CN101440757B - 燃料蒸汽处理系统 - Google Patents

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Abstract

燃料蒸汽处理系统安装在具有内燃机(100)和电动机(200)的混合动力车辆上。即使当内燃机(100)停止时，也可以探测到燃料蒸汽从第一碳罐(12)向大气的排放。当探测到燃料蒸汽从第一碳罐(12)的排放时，内燃机(100)被启动以执行净化过程。当探测到第一碳罐(12)中的净化过程结束时，内燃机(100)停止以终止净化过程。

Description

燃料蒸汽处理系统
技术领域
本发明涉及用于具有用于行驶的内燃机和电动机的混合动力车辆的燃料蒸汽处理系统。
发明背景
传统上，JP-5-18326A和JP-6-101534A显示了燃料蒸汽处理系统，其中在燃料箱中生成的燃料蒸汽由碳罐临时地吸附并且使用空气将解吸的燃料蒸汽净化到内燃机的进气通道中。
近来，已经开发了一种插入式混合动力车辆。在插入式混合动力车辆中，当车辆停放并且车辆几乎全由电动机驱动时，电池由外部电源充电。
在插入式混合动力车辆仅仅由电动机驱动的情形中，内燃机很少工作，这样就很难执行解吸的燃料蒸汽在内燃机中燃烧的净化过程。如果燃料蒸汽量超过碳罐的燃料蒸汽吸附容量，燃料蒸汽会排放到大气以导致空气污染。其中燃料蒸汽量超过碳罐的燃料蒸汽吸附量的状态被称作突破。此外，如果内燃机频繁地操作以执行净化过程，燃料经济性将会恶化。
发明内容
本发明是鉴于上述问题做出的，并且本发明的一个目的是提供一种用于具有内燃机和电动机的混合动力车辆的燃料蒸汽处理系统，它能够降低内燃机的驱动频率并且防止燃料蒸汽从碳罐排放到大气中。
依照本发明，该燃料蒸汽处理系统包括：
临时地吸附燃料箱中生成的燃料蒸汽的第一碳罐；
连接该第一碳罐与大气的开口通道；
净化通道，用于将包括燃料蒸汽的空气燃料混合物导入内燃机的进气通道并且将燃料蒸汽净化到进气通道中；
其中设置有限流器的第一探测通道；
可选地连接第一探测通道与开口通道和净化通道之一的通道开关阀；
第二碳罐，在相对于通道开关阀跨过限流器的相对端上与第一探测通道连接从而吸附从第一探测通道中流入的空气燃料混合物中的燃料蒸汽；
与第二碳罐连接的第二探测通道；
气流产生装置，与第二探测通道连接以在其中生成气流；
压力探测装置，用于探测由限流器和气流产生装置确定的压力；
燃料蒸汽排放探测装置，用于基于由压力探测装置探测的压力探测燃料蒸汽从第一碳罐向大气的排放；
净化完成探测装置，用于基于由压力探测装置探测的压力探测第一碳罐的净化完成；
净化开始装置，用于在燃料蒸汽排放探测装置探测到燃料蒸汽从第一碳罐的排放而同时内燃机停止时启动内燃机并且开始燃料蒸汽的净化；和
净化停止装置，用于在净化完成探测装置探测到第一碳罐的净化完成时停止内燃机并且停止燃料蒸汽的净化。
依照本实施例，当在第一碳罐中探测到突破时，内燃机被驱动以执行净化过程。因此，内燃机的驱动频率降低，并且可以避免从第一碳罐向大气排放燃料蒸汽。此外，当探测到第一碳罐的清洗完成时，内燃机被停下来。因此，内燃机的驱动频率就变成最小值以避免燃料经济性的恶化。
依照本发明的另一个方面，基于当通道转换装置连接第一探测通道与开口通道时由压力探测装置探测的压力，燃料蒸汽排放探测装置探测燃料蒸汽从第一碳罐向大气的排放。
依照本发明的另一个方面，基于当通道转换装置连接第一探测通道与净化通道时由压力探测装置探测的压力，净化完成探测装置探测第一碳罐的净化完成。
附图说明
通过参照附图做出的下面的说明，本发明的其它目的、特征和优点将会变得更加显而易见，其中相似的部分以相似的参考数字表示并且其中：
图1是安装了依照本发明的一个实施例的燃料蒸汽处理系统的混合动力车辆的示意图；
图2是依照该实施例的燃料蒸汽处理系统的示意图；
图3是显示燃料蒸汽处理系统的主要操作的流程图；
