用于排放系統(tǒng)的炭罐的調(diào)節(jié)排氣加熱以減少剩余物的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)(26)，包括：燃料箱(16)；與燃料箱(16)連通的罐(12)；將空氣引導(dǎo)至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(20')的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)(28)；連接在罐(12)與進(jìn)氣結(jié)構(gòu)(28)之間的凈化閥(14)；關(guān)聯(lián)于環(huán)境空氣源的通風(fēng)閥(22)；關(guān)聯(lián)于通風(fēng)閥(22)以選擇性地接收穿過通風(fēng)閥(22)的環(huán)境空氣的混合結(jié)構(gòu)(32)；連接在關(guān)聯(lián)于發(fā)動(dòng)機(jī)(20')的排氣流路(30)與混合結(jié)構(gòu)(32)之間的供給線(36)，來自混合結(jié)構(gòu)(32)的輸出空氣流(33)被罐(12)接收；和處于供給線(36)中用于控制從排氣流路(30)到混合結(jié)構(gòu)(32)的加壓排氣流的排氣閥(34)。排氣流(30)在混合結(jié)構(gòu)(32)中與環(huán)境空氣混合，且來自于此的輸出空氣流(33)凈化掉罐(12)的碳?xì)浠衔?，以被發(fā)動(dòng)機(jī)(20')消耗。
【專利說明】用于排放系統(tǒng)的炭罐的調(diào)節(jié)排氣加熱以減少剩余物的方法和系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)要求2011年12月21日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/578，510的權(quán)益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及交通工具的蒸氣管理系統(tǒng)，并且更特別地涉及允許以受熱加壓排放空氣清洗炭罐的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]圖1示出了機(jī)動(dòng)交通工具的一常規(guī)蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)(EVAP)，總體上以10指示，其包括燃料蒸氣收集罐(例如，碳罐)12和常閉罐凈化閥14，其以公知方式連接在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)20的進(jìn)氣歧管18與燃料箱16之間。常開罐通風(fēng)閥22經(jīng)由過濾器24在環(huán)境大氣條件與蒸氣收集罐12之間處于流體連通。在某些條件下，凈化閥14被打開以引導(dǎo)碳?xì)浠衔镎魵庵吝M(jìn)氣歧管18，以被發(fā)動(dòng)機(jī)20消耗。
[0004]在罐12被凈化之后，存在一定量的碳?xì)浠衔铮洳荒芡ㄟ^流動(dòng)處于環(huán)境溫度的空氣去完全凈化罐12而得以去除。這些殘留碳?xì)浠衔锉环Q作“剩余物(heel)”，其降低罐12的存儲(chǔ)容量。
[0005]在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上，歧管在大部分操作時(shí)間處于壓力下，從而不能從罐12引出這些碳?xì)浠衔?。一些發(fā)動(dòng)機(jī)不具有沒有渦輪增壓器操作的足夠時(shí)間，來在可獲得歧管真空時(shí)允許充分的罐清洗。許多常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)導(dǎo)致顯著降低的歧管真空，其不能凈化剩余物。
[0006]因此，在蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)中存在一種需求，用以通過去除剩余物來清洗罐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)目的是滿足以上指出的需求。依據(jù)一實(shí)施例的原理，該目的通過用于交通工具的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)包括:燃料箱；與燃料箱連通的蒸氣收集罐；將空氣引導(dǎo)至交通工具的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)；連接在罐與進(jìn)氣結(jié)構(gòu)之間的凈化閥；關(guān)聯(lián)于環(huán)境空氣源的通風(fēng)閥；關(guān)聯(lián)于通風(fēng)閥以選擇性地接收穿過通風(fēng)閥的環(huán)境空氣的混合結(jié)構(gòu)；連接在關(guān)聯(lián)于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流路與混合結(jié)構(gòu)之間的供給線，其中來自混合結(jié)構(gòu)的輸出空氣流被罐接收；和處于供給線中用于控制從排氣流路到混合結(jié)構(gòu)的加壓排氣流的排氣閥。在某些操作條件下，排氣流以及通過所述通風(fēng)閥接收的環(huán)境空氣被所述混合結(jié)構(gòu)接收，且來自所述混合結(jié)構(gòu)的輸出空氣流通過所述凈化閥凈化掉所述罐的碳?xì)浠衔?，以被所述發(fā)動(dòng)機(jī)消耗。
[0008]依據(jù)一實(shí)施例的另一方面，一種方法從交通工具的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)凈化掉碳?xì)浠衔?。所述控制系統(tǒng)包括燃料箱、與所述燃料箱連通的蒸氣收集罐、將空氣引導(dǎo)至所述交通工具的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)、和連接在所述罐與所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)之間的凈化閥。所述方法確保來自關(guān)聯(lián)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流路的加壓排氣流能被所述罐接收到。將所述加壓排氣流選擇性地供應(yīng)至所述罐，以通過所述凈化閥從所述罐凈化掉碳?xì)浠衔铮员凰霭l(fā)動(dòng)機(jī)消耗。
