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用于无盖燃料补给系统清洁的系统和方法

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


用于无盖燃料补给系统清洁的系统和方法

技术领域

本说明书总体上涉及用于减少来自无盖燃料补给系统的蒸发排放的方法和系统。

背景技术

车辆可以利用无盖燃料补给系统来提高燃料补给的效率和便利性。无盖燃料补给系统可以包括具有用于接收燃料补给喷嘴的端口的无盖单元,所述端口被配置有两个可枢转翻板,以下称为挡板,所述两个可枢转翻板允许将燃料添加到车辆的燃料箱。通过在燃料补给事件期间消除油箱盖的取下和更换,可以减少蒸发排放,同时可以简化燃料补给过程。

随着时间的推移,诸如灰尘、盐、树叶等碎屑可能会积聚在无盖单元中,这可能会干扰挡板密封端口的能力。因此,来自燃料箱的燃料蒸气可以通过挡板的劣化密封而逸出到大气中。此外,在无盖单元处检测到泄漏可以导致设定诊断故障代码(DTC),所述DTC可以在车辆仪表板处显示给操作员。尽管用于解决DTC的指令可以包括在车辆的操作手册中,但是如果操作员没有找到指令,则DTC可以演变成点亮故障指示灯(MIL)。观察到MIL可以提示操作员维修车辆,但只确定这个问题不值得花费维修费用。

解决无盖燃料补给系统的泄漏的尝试包括利用发动机真空来清洁无盖燃料补给系统。Dudar等人在U.S.9,724,736中示出了一种示例性方法。其中,如果在燃料补给事件之后检测到泄漏但在燃料补给事件期间未检测到泄漏,则可以使用发动机真空来清洁无盖燃料补给系统。可以通过关闭燃料蒸气滤罐通风阀并打开燃料蒸气滤罐抽取阀达一段时间来将发动机真空传送到无盖燃料补给系统。通过将无盖燃料补给系统暴露于发动机真空,可以迫使无盖燃料补给系统的无盖单元中的污染物(例如,碎屑)进入燃料箱,从而允许无盖单元密封。

然而,本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例,仅在不需要抽取燃料蒸气滤罐的情况下才可以进行清洁。在无盖单元频繁积聚碎屑期间,诸如在越野驾驶、在土路上行驶、在导致天气模式和路况多变的季节变化等期间,对无盖单元的这种适时性清洁可能不足以解决无盖单元的污染。

发明内容

在一个示例中,可以通过一种用于通过在无盖燃料补给系统中产生真空并将压缩空气从发动机的电动增压器输送到所述无盖燃料补给系统的无盖单元来清洁所述无盖单元的方法来解决上述问题。通过这种方式,可以使用已经存在的、易于可用的装置并以与碎屑积聚速率相对应的频率在车辆上有效地清洁无盖单元。

作为一个示例,电动增压器可以通过可在第一位置与第二位置之间调整的双通阀流体地联接到无盖单元。当发动机正在操作时,双通阀可以维持在第一位置中以允许压缩空气在发动机的进气系统内再循环。当发动机不操作并且请求清洁无盖单元时,可以将双通阀调整到第二位置以将压缩空气输送到无盖单元。此外,在将双通阀调整到第二位置之前,可以通过车辆的蒸发泄漏控制模块(ELCM)在无盖燃料补给系统中产生真空,从而导致无盖单元的可枢转翻板间歇地打开和松开和/或排出捕集在无盖单元中的碎屑。当用压缩空气冲洗无盖单元时,可以完全去除碎屑。结果,所述方法利用未充分利用的装置(例如,电动增压器)的存在来实现从无盖单元中有效地去除碎屑,而不会招致附加的成本或车辆停机时间。另外,可以根据驾驶条件来调整所述无盖单元的清洁频率,由此减少来自无盖燃料补给系统的蒸发排放物的逸出。

应当理解,提供以上发明内容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一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征,主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或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

图1示出了其中可以实施无盖燃料补给系统的车辆系统的示例。

图2示出了包括无盖燃料补给系统和电动增压器的发动机系统的蒸发排放控制(Evap)系统的示例。

图3示出了无盖燃料补给系统的无盖单元的示例。

图4示出了无盖单元的替代实施例,其中气动歧管联接到无盖单元。

图5示出了用于使用电动增压器清洁无盖燃料补给系统的方法的示例。

图6示出了描绘在清洁无盖燃料补给系统期间对车辆参数的示例性调整的图形。

图3大致按比例示出。

具体实施方式

以下描述涉及用于无盖燃料补给系统的系统和方法。无盖燃料补给系统可以用在依赖于发动机处的燃料燃烧进行推进的车辆系统中。图1中描绘了这种车辆系统的示例。发动机可以包括蒸发排放控制(Evap)系统,如图2所示。此外,发动机可以被配置有电动增压器以补充涡轮增压器并缓解涡轮迟滞。电动增压器在不操作以使涡轮增压器加速时可以用于清洁无盖燃料补给系统的无盖单元。图3示出了无盖单元的示例,并且在一个示例中,如图4所示,歧管可以联接到无盖单元以输送增压空气以从无盖单元中去除碎屑和其他污染物。图5中的流程图示出了用于在发动机关闭状况期间使用电动增压器清洁无盖燃料补给系统的方法的示例。图6中的预示图形描绘了在清洁无盖燃料补给系统期间车辆参数的变化和对车辆参数的调整。

图3至图4示出具有各种部件的相对定位的示例性配置。至少在一个示例中,如果被示出为彼此直接接触或直接联接,则此类元件可分别被称为直接接触或直接联接。类似地,至少在一个示例中,被示出为彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为示例,彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例,在至少一个示例中,仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可以被称作如此。作为又一个示例,被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此如此。此外,如图所示,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”,并且最底部元件或元件的最底点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的竖直轴线而言,并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,被示出为在其他元件上方的元件位于其他元件的正上方。作为另一个示例,附图内描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如,诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外,在至少一个示例中,被示出为相互交叉的元件可被称为交叉元件或彼此交叉。更进一步地,在一个示例中,被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外部的元件可被称为如此。

现在转到图1,它示出了示例性车辆系统100。车辆系统100包括燃料燃烧发动机系统110和马达120。作为非限制性示例,发动机系统110是内燃发动机,并且马达120是电动马达。马达120可以被配置为利用或消耗与发动机系统110不同的能源。例如,发动机系统110可以消耗液体燃料(例如,汽油)来产生发动机输出,而马达120可以消耗电能来产生马达输出。因而,车辆系统100可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。

车辆系统100可以利用多种不同的操作模式,视车辆推进系统所遇到的工况而定。这些模式中的一些可以使得发动机系统110能够维持在关闭状态(例如,设定为停用状态),其中发动机处的燃料燃烧停止。例如,在选定工况下,当发动机系统110停用时,马达120可以如箭头122所指示经由驱动轮130推进车辆。

在其他工况期间,可以将发动机系统110设定为停用状态(如上文所描述的),而可以操作马达120以对能量存储装置150进行充电。例如,马达120可以从驱动轮130接收车轮扭矩,如箭头122所指示,其中马达可以将车辆的动能转化成电能以存储在能量存储装置150处,如箭头124所指示。该操作可以被称为车辆的再生制动。因此,在一些实施例中,马达120可以提供发电机功能。然而,在其他实施例中,发电机160可以替代地从驱动轮130接收车轮扭矩,其中发电机可以将车辆的动能转化成电能以如箭头162所指示存储在能量存储装置150处。

在又一些其他工况期间,发动机系统110可以通过燃烧如箭头142所指示从燃料系统340接收的燃料进行操作。例如,在马达120停用时,可以操作发动机系统110以如箭头112所指示经由驱动轮130推进车辆。在其他工况期间,发动机系统110和马达120两者各自可以操作以经由驱动轮130推进车辆,分别如箭头112和122所指示。发动机和马达两者可以选择性地推进车辆的配置可以被称为并联型车辆推进系统。应注意,在一些实施例中,马达120可以经由第一组驱动轮推进车辆,并且发动机系统110可以经由第二组驱动轮推进车辆。

