CN102312756A - 用于燃料蒸气控制的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于燃料蒸气控制的方法和系统。一种用于混合动力车辆(HEV)中燃料蒸气控制的方法和系统。HEV燃料蒸气回收系统包括燃料箱隔离阀，燃料箱隔离阀通常被关闭以隔离补给燃料的储存与每日的蒸气的储存。用于燃料蒸气控制的方法包括在用于燃料补给、燃料蒸气抽取和排放系统泄漏检测诊断的相互关联的程序期间，选择性地致动燃料箱隔离阀以改善压力的调节和使HEV燃料蒸气回收系统成真空。

Description

用于燃料蒸气控制的方法和系统
技术领域
本申请涉及混合动力车辆中的燃料蒸气抽取。
背景技术
混合动力车辆，例如插入式混合动力车辆，可以具有两种运行模式：发动机关闭模式和发动机开启模式。在发动机关闭模式期间，使车辆运行的动力可由储存的电能供应。在发动机开启模式期间，车辆可以用发动机动力运行。通过在电动力源与发动机动力源之间切换，发动机运行时间可以被减少，由此减少来自车辆的总的碳排放物。然而，较短的发动机运行时间可能导致不充分抽取来自车辆排放控制系统的燃料蒸气。另外，燃料补给和排放控制系统泄漏检测操作取决于发动机运行期间产生的压力和真空，该操作还可能受到混合动力车辆中较短的发动机运行时间的影响。
已经开发了各种策略以处理混合动力车辆系统中的燃料蒸气控制和管理。示例性方法包括通过在燃料箱与燃料蒸气保持罐(fuel vaporretaining canister)之间增加燃料箱隔离阀(FTIV)和在补给燃料事件期间允许补给燃料蒸气到该罐而使燃料补给蒸气的储存与每日蒸气的储存隔开，以及发动机开启抽取方法。每日的蒸气与燃料补给蒸气的分离允许在燃料箱中产生压力，同时应用替换的真空源允许在罐中产生真空。
Ito等人在美国专利US6,557,401中示出了用于燃料蒸气管理的一个示例性方法。其中，燃料蒸气回收系统组件的泄漏检测在两个阶段中执行。首先，燃料箱被密封，并且燃料箱压力随时间的变化被测量。接下来，真空被施加到罐。基于燃料箱压力和罐压力随时间的变化而确定泄漏的存在。
Takagi等人在美国专利US6,761,154中示出了另一个示例性方法。其中，泄漏检测通过如下方式被执行：操作泵以施加真空到碳罐，之后监测罐压力随时间的变化。之后，布置在燃料箱与碳罐之间的阀被打开以施加真空到燃料箱，之后监测燃料箱压力随时间的变化。可以基于罐压力和燃料箱压力随时间的变化而确定泄漏的存在。
然而，发明人在本文中已经意识到这些方法具有的潜在问题。作为一个示例，这些方法不能处理由于稀少且不规则的发动机运行而造成的混合动力车辆系统中压力和真空积聚的瞬变性质。例如，混合动力车辆中较短持续时间的发动机运行可能导致在发动机开启模式期间产生更少量的真空，使得燃料箱中可能存在不足真空用于随后的泄漏检测操作。因此，可能没有足够的压力和/或真空用于检测燃料箱和碳罐中的泄漏。由于在以上方法中燃料箱中的泄漏检测依赖碳罐中的泄漏检测，所以不足的压力和/或真空可能导致不完全的燃料蒸气回收系统泄漏检测。而且，操作外部专用泵以产生用于泄漏检测的真空和/或压力可能增加系统成本和动力消耗。
发明内容
以上问题可以至少部分地通过监测连接到发动机进气口的车辆燃料蒸气回收系统的方法来解决，所述燃料蒸气回收系统包括经由燃料箱隔离阀连接到罐的燃料箱、经由罐抽取阀连接到发动机进气口的罐，该罐还经由真空积聚器阀连接到真空积聚器。该方法可以包括，在第一状态下，在施加压力到罐上之前施加压力到燃料箱上；并且在第二状态下，在施加压力到燃料箱上之前施加压力到罐上；以及在第一或第二状态下，基于在施加压力时燃料蒸气回收系统压力值的变化指示退化(degradation)。
在一个示例中，用于混合动力车辆的燃料蒸气回收系统可以包括经由燃料箱隔离阀(FTIV)连接到燃料蒸气保持装置(例如碳罐)的燃料箱。该罐可以经由罐抽取阀(CPV)连接到发动机进气口。该罐还可以经由真空积聚器阀(VAV)连接到真空积聚器。这样，在车辆运行期间FTIV可以被保持在关闭状态，并且在补给燃料和每日蒸气抽取状态期间FTIV可以被有选择地打开。通过保持FTIV关闭，燃料蒸气回路可以被分成罐侧和燃料箱侧。燃料补给蒸气可以被保持在回路的罐侧上的罐中，而每日的蒸气可以被保持在回路的燃料箱侧上的燃料箱中。
第一压力传感器可以被连接到燃料箱以估计回路的燃料箱侧的压力，而第二压力传感器可以被连接到罐以估计回路的罐侧的压力。基于来自各种传感器(例如压力传感器)的输入，并且进一步基于车辆工况，控制器可以调节各种致动器，例如VAV、CPV、FTIV和罐排气阀(CVV)，以使燃料箱补给燃料、抽取储存的燃料蒸气和燃料蒸气回收系统中的泄漏检测成为可能。
在一个示例中，在泄漏检测期间，监测燃料蒸气回收系统的组件的顺序可以基于可用于碳罐或燃料箱中的泄漏检测的压力量和/或真空量来调节。例如，如果充足的压力和/或真空不可用于燃料箱中的泄漏检测，则来自真空积聚器的真空可通过打开VAV而被施加到碳罐。在这种情况下，首先碳罐可以被核查泄漏，然后FTIV的操作可以被监测，并且之后燃料箱可被测试泄漏。相比之下，当燃料箱具有充分的压力和/或真空用于泄漏检测时，则泄漏检测的顺序可以改变，其中首先燃料箱可以被测试泄漏，之后FTIV的操作可以被确定，并且最后碳罐可以被核查泄漏。
在一个示例中，泄漏检测可能涉及监测燃料箱压力和/或碳罐压力随时间的变化。例如，可以基于施加真空/压力期间的压力变化率或基于施加真空/压力之前和之后的差别来识别泄漏。在另一个示例中，泄漏检测可以基于燃料箱中温度和压力的变化。
在一个示例中，指示退化包括，在第二状态下，响应于罐压力的变化率小于阈值来指示燃料箱隔离阀退化，并且响应于当施加压力时燃料箱压力的变化率大于阈值来指示燃料补给阀退化。
以此方式，通过基于真空和/或压力的可用性来调节在燃料蒸气回收系统组件上施加真空和/或压力的顺序，则即使当混合动力车辆中发动机开启运行的持续时间变化时，也可以在系统的所有组件上执行泄漏检测。另外，基于可用的压力量和/或真空量，组件的泄漏检测可以相互分离。通过将第一组件(例如燃料箱)的泄漏检测与第二组件(例如罐)的泄漏检测分离，更稳健的泄漏检测程序是可能的。
根据另一个方面，提供用于监测通过车辆燃料蒸气回收系统的燃料蒸气流和/或空气流的方法。车辆燃料蒸气回收系统包括带有在车辆外部车身上的燃料补给阀的燃料箱，燃料箱连接到罐和发动机，罐连接到发动机进气口并且还连接到真空积聚器，发动机连接到电池并且有选择地响应于电池电荷状态降到阈值以下而运行。该方法包括，在第一发动机关闭状态期间，当燃料箱绝对压力大于阈值时，在施加压力到罐上之前施加压力到燃料箱上；在第二发动机关闭状态期间，当燃料箱绝对压力低于阈值时，当在施加压力到燃料箱上之前施加压力到到罐上时监测燃料箱和罐压力的变化；以及在第一发动机关闭状态或第二发动机关闭状态期间，基于监测的燃料箱和罐压力的变化指示退化。
在一个实施例中，罐通过罐抽取阀连接到发动机进气口，并且通过燃料箱隔离阀进一步连接到燃料箱，并且其中在施加压力期间，燃料箱隔离阀被打开而罐抽取阀被关闭。
在另一个实施例中，罐通过罐抽取阀连接到发动机进气口，并且通过燃料箱隔离阀进一步连接到燃料箱，并且其中在施加压力期间，燃料箱隔离阀被打开而罐抽取阀被关闭，其中施加压力包括施加正压或真空。