图4是显示燃料蒸汽处理系统中每个阀的操作状态的图表；
图5是用于描述本发明的原理的特性曲线图；
图6是显示燃料蒸汽处理系统中突破探测过程的流程图；
图7是用于解释燃料蒸汽处理系统中突破探测过程的示意图；
图8是用于解释燃料蒸汽处理系统中突破探测过程的特性曲线图；
图9是用于解释燃料蒸汽处理系统中突破探测过程的示意图；
图10是用于解释燃料蒸汽处理系统中突破探测过程的特性曲线图；
图11是用于解释燃料蒸汽处理系统中突破探测过程和净化浓度测量过程的示意图；
图12是显示燃料蒸汽处理系统中净化过程的流程图；
图13是显示燃料蒸汽处理系统中净化浓度测量过程的流程图；并且
图14是用于解释燃料蒸汽处理系统中净化浓度测量过程的特性曲线图。
具体实施方式
下文将描述本发明的一个实施例。图1是安装了本发明的燃料蒸汽处理系统的混合动力车辆的示意图。
如图1中所示，混合动力车辆设置有内燃机100和电动机200用于驱动车辆。驱动力通过传动装置300传递给驱动轮400。电动机200通过变换器600从蓄电池500接收电。变换器600将直流电压转换为交流电压并且改变交流电压的频率，这样就控制了电动机200的旋转速度。
由发动机100驱动的交流发电机700在电池500的电荷量低于给定值时生成电。由交流发电机700生成的电通过变换器600供给电池500这样电池就被充电。此外，当车辆停放时，蓄电池500可以由外部电源充电。
另外，混合动力车辆设置有控制发动机100的电子控制单元(ECU)800、传动装置300、变换器600、交流发电机700和燃料蒸汽处理系统。ECU 800主要由具有CPU、ROM和RAM的微型计算机构成。
混合动力车辆以多种驱动方式驱动。即，混合动力车辆以其中仅仅发动机100是驱动源的发动机驱动方式、其中仅仅电动机200是驱动源的电动机驱动方式和其中发动机100和电动机200两者是驱动源的混合驱动方式中驱动。
图2显示了内燃机100和燃料蒸汽处理系统。发动机100是通过使用容纳在燃料箱2中的汽油燃料生成功率的汽油发动机。发动机100的进气通道3设置有例如用于控制燃料喷射量的燃料喷射设备4、用于控制吸入空气流率的节气门设备5、用于探测吸入空气流率的气流传感器6、用于探测进气压力的进气压力传感器7等。此外，发动机100的排放通道8设置有用于探测空气燃料比的空气燃料比传感器9。
燃料蒸汽处理系统处理在燃料箱2中生成的燃料蒸汽并且把燃料蒸汽供给发动机100。燃料蒸汽处理系统设置有第一碳罐12、第二碳罐13、泵14、压差传感器16、多个阀19至22、多个通道27至35和ECU 800。
在第一碳罐12中，箱42被隔墙43分隔以形成两个吸附部分44、45。吸附部分44、45分别填充由活性碳制成的吸附剂46。主吸附部分44设置有与燃料箱2的内部连接的引入通道27。因此，燃料箱2中生成的燃料蒸汽通过导入通道27流入主吸附部分44中并且由主吸附部分44中的吸附剂46吸附。主吸附部分44还设置有与进气通道3连接的净化通道28。
净化阀19设置在净化通道28中，且该净化阀是电磁驱动的双通阀。净化阀19被打开/关闭以控制第一碳罐12与进气通道3之间的连接。使用它，在其中净化阀19打开的状态中，在进气通道3的节气门设备5的下游形成的负压通过净化通道28应用到主吸附部分44上。因此，当负压施加到主吸附部分44上时，燃料蒸汽从主吸附部分44中的吸附剂46解吸并且解吸的燃料蒸汽与空气混合并且导入净化通道28中，藉此空气燃料混合物中的燃料蒸汽净化到进气通道3中。通过净化通道28净化进入进气通道3的燃料蒸汽在发动机100中与从燃料喷射设备4喷射的燃料一起燃烧。
主吸附部分44通过在箱42的内侧底部的空间与辅助吸附部分45连接。当净化阀19开启时，在进气管3中产生的负压通过净化通道28和主吸附部分44被引入到辅助吸附部分45。开口通道35连接到辅助吸附部分45。开口通道35设置有碳罐闭合阀22，碳罐闭合阀22是电磁阀。开口通道35在其另一端与大气连通。因此，在碳罐闭合阀22开启的状态下，辅助吸附部分45通过开口通道35向大气敞开。开口通道35设置有在碳罐闭合阀22和它的开口端之间的过滤器51。