在其他实施例中,车辆系统100可以被配置为串联型车辆推进系统,其中发动机并不直接推进驱动轮。而是,可以操作发动机系统110以对马达120供电,所述马达进而可以经由驱动轮130推进车辆,如箭头122所指示。例如,在选择的工况期间,发动机系统110可以如箭头116所指示驱动发电机160,发电机进而可以进行以下一项或多项:如箭头114所指示向马达120或如箭头162所指示向能量存储装置150供应电能。作为另一个示例,可以操作发动机系统110以驱动马达120,所述马达进而可以提供发电机功能以将发动机输出转换成电能,其中电能可以存储在能量存储装置150处以供马达后续使用。

燃料系统140可以包括用于将燃料存储在车辆上的一个或多个燃料存储箱144。例如,燃料箱144可以存储一种或多种液体燃料,包括但不限于:汽油、柴油和醇类燃料。在一些示例中,燃料可以作为两种或更多种不同燃料的共混物存储在车辆上。例如,燃料箱144可被配置为存储汽油和乙醇的共混物(例如,E10、E85等)或汽油和甲醇的共混物(例如,M10、M85等),由此这些燃料或燃料共混物可如箭头142所指示输送到发动机系统110。又一些合适的燃料或燃料共混物可以被供应到发动机系统110,其中它们可在发动机处燃烧以产生发动机输出。可以利用发动机输出来如箭头112所指示推进车辆或者经由马达120或发电机160对能量存储装置150再充电。

燃料系统140可以定期地从驻留在车辆外部的燃料源接收燃料。作为非限制性示例,车辆系统100可以如箭头172所指示经由燃料分配装置170接收燃料来补充燃料。在一些实施例中,燃料箱144可以被配置为存储从燃料分配装置170接收到的燃料,直到它被供应到发动机系统110以供燃烧。在一些实施例中,控制系统190可以经由燃料水平传感器接收对存储在燃料箱144处的燃料的水平的指示。存储在燃料箱144处的燃料水平(例如,如由燃料水平传感器识别)可以例如经由燃料表或车辆仪表板196中的指示传达给车辆操作员。

在一个示例中,如下文进一步描述的,燃料系统140可以包括无盖燃料补给系统,如图2所示。无盖燃料补给系统可以包括无盖单元,如图3中详细示出的,所述无盖单元被配置为接收燃料分配装置170并与其对接。无盖单元可以包括布置在无盖单元的接收端口中的至少两个可枢转翻板或挡板,所述挡板被配置为将接收端口和燃料箱144与周围大气封离。燃料分配装置170可以插入无盖单元的接收端口中以将燃料输送到燃料箱144。例如,随着燃料分配装置170被推入接收端口中,燃料分配装置170可以在挡板上施加力,从而使挡板朝向接收端口的内壁枢转以适应燃料分配装置170在接收端口内的定位。在一些情况下,碎屑可能进入无盖单元或积聚在无盖单元处,从而抑制挡板的密封能力。可以使用发动机系统110的电动增压器来清洁无盖单元,如下文进一步描述的。

在一些实施例中,能量存储装置150可被配置为存储电能,所述电能可供应到驻留在车辆上的其他电气负载(除马达之外),包括车厢供暖和空调、发动机起动、前照灯、车厢音频和视频系统等。此外,能量存储装置150可以特别是在无盖燃料补给系统的无盖单元的清洁事件期间为电动增压器提供动力。作为非限制性示例,能量存储装置150可包括一个或多个电池和/或电容器。

控制系统190可以与发动机系统110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者通信。例如,控制系统190可从发动机系统110、马达120、燃料系统340、能量存储装置150和发电机160中的一个或多个接收传感反馈信息。此外,控制系统190可以响应于该传感反馈而向发动机系统110、马达120、燃料系统340、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者发送控制信号。控制系统190可以从车辆操作员102接收对车辆推进系统的操作员请求的输出的指示。例如,控制系统190可以从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收传感反馈。踏板192可以示意性地指代制动踏板和/或加速踏板。

能量储存装置150可以定期地从驻留在车辆外部(例如,并非车辆的一部分)的电源180接收电能,如箭头184所指示的。作为非限制性示例,车辆系统100可以被配置为插电式混合动力电动车辆(PHEV),其中电能可以经由电能传输电缆182从电源180供应到能量存储装置150。在从电源180对能量存储装置150再充电的操作期间,电力传输电缆182可以电联接能量存储装置150和电源180。当操作车辆推进系统来推进车辆时,电力传输电缆182可以在电源180与能量存储装置150之间断开。控制系统190可以识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量,其可以被称为荷电状态(SOC)。

在其他实施例中,可以省略电力传输电缆182,其中可以在能量存储装置150处从电源180无线地接收电能。例如,能量存储装置150可以经由电磁感应、无线电波和电磁谐振中的一者或多者从电源180接收电能。因而,应当理解,可以使用任何合适的方法来从未包括在车辆中的电源对能量存储装置150进行再充电。通过这种方式,马达120可以通过利用与发动机系统110所利用的燃料不同的能源来推进车辆。

在一个示例中,车辆控制系统190可以联接到网络,诸如基于云的网络。另外,车辆可以联接到一辆或多辆其他车辆的远程服务器和控制器。另外,车辆控制系统190可以经由基于云的通信联接到操作员的移动装置,因此可以通过操作员的移动装置将与发动机操作或车辆系统状态有关的消息传达给驾驶员。

图2示意性地示出了图1的车辆系统100的示例性发动机系统110的各方面。在一个示例中,如上所述,道路车辆是混合动力电动车辆。在所描绘的实施例中,发动机系统110包括内燃发动机210,所述内燃发动机联接到包括一个或多个增压装置的进气系统211。在所描绘的示例中,增压装置包括涡轮增压器202和电动增压器213。涡轮增压器202包括定位在排气通道204中的涡轮216,所述涡轮经由轴206联接到压缩机215。压缩机215定位在增压空气冷却器207(在本文中也称为CAC)和节气门212上游的进气通道208中。在图2的示例中,电动增压器213定位在压缩机215的下游,然而在其他示例性发动机系统中,电动增压器213可以定位在压缩机215的上游。电动增压器213可以由能量存储装置(诸如图1的能量存储装置150)激励,并且可以用于间歇地向发动机提供增压空气以在瞬态事件期间加速涡轮增压器202的转动。

发动机210经由包括空气净化器203的空气箱201沿着进气通道208接收空气。进入的空气由一个或多个增压装置(例如,压缩机215和电动增压器213)压缩,并且增压(例如,压缩的)空气被输送到进气通道205。压缩空气在流入压缩空气进入发动机210的进气歧管217之前通过进气通道205,通过CAC 207进行冷却并通过节气门212。换句话说,压缩机215和电动增压器213通过CAC 207流体地联接到节气门212,并且节气门212流体地联接到进气歧管217并且定位在进气歧管217的上游。例如,CAC 207可以是空气-空气热交换器或水-空气热交换器。在图2中所示的实施例中,进气歧管217内的空气充气的压力由歧管空气压力(MAP)传感器234监测。

如上所述,压缩机215经由轴206机械地联接到涡轮216,其中涡轮216由膨胀的发动机排气驱动。然而,增压装置的其他组合和配置也是可能的。在一个实施例中,涡轮增压器202可以是双涡流装置。在另一个实施例中,涡轮增压器202可以是可变几何涡轮增压器(VGT),其中涡轮几何形状根据发动机工况而主动地变化。在又另一实施例中,发动机系统110可以包括机械增压器或机械增压器和涡轮增压器两者。对于包括机械增压器的实施例,压缩机215可以至少部分地由电机和/或发动机210驱动,并且可以不包括涡轮216。