在另一个实施例中，罐通过罐抽取阀连接到发动机进气口，并且通过燃料箱隔离阀进一步连接到燃料箱，并且其中在施加压力期间，燃料箱隔离阀被打开而罐抽取阀被关闭，其中施加压力包括施加正压或真空，并且施加真空包括施加来自真空积聚器的真空。
在另一个实施例中，罐通过罐抽取阀连接到发动机进气口，并且通过燃料箱隔离阀进一步连接到燃料箱，并且其中在施加压力期间，燃料箱隔离阀被打开而罐抽取阀被关闭，其中指示退化包括，在第一发动机关闭状态或第二发动机关闭状态下，响应于监测的燃料箱压力或监测的罐压力随时间的变化大于阈值来指示燃料箱隔离阀退化，并且响应于监测的罐压力随时间的变化大于阈值来指示抽取阀退化。
在另一个实施例中，罐通过罐抽取阀连接到发动机进气口，并且通过燃料箱隔离阀进一步连接到燃料箱，并且其中在施加压力期间，燃料箱隔离阀被打开而罐抽取阀被关闭，其中指示退化包括，在第一发动机关闭状态或第二发动机关闭状态下，响应于在第一状态下监测的燃料箱压力的变化率或在第二发动机关闭状态下监测的罐压力的变化率小于阈值，指示燃料箱隔离阀退化。
在另一个实施例中，真空积聚器包括文氏管，真空积聚器被配置成在车辆发动机开启运行模式和车辆发动机关闭运行模式期间积聚真空。
根据另一个方面，车辆系统包括电池；包括发动机进气口的发动机，发动机响应于电池电荷状态降到阈值以下而有选择地启动；燃料箱，其通过燃料箱隔离阀连接到罐；被配置成储存燃料蒸气的罐，其通过罐抽取阀连接到发动机进气口，该罐通过真空积聚器阀进一步连接到真空积聚器；第一压力传感器，其连接到燃料箱以估计燃料箱压力；第二压力传感器，其连接到罐以估计罐压力；以及带有计算机可读指令的控制系统，其用于在燃料箱隔离阀打开并且罐抽取阀关闭的发动机关闭运行模式期间，当燃料箱压力的绝对值在阈值以上时首先施加压力到燃料箱上并且之后施加压力到罐上，并且当燃料箱压力的绝对值在阈值以下时首先施加压力到罐上并且之后施加压力到燃料箱上；基于施加压力之后燃料箱压力和罐压力的变化，指示燃料箱隔离阀和/或罐抽取阀退化。
在一个实施例中，施加真空包括当发动机真空在阈值以下时打开真空积聚器阀以施加来自真空积聚器的真空。
在另一个实施例中，指示包括，响应于燃料箱压力随时间的变化大于阈值而指示燃料箱隔离阀退化，并响应于罐压力随时间的变化大于阈值而指示罐抽取阀退化。
应该理解的是，提供以上概述以简化的形式介绍在随后的具体实施方式中进一步描述的概念选集。这并不意味着指定要求保护的主题的关键特征或必要特征，要求保护主题的范围通过随附于说明书的权利要求唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出混合动力车辆的原理图；
图2示出图1的燃料系统和燃料蒸气回收系统的示例性实施例；
图3示出用于操作图2的燃料蒸气回收系统的高级流程图；
图4示出用于在补给燃料事件期间操作燃料蒸气回收系统的高级流程图；
图5示出用于在抽取事件期间操作燃料蒸气回收系统的高级流程图；
图6-图8示出用于在图2的燃料蒸气回收系统上执行泄漏检测操作的高级流程图；
图9-图11示出描述在泄漏检测操作期间可能出现的示例性燃料箱和/或罐压力的图；以及
图12示出描述在泄漏检测操作期间可能出现的燃料箱温度的示例性变化的图。
具体实施方式
以下描述涉及用于诸如图1的车辆系统的混合动力车辆的燃料蒸气回收系统和监测通过燃料蒸气回收系统的燃料蒸气流和/或空气流的方法。如图2中所示，燃料蒸气回收系统可以包括燃料箱，燃料箱通过燃料箱隔离阀(FTIV)与罐隔离，该罐通过罐抽取阀(CPV)进一步连接到发动机进气口。以此方式，燃料补给蒸气可以被储存在罐中，而每日的蒸气被保持在燃料箱中，将燃料蒸气回路分成罐侧和燃料箱侧。真空积聚器可以被包括在燃料蒸气回收系统中以向罐提供真空源。真空积聚器可以被配置成在发动机开启状态和发动机关闭状态期间例如从发动机和/或从制动增压泵产生并储存真空。控制器可以接收来自包括压力、温度、燃料水平和燃料补给门位置传感器的各种传感器的信号，并且通过在车辆运行期间执行各种程序(诸如补给燃料、燃料蒸气抽取和泄漏检测)，如图3-图8所示，相应地调节致动器，致动器包括燃料蒸气回收系统的各种阀。如由燃料蒸气回收系统中的各种传感器检测的，系统压力和温度的示例性变化在图9-图12的图中描述。通过应用相互关联的策略，发动机开启和发动机关闭车辆运行、补给燃料、燃料蒸气抽取和泄漏检测操作可以被更好地协调，由此改善混合动力车辆中的燃料蒸气管理。
参考图1，该图图示描述带有混合动力推进系统10的车辆。混合动力推进系统10包括连接到变速器16的内燃发动机20。变速器16可以是手动变速器、自动变速器或其组合。此外，可以包括各种额外的组件，例如液力变矩器和/或例如终传动单元等的其它齿轮。变速器16被示为连接到可以接触路面的驱动轮14。
在这个示例性实施例中，混合动力推进系统还包括能量转换装置18，能量转换装置18可以包括马达、发电机(generator)、其它包含物以及其组合。能量转换装置18还被示为连接到储能装置22，储能装置22可以包括电池、电容器、飞轮、压力容器等。能量转换装置可以被操作以吸收来自车辆运动和/或发动机的能量，并将吸收的能量转换成适合于储能装置储存的能量形式(换言之，提供发电机运行)。能量转换装置还可以被操作以供应输出(动力、功、扭矩、速度等)到驱动轮14和/或发动机20(换言之，提供马达运行)。应该意识到，在一些实施例中，能量转换装置可以包括马达、发电机或马达和发电机两者、用于在储能装置与车辆驱动轮和/或发动机之间提供合适的能量转换的各种其他组件。
所描述的发动机20、能量转换装置18、变速器16和驱动轮14之间的连接可以指示机械能从一个组件到另一个组件的机械能传递，而能量转换装置18与储能装置22之间的连接可以指示各种能量形式(例如电能、机械能等)的传递。例如，扭矩可以经由变速器16从发动机20传递以驱动车辆驱动轮14。如上所述，储能装置22可以被配置成以发电机模式和/或马达模式运行。在发电机模式中，系统10可以从发动机20和/或变速器16吸收一些或所有输出，这可以减少传递到驱动轮14的驱动输出量或减少从制动系统30到驱动轮14的制动转矩量，制动系统30包括制动增压器34和制动增压泵32。例如，这些操作可以被采用以通过再生制动(regenerative braking)、提高的发动机效率等实现效率提升。此外，能量转换装置接收的输出可以被用来控制储能装置22。可替换地，储能装置22可以从外部能量源24例如到主电源的插座接收电荷。在马达模式中，能量转换装置可以例如通过使用储存在电池中的电能供应机械输出到发动机20和/或变速器16。
混合动力推进系统的实施例可以包括完整的混合动力系统，其中车辆能够仅运转于发动机、仅运转于能量转换装置(如，马达)或运转于两者的组合上。还可以采用辅助的或轻度混合动力结构，其中发动机是主要的扭矩源，混合动力推进系统用以例如在踩加速器踏板或其他状态期间选择性地传递增加的扭矩。此外，还可以使用起动机/发电机和/或智能交流发电机系统。
综上所述，应该理解的是，示例性混合动力推进系统能够有各种运行模式。例如，在第一模式，发动机20被打开并用作给驱动轮14提供动力的扭矩源。在这种情况下，车辆在“发动机开启”模式中运行并且燃料从燃料系统100(在图2中进一步详细描述)被供应到发动机20。燃料系统100包括燃料蒸气回收系统110以储存燃料蒸气并减少来自混合动力车辆推进系统10的排放物。