通道开关阀20是电磁阀并且执行两个位置动作。通道开关阀20能够被机械地连接到第一探测通道29的一端，并且能够被机械地连接到大气通道30的一端。大气通道30的另一端连接到在碳罐闭合阀22和过滤器51之间的开口通道35。借此，大气通道30通过开口通道35连通到大气。此外，通道开关阀20机械地连接到从在主吸附部分44和净化阀19之间的净化通道28分支的支路通道31。通道开关阀20可选择地改变与在大气通道30和支路通道31之间的第一探测通道20连接的通道。因此，在大气通道30与第一探测通道29连接的第一位置，在大气通道30中的空气能够流入第一探测通道29。此外，在支路通道31与第一探测通道29连接的第二位置，在净化通道28中包含燃料蒸气的空气燃料混合物能够流入第一探测通道29。
泵14是空气气流产生装置，例如泵可以构造成电动叶片阀。泵14的吸入口与第二探测通道32的一端连接，并且泵14的排出口与排放通道34的一端连接。排放通道34的另一端与大气通道30连接。泵14的排出口通过排放通道34、大气通道30和开口通道35与大气连接。当通电时，泵14对第二探测通道32减压以在第二探测通道32中生成气流。所生成的气流排放到排放通道34中。当泵14停止时，第二探测通道32和排放通道34通过泵14的内部彼此连通。
第二碳罐13在箱40中具有吸附部分41，箱40中填充了由活性碳等制成的吸附剂39。第二碳罐13中吸附剂39的总体积确定为小于第一碳罐12中吸附剂46的总体积。第一探测通道29通过吸附部分41与第二探测通道32连接。因此，当泵14在其中空气燃料混合物出现在第一探测通道29的状态中操作时，第二探测通道32中生成的负压就通过第二碳罐13导入第一探测通道29，这样第一探测通道29中的空气燃料混合物就流入吸附部分41并且空气燃料混合物中的燃料蒸汽由吸附部分41中的吸附剂39吸附。在净化阀19打开并且通道开关阀20置于第二位置中的情形中，当进气通道3中的负压通过净化通道28和支路通道31导入第一探测通道29中时，空气从大气通道30朝泵14导入。因此，吸附剂39中吸附的燃料蒸汽被解吸。解吸的燃料蒸汽通过第一探测通道29和净化通道28净化到进气通道3中。
限制通道面积的限流器50设置在第一探测通道29中。此外，由电磁地驱动双通阀制成的通道打开/关闭阀21设置在第二碳罐13和限流器50之间的第一探测通道29中部。通道打开/关闭阀21打开或闭合第一探测通道29。即，当通道打开/关闭阀21关闭时，第一探测通道29在限流器50和第二碳罐13之间关闭。当通道打开/关闭阀21打开时，第一探测通道29打开。
压差传感器16与从第二碳罐13和泵14之间的第二探测通道32分支的压力导入通道33连接。压差传感器16探测第二探测通道32中的压力与大气压之间的压力差。因此，当泵14操作时由压差传感器16探测到的压差基本上等于其中通道打开/关闭阀21打开的状态中限流器50的两个端部之间的压力差。此外，在其中通道打开/关闭阀21关闭的状态中，第一探测通道29在泵14的吸入侧上关闭。因此，当泵14操作时由压差传感器16探测到的压力差基本上等于泵14的关闭压力。如上所述，压差传感器16可以探测基于限流器50和泵14确定的压力。
ECU 800由具有CPU和存储器的微型计算机构成，并且电连接至泵14、压差传感器16、阀19—22和发动机100的元件4—7、9。ECU 800基于各个传感器16、6、7、9的探测结果、发动机100的冷却水的温度、车辆的工作润滑油的温度、发动机100的旋转速度、车辆的加速器位置、点火开关的开/关状态等控制泵14和阀19至22的各个操作。另外，ECU 800控制燃料喷射量、节流阀5的开度、发动机100的点火定时等。
