CN107206891A - 蒸气回收系统和蒸气控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种蒸气回收系统，用于回收来自于车辆储箱的蒸气，该系统包括：‑阀门(10)，该阀门被配置为能够定位在关闭位置、产生具有第一尺寸的通路的打开位置和一个或更多个中间位置，每个所述中间位置都产生具有比第一尺寸小的尺寸的通路；‑致动器(15)，该致动器被配置为用于操作所述阀门；‑电子控制器(50)，该电子控制器被配置为用于控制致动器随着时间推移将阀门定位在一序列位置中。所述一序列位置在时间段(T)期间包括所述中间位置中的一个或更多个。所述阀门被布置在所述蒸气回收系统的介于车辆储箱的蒸气出口与大气之间的线路中。

Description

蒸气回收系统和蒸气控制方法

技术领域

本发明的实施例涉及具有蒸气控制的车辆存储系统的领域和蒸气控制方法。更具一般性地，本发明涉及常规车辆和混合动力车辆的领域。

背景技术

由于提高了的排放标准，当今车辆通常包含燃料蒸气回收系统。这样的燃料蒸气回收系统包含用于接收在燃料储箱中产生的燃料蒸气的罐。位于该罐中的燃料蒸气吸收材料在燃料蒸气被从燃料储箱排走时(例如在加燃料期间)留住燃料蒸气。在发动机工作期间，包含在罐中的燃料蒸气可以通过吸入新鲜空气穿过罐而被清除(purged)。在现有技术的燃料蒸气回收系统中，通常设置有位于罐的入口和储箱之间的蒸气排放阀门(vapourvent valve)，以能够阻止来自燃料储箱的蒸气进入罐中。而且，可设置有位于空气通气孔(air vent)和罐的出口之间的罐排放阀门。例如，在充装期间或在高温下，蒸气排放阀门和罐排放阀门打开，使得燃料蒸气能够从燃料储箱流入罐，并且新鲜空气能够通过罐排放阀门流出到大气中，从而允许燃料储箱中的压强得以减小。在正常的发动机操作期间，蒸气排放阀门可以关闭而同时罐排放阀门打开，以允许空气流入罐的出口，从而允许存储在罐中的燃料蒸气穿过罐介质并穿过罐清除阀门被输送到发动机。

在这样的现有技术的系统中，难以控制在加燃料期间和/或清除期间从储箱排走的蒸气的量。现有技术系统可以是基于压强的，其中基于压强测量值来对加燃料进行控制。然而，如果压强传感器出故障，则不能获得良好的加燃料。而且，鉴于加工要求的难度大，导致现有技术的系统难以调整(calibrate)。一般来说，在真正的储箱被生产出来之前，仅能够以大约10％的准确性来预计燃料储箱的可用体积。由于通常控制关闭的相关浮阀具有与储箱相似的设计研制周期(lead time)，它们一般是基于储箱中的流体高度是在额定容量的这样的预计来制造的。由于该流体高度经常变化，因此要求对阀门关闭高度进行一定量的物理调节(physical adjustment)。由于这些都属于加工难度大的部件，这经常意味着对注塑模具进行小的改动和重新运行零部件。这一过程实施起来可能会花费数周之多。而且，阀门通常是熔融焊接到储箱壳体的，因此必须分配新的样品储箱以允许将改动后的阀门与之焊接。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于提供一种具有改进的蒸气控制的蒸气回收系统和方法。示例性实施例的另一目的在于允许可调整的蒸气控制。进一步研发的实施例的一个目的在于消除对于用于控制蒸气回收系统的排放阀门的这样的压强传感器反馈的需要，和/或精细化(refine)基于多种车辆状态参数来控制来自于储箱的蒸气流的能力。

根据本发明的一个方面，提供了一种蒸气回收系统，用于回收来自于车辆储箱的蒸气，该系统通常是燃料蒸气回收系统，该系统包括阀门、致动器和控制器。阀门被配置为能够定位在关闭位置、产生具有第一尺寸的通路的打开位置和一个或更多个中间位置，每个中间位置都产生具有比所述第一尺寸小的尺寸的通路。阀门还被配置为用于调节该蒸气回收系统的蒸气流量。致动器被配置为用于操作该阀门。控制器被配置为用于控制所述致动器随着时间推移将所述阀门定位在一序列位置，其中所述序列在一个时间段期间包括所述一个或更多个中间位置中的至少一个，所述时间段大于1秒。阀门被布置在车辆储箱的蒸气出口与大气之间的线路中。

通过为阀门产生一个或更多个中间位置，流动通过阀门的蒸气的量能够被控制器以改进的方式加以控制，例如基于一定数量的车辆状态参数。通过具有一个或更多个中间位置而不是只有打开和关闭位置，可精细化(refine)对蒸气流的控制。