在另一个模式中，推进系统可以用能量转换装置18(如电动马达)运行为推动车辆的扭矩源。在交通灯处停止时制动、低速等期间可以采用这种“发动机关闭”运行模式。还在可以被称为“辅助”模式的另一种模式中，替换的扭矩源可以补充由发动机20提供的扭矩并与之合作来起作用。如上面所指示的，能量转换装置18还可以在发电机模式中运行，其中从发动机20和/或变速器16吸收扭矩。此外，能量转换装置18可以用以在发动机20在不同燃烧模式之间转换的期间(如，在火花点火模式与压缩点火模式之间转换期间)增加或吸收扭矩。
以上参考图1描述的各种组件可以被车辆控制系统40控制，车辆控制系统40包括带有计算机可读指令的控制器12，计算机可读指令用来实施调节车辆系统、多个传感器42和多个致动器44的程序和子程序。在燃料系统100的描述中，多个传感器42和多个致动器44的选择示例在下面进一步详细地描述。
图2示出图1的燃料系统100和燃料蒸气回收系统110的示例性实施例200。连接到燃料系统100的发动机20可以包括多个汽缸(未示出)。发动机20通过进气歧管60接收进气，进气歧管60可通向将排气引导到大气(如箭头所示)的排气道(未示出)。将意识到，发动机进气歧管和排气歧管可以额外地连接到排放控制装置和/或增压装置。
燃料系统100可以包括燃料箱120，燃料箱120连接到用于将传递到发动机20的喷射器(未示出)的燃料增压的燃料泵系统。将意识到，燃料系统100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。燃料系统100中产生的蒸气在经由第二管道抽取管路118被抽到进气歧管60之前，可以经由第一管道蒸气管路112被送到燃料蒸气回收系统110。
燃料箱120可以容纳多种混合燃料，包括具有一系列酒精浓度的燃料，例如包括E10、E85、汽油等的各种汽油-乙醇的混合物以及其组合。如图2所述，燃料箱120包括燃料水平面传感器122，燃料水平面传感器122可以包括连接到可变电阻器的浮子。可替换地，可以使用其他类型的燃料水平面传感器。燃料水平面传感器122发送燃料水平面输入信号到控制器12。
燃料箱120还包括燃料补给管路116，燃料补给管路116是燃料补给门126与燃料箱之间的通道，燃料补给门126包括在车辆的外部车身上的燃料补给阀(未示出)，其中在补给燃料事件期间燃料从外部源被泵入车辆中。连接到燃料补给门126的燃料补给门传感器114可以是位置传感器并且发送燃料补给门打开或关闭状态的输入信号到控制器12。燃料补给管路116和蒸气管路112均可连接到燃料箱120中的开口；其中燃料箱120具有至少两个开口。
如以上提及的，蒸气管路112连接到燃料箱用于将燃料蒸气导送到燃料蒸气回收系统110的燃料蒸气罐130。将意识到，燃料蒸气回收系统110可以包括一个或更多个燃料蒸气保持装置，例如一个或更多个燃料蒸气罐130。罐130可以被填充能够结合大量蒸发的碳氢化合物(HCs)的吸附剂。在一个示例中，所使用的吸附剂是活性炭。
由于蒸气管路112连接在罐130中的开口的相对端，所以罐130可以通过蒸气管路112从燃料箱120接收燃料蒸气。罐130包括两个另外的开口，其中排气阀136和抽取管路118被连接，使得罐130有三个开口。虽然描述的示例示出单个罐，但是将意识到在替换的实施例中，多个这种罐可以被连接在一起。
蒸气管路112的打开通过燃料箱隔离阀(FTIV)124来调节。在替换的实施例中，在蒸气管路112的附着点处，FTIV124可以被直接安装到燃料箱120。因此，在车辆运行期间，FTIV124可以被保持在关闭状态，使得补给燃料蒸气可以储存在燃料蒸气回路的罐侧上的罐中，并且每日的蒸气可以保持在燃料蒸气回路的燃料箱侧上的燃料箱中。FTIV124可以响应于补给燃料请求或抽取状态的指示而由控制器12操作。在这些情况下，FTIV124可以被打开以允许每日的蒸气进入罐并减轻燃料箱中的压力。另外，FTIV124由控制器12操作以执行泄漏检测的特定步骤，例如在第一泄漏检测状态期间从燃料箱120施加压力(正压或真空)到罐130，或在第二泄漏检测状态期间从罐130施加真空到燃料箱120(如图6-图8中进一步详细描述的)。在一个示例中，FTIV124可以是电磁阀，并且FTIV124的操作可以通过调节专用电磁管(未示出)的占空比而被控制器调节。
第一燃料箱压力传感器(例如燃料箱压力变换器(FTPT)128)可以连接到燃料箱120以提供燃料箱压力的估计。例如，FTPT 128可以被包括在燃料箱120的顶部中。在替换实施例中，FTPT 128可以连接到燃料蒸气回路的燃料箱侧上的蒸气管路112。另外，燃料箱120可以包括温度传感器140以提供燃料箱温度的估计。如图2所述，温度传感器140可以连接到FTPT 128。在替换实施例中，温度传感器140可以在与FTPT 128不同的位置连接到燃料箱。分别来自FTPT 128和温度传感器140的压力(PFT)和温度(TFT)信号均由控制器12接收。
燃料蒸气回收系统110可以通过从罐130延伸的排气口136与大气相通。罐排气阀(CVV)132可以沿连接在罐130与大气之间的排气口136布置，并且可以调节燃料蒸气回收系统110与大气之间的空气和蒸气流。CVV 132的操作可以由罐排气电磁阀(未示出)调节。基于燃料蒸气回收系统是否被密封与大气隔离，CVV可以被关闭或打开。特别地，控制器12可以使罐排气电磁阀通电以关闭CVV 132并密封系统与大气隔离，例如在泄漏检测状态期间。
相反，当罐排气电磁阀不工作时，CVV 132可以被打开并且系统可以开向大气，例如在抽取状态期间。此外，控制器12可以被配置成调节罐排气电磁阀的占空比以由此调节替换CVV 132时的压力。在一个示例中，在补给燃料蒸气储存操作期间(例如，在燃料箱再次装满期间和/或发动机不运行时)，罐排气电磁阀可以被退电并且CVV可以被打开，以使得已经通过罐的滤去燃料蒸气的空气能够被推出到大气。在另一个示例中，在抽取操作期间(例如，在罐再生期间和发动机运行时)，罐排气电磁阀可以被退电并且CVV可以被打开以允许新鲜空气流除去储存的活性炭的蒸气。另外，控制器12可以通过调节罐排气电磁阀的操作来命令CVV 132间歇地关闭，以诊断通过燃料蒸气回收系统的相反流。在另一个示例中，在泄漏检测期间，罐排气电磁阀可以被通电以关闭CVV 132，同时CPV 134和FTIV 124也被关闭，使得燃料蒸气回收回路的罐侧被隔离。以此方式，通过命令CVV关闭，控制器可以密封燃料蒸气回收系统以与大气隔离。
例如，在抽取操作期间，从罐130释放的燃料蒸气可以经由抽取管路118被引导到进气歧管60中。沿抽取管路118的蒸气流可以由连接在燃料蒸气罐与发动机进气口之间的罐抽取阀(CPV)134调节。在一个示例中，CPV 134可以是球形止回阀，但是还可以使用可替换的止回阀。CPV释放的蒸气的量和速度可以由相关电磁阀(未示出)的占空比确定。因此，罐抽取电磁阀的占空比可以响应于包括例如空燃比的发动机工况，由车辆的动力传动系控制模块(PCM)(例如控制器12)确定。通过命令罐抽取阀关闭，控制器可以密封燃料蒸气回收系统以和发动机进气口隔开。