参见图3，将描述燃料蒸汽处理系统的主要操作。图3是ECU 800执行的流程图。主要操作开始于点火开关被改变为“接通”时。当点火开关为“接通”时，发动机100和/或电动机200可以驱动车辆。当点火开关为“断开”时，发动机100和电动机200的操作被禁止。
在步骤S101中，计算机判断是否建立了第一碳罐12的突破探测条件。具体地说，当前一个突破探测过程完成后经过的时间超过第一预定时间时，就建立了突破探测条件。
当步骤S101中的应答为“是”时，程序进行至步骤S102，其中执行突破探测过程用于判断第一碳罐12是否处于突破状态中。然后，程序进行至步骤S103，其中计算机判断第一碳罐突破标记是否设置为“0N”，这意味着第一碳罐处于突破状态中。当步骤S103中的应答为“是”时，程序进行至步骤S104，其中执行净化过程以燃烧从第一碳罐12和第二碳罐13解吸的燃料蒸汽。然后，程序返回步骤S101。当步骤S103中的应答为“否”时，程序返回步骤S201。
当步骤S101中的应答为“否”时，程序进行到步骤S105。在步骤S105中，计算机判断钥匙开关是否为“断开”。当钥匙开关为“接通”时，程序回到步骤S101。当钥匙开关为“断开”时，程序结束。在燃料蒸汽处理系统中，在主要操作结束之后，执行将各个阀19至22带入图4中所示状态的第一碳罐打开操作以使第一碳罐12向大气开放。
下面将更详细地描述步骤S102中的突破探测过程。首先，将描述作为突破探测参数的燃料蒸汽浓度“D”的测量原理。例如，在泵14具有内部泄露例如叶片泵的情形中，内部泄露的量会依照载荷改变。因此，如图5所示，泵14的压力(P)—流率(Q)特性曲线Cpmp由下面的方程(1)表示。在方程(1)中，K1和K2是泵14所特有的常数。
Q＝L1·P+K2…………(1)
假如泵14的关闭压力为Pt，流率Q变为零并且得到下面的方程(2)。
K2＝-K1·Pt…………(2)
在燃料蒸汽处理系统中，流动气体的压力损失减小为在比第一探测通道29的限流器50更靠近第二碳罐13和第二探测通道32的一侧上可以忽略的小的量。在其中通道打开/关闭阀21打开的状态中，泵14的压力P被认为基本上等于限流器50的两端之间的压差ΔP(下文中简称为“压差”)。当流动的气体的压力损失不能忽略时，优选该压力损失预先存储在ECU 800中并且压差ΔP根据需要进行校正。
当通道打开/关闭阀21被打开并且仅仅空气经过限流器50时，空气经过第二碳罐13以被泵14吸入。因此，经过的空气流率Q空气基本上等于吸入空气流率Q。因此，当空气经过限流器50时的流率Q空气和压差ΔP空气满足由方程(1)、(2)得到的关系方程(3)。
Q空气＝K1·(ΔP空气-Pt)…………(3)
同时，当包含燃料蒸汽的空气燃料混合物(下文中简称为“空气燃料混合物”)在其中通道打开/关闭阀21打开的状态中经过限流器50时，第二碳罐13仅仅通过空气并且因此空气燃料混合物中经过的空气流率Q空气’基本上等于泵14的吸入气流率率Q。因此，当空气燃料混合物经过限流器50时，经过的流率Q空气’和压差ΔP燃气满足由方程(1)和(2)获得的下面的方程(4)。
Q空气’＝K1·(ΔP燃气-Pt)…………(4)
当假定在限流器50处整个空气混合物的经过流率为Q燃气并且燃料蒸汽浓度为D(％)时，经过的空气流率Q空气’满足下面的方程(5)。因此，可以由该方程(5)获得下面的方程(6)。
Q空气’＝Q燃气·(1-D/100)……(5)
D＝100·(1-Q空气’/Q燃气)…………(6)
限流器50处的压差ΔP—流率Q特性曲线由下面的方程(7)使用经过限流器50的气体的密度ρ表示。方程(7)中的“K3”是限流器50所特有的常数并且是在限流器50的直径和流量系数分别假定为“d”和“α”时由下面的方程(8)表示的值。
Q＝K3·(ΔP/ρ)1/2…………(7)
K3＝(α·π·d2/4·21/2…………(8)
因此，图5中所示的ΔP-Q特性曲线CAir由下面的方程(9)使用空气的密度ρ空气表示。