所述序列在大于1秒的时间段期间包括所述一个或更多个中间位置中的至少一个。这意味着该时间段可以仅包括一个固定不变的中间位置，或者包括一系列不同的中间位置。或者，换句话说，在所述时间段期间，阀门既不处于打开位置也不处于关闭位置。

在优选实施例中，所述时间段大于2秒，更优选地大于5秒。在车辆蒸气回收系统中，这样的时间段将允许对蒸气流的可靠的控制。这样的时间段比现有技术阀门的阀门关闭时间明显要长。

在示例性实施例中，阀门可以在整个时间段期间被定位在一个固定不变的中间位置。在其它示例性实施例中，阀门可以在该时间段期间被逐渐地移动经过一系列的不同的中间位置。

根据一个优选实施例，控制器是电子控制器，其被配置为基于车辆状态参数来控制对阀门的定位。车辆状态参数可包含下列中的任意一个或多个：车辆储箱中的液体液位、车辆储箱中的温度、车辆储箱中的压强、车辆储箱中的碳氢化合物的含量、燃料盖的位置(打开/关闭)、车辆储箱和发动机之间的线路中的液态燃料的压强、罐负载。在一个优选实施例中，阀门被配置为被定位在多个中间位置，并且控制器被配置为根据至少一个车辆状态参数来选择所述多个中间位置中的至少一个中间位置，并在该时间段期间将所选择的至少一个中间位置包含在所述序列中。由此，对蒸气控制的调整变得可行。

在优选实施例中，控制器被配置为用于控制致动器来在车辆储箱的加燃料期间将所述阀门定位在该一序列位置中。由此，能够以精细化的方式对加燃料进行控制。在一个示例性实施例中，该一序列位置包括：在加燃料事件的第一时期期间的打开位置；然后，在第二时期期间的所述至少一个中间位置，该第二时期对应于所述时间段；以及，在加燃料事件结束时的关闭位置。于是所述系统还可以包括用于检测车辆储箱中的液体(通常为燃料)液位的液位传感器；并且，控制器则可以被配置为基于所检测到的液位来确定所述至少一个中间位置和/或所述第二时期的开始。例如，当控制器确定所感测到的液位高于预定阈值时，可决定将阀门从打开位置移动到中间位置，该移动在检测到所感测到的液位高于阈值之后立即或者很快进行。

在这样的实施例中，阀门的局部打开(即所述一个或多个中间位置)允许模仿传统的机械排放(venting)系统在关闭时的加燃料表现，并允许无高难度加工地对关闭特征进行调整。这样的实施例的另一优点在于无需压强监控，这意味着更容易集成到客户的系统中，并且从故障模式和后果分析(FMEA，即Failure Mode and Effects Analysis)的角度看减少了一种故障模式。

在优选实施例中，控制器被配置为用于在检测到下列中的任意一项或多项时确定发起了加燃料事件：可由操作员操作的按钮的输入、车辆燃料门的打开、车辆的熄火、车辆处于停车位置。

在优选实施例中，致动器是基于线性致动器的步进式马达。这样的致动器将允许对阀门进行可靠的定位。与螺线管相比，螺线管的缺点包括为了保持中间位置而具有高的电流消耗。

在一个示例性实施例中，阀门被布置在车辆储箱的蒸气出口与蒸气过滤器单元(优选地为罐、更优选地为碳罐)之间的线路中。控制器还可被配置为用于控制致动器在蒸气过滤器单元的清除期间将阀门定位在所述一序列位置中。

在清除模式中部分地打开储箱到罐的联通，这允许通过排放减轻来自于储箱的压强，并且在清除期间更好地控制去往发动机的蒸气负载的浓稠度(consistency)。

在一个示例性实施例中，该系统还包括用于测量或推导过滤器单元的蒸气负载的测量装置，并且控制器被配置为用于根据所测量或所推导的在蒸气过滤器单元的清除期间的蒸气负载来确定所述至少一个中间位置和/或所述时间段的开始时间和/或所述时间段的时长。例如，控制器可在确定罐的蒸气负载低于预定阈值的情况下决定将阀门定位在中间位置。

在一个示例性实施例中，该蒸气回收系统包括车辆储箱、蒸气过滤器单元和形成阀门模块的壳罩，该阀门模块包含所述阀门，并且可选地还包含所述控制器。车辆储箱具有蒸气出口。蒸气过滤器单元具有过滤器入口和过滤器出口。壳罩具有与蒸气出口联通的第一端口、与过滤器入口联通的第二端口、与过滤器出口联通的第三端口和第四端口。阀门被布置在第一端口与第二端口之间，并且阀门包括被可移动地布置在所述壳罩中的关闭主体。关闭主体能够被致动器移动，并被配置为：