[0009]通過參考附圖來考慮以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書(它們?nèi)夹纬杀菊f明書的一部分)，本發(fā)明的其它目的、特征和特性，以及操作方法和結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的功能、零部件的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更加清楚明了。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]從以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，結(jié)合附圖來理解，將更好地了解本發(fā)明，附圖中:
圖1是示意圖，示出了一常規(guī)蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)。
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的容許以來自溫度高于環(huán)境溫度的排氣流的壓力清洗罐的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參考圖2，依據(jù)一實(shí)施例，總體上以26，示出了用于交通工具的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)。系統(tǒng)26包括:燃料箱16 ;炭蒸氣收集罐12，其與箱16連通；箱隔離閥27，其處于罐12與箱16之間，用以防止蒸氣返回箱；進(jìn)氣結(jié)構(gòu)28，其引導(dǎo)空氣至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)20’ ；常閉凈化閥14，其處于罐12與進(jìn)氣結(jié)構(gòu)28之間；排氣流路30，其接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)20’的排氣流38 ；以及通風(fēng)閥22和過濾器24，其用于控制環(huán)境空氣向微粒分離器和流動(dòng)混合結(jié)構(gòu)32的流動(dòng)?；旌辖Y(jié)構(gòu)32的凈化輸出空氣流33由罐12接收。排氣閥34設(shè)置在供給線36中，處于排氣流路30與混合結(jié)構(gòu)32之間。閥34被構(gòu)造和配置成降低排氣流38的壓力，并控制進(jìn)入混合結(jié)構(gòu)32從而進(jìn)入罐12中的排氣流38。混合結(jié)構(gòu)32通過選擇性地混合排氣流38與接收自通風(fēng)閥22的環(huán)境空氣，來控制進(jìn)入罐12中的凈化空氣流33的溫度。
[0013]在該實(shí)施例中，進(jìn)氣結(jié)構(gòu)28是常規(guī)的渦輪增壓器，但是如果沒有設(shè)置渦輪增壓器，則它可為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管18’作為真空源。
[0014]因此，在一定操作條件下(例如，當(dāng)罐12被認(rèn)為需要凈化時(shí))并且當(dāng)閥34被控制器(未示出)打開時(shí)，系統(tǒng)26允許遵從EVAP排放法規(guī)地清洗罐12。加壓排氣流38，其處于高于環(huán)境條件的溫度，可以在混合結(jié)構(gòu)32中與穿過通風(fēng)閥22的環(huán)境空氣混合，并且輸出的空氣流33進(jìn)入罐12。罐12中的碳?xì)浠衔锿ㄟ^凈化閥14被凈化，并在發(fā)動(dòng)機(jī)20’中被消耗。排氣流38的這種使用有利地為凈化空氣流33提供較高的溫度，以便在罐12中回收更多的碳?xì)浠衔?，并減少剩余物。這為罐12中的給定量的炭增加存儲(chǔ)容量。增加罐12的存儲(chǔ)容量允許使用更小的罐，或者為已經(jīng)顯示會(huì)在罐12中增加剩余物的乙醇燃料的使用提供更好的穩(wěn)健性。
[0015]盡管設(shè)置了混合結(jié)構(gòu)32，但可理解的是:代替設(shè)置混合結(jié)構(gòu)32，可在罐12中混合來自閥22的環(huán)境空氣和來自閥34的排氣流38?？芍辽僭谳敵隹諝饬?3的下游設(shè)置溫度傳感器(未不出)，來確保輸出空氣流33處于所需溫度。
[0016]在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上，在渦輪增壓器操作期間不可獲得在常規(guī)EVAP系統(tǒng)中使用的歧管真空，但是排氣流38的壓力的使用允許罐12甚至在渦輪增壓器28進(jìn)行操作的情況下也得到凈化。[0017]在常規(guī)(非渦輪增壓)系統(tǒng)上，當(dāng)所需的總?cè)剂系筒⑶褽VAP燃料可為很大一部分時(shí)，可在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度時(shí)獲得大部分歧管真空。EVAP流中燃料含量的不確定性會(huì)造成額外的校準(zhǔn)努力來避免發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定和熄火。加壓系統(tǒng)26可在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度時(shí)(不可獲得真空源時(shí))凈化罐12，其允許更容易的校準(zhǔn)并降低交通工具改進(jìn)成本。