Q空气＝K3·(ΔP空气/ρ空气)1/2…………(9)
此外，图5中所示的空气燃料混合物的ΔP-Q特性曲线C燃气由下面的方程(10)通过使用空气燃料混合物的密度ρ燃气表示。当假定燃料蒸汽的碳氢化合物(HC)的密度为ρHC时，在空气燃料混合物的密度ρ燃气和空气燃料混合物中的燃料蒸汽浓度D(％)之间存在由下面的关系方程(11)表示的关系。
Q燃气＝K3·(ΔP燃气/ρ燃气)1/2…………(10)
D＝100·(ρ空气-ρ燃气)/(ρ空气-ρHC)…………(11)
由上述方程，通过从方程(3)和(4)中去掉K1，可以得到下面的方程(12)。此外，通过从方程(9)和(10)中去掉K3，可以得到下面的方程(13)。
Q空气/Q空气’＝(ΔP空气-Pt)/(ΔPGas-Pt)…………(12)
Q空气/Q燃气＝{(ΔP空气/ΔP燃气)·(ρ燃气/ρ空气)}1/2…………(13)
另外，通过从方程(12)和(13)中去掉QAir，可以获得下面的方程(14)，并且从方程(11)中获得下面的方程(15)。因此，可以从这些方程(14)、(15)和(6)中获得下面的方程(16)。方程(16)中的P1、P2和ρ由下面的方程(17)、(18)和(19)表示。
Q空气’/Q燃气＝{(ΔP燃气-Pt)/(ΔP空气-Pt)·{(ΔP空气/ΔP燃气)·(ρ燃气/ρ空气)}1/2……(14)
ρ燃气＝ρ空气-(ρ空气-ρHC)·D/100………(15)
D＝100·[1-P1·{P2·(1-ρ·D)}1/2]…………(16)
P1＝(ΔP燃气-Pt)/(ΔP空气-Pt)…………(17)
P2＝ΔP空气/ΔP燃气……(18)
ρ＝(ρ空气-ρHC)/(100·ρ空气)…………(19)
当方程(16)的两侧平方并且针对D重新布置时，得到下面的二次方程(20)。当该二次方程(20)针对D求解时，获得下面的解(21)。解(21)中的M1和M2由下面的方程(22)和(23)表示。
D2+100·(100·P12·P2·ρ—2)·D+1002·(1-P12·2)………(20)
D＝50—{-M1±(M12—4·M2)1/2}…………(21)
M1＝100·P12·P2·ρ—2…………(22)
M2＝1-P12·P2…………(23)
因此，因为超过二次方程(20)的解(21)的从0到100的范围的值不会保存为燃料蒸汽的浓度D，在方程(24)计算燃料蒸汽的浓度D时，就会获得在解(21)的从0到100的范围内的值。
D＝50·{-M1—(M12—4·M2)1/2}…………(24)
在这样获得的计算燃料蒸汽的浓度D的方程(24)中，在M1和M2中包括的变量中，ρ空气和ρHC是确定为物理常数的值并且在本实施例中的ECU 800的存储器中存贮为方程(24)的一部分。因此，为了通过使用方程(24)计算燃料蒸汽的浓度D，在M1和M2中包括的变量中，当空气燃料混合物经过限流器50时的压差ΔP空气、ΔP燃气和泵14的关闭压力Pt是必需的。因为压差ΔP空气、ΔP燃气的每一个基本上等于由压力传感器16探测的压力，在步骤S102中的突破探测过程中，探测压力差ΔP空气、ΔP燃气和关闭压力Pt并且由这些探测的值计算燃料蒸汽的浓度D。
图6是显示ECU 800执行的突破探测过程的流程图。在突破探测过程的开始时，如图4中的“第一碳罐开启状态”的行中所示，净化阀19和通道打开/关闭阀21关闭，通道开关阀20处于第一位置中，并且碳罐闭合阀22打开，这样第一碳罐12就与大气连接。
在步骤S201中，泵14被驱动以使第二探测通道32减压。此时，每个阀19—22与图4中的“S201”行中所示的第一碳罐开启状态处于相同的状态。因此，从第一探测通道29如图7中所示关闭之后，由压力传感器16探测的压力就改变为关闭压力Pt。然后，在该步骤S202中，当由压力传感器16探测的压差变得稳定时，稳定值存储在ECU 800的存储器中作为泵14的关闭压力Pt。