可选的罐止回阀136还可以被包括在抽取管路118中以防止进气歧管压力在抽取流的相反方向流动气体。因此，如果罐抽取阀控制没有被精确地定时或罐抽取阀本身能够被高进气歧管压力强制打开(例如，在增压状态期间)，则止回阀可能是必要的。歧管绝对压力(MAP)的估计可以从连接到发动机进气歧管60并与控制器12通信的MAP传感器(未示出)得到。因此，止回阀136可以仅允许从罐130到进气歧管60的单向空气流。万一高压空气从进气歧管60进入抽取管路，罐止回阀136可以关闭，由此防止罐130中的压力超过设计限值。虽然所描述的示例示出位于罐抽取阀与进气歧管之间的罐止回阀，但是在替换实施例中，止回阀可以位于抽取阀之前。第二罐压力传感器(例如罐压力变换器(CPT)138)可以被包括在连接在罐130与CPV 134之间的抽取管路118中以提供罐压力的估计。在替换实施例中，CPT可以连接到罐与CVV之间的排气口，或可以连接到燃料蒸气回路的罐侧上的在罐与燃料箱之间的蒸气管路。指示罐压力(Pc)的信号由控制器12接收。
燃料蒸气回收系统110还包括连接到燃料蒸气罐130的蒸气积聚器。在一个示例中，真空积聚器202可以通过真空管路208连接到在罐130与CPV 134之间的抽取管路118。在其他示例性实施例中，真空管路可以连接到在罐与FTIV之间的蒸气管路。从真空积聚器通过真空管路208施加真空到罐通过根据控制器12命令的开启或关闭真空积聚器阀(VAV)204来调节。在排放泄漏检测操作期间，例如当可用的发动机关闭自然真空不充分时，VAV 204可以选择性地被控制器12打开以提供额外的真空用于泄漏检测。例如，在次泄漏检测子程序期间，VAV 204可以被选择性地打开，如图9进一步详细说明的，次泄漏检测子程序在燃料箱的绝对压力小于阈值的状态下被执行。
在一个实施例中，真空积聚器202可以通过管道206连接到进气歧管60，并且当混合动力车辆在发动机开启模式中运行时，真空积聚器60可以积聚真空。即，积聚器可以储存一定量的发动机真空以便稍后使用。另外，或可选地，文氏管302可以通过文氏管真空管路304连接到真空积聚器202。文氏管可以安装在混合动力车辆的车身的各种位置，其在车辆运动和运行期间接收空气或排气流。例如，文氏管可以安装在车辆车身的下侧。在另一个示例中，文氏管302可以例如沿尾管连接到排气歧管，使得可以由于排气流通过文氏管而产生真空。在另一个示例中，如所描述的，文氏管302可安装在制动增压泵32的排气通道中，制动增压泵32连接到车辆制动系统30的制动增压器34。在此，在应用制动期间，可以由于制动增压器泵的操作和通过文氏管的制动增压泵排气流而产生真空。在一个示例中，通过将文氏管连接到制动增压器泵的排气通道，而不是直接将真空积聚器连接到制动增压器泵，制动增压器泵可以不暴露于燃料蒸气。仍在其他实施例中，真空积聚器202可以直接连接到制动增压器泵32，其中可以通过操作制动泵来产生真空，并将真空储存在真空积聚器中以便用在泄漏检测程序中。
控制器12可以被配置成通过接收来自传感器(例如压力、温度和位置传感器)的信号并命令致动器(例如打开和关闭阀或燃料补给门)来调节燃料蒸气回收系统的各种操作。例如，控制器12可以实施用于泄漏检测、燃料补给和燃料蒸气抽取的各种程序，如图4-图8所示。具体地，用于燃料蒸气回收系统的各种程序可以由控制器12更好地协调，例如通过执行如图3所示的更高级的蒸气回收系统程序，取决于车辆的工况，例如发动机开启或发动机关闭操作和来自传感器的压力和温度输入，控制器12可以战略地实施各种程序中的每一个。例如，如果燃料补给程序被实施，则控制器12可以禁用抽取程序。
图3描述示例性的更高级的蒸气回收系统程序300。在此，在302处，可以确定车辆是启动还是关闭，即，车辆是否可运行。在一个示例中，这可以由键盘命令传感器(key command sensor)或车辆的运动传感器(未示出)检测。如果车辆没有被运行，则在303处控制器12可以启用(或激活)泄漏检测程序，泄漏检测程序在图6中进一步描述。泄漏检测可以额外地由控制器记录的其他因素调节，例如从最后的泄漏检测程序发生开始过去的时间。在替换实施例中，泄漏检测方法可以被实施，同时车辆启动但处于发动机关闭运行模式。
如果控制器接收到车辆启动的信号，则在304处确定车辆处于发动机开启模式还是处于发动机关闭模式。如果车辆运行于发动机关闭模式，则控制器可以实施308处所示的命令。明确地，控制器可以保持FTIV和CPV均处于关闭状态。即，每日的蒸气可以储存在燃料箱中而燃料补给蒸气可以储存在罐中。另外，抽取程序可能在发动机关闭模式运行的持续时间内被限制。可选地，在310处，在发动机关闭模式运行期间，真空可以储存在真空积聚器中。明确地，控制器可以保持VAV关闭，同时在连接到真空积聚器的文氏管处产生真空。如之前详细说明的，不论发动机运行模式如何，可以由于通过文氏管的空气流和/或排气流而产生真空，例如由于在车辆运动期间的环境空气流或来自制动增压泵的排气流。
如果在304处车辆运行在发动机开启模式，则在306处，FTIV和CPV可以被保持在关闭位置。在310处，控制器可以保持VAV关闭，同时由于通过连接的文氏管的空气流和/或排气流而积聚真空。因此，除了上面描述的真空积聚策略之外，还可以通过将真空积聚器连接到发动机进气歧管来产生真空。
接下来，在314处，抽取条件可以被确认。抽取条件可以包括检测发动机开启操作、来自CPT的罐压力在预定阈值(例如，图5的阈值2)以上的信号和/或来自FTPT的燃料箱压力在阈值(例如，图5的阈值3)以上的信号。如果抽取条件被确认，则在315处可以命令抽取程序(在图5中进一步描述)。如果不满足抽取条件，则在318处，控制器可以保持FTIV和CPV处于关闭位置。
在316处，独立于车辆运行模式，可以确定用户是否要求给燃料箱补给燃料。如果没有接收到补给燃料的请求，则程序可以结束。在一个示例中，补给燃料的请求可以基于通过按钮、操作杆和/或语音命令的用户输入由控制器确定。响应于补给燃料的请求，在320处燃料补给程序(在图4中进一步描述)可以被实施。然而，如果在抽取操作期间(例如，当步骤315的抽取操作正在被执行时)接收到补给燃料的请求，则在320处，抽取程序可能例如通过暂时命令CPV关闭而在补给燃料事件的持续时间内被暂时禁用。这样，程序可以结束。
以此方式，抽取和燃料补给操作可以被更好地协调以便能够仅当燃料箱压力在安全范围以内时补给燃料，同时使抽取操作与燃料补给错开，以便减少过量的燃料补给蒸气流进入发动机进气口中。
现在转向图4，其示出燃料补给程序400。在402处，用户补给燃料请求可以由控制器确认。响应于补给燃料请求，在406处控制器可以禁止发动机操作。在408处，抽取操作可以例如通过(暂时)保持CPV处于关闭位置而被禁止。在410处，FTIV可以被打开并且CVV可以被保持打开。此处，通过打开在燃料蒸气回路的燃料箱侧与罐侧之间的蒸气管路，燃料箱中的压力可以被减小。例如，如果高压存在于燃料箱中，则空气和燃料蒸气可以从燃料箱流过蒸气管路并进入罐中。在另一个示例中，如果真空存在于燃料箱中，则空气可以从罐流过蒸气管路并进入燃料箱中。在两个示例中，燃料箱和罐的压力可以趋向于平衡，以使得燃料箱可以被安全并容易地打开。
在412处，可以确定燃料箱压力的绝对值是否在预定的阈值(阈值1)以下。如果这样，则在416处，可以启用燃料补给。如果燃料箱压力的绝对值大于阈值1，则在命令414中控制器可以延迟打开燃料补给门，直到燃料箱压力降到阈值1以下。控制器可以通过命令燃料补给门打开而使得能够进行燃料补给，例如通过使燃料补给门中的电磁阀退电以使门能够打开。之后，车辆驾驶员可以使用燃料补给管路，并且燃料可以从外部的源被泵入燃料箱中，直到在418处确定燃料补给完成。
