用于發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]車輛排放控制系統(tǒng)可以被配置為存儲從燃料箱再加注燃料和晝夜(diurnal)發(fā)動機操作產(chǎn)生的燃料蒸汽，然后在隨后的發(fā)動機操作期間抽送(purge)所存儲的蒸汽。為了滿足嚴(yán)格的聯(lián)邦排放法規(guī)，可能需要對排放控制系統(tǒng)間歇性地診斷能夠向大氣釋放燃料蒸汽的泄漏存在。
[0002]可以在車輛發(fā)動機未操作時的狀況期間使用發(fā)動機關(guān)閉自然真空(EONV)確認(rèn)蒸發(fā)性泄漏。特別地，可以在發(fā)動機關(guān)閉事件時隔離燃料系統(tǒng)。如果箱體隨著液態(tài)燃料蒸發(fā)而被進(jìn)一步加熱(例如，由于熱排氣或熱停駐表面)，則這種燃料系統(tǒng)中的壓力將增加。隨著燃料箱冷卻，由于燃料蒸汽凝結(jié)成液態(tài)燃料，在其中產(chǎn)生真空。真空產(chǎn)生被監(jiān)測并且基于預(yù)期的真空發(fā)展或真空發(fā)展的預(yù)期速率來確認(rèn)泄漏。
[0003]現(xiàn)行聯(lián)邦法規(guī)要求EONV測試具有52 %的完成頻率，且進(jìn)一步要求在全部驅(qū)動循環(huán)的大約一半之后執(zhí)行EONV測試。然而，并非所有的驅(qū)動循環(huán)都有助于成功的EONV測試。例如，短驅(qū)動循環(huán)可能比長驅(qū)動循環(huán)排出(reject)更少的熱到燃料箱，且隨后的EONV測試將不會那么穩(wěn)健。通常做出包含多個較短行程段的行程的車輛可能具有低完成頻率，因為車輛可能在EONV測試完成之前被重啟動。進(jìn)一步地，交替地以燃燒模式和發(fā)動機關(guān)閉模式操作的混合動力車輛可能在發(fā)動機停止的時段期間從燃料箱散熱，從而降低隨后的EONV測試的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到上述問題并已經(jīng)形成至少部分地解決所述問題的系統(tǒng)和方法。在一個示例中，一種用于車輛的方法包括:在第一條件期間，響應(yīng)于發(fā)動機關(guān)閉事件，閉合濾罐排氣閥而不開始發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試；在第一條件之后的第二條件期間，響應(yīng)于車輛停止事件，閉合濾罐排氣閥；以及然后開始發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試。通過在發(fā)動機關(guān)閉事件期間閉合濾罐排氣閥，可以在發(fā)動機關(guān)閉事件期間保持排出(reject)到燃料箱的熱量。通過在隨后的車輛停止事件時開始發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試，可以降低發(fā)動機重啟動干擾發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試的可能性。以此方式，發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試將具有增加的完成百分比。
[0005]在另一個示例中，一種用于車輛的方法包括:在第一車輛停止事件時，在預(yù)定窗口期間確定下一個車輛運轉(zhuǎn)事件的可能性；以及如果該可能性超過閾值，則閉合濾罐排氣閥?？梢曰谲囕v操作者的駕駛習(xí)慣來確定車輛運轉(zhuǎn)事件的可能性。以此方式，可以通過機器學(xué)習(xí)來訓(xùn)練車輛以預(yù)期在車輛運轉(zhuǎn)事件之后車輛何時可能停止一個短時間段。當(dāng)車輛停止持續(xù)事件有可能大于測試的持續(xù)時間時，可以執(zhí)行發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試。
[0006]在又一個示例中，一種用于混合動力車輛的方法包含:在第一條件期間，閉合濾罐排氣閥且同時以發(fā)動機關(guān)閉模式操作混合動力車輛；以及響應(yīng)于混合動力車輛進(jìn)入燃燒模式，打開濾罐排氣閥。通過在發(fā)動機關(guān)閉操作期間閉合濾罐排氣閥，可以減少在發(fā)動機停止車輛條件期間從燃料箱的熱耗散。以此方式，可以更頻繁地滿足車輛停止自然真空測試的進(jìn)入條件。進(jìn)一步地，通過保持燃料箱中的熱量，可以增加具有受限的發(fā)動機運行時間的車輛的發(fā)動機停止自然真空測試的魯棒性。