然后，程序进行至步骤S203，其中计算机判断关闭压力Pt和参考关闭压力Pt0之差是否小于容许值P3从而判断第一碳罐12是否处在突破状态中。
当燃料蒸汽经过第一碳罐12并且通过大气通道30和排放通道34流入泵14中时，泵14中内部泄露的状态将会由于燃气粘度的变化而改变。如图8所示，当开口通道35中的燃料蒸汽浓度增大时，由压力传感器16探测的关闭压力Pt增大。即，关闭压力Pt朝大气压改变。当步骤S203中的应答为“否”时，计算机判断第一碳罐12处于突破状态。程序进行至步骤S204。
在步骤S204中，在泵14被驱动时，通道打开/关闭阀21关闭。因为每个阀19—22的状态将是图4中“S204”行中所示的状态，由泵14减压的第二探测通道32与第一探测通道29、大气通道30和开口通道35连通，这样空气就如图9中所示经过限流器50。然后，程序进行至步骤S205。在该步骤S205中，当由压差传感器16探测的压差变得稳定时，该稳定值存储在ECU 800的存储器中作为第一压差ΔP空气。
然后，程序进行至步骤S206，其中计算机判断第一压差ΔP空气和第一参考压差ΔP空气0之差是否小于容许值P4从而判断第一碳罐12是否处于突破状态中。此外，第一参考压差ΔP空气0对应于当不包含燃料蒸汽的空气经过限流器50时由压力传感器16探测的压力。
当第一碳罐12处于突破状态中时，燃料蒸汽出现在大气通道30和开口通道35中。因此，经过限流器50的燃气的密度就会改变。如图10所示，当开口通道35中的燃料蒸汽浓度增大时，由压力传感器16探测的第一压差ΔP空气减小。当步骤S206中的应答为“否”时，计算机判断第一碳罐12处于突破状态。
然后，程序进行至步骤S207，其中第一碳罐突破标记变为指示第一碳罐12处于突破状态中的“ON”。因为计算机在步骤S203、S206这两个步骤中确定第一碳罐12处于突破状态中，所以可以避免错误的确定。
然后，程序进行至步骤S208，其中通道开关阀20转换到第二位置。因此，因为阀19—22的状态处于图4中“S208”行中所示的状态中，所以包含燃料蒸汽的空气燃料混合物从支路通道31流入第一探测通道29，如图11中所示。因此，由压力传感器16探测的压力是依照燃料蒸汽浓度D的压差ΔP燃气。在步骤S209中，当由压差传感器16探测的压差变得稳定时，该稳定值存储在ECU 800的存储器中作为第二压差ΔP燃气。
在步骤S210中，计算机通过使用Pt、ΔP空气、ΔP燃气和上述方程(24)计算在不执行净化时的燃料蒸汽浓度D。在步骤S211中，计算的燃料蒸汽浓度D存储在ECU 800的存储器中。
在步骤S212中，阀19—22的状态转换为图4的“第一碳罐开启状态”行中所示的状态。在步骤S213中，泵14停止并且突破探测过程结束。
当步骤S203中的应答为“是”时，程序进行到步骤S213。当步骤S206中的应答为“是”时，程序进行到步骤S212。
下文中将描述在步骤S104中执行的净化过程。图12是显示由ECU 800执行的净化过程的流程图。在净化过程开始时，阀19—22的状态是图4中的“第一碳罐开启状态”行中显示的状态。第一碳罐12与大气连通。
在步骤S301中，计算机判断内燃机100是否正在运行。当步骤S301中的应答为“否”时，程序进行至其中发动机100被启动的步骤S302。然后，程序进行至步骤S303。在此时，内燃机100的驱动力被用来驱动交流发电机700。当步骤S301中的应答为“是”时，程序进行到步骤S303。
在S303中，计算机判断是否建立了净化执行条件。当发动机100启动并且发动机转速达到存储器中存储的预定值时，就建立了净化执行条件。
当没有建立净化执行条件时，S303中的过程就会重复直至建立了净化执行条件。当步骤S303中的应答为“是”时，程序进行到步骤S304。在步骤S304中，计算机读出在步骤S211中存储在存储器中的燃料蒸汽浓度D。在步骤S305中，计算机基于燃料蒸汽浓度D和车辆驱动量例如加速器位置来判断净化阀19的开度。