一个或多个传感器可以如图2所示联接到压缩机215的入口。例如,温度传感器221可以联接到入口以估计压缩机入口温度。作为另一个示例,压力传感器222可以联接到压缩机215的入口以估计进入压缩机的空气充气的压力。另外的其他传感器可以包括例如空燃比传感器、湿度传感器等。在其他示例中,可以基于发动机工况来推断压缩机入口状况(诸如湿度、温度等)中的一者或多者。传感器可以估计在压缩机入口处从进气通道208接收的进气以及从CAC 207的下游再循环的空气充气的状况。一个或多个传感器还可以联接到压缩机215上游的进气通道208以确定进入压缩机的空气充气的成分和状况。这些传感器可以包括例如歧管空气流量传感器223。

在图2的示例中,电动增压器213与压缩机215串联定位并且位于压缩机215的下游。与电动辅助涡轮增压器相比,电动增压器213提供不同的第二增压阶段。因而,两个充气单元的压力倍增。电动增压器213可以定位在旁通通道214中,并且可以由控制系统190的控制器12结合旁通阀230操作。在一个示例中,控制器12可以是动力传动系统控制模块(PCM)。例如,控制器12可以关闭旁通阀230以使来自进气通道208的气流转向通过旁通通道214和电动增压器213,同时向电动增压器213供应电力。相比之下,控制器12可以打开旁通阀230以引导进气气流至少部分地绕过电动增压器213。进气系统211还可以包括再循环通道266,以将流过进气通道205的压缩空气的一部分从压缩机215和电动增压器213的下游转向到压缩机215的上游。下面提供了再循环通道266的进一步细节。

在发动机开启时的车辆操作期间,控制系统190可以从能量存储装置向电动增压器213供应电力以补充由涡轮增压器202的压缩机215提供的进气增压。作为一个示例,可以在用于使进气增压的涡轮增压器响应慢于扭矩需求时的涡轮迟滞状况期间向电动增压器213供应电力。由于在驱动涡轮216和压缩机215之前燃料和空气在发动机210的燃烧室231中燃烧并流过排气通道233所经过的时间,因此可能会出现涡轮迟滞。此外,由于涡轮216和/或压缩机215加速到足够高的速度使得压缩机215可以以足够高的期望增压压力提供进气的机械驱动增压,因此可能会出现附加的时间迟滞。因此,当发动机开启时,可以在较高的瞬时扭矩需求(例如,突然加速等)期间向电动增压器213供应电力以输送增压空气,直到涡轮迟滞过去并且压缩机215可以向发动机210提供增压空气。一旦涡轮迟滞过去,就可以在发动机开启时停止向电动增压器213供应电力,由此保持能量存储装置150中的电荷。

如本文进一步描述的,电动增压器213可以用于清洁车辆的无盖燃料补给系统261。无盖燃料补给系统261可以包括在燃料系统140中,并且可以联接到发动机系统110的蒸发排放控制(Evap)系统224,如下文进一步描述的。例如,可以在第一状况期间从能量存储装置向电动增压器213供应电力,其中所述第一状况包括在无盖燃料补给系统261处检测到泄漏。第一状况还可以包括发动机210的停用(例如,关闭)状态。通过在发动机210关闭时激活电动增压器213并操作/调节Evap系统224和无盖燃料补给系统261两者的部件,可以清除无盖燃料补给系统261的无盖单元258中的碎屑,所述碎屑可能抑制无盖单元258的密封能力。

进气歧管217通过一系列进气门(未示出)联接到燃烧室231。燃烧室231进一步经由一系列排气门(未示出)联接到排气歧管226。在所描绘的实施例中,示出了单个排气歧管226。然而,在其他实施例中,排气歧管226可包括多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的配置可以使得来自不同燃烧室的流出物能够被引导至发动机系统110中的不同位置。

在一个实施例中,排气门和进气门中的每一者都可以是电子致动或控制的。在另一个实施例中,排气门和进气门中的每一者可以是凸轮致动或控制的。无论是电子致动的还是凸轮致动的,排气门和进气门打开和关闭的正时可以根据针对期望的燃烧和排放控制性能规定进行调整。另外,可变凸轮正时装置(例如,VCT,未示出)可以被致动以将进气门和排气门(未示出)的正时调整到提供减小的正进气门与排气门重叠的正时。即,进气门和排气门将打开较短的持续时间并且将在进气冲程的一部分中避免同时打开。

燃烧室231可以被供应存储在燃料箱144中的一种或多种燃料,诸如汽油、醇燃料共混物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。可以经由直接喷射、进气道喷射、节气门阀体喷射或者它们的任何组合来将燃料供应到燃烧室。直接喷射包括将燃料直接喷射到燃烧室中,并且进气道喷射将燃料喷雾输送到进气道中,燃料喷雾在进入燃烧室之前在所述进气道中与进气混合。本示例可以包括多个直接燃料喷射器227和进气道燃料喷射器228。在燃烧室231中,可以经由火花点火和/或压缩点火来引发燃烧。

如图2所示,来自一个或多个排气歧管区段的排气被引导到涡轮216以驱动涡轮。当期望涡轮扭矩减小时,可以替代地将一些排气引导通过废气门229,从而绕开涡轮216。废气门阀232可以被致动打开,以经由废气门229将至少一些排气压力从涡轮216上游排放到涡轮下游的位置。通过降低涡轮216上游的排气压力,可以降低涡轮转速。在一个实施例中,废气门阀232可以是真空致动的,即,它可以经由施加真空来致动。来自涡轮216和废气门229的组合流然后流过一个或多个排放控制装置(图2中未示出),然后经处理的排气的全部或部分可以经由排气通道233释放到大气中。然而,取决于工况,一些排气可以替代地经由包括EGR冷却器和EGR阀的EGR通道(未示出)而转向到进气通道208。在一个示例中,EGR可以再循环到压缩机215的入口。

如上所述,可以将燃料从存储在无盖燃料补给系统261的燃料箱144中的燃料喷射到燃烧室231。无盖燃料补给系统261经由下文描述的通道联接到Evap系统224和进气系统211两者。此外,燃料箱144联接到无盖燃料补给系统261和Evap系统224中的每一者以及燃料泵系统240。

燃料泵系统240可以包括一个或多个泵以用于对输送到发动机210的喷射器(诸如所示的喷射器227或喷射器228)的燃料加压。应当理解,燃料系统140可以是无回流燃料系统、回流燃料系统或各种其他类型的燃料系统。位于燃料箱144中的燃料水平传感器242可以向控制器12提供燃料水平的指示(“燃料水平输入”)。如所描绘的,燃料水平传感器242可以包括连接到可变电阻器的浮子。替代地,可以使用其他类型的燃料水平传感器。

在燃料系统140中产生的蒸气可以在被抽取到进气歧管217之前经由蒸气回收管线244被引导到Evap系统224。蒸气回收管线244可以经由一根或多根导管而联接到燃料箱144,并且可以包括用于在特定条件期间隔离燃料箱的一个或多个阀。例如,蒸气回收管线244可以经由导管246、248和250中的一者或多者或其组合联接到燃料箱144。此外,燃料箱压力传感器(FTPT)249可以联接到蒸气回收管线244以测量蒸气回收管线244中的压力。

此外,在一些示例中,一个或多个燃料箱通风阀分别定位在导管246、248和250中。除了其他功能之外,燃料箱通风阀还可以允许排放控制系统的燃料蒸气滤罐278保持低压或真空,而不增加燃料箱144的燃料蒸发速率(这在燃料箱压力降低的情况下原本会发生)。例如,导管246可以包括坡度通风阀(GVV)252,导管248可以包括填充限制通风阀(FLVV)254,并且导管250可以包括坡度通风阀(GVV)256。此外,回收管线244可以联接到无盖燃料补给系统261的无盖单元258。无盖单元258经由燃料加注管或颈部260联接到燃料箱144。