[0007]當(dāng)單獨考慮或結(jié)合附圖考慮時，本說明書的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點以及特征將通過下面的【具體實施方式】變得顯而易見。
[0008]應(yīng)當(dāng)理解，提供上述概是為了以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中進(jìn)一步描述的概念的選擇。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征。要求保護(hù)的主題的范圍由隨附于【具體實施方式】的權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面和本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0009]圖1示意性示出包括燃料系統(tǒng)和蒸發(fā)排放系統(tǒng)的示例混合動力車輛。
[0010]圖2示意性示出包括在啟動位置和終點之間的直接和間接路線的示例路線圖。
[0011]圖3示出用于開始發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試的高級方法的示例流程圖。
[0012]圖4示出用于基于預(yù)測車輛路線調(diào)整泄漏測試參數(shù)的高級方法的示例流程圖。
[0013]圖5示出用于使用圖3和圖4的方法開始EONV測試的示例時間線。
[0014]圖6示出用于保持混合動力車輛中的燃料箱熱量的高級方法的示例流程圖。
[0015]圖7示出用于使用圖6的方法開始EONV測試的示例時間線。
【具體實施方式】
[0016]該【具體實施方式】部分涉及使用發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試來對車輛燃料系統(tǒng)進(jìn)行泄漏測試的系統(tǒng)和方法。特別地，本說明書涉及在沒有執(zhí)行發(fā)動機關(guān)閉自然真空測試的發(fā)動機關(guān)閉事件期間保持燃料系統(tǒng)中的熱量。燃料系統(tǒng)可以被包含在混合動力車輛中，諸如圖1描述的混合動力車輛系統(tǒng)。車輛操作者可以沿起點與終點之間的直接和間接路線(如圖2描述的路線圖所示)對車輛進(jìn)行導(dǎo)航。在短停止期間，可以使用圖3描述的方法密封燃料系統(tǒng)而無需執(zhí)行EONV測試?？梢曰隈{駛習(xí)慣和工況使用圖4描述的方法來確定發(fā)動機重啟動的可能性。圖5示出使用圖3和圖4的方法來進(jìn)行車輛操作的示例時間線。對于混合動力車輛，可以密封燃料系統(tǒng)以在發(fā)動機關(guān)閉車輛操作期間使用圖6的方法保持熱量。圖7示出使用圖6的方法來進(jìn)行車輛操作的示例時間線。
[0017]圖1示出混合動力車輛系統(tǒng)6的示意性描述，該系統(tǒng)能夠從發(fā)動機系統(tǒng)8和/或車載能量存儲設(shè)備(諸如電池系統(tǒng))獲得推進(jìn)動力?？梢圆僮髂芰哭D(zhuǎn)換設(shè)備(諸如發(fā)電機(未示出))以從車輛運動和/或發(fā)動機操作中吸收能量，且然后將吸收的能量轉(zhuǎn)換為適于由能量存儲設(shè)備存儲的能量形式。
[0018]發(fā)動機系統(tǒng)8可以包括具有多個汽缸30的發(fā)動機10。發(fā)動機10包括發(fā)動機進(jìn)氣道23和發(fā)動機排氣道25。發(fā)動機進(jìn)氣道23包括經(jīng)由進(jìn)氣通道42流體耦接到發(fā)動機進(jìn)氣歧管44的空氣進(jìn)氣節(jié)氣門62。空氣可以經(jīng)由空氣濾清器52進(jìn)入進(jìn)氣通道42。發(fā)動機排氣道25包括通向排氣通道35的排氣歧管48，該排氣通道將排氣輸送到大氣。發(fā)動機排氣道25可以包括安裝在緊密耦合的位置的一個或更多個排放控制設(shè)備。該一個或更多個排放控制設(shè)備可以包括三元催化劑、稀NOx捕集器、柴油顆粒過濾器、氧化催化劑等。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，發(fā)動機中可以包括其它組件，諸如各種閥/氣門和傳感器，如在本文中進(jìn)一步詳述的。在發(fā)動機系統(tǒng)8是升壓發(fā)動機系統(tǒng)的一些實施例中，發(fā)動機系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括升壓設(shè)備，諸如渦輪增壓器(未示出)。