在步骤S306中，净化阀19和通道打开/关闭阀21被打开，并且通道开关阀20转换至第二位置。然后，净化过程开始。因为阀19—22的状态是“S306”行中显示的状态，进气通道3中的负压不仅施加到第一碳罐12上，而且通过第一探测通道29施加到第二碳罐13上。因此，第二碳罐13和第一探测通道29中的残留燃料蒸汽就导入净化通道28，并且连同从第一碳罐12解吸的燃料蒸汽净化到进气通道3中。
在步骤S307中，计算机判断在净化过程开始之后是否已经经过了预定时间T1。第一碳罐12需要经过预定时间T1以从突破状态恢复到吸附状态。预定时间T1预先存储在存储器中。
当步骤S307中的应答为“是”时，程序进行至其中净化浓度测量过程被执行的步骤S308。在净化浓度测量过程中，计算机基于净化的空气燃料混合物的燃料蒸汽浓度D来判断第一碳罐12的净化是否已经完成。然后，程序进行至步骤S309，其中计算机判断第一碳罐突破标记是否为“OFF”。当步骤S309中的应答为“是”时，程序进行至步骤S310，其中阀19—22的状态返回到图4中“第一碳罐开启状态”行中显示的状态。
在步骤S311中，计算机判断是否建立了继续驱动发动机100的条件。具体地说，当车辆驱动方式是发动机驱动方式或混合驱动方式时，或当交流发电机700需要由发动机100驱动时，就建立了继续驱动发动机100的条件。
当步骤S311中的应答为“否”时，程序进行至其中发动机100被停止并且净化过程结束的步骤S312。当步骤S311中的应答为“是”时，净化过程结束。
当步骤S307中的应答为“否”时，程序进行至其中计算机判断钥匙开关是否改变为“断开”的步骤S313。当钥匙开关为“接通”时，步骤S307中的过程就会重复地执行直到在步骤S307中做出肯定判断。
当步骤S309中的应答为“否”时，程序进行到步骤S313。当钥匙开关为“接通”时，步骤S307-S309中的过程就会重复地执行直到在步骤S309中做出肯定判断。
当步骤S312中的应答为“是”时，即，当钥匙开关改变为“断开”时，阀19—22的状态返回到图4中“第一碳罐开启状态”行中显示的状态。然后，程序进行至其中发动机100停止的步骤S312。
参见图12，将描述步骤S308中的净化浓度测量过程。图13是显示由ECU800执行的净化浓度测量过程的流程图。
在步骤S401中，阀19-22的状态转换为图4的“第一碳罐开启状态”行中所示的状态，藉此第一探测通道29如图7所示被关闭。在步骤S402中，泵12被驱动以使第二探测通道32减压。在步骤S403中，探测关闭压力Pt，在步骤S404中，关闭压力Pt被存储在ECU 800的存储器中。
在步骤S405中，在泵14被驱动的同时，通道打开/打开阀21打开。因为阀19—22的状态变成图4中“S204”行中所示的状态，所以空气流过限流器，如图9所示。在步骤S406中，压力传感器16探测第一压差ΔP空气，在步骤S407中，第一压差ΔP空气存储在存储器ECU 800的存储器中。
然后，程序进行至步骤S408，其中通道开关阀20转换到第二位置。因此，因为阀19—22的状态处于图4中“S208”行中所示的状态中，所以将净化进入发动机100中的空气燃料混合物从支路通道31流入第一探测通道29，如图11中所示。因此，压力传感器16根据将被净化的空气燃料混合物的燃料蒸汽浓度D探测压差ΔP燃气。在步骤S409中，压力传感器16探测第二压差ΔP燃气，在步骤S410中，第二压差ΔP燃气存储在存储器ECU 800中。
在步骤S411中，计算机通过使用步骤S403、407、410中存储在存储器中的Pt、ΔP空气、ΔP燃气和上述方程(24)计算燃料蒸汽浓度D。因为燃气的密度会依照燃料蒸汽浓度而改变，如图14中所示，当将被净化的空气燃料混合物的燃料蒸汽浓度D增大时，由压力传感器16探测的第二压差ΔP燃气会减小。