无盖单元258可以被配置为在不需要取下盖的情况下接收燃料分配装置,诸如图1的燃料分配装置170。此外,无盖单元258使得能够将燃料系统140与燃料系统140外部的空气(例如,在燃料系统140外部和周围的空气)封离。例如,无盖单元258可以包括布置在无盖单元258的接收端口中的两个可枢转翻板(例如,翻板阀或挡板)262,所述两个可枢转翻板屈服于由燃料分配装置施加的压力而通过枢转来允许将燃料分配装置的喷嘴插入接收端口中。挡板262可以是弹簧加载的,使得当燃料分配装置被取下时,挡板262关闭并密封无盖单元258。

无盖燃料补给系统261包括在无盖单元258与双通阀264之间延伸的气动管线238。双通阀264可以包括在进气系统211的再循环通道266(也称为压缩机旁通通道)中,并且可以在第一位置与第二位置之间调整以改变压缩空气和冷却空气(例如,增压空气)经由两个不同的流动路径到达两个目的地的输送。再循环通道266可以将增压空气从CAC 207下游和节气门212上游的第一点沿着进气通道205引导到空气箱201下游和压缩机215上游的第二点,其中第二点在第一点的上游。在节气门212被释放(例如,节气门212的开度减小)的事件期间,发动机燃烧可能不再需要由压缩机215(以及在激活时,电动增压器213)压缩的空气。过量压力可能会积聚在压缩机215的下游,并且如果不通风,则增加压缩机失速的可能性。因而,可以通过经由喷射器268将过量增压空气抽吸通过再循环通道266并使增压空气返回到压缩机215的上游来减轻压缩机215下游的压力积聚。

再循环通道266还可以包括位于双通阀264下游的喷射器268(也称为抽吸器)。喷射器268可以是提供低成本真空产生的被动装置,并且可以被配置有收缩部以将流抽吸通过联接到喷射器268的侧通道,如下文进一步描述的。在其他示例中,喷射器268可以是排放管、射流泵、文氏管或类似的被动装置。增压空气流过再循环通道266导致在喷射器268的收缩部的紧邻下游形成低压区,由此提供动力(例如,吸力)以在抽取事件期间夹带来自Evap系统224的燃料蒸气,如下文进一步描述的。通过再循环通道266转向的增压空气的量可以不主动调节,并且可以取决于发动机系统110内的相对压力。

当双通阀264被调整到第一位置时,增压空气可以从进气通道205流过双通阀264,如箭头270所指示,并且继续流过包括喷射器268的再循环通道266,以返回到进气通道205,如箭头272所指示。在一些示例中,第一位置可以是双通阀264的标称位置。例如,在车辆操作期间,双通阀可以处于第一位置并且仅在某些条件(诸如适合于清洁无盖单元258的条件)下在控制器12指示时被调整到第二位置。

当双通阀264被调整到第二位置时,气动管线238流体地联接到再循环通道266的在双通阀264上游的一部分。增压空气可以(如箭头270所指示)流过再循环通道266的在双通阀264上游的所述部分,进入气动管线238,如箭头274所指示。例如,当发动机210未操作并且在无盖燃料补给系统261处检测到泄漏时,控制器12可以命令关闭旁通阀230、将双通阀264调整到第二位置以及激活电动增压器213。由此,由电动增压器213压缩的空气可以被输送到无盖燃料补给系统261的无盖单元258。例如,气动管线238可以联接到定位在挡板262之间并沿着无盖单元258的壁的端口,并且压缩空气可以冲洗无盖单元258的接收端口的在挡板262之间的内部容积,从而将捕集在其中以及在挡板262的边缘与无盖单元258的内表面之间的碎屑吹离挡板262。

气动管线238还可以包括固定孔口276。固定孔口276可以被配置为减小气动管线238的直径,因此在固定孔口276的上游形成增加气动管线238中的压力的收缩部。增加的压力可以增加固定孔口276下游的气流速度,这进而增加进入无盖单元258的气流速度以及所输送的压缩空气撞击挡板262和无盖单元258的内表面的力。结果,可以更有效地清洁无盖单元258。在下文参考图5和图6提供无盖单元258的清洁过程的进一步细节。

Evap系统224可以包括一个或多个排放控制装置,诸如填充有适当吸附剂的燃料蒸气滤罐278中的一者或多者,其中所述滤罐被配置为暂时捕集在燃料箱再填充操作期间的燃料蒸气(包括气化的碳氢化合物)以及“运行损失”(即,在车辆操作期间气化的燃料)。在一个示例中,所使用的吸附剂是活性炭,但是其他类型的吸附剂也是可能的。Evap系统224还可以包括滤罐通风路径或通风管线280,当存储或捕集来自燃料系统140的燃料蒸气时,所述通风路径或通风管线可将气体从滤罐278引导出到大气中。

滤罐278可以包括缓冲区282(或缓冲区域)。如图所示,缓冲区282的体积可以小于滤罐278的体积(例如,是其一部分)。缓冲区282中的吸附剂可以与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如,这两者都可以包括活性碳)。缓冲区282可以位于滤罐278内,使得在滤罐装载期间,燃料箱蒸气首先被吸附在缓冲区282内,然后当缓冲区282饱和时,另外的燃料箱蒸气被吸附在滤罐278中。相比之下,在滤罐抽取期间,燃料蒸气首先从滤罐278中解吸,然后从缓冲区282中解吸。换句话说,缓冲区282的装载和卸载与滤罐278的装载和卸载不是一致的。因而,缓冲区282的效果是抑制从燃料箱144流到滤罐278的任何燃料蒸气峰值,由此降低任何燃料蒸气峰值进入发动机210的可能性。一个或多个温度传感器284可以联接到滤罐278和/或在所述滤罐内。

滤罐278可以包括集成在滤罐278内的滤罐过滤器286。滤罐过滤器286可以设置在将滤罐278与抽取管线288联接的抽取端口附近。滤罐过滤器286可以减少碳粉(诸如,由于捕集碳氢化合物的碳颗粒的分解而产生的碳粉)从滤罐278到抽取管线288的迁移,并且因此减少碳粉对滤罐抽取阀(CPV)290的堵塞。CPV 290可以布置在抽取管线288中,并且可以在抽取事件期间控制燃料蒸气(例如,经由再循环通道266)从滤罐278到进气歧管217和/或进气通道205的流动。例如,CPV 290可以在关闭位置与打开位置之间调整,当CPV 290处于关闭位置时,来自滤罐278的流被阻挡,并且当CPV 290处于打开位置时,启用对滤罐278的抽取。CPV 290可以是常闭的,但是当请求抽取时,可以打开CPV 290以传送来自进气歧管217或再循环通道266的真空。在抽取期间,新鲜空气可以被抽吸通过通风管线280并进入滤罐278中。

滤罐278可以通过蒸气回收管线244和导管292流体地联接到燃料箱144。导管292可以包括燃料箱隔离阀(FTIV)294,所述燃料箱隔离阀可以控制燃料箱140到滤罐278的排放。FTIV 294可以在导管292内定位在燃料箱144与滤罐278之间,并且通常可以处于关闭位置。当打开时,来自燃料箱140的燃料蒸气可以排放到滤罐278。然后,燃料蒸气可以通过通风管线280排放到大气,或者通过打开CPV 290抽取到进气歧管217。