因为在燃料补给操作期间FTIV可以保持开启，因此燃料补给蒸气可以流过蒸气管路并进入碳罐储存。在420处可以保持燃料补给操作，直到燃料补给完成。如果在418处，例如基于来自燃料水平面传感器的输入，燃料补给完成，则在422处，可以例如通过使燃料补给门电磁阀通电而将燃料补给门关闭。响应于燃料补给门关闭，在424处，FTIV可以被关闭，由此确保燃料补给蒸气储存在燃料蒸气回路的罐侧。在此，燃料补给程序可以结束。以此方式，仅当燃料箱压力在安全范围以内时启用燃料补给，并且改善燃料补给与抽取的协调。
现在转向图5，其描述抽取程序500。响应于满足抽取条件(在图3的314处)，例如当车辆运行于发动机开启模式并且燃料补给事件没有被要求时，抽取程序500可以被启用。在502处，当车辆运行于发动机开启模式时，可以确定例如由CPT估计的罐压力(Pc)是否在针对抽取的预定阈值(阈值2)以上。如果罐压力在阈值以上，并且在504处接收到燃料补给请求，则在506处，抽取操作可至少在补给燃料的持续时间内被禁用，并且在508处可以启用燃料补给操作(图4)。明确地，CPV可在燃料补给事件的持续时间内被保持关闭。
如果罐压力在阈值以上，并且在504处没有接收到燃料补给请求，则在510处，控制器可以命令CPV打开同时保持FTIV关闭并保持CVV打开。在512处，空气可能从大气通过排气口流入罐，并且储存在罐中的第一数量的燃料补给蒸气可以被抽到发动机进气歧管。因此，在从罐抽取第一数量的燃料蒸气到进气口期间，没有燃料蒸气被从燃料箱抽取到罐。第一数量的抽取可以包括燃料蒸气量(如，燃料质量)、抽取持续时间和抽取速度。因此，CPV可以被保持打开直到在514处例如由CPT估计的罐压力降到阈值(阈值2)以下，那时，在516处CPV可以被关闭。
在518处，燃料箱的抽取条件可以例如基于燃料箱压力(例如由FTPT估计的)在抽取阈值(阈值3)以上而被确定。如果燃料箱压力低于阈值3，则燃料箱可以不要求抽取并且因此在520处FTIV可以被保持在关闭位置并且抽取程序可以结束。如果燃料箱压力在阈值3以上，则在522处控制器可以命令FTIV打开，并且在524处控制器可以从燃料箱流出每日的蒸气(例如，第二数量的燃料蒸气)通过蒸气管路进入罐中。第二数量的抽取可以包括燃料蒸气量(如，燃料质量)、抽取持续时间和抽取速度。第二数量可以基于从罐抽取的第一数量。例如，当从罐抽取第一数量的燃料蒸气的数量和持续时间增加时，可以增加从燃料箱抽取的第二数量。在从燃料箱放出每日的蒸气期间，罐压力可以被监测并且FTIV可以保持打开(在528处)至少直到罐压力达到阈值。在526处，可以确认罐压力是否在较低的阈值以上但在较高的阈值(阈值4)以下。如果罐压力大于或等于阈值4，则在530处控制器可以命令FTIV关闭并且抽取程序可以完成。
在一个示例中，用于抽取燃料箱的阈值压力可以基于用于抽取罐的阈值压力。例如，阈值4可以被确定为阈值2的函数并且可以小于阈值2以确保从罐抽取到发动机的燃料蒸气的第一数量大于从燃料箱流到罐的燃料蒸气的第二数量。这个操作方法可以通过减少抽取操作期间的某个压力来约束燃料箱中的压力波动，同时限制燃料蒸气流到发动机进气歧管的数量和速度。另外，这个方法可以改变由于除去燃料质量而冷却期间燃料箱的压力-温度曲线，其影响随后的泄漏检测子程序(在下面描述)和每日的蒸气产生。
以此方式，通过限制在抽取期间流到发动机的燃料蒸气的数量和速度，可以防止发动机溢油并且可以减少车辆驾驶员经历的车辆运行的变化性。在替换的实施例中，燃料箱压力和罐压力都可以在整个抽取程序过程中被监测。另外，FTIV可以与CPV同时打开。在另一个实施例中，相同的阈值可以被用于命令燃料箱抽取和罐抽取。
在一个示例中，车辆可以是带有响应于电池电荷状态而选择性地运行的发动机的混合动力车辆。因此，在一个示例中，车辆可以在例如由于车辆电池电荷状态低于阈值而导致发动机开启的情况下运行。在车辆运动期间，连接到车身下侧的文氏管可以被配置成由于从那通过的空气流而产生真空。产生的真空可以储存在连接到文氏管的真空积聚器中。类似地，在车辆运行期间，在应用制动期间真空可以产生并且储存在文氏管中。例如，文氏管可以连接到制动增压泵的出口以使得制动增压泵的排气流可以流过文氏管并被有利地用来产生真空。储存的真空可以被用在稍后的时间，例如在泄漏检测操作期间。
在车辆运行期间，控制器可以保持FTIV关闭并保持CPV关闭以保持罐中的燃料补给蒸气和燃料箱中的每日的燃料蒸气。当符合抽取条件时，例如，当罐压力由于燃料蒸气储存在其中而超过阈值时，控制器可以打开CPV同时保持FTIV关闭，以由此抽取一定量的燃料蒸气到发动机进气口。在从罐抽取燃料蒸气之后，即，当罐压力已经降到阈值以下时，则控制器可以进行从燃料箱抽取燃料蒸气到罐和/或发动机进气口。在一个示例中，控制器可以基于发动机工况和/或燃料箱压力确定是否从燃料箱抽取每日的燃料蒸气到罐和/或进气口。例如，当抽取时的燃料箱压力在阈值以上时，则控制器可以确定要从燃料箱抽取更大量的燃料蒸气，并且可以相应地打开FTIV同时保持CPV打开，以由此抽取燃料蒸气到罐并进一步到发动机进气口。在另一个示例中，当抽取时的燃料箱压力低于阈值时，控制器可以确定要从燃料箱抽取较少量的燃料蒸气，并且可以相应地打开FTIV同时关闭CPV，以由此抽取燃料蒸气到罐并且不到发动机进气口。一旦抽取操作完成，控制器可以通过关闭FTIV和CPV来再次密封燃料箱和罐以恢复将燃料蒸气储存在罐中并将每日的蒸气保持在燃料箱中。以此方式，可以协调从罐和燃料箱抽取燃料蒸气。
在另一个示例中，在车辆运行期间(即，在发动机开启或发动机关闭模式期间)，例如由于燃料箱中的燃料水平面降到阈值以下，燃料补给请求被接收到。因此，如果在抽取操作期间燃料补给请求被接收到，则抽取可能被延迟至少燃料补给的持续时间，以有利地协调燃料补给操作与抽取操作。为了能够补给燃料，如果发动机之前被打开，则发动机控制器可以首先关闭发动机。燃料补给门可以被打开以使燃料泵喷嘴能够被插入以在燃料箱中接收燃料。然而，在打开连接到该门的燃料补给阀之前，为了在燃料补给期间确保驾驶员安全，控制器可以验证燃料箱压力低于阈值。如果燃料箱压力在阈值以上，则控制器可以打开FTIV以将保持的每日的蒸气释放到罐中并延迟打开燃料阀和延迟给燃料箱补给燃料，直到燃料箱压力降到阈值以下。以此方式，燃料补给操作期间的安全性可以被增强。
如果车辆没有运行，则控制器可以被配置成执行用于识别燃料蒸气回收系统中存在泄漏的一个或更多个泄漏检测程序。明确地，可以通过施加真空并监测燃料蒸气回收系统压力(例如燃料箱压力和罐压力)的变化来识别泄漏。被用于泄漏检测的真空可以是由于之前的发动机运行产生的发动机关闭自然真空，或可以通过从真空积聚器提供真空来施加。在一个示例中，其中泄漏是由于燃料蒸气回收系统阀(例如FTIV和/或CPV)的退化造成的，控制器可以通过比较燃料箱压力和/或罐压力在施加真空之前和之后的变化来确定阀的退化。
为了符合针对燃料蒸气回收系统的调节标准，混合动力车辆可以包括一个或更多个泄漏检测子程序。在一个示例中，在第一状态期间，其中混合动力车辆已经以发动机开启模式运行了延长的持续时间，车辆温度可能高，在燃料箱中产生大于预定阈值(例如，足够用于泄漏检测的图6的阈值5)的高压。在第一状态下，在另一个示例中，由于储存在燃料箱中的燃料可能已经被发动机消耗，所以燃料箱压力是负的(真空)，使得燃料箱压力的绝对值大于预定阈值(例如图6的阈值5)，并且足够用于泄漏检测。