[0018]前述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)被示出和描述來達(dá)到說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能原理以及說明采用這些優(yōu)選實(shí)施例的方法的目的，并且可以做出變化而不背離這些原理。因此，本發(fā)明包括被包含在后附權(quán)利要求書的精神內(nèi)的所有變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于交通工具的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，包括: 燃料箱， 蒸氣收集罐，其與所述燃料箱連通， 進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，其引導(dǎo)空氣至所述交通工具的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)， 凈化閥，其被連接在所述罐與所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)之間， 通風(fēng)閥，其關(guān)聯(lián)于環(huán)境空氣源， 混合結(jié)構(gòu)，其關(guān)聯(lián)于通風(fēng)閥，以選擇性地接收穿過所述通風(fēng)閥的環(huán)境空氣， 供給線，其被連接在關(guān)聯(lián)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流路與所述混合結(jié)構(gòu)之間，來自所述混合結(jié)構(gòu)的輸出空氣流被所述罐接收，和 排氣閥，其處于所述供給線中，用于控制從所述排氣流路到所述混合結(jié)構(gòu)的加壓排氣流， 其中，在某些操作條件下，排氣流以及通過所述通風(fēng)閥接收的環(huán)境空氣被所述混合結(jié)構(gòu)接收，且來自所述混合結(jié)構(gòu)的輸出空氣流通過所述凈化閥凈化掉所述罐的碳?xì)浠衔?，以被所述發(fā)動(dòng)機(jī)消耗。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:處于所述箱與所述罐之間的箱隔離閥，其被構(gòu)造和配置成防止蒸氣返回到所述箱。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)是渦輪增壓器。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)是關(guān)聯(lián)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:過濾器，用于在被所述通風(fēng)閥接收之前過濾環(huán)境空氣。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述蒸氣收集罐是炭蒸氣收集罐。
7.一種從交通工具的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)凈化掉碳?xì)浠衔锏姆椒?，所述控制系統(tǒng)包括燃料箱、與所述燃料箱連通的蒸氣收集罐、將空氣引導(dǎo)至所述交通工具的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)、和連接在所述罐與所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)之間的凈化閥，所述方法包括以下步驟: 確保來自關(guān)聯(lián)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流路的加壓排氣流能被所述罐接收到，以及將所述加壓排氣流選擇性地供應(yīng)至所述罐，以通過所述凈化閥從所述罐凈化掉碳?xì)浠衔?，以被所述發(fā)動(dòng)機(jī)消耗。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括:在供應(yīng)步驟之前，使溫度高于環(huán)境溫度的加壓排氣流與環(huán)境空氣混合，使得排氣流與環(huán)境空氣的混合物被供應(yīng)至所述罐。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述罐的上游設(shè)置混合結(jié)構(gòu)，并且在所述混合結(jié)構(gòu)中進(jìn)行混合步驟。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)是渦輪增壓器，并且供應(yīng)步驟可發(fā)生在所述渦輪增壓器的操作期間。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)是關(guān)聯(lián)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管，并且即使在不能通過所述進(jìn)氣歧管獲得真空時(shí)也能進(jìn)行供應(yīng)步驟。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)是渦輪增壓器，并且供應(yīng)步驟可發(fā)生在所述渦輪增壓器的操作期間。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述進(jìn)氣結(jié)構(gòu)是關(guān)聯(lián)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管，并且即使在不能通過所述進(jìn)氣歧管獲得真空時(shí)也能進(jìn)行供應(yīng)步驟。
【文檔編號(hào)】F02M25/08GK103998759SQ201280063289
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】B.G.伍茲, D.W.鮑爾斯頓, A.O.克里桑 申請(qǐng)人:大陸汽車系統(tǒng)公司