蒸发泄漏检查模块(ELCM)295可以在滤罐278的与CPV 290相对的一侧上联接到通风管线280。换句话说,滤罐278沿着通风管线280定位在CPV 290与ELCM 295之间。特别是当进气歧管217处的真空不可用或不足时,ELCM 295可以用于诊断Evap系统224中的泄漏。例如,ELCM 295可以包括真空泵296,从而允许ELCM 295在真空泵296被激活以在ELCM 295的基准孔口上抽吸压力时提供对燃料系统140中的压力的基准检查。由ELCM压力传感器297在基准孔口处测量的所得压力可以用作检测泄漏的参考。碳氢化合物传感器298可以在通风管线280内联接在ELCM 295处或其附近。

抽取管线288可以在CPV 290的下游分支。例如,如图2所示,抽取管线288可以在将抽取管线288流体地联接到进气歧管217的第一抽取导管287与将抽取管线288在喷射器268处流体地联接到再循环通道266的第二抽取导管289之间分流。第一抽取导管287可以包括第一止回阀291,所述第一止回阀在抽取事件期间将第一抽取导管287内的流动约束到由箭头293指示的方向。类似地,第二抽取导管289可以包括第二止回阀299,所述第二止回阀在抽取事件期间将第二抽取导管289内的流动约束到由箭头285指示的方向。

当CPV 290在抽取事件期间打开时,从滤罐278解吸的燃料蒸气可以经由第一抽取导管287和/或第二抽取导管289引导到进气歧管217,这取决于滤罐278与进气歧管217之间的第一压力差和/或滤罐278与喷射器268之间的第二压力差。例如,随着增压空气流过再循环通道266时,在喷射器268的收缩部的紧邻下游的低压区域可以在喷射器268处将燃料蒸气从抽取管线288抽吸到再循环通道266中。因而,燃料蒸气可以经由直接通向进气歧管217的第一抽取导管287和/或经由在空气箱201的下游和压缩机215的上游通向进气系统211的第二抽取导管289、喷射器268和再循环通道266输送到发动机210。在一些情况下,燃料蒸气可以同时输送到两个目的地。此外,输送到目的地中的每一者的燃料蒸气的相对量可以与第一压力差和第二压力差的相对量值的差成比例。例如,如果第一压力差大于第二压力差,则与压缩机215上游的进气系统211相比,可以将更多燃料蒸气引导到进气歧管217。

可由控制器12通过选择性地调整各种阀和螺线管来以多个模式操作燃料系统140。例如,燃料系统140可以在燃料蒸气存储模式中(例如,在燃料箱燃料补给操作期间并且发动机不运行)操作,其中控制器12可以命令打开FTIV 294同时关闭CPV 290以将燃料补给蒸气引导到滤罐278中,同时阻止燃料蒸气流到进气歧管217。

作为另一个示例,燃料系统140可以在燃料补给模式下操作(例如,当车辆操作员请求燃料箱燃料补给时),其中控制器12可以命令打开FTIV 294,同时维持CPV 290关闭,以在允许在燃料箱144中添加燃料之前将燃料箱减压。因而,FTIV 294可以在燃料补给操作期间保持打开以允许燃料补给蒸气存储在滤罐278中。在燃料补给完成之后,FTIV 294可以关闭。

作为又另一示例,燃料系统可以在发动机操作期间以滤罐抽取模式操作,其中控制器12可以打开CPV 290同时关闭FTIV 294。在本文中,由操作中的发动机210的进气歧管217产生的真空可以用于通过通风口280以及通过滤罐278抽吸新鲜空气,以将存储的燃料蒸气抽取到进气歧管217中。在该模式中,从滤罐278抽取的燃料蒸气在发动机210中燃烧。抽取可以持续进行,直到滤罐中所存储的燃料蒸气量低于阈值。

泄漏检测程序可以由控制器12对燃料系统140间歇地执行,以确认燃料系统140未劣化。因而,可以在发动机210关闭时使用由于燃料箱144处的温度和压力在发动机关闭之后的变化而生成的发动机关闭自然真空(EONV)和/或利用从ELCM真空泵296补充的真空来通过ELCM 295根据控制器12的指示执行泄漏检测程序(发动机关闭泄漏测试)。替代地,可以在发动机210正在运行时通过操作ELCM真空泵296和/或使用发动机进气歧管真空来执行泄漏检测程序。在向燃料系统140施加真空之后,可以监测ELCM 295的基准孔口处的压力变化(例如,绝对变化或变化率)并将其与阈值进行比较。基于所述比较,可以诊断燃料系统泄漏。

发动机系统110可以通信地联接到控制系统190。控制系统190被示出为从多个传感器16(其各种示例在本文中有所描述)接收信息并且向多个致动器81(其各种示例在本文中有所描述)发送控制信号。作为一个示例,传感器16可以包括歧管绝对压力(MAP)传感器234、布置在排气歧管226中的排气氧传感器235、排气温度传感器236、排气温度传感器237、压缩机入口温度传感器221、压缩机入口压力传感器222、歧管空气流量传感器223、滤罐温度传感器284、ELCM压力传感器297、FTPT 249和HC传感器298。其他传感器(诸如附加的压力、温度、空燃比和成分传感器)可以联接到发动机系统110和燃料系统140中的各个位置。致动器81可以包括例如节气门212、旁通阀230、废气门阀232、直接燃料喷射器227、进气道燃料喷射器228、CPV 290、FTIV 294、双通阀264、ELCM真空泵296、电动增压器213、燃料泵系统240等等。

控制系统190包括控制器12,所述控制器可以从各种传感器接收输入数据、处理输入数据,并且基于接收到的信号和存储在控制器12的存储器上的指令来采用各种致动器。控制器12可以响应于经处理的输入数据基于编程在经处理的输入数据中的与一个或多个程序(诸如本文关于图5描述的示例性控制程序)相对应的指令或代码而采用致动器81。作为一个示例,当发动机不操作时,控制器可以响应于检测到燃料系统140中的泄漏而发送将双通阀264调整到第二位置的信号并向电动增压器213的马达发送激励电动增压器的信号。电动增压器213可以将压缩空气输送到无盖单元258以释放无盖单元258的碎屑,所述碎屑抑制无盖单元258的挡板262处的密封。

图2的无盖单元258在图3中更详细地示出。其中,无盖单元258具有带中心轴线301的大致圆柱形几何形状。无盖单元258具有围绕无盖单元258的内部容积的罩300,所述内部容积形成无盖单元258的接收端口或容器303。如上所述,接收容器303被配置为接收燃料分配装置(诸如图1的燃料分配装置170)的喷嘴。罩300被配置为封闭总成中的部件。无盖单元258还包括被配置为至少部分地封闭无盖单元258的各种内部部件的外壳体302。

无盖单元258还包括图2的挡板262中的第一上游挡板262a,上游挡板262a具有铰链306。上游挡板262a从罩300嵌入。预加载的上游弹簧308可以联接到上游挡板262a和外壳体302。联接到上游挡板262a的预加载的上游弹簧308可以在门打开时向所述门提供回程力。上游弹簧308被配置为在经由燃料分配装置的喷嘴按下上游挡板262a时提供回程力。通过这种方式,上游挡板262a可以在燃料补给事件期间在取下喷嘴之后关闭。因此,上游挡板262a在没有燃料补给操作员的辅助下自动关闭。结果,简化了燃料补给过程。

密封件310可以附接到上游挡板262a。具体地,在一些示例中,密封件310可以围绕上游挡板262a的周边延伸。当上游挡板262a处于关闭位置时,密封件310可以与罩300共面接触。通过这种方式,减少了来自无盖单元258的蒸发排放。

无盖单元258还包括锁定唇缘312。锁定唇缘312可以被配置为接收喷嘴的一部分。在一些示例中,锁定唇缘312可以设置成围绕无盖单元258的内圆周的至少100°。锁定唇缘312可能在燃料补给期间影响喷嘴轴线喷管的定位和角度,并且因此可能影响填充性能。