如果高压或真空存在于燃料箱中(大于阈值)，则燃料箱增压可以被有利地用来在主泄漏检测子程序中测试系统中的泄漏并识别燃料蒸气回收系统组件(例如FTIV、CPV和/或CVV)的退化。例如，在燃料箱密封(通过关闭FTIV和CPV)和增压的情况下，密封的燃料箱中的变化速度或压力可以被监测。因此，在没有泄漏的情况下，燃料箱压力可能是基本恒量并且可能不波动。因此，在一个示例中，响应于由于燃料箱的阀中一个或更多个泄漏或燃料箱压力传感器故障造成的燃料箱变化速度大于阈值(例如图6的阈值6)，控制器可以确定FTIV、补给燃料阀和/或FTPT中一个或更多个的退化。如果燃料箱压力基本没有变化，则FTIV可以被命令打开以使得允许空气/燃料蒸气移动通过蒸气管路，并且燃料箱压力可以再次被监测。因此，在打开FTIV时，在没有泄漏的情况下，可以预计燃料箱压力随时间而减小，例如以由于通过蒸气管路的蒸气流而造成的大于阈值(例如图6的阈值7)的燃料箱压力变化速度减小。如果燃料箱压力的变化速度小于阈值，则控制器可以确定FTIV被卡在关闭位置，并且由此FTIV退化。
因此，如果FTIV是起作用的，则能够期望罐压力和燃料箱压力大体达到平衡。例如，燃料箱压力可以逐渐减小到罐压力，同时罐压力可逐渐增加到燃料箱压力。因此在另一个示例中，控制器可以基于在预定的持续时间过去之后罐压力的变化速度大于阈值(阈值10)来确定CPV、CVV和/或CPT中一个或更多个的退化。一指示上述燃料蒸气回收系统组件中的任一个退化，控制器就可以设置诊断代码。
可选地，在另一个示例中，控制器可以产生第一状态，使得在燃料箱中产生足够用于泄漏检测的真空或压力。在一个示例中，这可以通过在车辆已经停止之后允许发动机运行以通过燃料消耗在燃料箱中产生真空或产生由于提高车辆温度而引起的压力来实现。在另一个示例中，控制器可以延迟排放泄漏检测预定的持续时间并在延迟持续期间监测温度变化，直到温度变化大于预定的阈值(例如图7的阈值8)。之后控制器可以监测燃料箱压力并且如果压力的相应变化没有随温度的变化而发生，则FTIV、补给燃料阀和/或FTPT中一个或更多个的退化可以由控制器确定。如上所述，这些示例均可以允许主泄漏检测子程序由控制器实施。
在另一个示例中，在第二状态期间，其中混合动力车辆已经以发动机关闭模式运行了延长的持续时间，车辆温度可能接近环境温度并且燃料消耗可能低。在此示例中，高压和真空均不在燃料箱中产生，并且燃料箱压力可能小于预定的阈值(例如图6的阈值5)，并且不足以用于泄漏检测。
如果燃料箱中不存在高压或真空(小于阈值)，则外部真空源(例如真空积聚器)可以被有利地用来在次泄漏检测子程序中测试系统中的泄漏并识别燃料蒸气回收系统组件的退化，燃料蒸气回收系统组件例如为FTIV、CPV和/或CVV。真空积聚器可以用一种或更多种方法获得负的压力/真空。例如，真空积聚器可以连接到发动机进气歧管以使得车辆以发动机开启模式运行时负压被储存。因此，真空的存在取决于发动机开启运行时间。可选地，控制器可以命令发动机在车辆关闭之后运行以增加发动机开启时间并增加储存在真空积聚器中的真空量。在另一个示例中，真空积聚器可以独立于发动机开启时间。因此，真空积聚器可以连接到文氏管，文氏管位于车辆上或车辆内接收气流的某位置，例如在车辆的下侧上，或在制动增压泵的排气通道中。可以意识到，上述方法中的一个或更多个可以被用来积聚真空以用在次泄漏检测子程序中。
因此，在次泄漏检测子程序中，在罐密封(通过关闭FTIV、CVV和CPV)并通过经由VAV的开口从真空积聚器施加真空而被增压的情况下，密封罐中的变化速度或压力可以被监测。由此，例如，在没有泄漏的情况下，罐压力可以基本是恒量，并且可以不波动。因此，在一个示例中，响应于由于罐的一个或更多个阀泄漏或罐压力传感器故障而造成的燃料箱的变化速度大于阈值(例如图8的阈值10)，控制器可以确定FTIV、CVV、CPV和/或CPT中一个或更多个的退化。如果罐压力基本没有变化，则FTIV可以被命令打开以使得允许空气/燃料蒸气移动通过蒸气管路，并且罐压力可以再次被监测。因此，在打开FTIV时，在不存在泄漏的情况下，可以期望罐压力随时间增加，例如以由于通过蒸气管路的蒸气流而造成的大于阈值(例如图8的阈值10)的罐压力变化速度增加。如果罐压力的变化速度小于阈值，则控制器可以确定FTIV被卡在关闭位置，并且由此FTIV退化。
因此，如果FTIV是起作用的，则能够期望罐压力和燃料箱压力大体达到平衡。例如，燃料箱压力可以逐渐减小到罐压力，而罐压力可以逐渐增大到燃料箱压力。因此在另一个示例中，控制器可以基于在预定的持续时间过去之后燃料箱压力的变化速度大于阈值(阈值6)来确定燃料补给阀和/或FTPT中一个或更多个的退化。一指示上述燃料蒸气回收系统组件中任一个的退化，控制器就可以设置诊断代码。
如以上所讨论的，在泄漏检测期间，检测燃料蒸气回收系统的组件中的泄漏的顺序可以基于燃料箱中充足的压力和/或真空(例如，发动机关闭的自然真空)的可用性或可能由真空积聚器供应的真空量来调节。此处，在图6-图8中描述了两个示例性泄漏检测程序。主泄漏检测程序600可以使用来自燃料箱的压力或真空来以第一检测顺序检测泄漏，第一检测顺序包括首先确定燃料箱中存在泄漏，并且之后从燃料箱施加压力/真空到罐以确定罐中存在泄漏。次泄漏检测子程序800可以以可选的第二检测顺序检测泄漏，第二检测顺序包括使用来自被施加到罐的外部源(例如积聚器)的真空来首先确定罐中存在泄漏，并且之后施加真空到燃料箱以确定燃料箱中存在泄漏。如图8详细介绍的，各种源和方法可以被用来施加真空或压力到罐和/或燃料箱。图9-图12示出在图6-图8的泄漏检测程序期间可以由控制器接收的示例性压力和温度信号的图。
回到图6，图6示出主泄漏检测程序600。开始于602处，控制器可以首先估计燃料箱压力(例如，基于从FTPT接收的信号)，并确定燃料箱中是否有足够的压力或真空来执行泄漏检测。在一个示例中，足够的压力或真空可以基于燃料箱压力的绝对值大于预定的阈值(阈值5)而被确定。此处，当泄漏检测通过施加正压来执行时，绝对燃料箱压力可以指燃料箱中的正压量，或者当泄漏检测通过施加真空(即，负压)来执行时，绝对燃料箱压力可以指燃料箱中的真空量。
图10中的图1000描述可接受的绝对燃料箱压力的示例性范围和针对基于泄漏检测是否包括施加正压或真空的泄漏检测的阈值。此处，如范围1010所述，阈值5在x轴的每一侧在施加真空和正压的两个方向(如点线所示)相等地延伸。在替换的实施例中，取决于在泄漏检测期间施加正压还是真空，可以施加不同的阈值。
曲线1002、1004、1006和1008均表示示例性燃料箱压力。在本实施例中，绝对燃料箱压力信号可以被监测并且不是燃料箱压力的变化速度。控制器可以在各个时间点(如t0、t1、t2、t3、t4或tn)检测绝对压力信号。基于在请求泄漏检测的时刻确定的绝对燃料箱压力，控制器可以确定是否执行主泄漏检测程序，或是否执行次泄漏检测程序，主泄漏检测程序包括在检测罐中的泄漏之前检测燃料箱中的泄漏，次泄漏检测程序包括在检测罐中的泄漏之后检测燃料箱中的泄漏。在此示例中，在tn处检测的信号被进一步描述，其中tn是控制器接收到可启用泄漏检测的指示的时间，例如关闭车辆和/或从最后的泄漏检测事件开始过去的时间。