[0019]發(fā)動機系統(tǒng)8被耦接到燃料系統(tǒng)18。燃料系統(tǒng)18包括耦接到燃料栗21的燃料箱20和燃料蒸汽濾罐22 ο在燃料箱再加注燃料事件期間，燃料可以從外部源通過再加注燃料端口 108被栗入車輛。燃料箱20可以保持多種燃料混合物，包括具有一系列醇濃度的燃料，諸如各種汽油-乙醇混合物，包括E10、E85、汽油等及其組合。位于燃料箱20中的燃料水平傳感器106可以向控制器12提供燃料水平的指示(“燃料水平輸入”)。如所描述，燃料水平傳感器106可以包含連接到可變電阻器的浮子。可替代地，可以使用其它類型的燃料水平傳感器。
[0020]燃料栗21被配置為對傳送到發(fā)動機10的噴射器(諸如示例噴射器66)的燃料進(jìn)行加壓。雖然僅示出單個噴射器66，但額外的噴射器被提供給每個汽缸。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，燃料系統(tǒng)18可以是少回流燃料系統(tǒng)、回流燃料系統(tǒng)或各種其它類型的燃料系統(tǒng)。在燃料箱20中產(chǎn)生的蒸汽在被抽送到發(fā)動機進(jìn)氣道23之前可以經(jīng)由管道31輸送到燃料蒸汽濾罐22。
[0021]燃料蒸汽濾罐22充滿用于暫時捕集在燃料箱再加注燃料操作期間產(chǎn)生的燃料蒸汽(包括蒸發(fā)的烴)以及晝夜蒸汽的合適的吸附劑。在一個示例中，所使用的吸附劑是活性碳。當(dāng)滿足抽送條件時，例如當(dāng)濾罐飽和時，可以通過打開濾罐抽送閥112將存儲在燃料蒸汽濾罐22中的蒸汽抽送到發(fā)動機進(jìn)氣道23。雖然示出單個濾罐，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到燃料系統(tǒng)18可以包括任何數(shù)量的濾罐。在一個示例中，濾罐抽送閥112可以是電磁閥，其中該閥的打開或閉合是通過濾罐抽送螺線管的致動來執(zhí)行的。
[0022]濾罐22可以包括緩沖器22a(或緩沖區(qū)域)，濾罐和緩沖器中的每一個均包含吸附劑。如圖所示，緩沖器22a的體積可以小于濾罐22的體積(例如，為其某一分?jǐn)?shù))。緩沖器22a中的吸附劑可以與濾罐中的吸附劑相同或不同(例如，兩者可以都包括碳)。緩沖器22a可以被定位在濾罐22內(nèi)，使得在濾罐加載期間，燃料箱蒸汽首先在緩沖器內(nèi)被吸附，且然后當(dāng)緩沖器飽和時，燃料箱蒸汽進(jìn)一步在濾罐中被吸附。相比之下，在濾罐抽送期間，燃料蒸汽首先被從濾罐解吸(例如到閾值量)，然后被從緩沖器解吸(desorbe)。換言之，緩沖器的加載和卸載不與濾罐的加載和卸載呈線性關(guān)系。因此，濾罐緩沖器的作用是抑制從燃料箱流到濾罐的任何燃料蒸汽波動(spikes)，從而減小任何燃料蒸汽瞬變進(jìn)入到發(fā)動機內(nèi)的可能性。
[0023]濾罐22包括當(dāng)存儲或捕集來自燃料箱20的燃料蒸汽時，將從濾罐22中出來的氣體輸送到大氣的排氣孔27。當(dāng)經(jīng)由抽送管線28和抽送閥112將所存儲的燃料蒸汽抽送到發(fā)動機進(jìn)氣道23時，排氣孔27還可以允許新鮮空氣被引入燃料蒸汽濾罐22。雖然該示例示出排氣孔27與新鮮的未加熱空氣連通，但還可以使用各種修改方案。排氣孔27可以包括濾罐排氣閥114以調(diào)整濾罐22與大氣之間的空氣和蒸汽的流量。濾罐排氣閥也可以用于診斷程序。當(dāng)包括濾罐排氣閥114時，可以在燃料蒸汽存儲操作期間(例如，在燃料箱再加注燃料且同時發(fā)動機未運行期間)打開該排氣閥，使得從已經(jīng)穿過濾罐之后的燃料蒸汽中剝離的空氣能夠被排出至大氣。同樣，在抽送操作期間(例如，在濾罐再生且同時發(fā)動機正在運行期間)，可以打開排氣閥以允許新鮮空氣的流動，從而剝離存儲在濾罐中的燃料蒸汽。在一個示例中，濾罐排氣閥114可以是電磁閥，其中該閥的打開或閉合是通過濾罐排氣孔螺線管的致動來執(zhí)行的。特別地，濾罐排氣閥可以是在濾罐排氣孔螺線管致動的情況下閉合的開口。
[0024]因此，由于車輛在某些狀況期間由發(fā)動機系統(tǒng)8驅(qū)動且在另一些狀況下由能量存儲設(shè)備驅(qū)動，混合動力車輛系統(tǒng)6可以具有減小的發(fā)動機操作時間。雖然減小的發(fā)動機操作時間減小來自車輛的總碳排放，但它們也可能導(dǎo)致來自車輛的排放控制系統(tǒng)的燃料蒸汽的不充分抽送。為了解決這個問題，燃料箱隔離閥110可以可選地包含在管道31中，使得燃料箱20經(jīng)由該閥耦接到濾罐22。在常規(guī)發(fā)動機操作期間，隔離閥110可以保持閉合以限制從燃料箱20引導(dǎo)至濾罐22的晝夜蒸汽或“運轉(zhuǎn)損失”蒸汽的量。在再加注燃