无盖单元258还包括内壳体314。内壳体314的壁可以限定被配置为接收喷嘴的喷嘴外壳。内壳体314可以包括喷嘴止动致动器316,所述喷嘴止动致动器被配置为致动喷嘴的发起从喷嘴的燃料流动的一部分。

上游主体密封件318和下游主体密封件320可以设置在无盖单元258中,以密封无盖单元258中的外壳体302和各种内部部件。具体地,上游主体密封件和下游主体密封件(318和320)被配置为在外壳体302与内壳体314之间延伸。在一些示例中,上游主体密封件318和/或下游主体密封件320可以是O形环。

无盖单元258还包括图2的挡板262中的第二下游挡板262b,下游挡板262b定位在上游挡板262a和喷嘴止动致动器316的下游。下游挡板262b包括铰链323并且具有与其联接的预加载的下游弹簧324。预加载的下游弹簧324联接到下游挡板262b,从而在下游挡板262b打开时向下游挡板提供回程力。下游弹簧324也联接到外壳体302。下游弹簧324被配置为当下游挡板262b处于打开位置时向下游挡板262b提供回程力。下游挡板262b还可以包括密封件326(例如,翻板密封件)。在一些示例中,密封件326可以围绕下游挡板262b的周边定位。下游挡板262b使得能够通过将Evap系统(例如,图2的Evap系统224)与周围大气封离来减少燃料补给过程期间的蒸发排放。因此,上游挡板262a加强了Evap系统的密封,并且可以被配置为下游挡板262b的增援。在所描绘的示例中,下游挡板262b在关闭时垂直于燃料流而布置。然而,下游挡板262b的其他取向也是可能的。

无盖单元258可以以多种配置定位在图1所示的车辆系统100中。在一个示例中,无盖单元258具有向下的梯度。换句话说,上游挡板262a相对于重力轴线352竖直地定位在导流件350上方。通过这种方式,在燃料补给操作期间经由重力辅助燃料流动。

无盖单元258包括布置在下游挡板262b下游的导流件350。无盖单元258还包括图2的加注管260。导流件350可以至少部分地由与燃料箱(例如,如图2所示的燃料箱144)流体连通的加注管260封闭。

无盖单元258还可以包括真空释放机构(未示出)。真空释放机构可以允许无盖单元258中的通道在阈值真空下打开,从而允许燃料箱与大气通风。通过这种方式,过量的燃料箱真空将导致真空释放机构与大气通风,从而避免燃料箱塌缩。用于激活真空释放机构的真空阈值可以被设定为例如-18inH

在一些实施例中,真空释放机构可以不是无盖单元258内的附加硬件部件。更确切地,预加载的上游弹簧308和预加载的下游弹簧324可以被设定有一定张力,使得燃料箱真空高于阈值(例如,-18inH

如上所述,参考图2,无盖单元258可以具有端口330,气动管线238可以在所述端口处联接到无盖单元258。气动管线238可以通过端口330流体地联接到无盖单元258的接收容器303。如图2所示,气动管线238可以在无盖单元258与双通阀(例如,图2的双通阀264)之间延伸,其中双通阀被配置为控制压缩空气从电动增压器(例如,图2的电动增压器213)到无盖单元258的输送。端口330可以包括端口翻板332,所述端口翻板覆盖无盖单元258的壁中的形成端口330的开口。端口翻板332可以通过弹簧铰链334维持在适当位置并与无盖单元258的壁平行对齐。弹簧铰链334的弹簧力可以被从电动增压器通过气动管线238输送的进入的压缩空气克服,从而允许端口翻板332向内摆动,如箭头336所指示,以允许压缩空气流入。

如图2和图3所示,气动管线238在沿着中心轴线301的位于上游挡板262a与下游挡板262b之间的点处联接到无盖单元258。当在Evap系统中检测到泄漏时,可以请求清洁无盖单元258。如上所述,可以通过使用ELCM将Evap系统中的压力抽吸到至少真空阈值来发起清洁过程。在真空阈值下,由于Evap系统中的真空克服了上游弹簧308和下游弹簧324中的每一者的刚度和阻力,因此挡板(例如,上游挡板262a和下游挡板262b)可以在摆动打开与摆动关闭之间交替(例如,摇摆)。

在压力达到真空阈值时,可以将双通阀调整到第二位置以将无盖单元258流体地联接到电动增压器。可以激活电动增压器以将压缩空气引导到无盖单元。压缩空气可以撞击挡板并去除捕集在挡板与其相应的密封件(例如,密封件310和326)之间的碎屑。可以重复清洁过程,例如,在Evap系统中产生真空,然后用压缩空气冲击,直到ELCM不再检测到泄漏。

在另一个实施例中,无盖燃料补给系统的无盖单元可以联接到布置在无盖单元与气动管线的端部之间的气动歧管。例如,如图4所示,无盖单元400可以包括上游挡板402和下游挡板404,其与图2和图3的无盖单元258的挡板262类似地配置。然而,无盖单元400可以具有用于将压缩空气输送到无盖单元400的内部容积的一个以上的端口。例如,无盖单元400可以具有带第一端口翻板408的第一端口406和带第二端口翻板412的第二端口410。端口中的每一者和对应的端口翻板可以类似于如上所述的图3的端口330和端口翻板332。

第一端口406和第一端口翻板408可以沿着无盖单元400的中心轴线401定位,使得第一端口406和第一端口翻板408在上游挡板402的竖直上方。第二端口410和第二端口翻板412可以相对于中心轴线401类似地定位在下游挡板404的竖直上方。第一端口406和第二端口410中的每一者可以联接到气动歧管414的两个分支中的一者。

气动歧管414可以在无盖单元400的端口与气动管线238的端部之间延伸。通过这种方式,当压缩空气被输送到无盖单元400时,压缩空气在气动歧管414的分支之间分流以将压缩空气的第一部分转向到第一端口406并将压缩空气的第二部分转向到第二端口410。压缩空气的第一部分和第二部分可以相等或可以不同,这取决于气动歧管414的分支的内部容积。例如,联接到第二端口410的气动歧管414的分支可以比联接到第一端口406的分支更窄,由此通过第二端口410在较高压力下输送较小体积的空气。作为另一个示例,一个或两个分支可以包括固定孔口,诸如图2的固定孔口276,以调整气动歧管414的相应分支中的压力。

第一端口406和第二端口410的定位允许压缩空气输送到相对于中心轴线401在上游挡板402和下游挡板404中的每一者上方的区域。例如,压缩空气可以通过第一端口406进入无盖单元400并接触上游挡板402的上表面,并且通过第二端口410进入无盖单元并接触下游挡板404的上表面以及上游挡板404的底表面。结果,在将压缩空气输送到无盖单元400中时可能会产生更大的湍流,这可以比图3所示的无盖单元的配置更有效地排出和去除碎屑,例如,这对于用于频繁越野驾驶的车辆可能是期望的。

图5描绘了用于清洁无盖燃料补给系统的无盖单元的方法500。无盖单元可以是图2和图3的无盖单元258或图4的无盖单元400,所述无盖单元包括在车辆的无盖燃料补给系统(诸如图1的车辆系统100)中。无盖燃料补给系统可以联接到Evap系统和发动机系统的进气系统(诸如图2的Evap系统224和发动机系统110)。气动管线可以经由双通阀(诸如图2的双通阀264)将无盖单元流体地联接到进气系统。在发动机操作期间,双通阀可以处于第一位置,从而将进气系统的在压缩机和电动增压器下游的区域经由再循环通道(例如,图2的再循环通道266)流体地联接到压缩机和电动增压器两者上游的区域。双通阀可以被选择性地调整到第二位置,以将进气系统的在压缩机和电动增压器下游的区域流体地联接到无盖单元。用于执行方法500的指令可以由控制器(例如,PCM)(诸如图2的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图2描述的传感器)接收的信号来执行。根据以下描述的方法,控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在一个示例中,可以在通过ELCM(例如,图2的ELCM 295)检测到Evap系统中的泄漏时执行方法500。例如,当条件合适时,ELCM可以进行泄漏测试,如上文参考图2所述,并且泄漏测试的结果可以存储在控制器的存储器中。检测到泄漏可能会导致设定诊断故障代码(DTC)。如果基于泄漏测试确认泄漏,则泄漏可能是由于捕集在无盖单元中的碎屑引起的,这可能会降低无盖单元的挡板抵靠无盖单元的内表面密封的能力。因而,当条件合适时,可以适时地进行所述方法,例如,在确认存在Evap系统泄漏之后尽快进行。