在一个示例中，在602处，在tn处估计的绝对燃料箱压力可以是小于阈值5的正压(如曲线1004所示)或大于阈值5的真空(如曲线1006所示)。响应于在602处估计的燃料箱中不足的绝对压力，在603处控制器可以禁用主泄漏检测程序600，并且通过启用真空施加程序700(图7所示)来从一个或更多个可替换的压力和真空源施加真空。如果在程序700中在燃料箱中产生了充足的真空，则603可以回到开始于602处的主泄漏检测程序600的开始。可替换地，在605处，可以启用带有替换的泄漏检测顺序的次泄漏检测程序(如图8中详细介绍的)。相比之下，如果在602处估计的绝对燃料箱压力是大于阈值5的正压(如曲线1002所示)或小于阈值5的真空(如曲线1008所示)，则响应于燃料箱中充足的绝对压力，主泄漏检测程序可以继续。
参考图6，如果在燃料箱中检测到充足的压力/真空，则在604处，随时间的燃料箱压力可以被监测。即，燃料箱压力随时间的变化(或燃料箱压力的变化速度)可以被监测。在606处，可以确定燃料箱压力随时间的变化是否小于阈值(阈值6)。因此，由于在泄漏检测期间燃料箱保持密封，所以燃料箱压力随时间的变化可以指示燃料箱隔离阀处的泄漏(由于FTIV退化)和/或FTPT的退化。因此，如果燃料箱压力随时间的变化大于阈值，则在608处可以确定FTIV退化并且在626处可以设置诊断代码。如果燃料箱压力随时间的变化小于阈值，则在610处，控制器可确定不存在泄漏并且阀没有退化。
图9的图900示出燃料箱压力随时间的变化的示例。此处，控制器从t0处开始监测燃料箱压力的变化(通过从FTPT接收信号)并继续预定的持续时间，此处到时间tn处。线904描述随时间减小的燃料箱正压，线906描述随时间增加的燃料箱真空。在此示例中，线904和906均指示由于燃料箱压力随时间的变化大于阈值而存在泄漏。相比之下，线902示出燃料箱正压，线908示出以低于阈值的速度随时间变化的燃料箱真空。此处，线902和908均指示系统中没有泄漏并且燃料蒸气回收系统的阀没有退化。
回到图6，在确定燃料箱中不存在泄漏并且FTPT可起作用之后，在612处控制器可以关闭CVV并打开FTIV，由此密封罐与大气隔离，并通过允许空气和燃料蒸气流通过蒸气管路来从燃料箱施加压力或真空到罐。由于当车辆关闭时可以不发生抽取操作(见图3)，因此CPV可以被保持在关闭位置。在614处，绝对燃料箱压力随时间的变化可以再次被控制器通过从FTPT接收信号来监测，并且可以确定绝对燃料箱压力的变化速度是否大于阈值(阈值7)。此处，在没有泄漏的情况下，在打开FTIV之后，可以预计从燃料箱到罐的燃料蒸气流引起燃料箱压力变化。因此，如果燃料箱压力随时间的变化低于阈值，则在616处，控制器可以确定存在泄漏并且FTIV退化(例如，不起作用)并且在626处可以设置诊断代码。然而，如果燃料箱压力随时间的变化大于阈值7，则在618处，控制器可以确定FTIV没有退化。
在620处，控制器可以通过来自CPT的信号在t0处开始监测随时间的罐压力，并继续预定的持续时间(例如，到tn处)，并且在622处罐压力变化的速度被确定。例如，可以确定在燃料箱和罐已经平衡之后罐是否能够随时间保持压力或真空。在628处，控制器可以基于罐压力随时间的变化速度小于阈值(阈值10)来确定罐中没有泄漏。在一个示例中，当罐压力的变化小于阈值10时，例如图9的样本压力线902和线908，可以确定系统中没有泄漏。相比之下，在624处，响应于罐压力随时间的变化大于阈值10，例如图9的样本压力读数线904和线906，可以确定泄漏。控制器可以在626处确定罐中存在泄漏、罐抽取阀退化或CPT退化，并设置诊断代码。
如果在602处燃料箱压力的绝对值小于阈值5，例如图10的样本压力读数线1004和线1006，则控制器可以实施一个或更多个替换的压力/真空产生程序，如现在参考图7所解释的。此处描述的各种真空产生策略的一个或更多个可以在不同的时间或同时被操作。在一个示例中，当第一真空产生策略被执行并且燃料箱温度被测量时，可以禁用第二和第三策略。在另一个示例中，当发动机运行以第二策略继续时，发动机真空可以储存在积聚器中并且被应用于泄漏检测，如在第三策略中那样。然而，在替换的实施例中，仅发动机真空(直接来自发动机)或来自积聚器的真空中的一个可以被启用用于泄漏检测。即，当发动机运行以第二策略继续时，真空积聚器可以被关闭并且第三策略可以被禁用。
在第一策略中，在704处，泄漏检测可以被延迟并且在t0处可以记录例如来自燃料箱温度传感器的燃料箱温度。在预定的持续时间tn过去之后，燃料箱温度可以再次被记录并且控制器可以确定温度是否被充分加热或冷却以产生燃料箱中的压力变化。这在710中被表示为在t0与tn之间温度变化的绝对值大于阈值(阈值8)。在一个示例中，阈值8可以与阈值5相关，使得温度变化对应于足够用于泄漏检测的压力/真空量。
图12的图1200中示出例如从燃料箱温度传感器接收的示例性燃料箱温度读数。此处线1202演示从相对较高的温度变化到相对较冷的温度，由此降低燃料箱中的压力；而线1206演示从相对较冷的温度变化到相对较暖和的温度，由此提高燃料箱中的压力。线1202和1206均示出了温度变化大于阈值，由此指示控制器已经发生了相应充足量的压力变化。相比之下，基本为平的线1204表示小于阈值的温度变化，由此指示没有发生充足的压力变化。
回到图7，如果在710处温度变化(以及由此相应的压力变化)不大于阈值，则程序可以回到704处并继续延迟泄漏检测。然而，如果温度变化大于阈值，则在712处(如在602中那样)，控制器然后可以确定燃料箱压力的绝对值是否大于阈值(阈值5)。在一个示例中，在716处，当绝对燃料箱压力保持在阈值5以下时，响应于没有和温度变化一起的压力变化，控制器可以确定系统中存在泄漏。例如，可以确定FTIV或CPV中存在泄漏或FTPT退化。因此，在718处，可以设置诊断代码。如果在712处燃料箱的绝对压力大于阈值5，则在713处，主泄漏检测程序(图6)可以被恢复。
在开始于724处的第二真空产生策略中，控制器可以关闭CVV并保持CPV和FTIV处于关闭位置，使得回路的罐侧被密封。之后，在726处，通过打开VAV，来自真空积聚器的真空被施加到罐。真空积聚器可以从发动机进气口、环境空气流或致动增压器排气通道中的一个或更多个获得真空。在728处，控制器可以通过从CPT接收信号来确定罐压力是否小于阈值(阈值9)。在一个示例中，其中罐压力小于阈值9，在729处，可以启用次泄漏检测程序(图8)。在730处，如果一施加真空罐压力就大于阈值9，则控制器可以确定罐阀或FTIV或CPT中的一个或更多个退化。
图11的图1100中示出了例如从CPT接收的罐压力的示例性变化。此处，虚线表示阈值9。在本实施例中，在各个时间点(比如t0、t1、t2、t3、t4或tn)检测罐压力。对于这个示例，在tn处检测的信号被进一步描述，其中tn是控制器接收到指示泄漏检测可被启用的其他信号的时间，例如从打开VAV开始过去的时间。
在tn处，线1102中示出的示例性CPT读数可以是大于阈值9的正压，并且线1104中示出的示例性CPT读数可以是大于阈值9的真空。如果在施加真空到罐上的时刻，罐压力大于阈值，如线1102和线1104中所示，则控制器可以禁用次泄漏检测程序800(图8)并且诊断代码可以被设置以报告罐阀和/或CPT中的一个或更多个退化。相比之下，如果在tn处，罐压力示出罐真空小于阈值9，如线1106中所示，则控制器可以启用次泄漏检测程序800(图8)。