在步骤S412中，计算机判断在步骤S411中计算的燃料蒸汽浓度是否小于预先存储在ECU 800的存储器中的容许浓度D0从而判断第一碳罐12的净化是否已经完成。具体地说，当燃料蒸汽浓度D小于容许浓度D0时，计算机判断第一碳罐12中的净化过程已完成。
当步骤S412中的应答为“是”时，程序进行至其中第一碳罐突破标记被改变为“OFF”的步骤S413。
在步骤S414中，净化阀19和通道打开/关闭阀21被打开，并且通道开关阀20转换至第二位置。因为阀19—22的状态是图4中的“S306”行中所示的状态，第二碳罐13和第一探测通道29中的残留燃料蒸汽会导入净化通道28，并且连同从第一碳罐12解吸的燃料蒸汽净化到进气通道3中。在步骤S414中的过程之后，净化浓度测量过程结束。
当步骤S412中的应答为“否”时，即，当第一碳罐12的净化未完成时，程序进行至其中返回净化状态的步骤S414中。然后，程序返回到净化过程(参见图12)，净化过程被执行直到在步骤S307或步骤S313中做出肯定的判断。
依照本实施例，当在第一碳罐12中探测到突破时，内燃机100被启动以执行净化过程。因此，内燃机100的驱动频率降低，并且可以避免从第一碳罐12向大气排放燃料蒸汽。此外，当探测到第一碳罐12的清洗完成时，内燃机100被停下来。因此，内燃机100的驱动频率就变成最小值以避免燃料经济性的恶化。
此外，在图12的步骤S307中，计算机基于净化过程开始之后经过的时间判断净化过程是否已经完成。或者，计算机可以基于经过净化阀19的净化燃料蒸汽的总量判断净化过程是否已经完成。第一碳罐12需要该总量以从突破状态恢复到吸附状态。该总量预先存储在存储器中。

Claims (1)

1.一种用于具有内燃机(100)和电动机(200)的混合动力车辆的燃料蒸汽处理系统，该燃料蒸汽处理系统包括：
临时地吸附燃料箱(2)中生成的燃料蒸汽的第一碳罐(12)；
连接该第一碳罐(12)与大气的开口通道(35)；
净化通道(28)，用于将包括燃料蒸汽的空气燃料混合物导入内燃机(100)的进气通道(3)并且将燃料蒸汽净化到进气通道(3)中；
其中设置有限流器(50)的第一探测通道(29)；
可选择地连接第一探测通道(29)与开口通道(35)和净化通道(28)之一的通道开关阀(20)；
第二碳罐(13)，通过限流器(50)与第一探测通道(29)连接，从而吸附从第一探测通道(29)中流入其中的空气燃料混合物中的燃料蒸汽；
与第二碳罐(13)连接的第二探测通道(32)；
气流产生装置(14)，与第二探测通道(32)连接以在其中生成气流；
压力探测装置(16)，用于探测由限流器(50)和气流产生装置(14)确定的压力；
燃料蒸汽排放探测装置(S203，S206)，用于基于由压力探测装置(16)探测的压力探测燃料蒸汽从第一碳罐(12)到大气的排放；
净化完成探测装置(S412)，用于基于由压力探测装置(16)探测的压力探测第一碳罐(12)的净化完成；
净化开始装置(S302，S306)，用于在燃料蒸汽排放探测装置(S203，S206)探测到燃料蒸汽从第一碳罐(12)的排放而同时内燃机(100)停止时启动内燃机(100)并且开始燃料蒸汽的净化；和
净化停止装置(S310，S312)，用于在净化完成探测装置(S412)探测到第一碳罐(12)的净化完成时停止内燃机(100)并且停止燃料蒸汽的净化；
基于当通道开关阀(20)连接第一探测通道(29)与开口通道(35)时由压力探测装置(16)探测的压力，燃料蒸汽排放探测装置(S206)探测燃料蒸汽从第一碳罐(12)向大气的排放；
净化完成探测装置(S412)基于当通道开关阀(20)连接第一探测通道(29)与净化通道(28)时由压力探测装置(16)探测的压力，探测第一碳罐(12)的净化完成。
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