作为另一个示例,可以基于无盖单元的预设频率或占空比(诸如每三天、每周等)自动执行方法500。此外,预设频率可以根据车辆被驾驶的频率以及车辆经历的驾驶条件而改变。例如,如果车辆在其驾驶循环的50%以上进行越野驾驶(例如,如基于GPS、路线历史数据等确定),则可以相对于主要限于铺砌道路的驾驶循环增加预设频率。另外,在季节变化期间(诸如从冬天到春天的转变)或在湍流天气模式的时段期间,可以增加预设频率。

在又另一示例中,方法500可以在被配置有无盖燃料补给系统的车辆例如在组装厂组装并运输到新位置之后进行。在到达新位置时,可能期望清洁无盖单元以缓解由于车辆零部件的运送、组装期间的部件搬运、经由火车/卡车运输组装的车辆等而导致的无盖单元中的碎屑的存在。类似地,在已经对车辆的Evap系统或燃料系统执行维护之后,可能期望清洁无盖单元。例如,对车辆燃料箱的维修可能导致碎屑积聚在无盖单元处,并且在车辆操作之前执行方法500可以避免蒸发排放泄漏。

在502处,所述方法包括估计和/或测量当前车辆工况。例如,可以监测发动机转速以确定发动机的状态、发动机系统的进气歧管处的压力、Evap系统中的压力(诸如由FTPT监测的压力)等。所述方法前进到504以确定发动机是否关闭,例如,不燃烧空气/燃料。如果发动机未关闭,例如,发动机正在操作,则所述方法前进到506以在当前车辆工况下继续发动机操作。所述方法返回到开始。

如果发动机关闭,则所述方法继续前进到508以维持控制器活动并致动ELCM真空泵。通过致动ELCM真空泵,ELCM真空泵被激励以降低Evap系统中的压力。例如,当ELCM真空泵在Evap系统中主动产生真空时,图2的CPV 290可以关闭,而FTIV 294打开。

在510处,所述方法包括确认Evap系统中的压力是否处于或低于阈值压力。阈值压力可以是足够低到克服无盖单元挡板的基于弹簧的铰链的刚度的压力。例如,阈值压力可以是-18inH

如果Evap系统压力高于阈值压力,则所述方法返回到508以继续维持控制器和ELCM真空泵活动。如果Evap系统压力处于或低于阈值压力,则所述方法继续前进到512以将双通阀的位置调整到第二位置以将电动增压器流体地联接到无盖单元。另外,ELCM真空泵被停用。

在514处,所述方法包括激活电动增压器。例如,控制电动增压器的操作的马达可以被激励,从而从诸如电池的能量存储装置中汲取能量。通过激活电动增压器,无盖单元可以接收压缩空气的冲击,这可以进一步从挡板的周边和表面排出和去除碎屑。电动增压器可以在目标时间段内连续地激活,或者可以在目标时间段内脉动。

在516处,所述方法包括确定自从最初激活电动增压器以来经过的时间段是否达到第二阈值。第二阈值可以是上述目标时间段,其可以是例如5秒或3秒至10秒之间的时间段。替代地或另外,第二阈值可以是由于压缩空气的流入而使Evap系统恢复到大气压力的时间段。如果经过的时间未达到第二阈值,则所述方法返回到514以继续操作电动增压器以将压缩空气输送到无盖单元。

如果经过的时间达到第二阈值,则所述方法前进到518以将双通阀的位置调整到第一位置以将电动增压器与无盖单元流体地分离。ELCM真空泵被激活以执行泄漏测试。例如,在CPV维持关闭并且FTIV维持打开的情况下,ELCM真空泵可以将Evap系统压力降低到目标压力以进行泄漏测试。目标压力可以是高于510的阈值压力的压力,使得目标压力不会导致无盖单元的挡板摇摆。

在520处,所述方法包括确认Evap系统中是否存在泄漏。如果检测到泄漏,则所述方法返回到508以维持控制器活动并致动ELCM真空泵(如果在完成泄漏测试时ELCM真空泵停用)或维持ELCM真空泵开启。应当理解,在一些示例中,方法500的508至520可以重复直到最大重复次数。例如,最大重复次数可以是三次,并且如果到第三次重复时仍然检测到泄漏,则可以设定DTC以指示泄漏的存在。在一些示例中,如果在执行无盖单元的最大数量的清洁循环之后泄漏未得到解决,则可以确定需要对无盖燃料补给系统进行附加维护或者泄漏是由于Evap系统的无盖燃料补给系统中的不同部件引起的。因而,可以执行其他诊断程序。

如果在520处未检测到泄漏,则所述方法前进到522以停用ELCM(如果在完成泄漏测试之后尚未停用)以及控制器。所述方法结束。

图6中的图形600描绘了调整车辆参数以对无盖燃料补给系统进行清洁过程,诸如图5的方法500。如上所述,可以基于指示车辆的Evap系统处的泄漏的DTC代码的设置或基于用于清洁无盖燃料补给系统的预设频率来进行清洁过程。无盖燃料补给系统可以联接到Evap系统和发动机系统,如图2所示,并且可以包括无盖单元,诸如图2和图3或图4的无盖单元。时间沿着图形600的横坐标绘制,向右增加。图形600包括表示发动机转速的第一曲线图602、表示电动增压器的状态的第二曲线图604、表示ELCM真空泵的状态的第三曲线图606、表示双通阀的位置的第四曲线图608,以及表示Evap系统的压力的第五曲线图610。发动机转速(例如,第一曲线图602)和Evap系统压力(例如,第五曲线图610)沿着纵坐标向上增加。Evap系统压力包括第一阈值612和第二阈值614。第一阈值612可以是足够低到使无盖单元挡板摇摆的压力,如上文参考图5所述。第二阈值614可以是用于确定Evap系统中存在泄漏的基准压力,并且可以被设定为比第一阈值612更高的压力(例如,更低的真空)。电动增压器的状态(例如,第二曲线图604)和ELCM真空泵的状态(例如,第三曲线图606)在开启与关闭之间交替。双通阀的位置在将电动增压器与无盖单元流体地分离的第一位置与将电动增压器流体地联接到无盖单元的第二位置之间进行调整。

在t0处,发动机正在操作并且电动增压器被停用。ELCM真空泵关闭,并且双通阀处于第一位置。Evap系统中的压力可以处于或接近大气压力。在t1处,发动机关闭。例如,发动机熄火,可以按下请求发动机操作终止的按钮,可以按下钥匙扣上的按钮等。电动增压器在t1处保持停用并且ELCM真空泵被致动以降低Evap系统压力。双通阀维持在第一位置。

Evap系统压力被ELCM真空泵降低,直到压力在t2处达到第一阈值612。作为响应,将双通阀调整到第二位置。挡板的摇摆导致Evap系统中的压力振荡,直到ELCM真空泵关闭并且电动增压器被激活。压缩空气在t2至t3之间输送到无盖单元,从而增加Evap系统压力。

