括明确列举的值约1至约5，而且还应被解释为也包括该指定范围内的单个值和子范围。因此，包括在该数值范围内的为单个值(诸如，2、3和4)和子范围(诸如，“约1至约3”、“约2至约4”和“约3至约5”、“1至3”、“2至4”、“3至5”等)。同样的原则适用于仅列举出一个数值的范围(例如，“大于约1”)，并且无论被描述的范围或特性的广度如何，同样的原则都应适用。为方便起见，可在共同列表中呈现多个项目。然而，这些列表应被解释为好像每个列表成员都被单独标识为独立且独特的成员。因此，不应将此类列表中的任何单个成员仅基于它们在共同组中的呈现而没有相反的指示理解为事实上等同于同一列表中的任何其它成员。此外，在术语“和”和“或”结合项目列表使用时，它们应被广义地解释，因为所列项目中的任何一个或多个都可单独使用或与其它所列项目组合使用。术语“另选地”是指对两个或更多个替代方案中的一个的选择，并非旨在将选择仅限于那些列出的替代方案或者一次仅限于列出的替代方案中的一个，除非上下文另有明确说明。

本文公开的过程、方法或算法可以是能够由处理设备、控制器或计算机提供/实现的，所述处理设备、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可以存储为能够由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令，这些形式包括但不限于永久地存储在不可写存储介质(诸如，rom设备)上的信息和可变地存储在可写存储介质(诸如，软盘、磁带、cd、ram设备以及其它磁性和光学介质)上的信息。所述过程、方法或算法还可以在软件可执行对象中实现。另选地，所述过程、方法或算法可以使用合适的硬件部件(诸如，专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、控制器或其它硬件部件或设备)或者硬件、软件和固件部件的组合全部或部分实现。此类示例设备可作为车辆计算系统的一部分位于车上或者位于车外，并且与一个或多个车辆上的设备进行远程通信。

虽然上文描述了示例性实施方案，但并不意味着这些实施方案描述了权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中所用的词语为描述而非限制的词语，并且应当理解，在不脱离本公开的实质和范围的情况下可作出各种改变。如前所述，各个实施方案的特征可组合以形成本公开的可能未明确描述或示出的另外的示例性方面。虽然各种实施方案可以被描述为在一个或多个期望特性方面提供优于其它实施方案或现有技术实现的优点或者优选于其它实施方案或现有技术实现，但是本领域普通技术人员认识到可以折中一个或多个特征或特性来实现期望的整体系统属性，具体取决于具体应用和实现。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可服务性、重量、可制造性、组装容易性等。因此，被描述为在一个或多个特性方面没有其它实施方案或现有技术实现那么理想的实施方案不在本公开的范围之外，并且可能对于特定应用是期望的。