用于发动机关闭自然真空测试的系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]车辆排放控制系统可以被配置为存储从燃料箱再加注燃料和昼夜(diurnal)发动机操作产生的燃料蒸汽，然后在随后的发动机操作期间抽送(purge)所存储的蒸汽。为了满足严格的联邦排放法规，可能需要对排放控制系统间歇性地诊断能够向大气释放燃料蒸汽的泄漏存在。
[0002]可以在车辆发动机未操作时的状况期间使用发动机关闭自然真空(EONV)确认蒸发性泄漏。特别地，可以在发动机关闭事件时隔离燃料系统。如果箱体随着液态燃料蒸发而被进一步加热(例如，由于热排气或热停驻表面)，则这种燃料系统中的压力将增加。随着燃料箱冷却，由于燃料蒸汽凝结成液态燃料，在其中产生真空。真空产生被监测并且基于预期的真空发展或真空发展的预期速率来确认泄漏。
[0003]现行联邦法规要求EONV测试具有52 %的完成频率，且进一步要求在全部驱动循环的大约一半之后执行EONV测试。然而，并非所有的驱动循环都有助于成功的EONV测试。例如，短驱动循环可能比长驱动循环排出(reject)更少的热到燃料箱，且随后的EONV测试将不会那么稳健。通常做出包含多个较短行程段的行程的车辆可能具有低完成频率，因为车辆可能在EONV测试完成之前被重启动。进一步地，交替地以燃烧模式和发动机关闭模式操作的混合动力车辆可能在发动机停止的时段期间从燃料箱散热，从而降低随后的EONV测试的准确性。
【发明内容】
[0004]发明人在此已经认识到上述问题并已经形成至少部分地解决所述问题的系统和方法。在一个示例中，一种用于车辆的方法包括:在第一条件期间，响应于发动机关闭事件，闭合滤罐排气阀而不开始发动机关闭自然真空测试；在第一条件之后的第二条件期间，响应于车辆停止事件，闭合滤罐排气阀；以及然后开始发动机关闭自然真空测试。通过在发动机关闭事件期间闭合滤罐排气阀，可以在发动机关闭事件期间保持排出(reject)到燃料箱的热量。通过在随后的车辆停止事件时开始发动机关闭自然真空测试，可以降低发动机重启动干扰发动机关闭自然真空测试的可能性。以此方式，发动机关闭自然真空测试将具有增加的完成百分比。
[0005]在另一个示例中，一种用于车辆的方法包括:在第一车辆停止事件时，在预定窗口期间确定下一个车辆运转事件的可能性；以及如果该可能性超过阈值，则闭合滤罐排气阀。可以基于车辆操作者的驾驶习惯来确定车辆运转事件的可能性。以此方式，可以通过机器学习来训练车辆以预期在车辆运转事件之后车辆何时可能停止一个短时间段。当车辆停止持续事件有可能大于测试的持续时间时，可以执行发动机关闭自然真空测试。
[0006]在又一个示例中，一种用于混合动力车辆的方法包含:在第一条件期间，闭合滤罐排气阀且同时以发动机关闭模式操作混合动力车辆；以及响应于混合动力车辆进入燃烧模式，打开滤罐排气阀。通过在发动机关闭操作期间闭合滤罐排气阀，可以减少在发动机停止车辆条件期间从燃料箱的热耗散。以此方式，可以更频繁地满足车辆停止自然真空测试的进入条件。进一步地，通过保持燃料箱中的热量，可以增加具有受限的发动机运行时间的车辆的发动机停止自然真空测试的鲁棒性。
[0007]当单独考虑或结合附图考虑时，本说明书的上述优点和其它优点以及特征将通过下面的【具体实施方式】变得显而易见。
[0008]应当理解，提供上述概是为了以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征。要求保护的主题的范围由随附于【具体实施方式】的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面和本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0009]图1示意性示出包括燃料系统和蒸发排放系统的示例混合动力车辆。
[0010]图2示意性示出包括在启动位置和终点之间的直接和间接路线的示例路线图。
[0011]图3示出用于开始发动机关闭自然真空测试的高级方法的示例流程图。
[0012]图4示出用于基于预测车辆路线调整泄漏测试参数的高级方法的示例流程图。
[0013]图5示出用于使用图3和图4的方法开始EONV测试的示例时间线。
[0014]图6示出用于保持混合动力车辆中的燃料箱热量的高级方法的示例流程图。
[0015]图7示出用于使用图6的方法开始EONV测试的示例时间线。
【具体实施方式】
[0016]该【具体实施方式】部分涉及使用发动机关闭自然真空测试来对车辆燃料系统进行泄漏测试的系统和方法。特别地，本说明书涉及在没有执行发动机关闭自然真空测试的发动机关闭事件期间保持燃料系统中的热量。燃料系统可以被包含在混合动力车辆中，诸如图1描述的混合动力车辆系统。车辆操作者可以沿起点与终点之间的直接和间接路线(如图2描述的路线图所示)对车辆进行导航。在短停止期间，可以使用图3描述的方法密封燃料系统而无需执行EONV测试。可以基于驾驶习惯和工况使用图4描述的方法来确定发动机重启动的可能性。图5示出使用图3和图4的方法来进行车辆操作的示例时间线。对于混合动力车辆，可以密封燃料系统以在发动机关闭车辆操作期间使用图6的方法保持热量。图7示出使用图6的方法来进行车辆操作的示例时间线。