在t3处,自从最初将压缩空气从电动增压器输送到无盖单元以来经过的时间达到阈值时间段,诸如在图5的516处描述的第二阈值。在达到阈值时间段时,停用电动增压器并将双通阀调整到第一位置。ELCM真空泵被激活以执行泄漏测试。执行泄漏测试包括降低Evap系统压力达目标时间段。例如,在由虚线616指示的第一场景中,将Evap系统与周围大气封离。在目标时间段内(例如,在t3至t4之间的持续时间内)进行泄漏测试。ELCM泵能够在目标时间段内将Evap系统中的压力降低到第二阈值614,从而确认Evap系统的完整性,例如,不存在泄漏。在t4处停用ELCM泵。

替代地,在由虚线618指示的第二场景中,Evap系统压力在目标时间段内未达到第二阈值614。ELCM泵在t4处停用,并且可以设定指示存在泄漏的DTC。在一些示例中,如果在任何重复期间Evap系统压力都未达到第二阈值614,则在设定DTC之前,可以重复清洁过程直到重复预定次数,诸如3次。

通过这种方式,可以使用在发动机操作期间间歇地激活的装置来在车上有效地清洁无盖燃料补给系统的无盖单元。因而,所述装置(例如,电动增压器)在发动机关闭状况期间易于可用。无盖燃料补给系统还包括在双通阀与无盖单元之间延伸的气动管线。双通阀可以布置在进气系统的再循环通道中,并且可以在阻挡进气系统与无盖单元之间的压缩空气流动的第一位置与允许压缩空气经由气动管线输送到无盖单元的第二位置之间调整。无盖单元的清洁还依赖于通过激活真空产生装置(诸如ELCM真空泵)在联接到无盖燃料补给系统的Evap系统内产生真空。结果,无盖单元中没有碎屑,否则在不进行耗时且昂贵的维护操作的情况下可能会导致泄漏并导致蒸发排放物逸出。此外,可以根据驾驶和天气条件修改无盖单元的清洁频率,由此进一步抑制蒸发排放物的释放。

在发动机关闭状况期间使用由电动增压器输送的压缩空气来清洁无盖单元的技术效果是:控制器能够响应于检测到Evap系统中的泄漏而命令清洁无盖单元,而不会干扰发动机性能。

应当注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因而,示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样,处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供。可根据所使用的特定策略而重复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外,所描述的动作、操作和/或功能可图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。

应当理解,本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变型是可能的。例如,以上技术可应用于V型6缸、直列4缸、直列6缸、V型12缸、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

本公开还提供了对一种方法的支持,所述方法包括:通过在无盖燃料补给系统中产生真空并将压缩空气从发动机的电动增压器输送到所述无盖燃料补给系统的无盖单元来清洁所述无盖单元。在所述方法的第一示例中,在所述无盖燃料补给系统中产生所述真空包括在所述发动机未操作时激活蒸发泄漏检查模块(ELCM)的真空泵。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中,将所述压缩空气输送到所述无盖单元包括将布置在所述电动增压器与所述无盖单元之间的气流路径中的双通阀调整到第一位置,并且其中所述双通阀的所述第一位置被配置为将所述电动增压器流体地联接到所述无盖单元。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中,将所述压缩空气输送到所述无盖单元还包括使所述压缩空气流过在所述双通阀与所述无盖单元之间延伸的气动管线。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者)中,在所述无盖燃料补给系统中产生所述真空包括降低所述无盖燃料补给系统中的压力以引起所述无盖单元中的可枢转翻板的间歇打开。在所述方法的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例中的一者或多者或每一者)中,将所述压缩空气输送到所述无盖单元包括在所述无盖燃料补给系统中的所述压力足够低到引起所述可枢转翻板的间歇打开之后使所述压缩空气流到所述无盖单元。在所述方法的第六示例(任选地包括第一示例至第五示例中的一者或多者或每一者)中,所述方法还包括:在完成对所述无盖单元的清洁之后执行泄漏测试,并且当指示存在泄漏时重复所述清洁。

本公开还提供了对一种用于车辆的无盖燃料补给系统的支持,所述无盖燃料补给系统包括:无盖单元,所述无盖单元具有一组可枢转翻板并且被配置为接收燃料分配装置的喷嘴;以及电动增压器,所述电动增压器用于将压缩空气输送到所述无盖单元以清洁所述无盖单元,所述电动增压器通过双通阀和在所述双通阀与所述无盖单元之间延伸的气动管线流体地联接到所述无盖单元。在所述系统的第一示例中,所述气动管线在所述无盖单元的端口处联接到所述无盖单元,所述端口沿着所述无盖单元的中心轴线定位在所述一组可枢转翻板中的第一可枢转翻板与第二可枢转翻板之间。在所述系统的第二示例(任选地包括第一示例)中,所述气动管线联接到在所述气动管线的端部与所述无盖单元的端口之间延伸的歧管,并且其中所述端口沿着所述无盖单元的中心轴线定位在所述一组可枢转翻板中的每个翻板的上方。在所述系统的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中,所述双通阀布置在进气系统的再循环通道中,所述再循环通道将所述进气系统的在压缩机和所述电动增压器下游的第一区域流体地联接到所述进气系统的在所述压缩机和所述电动增压器上游的第二区域,并且其中所述双通阀是所述气动管线与所述再循环通道相交的接合点。在所述系统的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者)中,所述双通阀可在第一位置与第二位置之间调整,所述第一位置将所述进气系统的所述第一区域流体地联接到所述进气系统的所述第二区域,所述第二位置将所述进气系统的所述第一区域流体地联接到所述无盖单元。在所述系统的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例中的一者或多者或每一者)中,所述双通阀在所述车辆的发动机的操作期间维持在所述第一位置,并且当所述发动机未操作并接收到清洁所述无盖单元的请求时被调整到所述第二位置,并且其中所述双通阀在所述无盖单元被清洁之后返回到所述第一位置。在所述系统的第六示例(任选地包括第一示例至第五示例中的一者或多者或每一者)中,所述无盖燃料补给系统经由燃料箱隔离阀(FTIV)流体地联接到所述车辆的蒸发排放控制(Evap)系统,并且其中所述车辆的所述Evap系统包括带真空泵的蒸发泄漏检查模块(ELCM)。在所述系统的第七示例(任选地包括第一示例至第六示例中的一者或多者或每一者)中,所述ELCM的所述真空泵用于在所述车辆的发动机不操作时减小所述无盖燃料补给系统中的压力,并且在将所述压缩空气从所述电动增压器输送到所述无盖单元之前,将所述FTIV调整到打开位置。

本公开还提供了对一种用于清洁车辆的无盖燃料补给系统的方法的支持,所述方法包括:响应于对清洁所述无盖燃料补给系统的无盖单元的请求,在发动机关闭状况期间在所述无盖燃料补给系统中产生真空,将双通阀调整到第一位置以将电动增压器流体地联接到所述无盖单元并激活所述电动增压器,经由在所述无盖单元与所述双通阀之间延伸的气动管线将由所述电动增压器压缩的空气输送到所述无盖单元,以及响应于确认所述无盖燃料补给系统中没有泄漏,停用所述电动增压器并将所述双通阀调整到第二位置以将所述电动增压器与所述无盖单元流体地分离。在所述方法的第一示例中,响应于对清洁所述无盖单元的所述请求而产生所述真空包括响应于接收到对在所述无盖燃料补给系统中检测到的泄漏的确认和达到所述无盖单元的预定占空中的一项或多项而产生所述真空。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中,响应于达到所述无盖单元的所述预定占空比而产生所述真空包括基于与驾驶条件、驾驶频率、天气和季节转变中的一者或多者相对应的频率来清洁所述无盖单元。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中,所述方法还包括:响应于在完成所述无盖单元的清洁之后检测到泄漏,设定指示所述泄漏的诊断故障代码。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者)中,所述方法还包括:在所述发动机关闭状况期间维持所述车辆的控制器活动。

所附权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同,也都被视为包括在本公开的主题内。

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06120115919073