回到图7，在开始于720处的第三真空产生策略中，在车辆关闭之后发动机可以运行一段持续时间(例如短的持续时间)。继续的发动机运行的持续时间可以对应于产生充足的压力/真空所需要的时间长度，例如使燃料箱中的绝对压力到阈值(例如阈值5)以上所需的持续时间。如果在车辆关闭之后发动机运行并且绝对燃料箱压力小于阈值5(在712处)，则在716处，控制器可以确定燃料箱中存在泄漏(如，由于FTIV退化)并且可以在718处设置诊断代码。如果在712处燃料箱压力的绝对值大于阈值5，则控制器可以启动主泄漏检测程序600。
可选地，可替换在燃料箱中产生真空，在720处继续的发动机运行可以被用来将真空储存在真空积聚器中，如在722中那样。在这种情况下，真空积聚器可以连接到发动机进气口，并且如在726中那样，通过打开VAV，真空可以被施加到罐。之后，程序可以回到第二真空产生策略(如之前在728-730详细说明的)。如果罐中存在充足的真空(即，罐压力小于阈值9)，则在729处，控制器可以实施如图8所示的次泄漏检测程序800。
现在转向图8，其描述了响应于不足以用于执行主泄漏检测程序的不足燃料箱压力和真空，次泄漏检测程序可被启用。在次级程序中，在确认FTIV操作并检测燃料箱中的泄漏之前罐可以被核查泄漏。具体地，真空可以从除了发动机关闭自然真空之外的源施加，例如图7中产生的真空，并且在检测燃料箱中的泄漏之前罐中的泄漏检测可以被启用。
在802处，真空从真空积聚器被施加到罐，使得罐压力小于阈值9(如之前在图7的726处和728处所示)。一旦在罐中检测到充足的真空，在804处，监测随时间的罐压力。在806处，可以确认罐压力随时间的变化是否小于阈值(阈值10)。由于在泄漏检测期间罐可以保持密封，所以在806处罐压力随时间的变化大于阈值可以是例如在多于一个罐阀处的泄漏和/或CPT退化的指示(在808处)，并且在826处控制器可以设置诊断代码。指示泄漏的样本压力读数可以用图9的线906表示。如果在806处罐压力随时间的变化小于阈值，则在810处，控制器可以确定罐的阀没有泄漏并且CPT是起作用的。指示不存在泄漏的样本压力读数可以用图9的线908表示。
在确定罐中不存在泄漏并且CPT起作用之后，在812处，控制器可以打开FTIV，由此通过允许空气和燃料蒸气流经过蒸气管路而从罐施加真空到燃料箱。由于当车辆关闭时可以不发生抽取操作(见图3)，因此CPV可以被保持在关闭位置。在814处，罐压力随时间的变化可以再次被控制器监测。如果罐压力随时间的变化小于阈值，则在816处控制器可以确定FTIV是不起作用的(如，被卡住关闭)，并且可以在826处设置诊断代码。然而，如果罐压力随时间的变化大于阈值10，则在818处，控制器可以确定FTIV起作用(如，没有被卡住打开)，如在818中那样。在这种情况下，图9的线908可以示出没有随时间的变化并且可以指示FTIV故障，而线906可以示出压力随时间的变化并且可以指示FTIV是起作用的。
在820处，控制器例如可以通过来自FTPT的信号从t0处开始监测随时间的燃料箱压力，并继续预定的持续时间到时间tn处。在822处，可以确定燃料箱压力随时间的变化大于或小于阈值(阈值6)。在828处，如果燃料箱压力随时间的变化小于阈值6，则控制器可以确定没有泄漏。具体地，示出较少或没有随时间变化的燃料箱压力读数(例如图9的线908)指示燃料箱中不存在泄漏。相比之下，示出随时间的变化的燃料箱压力读数(例如图9的线906)指示燃料箱中可能存在泄漏。因此，控制器可以分别在824处确定存在泄漏并且在826处设置诊断代码。在控制器设置指示泄漏的诊断代码之后，次泄漏检测子程序800可以结束。
以此方式，泄漏检测程序可以基于用于泄漏检测的充足量的压力或真空的可用性而被调节。此外，抽取操作可以与燃料补给操作和泄漏检测操作协调，由此改善特别是混合动力车辆中的燃料蒸气管理。
还将意识到，本文公开的结构和程序本质是示例性的，并且这些特定的实施例不被认为有限制的意思，因为可能有很多变化。例如，以上诊断程序可以被分开以使得燃料箱和罐的泄漏检测被执行为不同的操作。本公开的主题包括本文公开的各种系统和结构以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的一些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元素或“第一”元素或其等价物。这种权利要求应该被理解为包括一个或更多个这种元素的组合，既不要求也不排除两个或更多个这种元素。公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合和子组合可以通过对本权利要求的修改或通过在这个或相关申请中给出新权利要求来要求保护。这种权利要求，在范围上无论比原始权利要求更宽、更窄、等同或不同，仍被认为包含在本公开的主题以内。

Claims (10)

1.一种监测包含连接到罐的燃料箱的车辆燃料蒸气回收系统的方法，其包括：
在第一状态下，在施加压力到所述罐上之前施加所述压力到所述燃料箱中；
在第二状态下，在施加真空到所述燃料箱上之前施加真空到所述罐上；
在任一状态下，基于当施加压力时燃料蒸气回收系统压力值的变化指示退化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一状态包括燃料箱压力的绝对值大于阈值，并且其中所述第二状态包括燃料箱压力的所述绝对值低于所述阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中施加所述压力包括施加正压和真空中的一个。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述罐连接到真空积聚器，并且施加所述真空包括从所述真空积聚器施加所述真空。
5.根据权利要求3所述的方法，其中燃料蒸气回收系统压力值包括燃料箱压力、燃料箱压力的变化速度、罐压力和罐压力的变化速度中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述燃料箱经由燃料箱隔离阀连接到所述罐，并且所述燃料箱压力由连接在所述燃料箱与所述燃料箱隔离阀之间的第一压力传感器估计，并且其中所述罐压力由连接在所述罐与所述燃料箱隔离阀之间的第二压力传感器估计。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述罐经由罐抽取阀连接到发动机进气口，并且其中在施加真空期间所述燃料箱隔离阀被打开并且所述罐抽取阀被关闭。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述第一状态下，当被监测的燃料箱压力的变化速度大于阈值时，指示所述燃料箱隔离阀退化。
9.根据权利要求7所述的方法，其中指示退化包括，在施加压力时，在所述第一状态下，响应于所述燃料箱压力的变化速度小于阈值，指示燃料箱隔离阀退化，并响应于所述罐压力的变化速度大于阈值，指示抽取阀退化。
10.根据权利要求7所述的方法，其中指示退化包括，在施加压力时，在所述第二状态下，响应于所述罐压力的变化速度高于阈值，指示燃料箱隔离阀、罐抽取阀和/或罐排气阀退化。
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