[0017]图1示出混合动力车辆系统6的示意性描述，该系统能够从发动机系统8和/或车载能量存储设备(诸如电池系统)获得推进动力。可以操作能量转换设备(诸如发电机(未示出))以从车辆运动和/或发动机操作中吸收能量，且然后将吸收的能量转换为适于由能量存储设备存储的能量形式。
[0018]发动机系统8可以包括具有多个汽缸30的发动机10。发动机10包括发动机进气道23和发动机排气道25。发动机进气道23包括经由进气通道42流体耦接到发动机进气歧管44的空气进气节气门62。空气可以经由空气滤清器52进入进气通道42。发动机排气道25包括通向排气通道35的排气歧管48，该排气通道将排气输送到大气。发动机排气道25可以包括安装在紧密耦合的位置的一个或更多个排放控制设备。该一个或更多个排放控制设备可以包括三元催化剂、稀NOx捕集器、柴油颗粒过滤器、氧化催化剂等。应当认识到，发动机中可以包括其它组件，诸如各种阀/气门和传感器，如在本文中进一步详述的。在发动机系统8是升压发动机系统的一些实施例中，发动机系统可以进一步包括升压设备，诸如涡轮增压器(未示出)。
[0019]发动机系统8被耦接到燃料系统18。燃料系统18包括耦接到燃料栗21的燃料箱20和燃料蒸汽滤罐22 ο在燃料箱再加注燃料事件期间，燃料可以从外部源通过再加注燃料端口 108被栗入车辆。燃料箱20可以保持多种燃料混合物，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、汽油等及其组合。位于燃料箱20中的燃料水平传感器106可以向控制器12提供燃料水平的指示(“燃料水平输入”)。如所描述，燃料水平传感器106可以包含连接到可变电阻器的浮子。可替代地，可以使用其它类型的燃料水平传感器。
[0020]燃料栗21被配置为对传送到发动机10的喷射器(诸如示例喷射器66)的燃料进行加压。虽然仅示出单个喷射器66，但额外的喷射器被提供给每个汽缸。应当认识到，燃料系统18可以是少回流燃料系统、回流燃料系统或各种其它类型的燃料系统。在燃料箱20中产生的蒸汽在被抽送到发动机进气道23之前可以经由管道31输送到燃料蒸汽滤罐22。
[0021]燃料蒸汽滤罐22充满用于暂时捕集在燃料箱再加注燃料操作期间产生的燃料蒸汽(包括蒸发的烃)以及昼夜蒸汽的合适的吸附剂。在一个示例中，所使用的吸附剂是活性碳。当满足抽送条件时，例如当滤罐饱和时，可以通过打开滤罐抽送阀112将存储在燃料蒸汽滤罐22中的蒸汽抽送到发动机进气道23。虽然示出单个滤罐，但应当认识到燃料系统18可以包括任何数量的滤罐。在一个示例中，滤罐抽送阀112可以是电磁阀，其中该阀的打开或闭合是通过滤罐抽送螺线管的致动来执行的。
[0022]滤罐22可以包括缓冲器22a(或缓冲区域)，滤罐和缓冲器中的每一个均包含吸附剂。如图所示，缓冲器22a的体积可以小于滤罐22的体积(例如，为其某一分数)。缓冲器22a中的吸附剂可以与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如，两者可以都包括碳)。缓冲器22a可以被定位在滤罐22内，使得在滤罐加载期间，燃料箱蒸汽首先在缓冲器内被吸附，且然后当缓冲器饱和时，燃料箱蒸汽进一步在滤罐中被吸附。相比之下，在滤罐抽送期间，燃料蒸汽首先被从滤罐解吸(例如到阈值量)，然后被从缓冲器解吸(desorbe)。换言之，缓冲器的加载和卸载不与滤罐的加载和卸载呈线性关系。因此，滤罐缓冲器的作用是抑制从燃料箱流到滤罐的任何燃料蒸汽波动(spikes)，从而减小任何燃料蒸汽瞬变进入到发动机内的可能性。
[0023]滤罐22包括当存储或捕集来自燃料箱20的燃料蒸汽时，将从滤罐22中出来的气体输送到大气的排气孔27。当经由抽送管线28和抽送阀112将所存储的燃料蒸汽抽送到发动机进气道23时，排气孔27还可以允许新鲜空气被引入燃料蒸汽滤罐22。虽然该示例示出排气孔27与新鲜的未加热空气连通，但还可以使用各种修改方案。排气孔27可以包括滤罐排气阀114以调整滤罐22与大气之间的空气和蒸汽的流量。滤罐排气阀也可以用于诊断程序。当包括滤罐排气阀114时，可以在燃料蒸汽存储操作期间(例如，在燃料箱再加注燃料且同时发动机未运行期间)打开该排气阀，使得从已经穿过滤罐之后的燃料蒸汽中剥离的空气能够被排出至大气。同样，在抽送操作期间(例如，在滤罐再生且同时发动机正在运行期间)，可以打开排气阀以允许新鲜空气的流动，从而剥离存储在滤罐中的燃料蒸汽。在一个示例中，滤罐排气阀114可以是电磁阀，其中该阀的打开或闭合是通过滤罐排气孔螺线管的致动来执行的。特别地，滤罐排气阀可以是在滤罐排气孔螺线管致动的情况下闭合的开口。
[0024]因此，由于车辆在某些状况期间由发动机系统8驱动且在另一些状况下由能量存储设备驱动，混合动力车辆系统6可以具有减小的发动机操作时间。虽然减小的发动机操作时间减小来自车辆的总碳排放，但它们也可能导致来自车辆的排放控制系统的燃料蒸汽的不充分抽送。为了解决这个问题，燃料箱隔离阀110可以可选地包含在管道31中，使得燃料箱20经由该阀耦接到滤罐22。在常规发动机操作期间，隔离阀110可以保持闭合以限制从燃料箱20引导至滤罐22的昼夜蒸汽或“运转损失”蒸汽的量。在再加注燃