-在关闭主体的第一位置中，关闭主体在阀门的打开位置中产生第一端口与第二端口之间的具有第一尺寸的通路，同时关闭第三端口和第四端口；

-在关闭主体的第二位置中，关闭主体在所述壳罩中产生第一体积和第二体积之间的屏障，所述第一体积形成第一端口与第二端口之间的通道，所述第二体积形成第三端口与第四端口之间的通道；以及

-在关闭主体的第三位置中，关闭主体在阀门的关闭位置中关闭第一端口和第二端口；

-在关闭主体的第四位置中，关闭主体在阀门的一个或更多个中间位置中产生第一端口与第二端口之间的具有较小尺寸的通路，同时打开第三端口和第四端口。

在这样的实施例中，将罐排放阀门的功能与蒸气排放阀门的功能进行了组合。更特别地，本发明人意识到这些阀门不需要同时关闭，并且可以用专门配置的模块来实现这两个阀门的功能，其中该专门配置的模块包含能够在至少四个位置中移动的关闭主体，这至少四个位置包含允许精细化地控制离开车辆储箱的蒸气的量的一个或更多个中间位置。这样的实施例的优点在于是紧凑的，并且与现有技术的方案相比要求更少的部件。

在这样的实施例中，所述系统还可包括被配置为用于检测加燃料模式的检测装置，在加燃料模式中液体被添加到车辆储箱中；其中，控制器被配置为用于在检测到加燃料模式时控制致动器将关闭主体置于第二或第四位置中。而且，所述系统可包括被配置为用于在清除模式期间清除蒸气过滤器的清除系统；其中，控制器被配置为用于在进入清除模式时控制致动器将关闭主体置于第三或第四位置中。而且，该系统可包括用于检测泄漏模式或车辆停车模式的检测装置；其中，控制器被配置为用于在检测到燃料系统泄漏检测模式或停车模式时控制致动器将关闭主体置于第一位置中。

根据本发明的另一方面，提供了一种蒸气回收方法，该方法包括使用阀门控制来自于车辆储箱的蒸气流，所述阀门被配置为能够定位在关闭位置、产生具有第一尺寸的通路的打开位置和一个或更多个中间位置，每个中间位置都产生具有比所述第一尺寸小的尺寸的通路。所述控制包括随着时间推移将阀门定位在一序列位置中，其中，所述序列在一个时间段期间包括所述一个或更多个中间位置中的至少一个，所述时间段大于1秒。

根据一个优选实施例，对所述定位的控制、尤其是对所述至少一个中间位置的选择和/或对所述时间段的开始时间的控制，是由电子控制器基于车辆状态参数来进行的。

根据一个优选实施例，阀门被布置在车辆储箱的蒸气出口和大气之间的线路中；并且，所述控制在车辆储箱的加燃料期间进行。所述控制可包括将阀门定位在打开位置中，接着在对应于所述时间段的加燃料事件的一个时期期间将阀门定位在所述至少一个中间位置中，然后将阀门定位在关闭位置中。在一个示例性实施例中，所述方法还包括检测车辆储箱中的液位；以及，基于所检测到的液位确定所述时间段的开始时间。

在一个示例性实施例中，阀门被布置在车辆储箱的蒸气出口与蒸气过滤器单元(优选地为罐)之间的线路中；并且，所述控制在蒸气过滤器单元的清除期间进行。所述方法还包括测量或另外推导蒸气过滤器单元的蒸气负载；以及，根据所测量或另外所推导的在蒸气过滤器单元的清除期间的蒸气负载来确定所述至少一个中间位置和/或所述时间段。

在一个优选实施例中，阀门能够被定位在多个中间位置中，并且所述控制包括选择所述多个位置中的至少一个中间位置并且将所选择的所述至少一个位置包含在所述时间序列中。由此，中间位置可以是“经过调整的”位置。如果致动器是步进式马达，则所述选择可在于选择要从参考位置(例如关闭位置)设置的步数。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制器，其被配置为执行在上述不同实施例中已经披露的控制步骤中的一个或更多个。

根据本发明的一个方面，提供了一种系统，该系统包括可按比例控制的燃料储箱隔离阀门和控制器，所述阀门提供燃料储箱与通到大气的路径之间的可按比例选择的流体联通，所述路径潜在地包含碳罐，所述控制器被配置为在车辆的加燃料期间在加燃料特征结束时控制该可按比例控制的燃料储箱隔离阀门，其中，控制器被配置为按比例地控制燃料储箱与通到大气的路径之间的通路的尺寸和将具有一定尺寸的该通路维持的时间段。优选地，步进式驱动的线性致动器被用来致动该阀门。

根据一个实施例，提供了一种用于控制这样的可按比例控制的燃料储箱隔离阀门的方法，其中，基于由燃料液位传感器进行的测量值将所述阀门关闭，并立即对被控制器控制的具有可调整尺寸的通路重新打开。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制阀门的方法，其中，基于燃料液位传感器的输出将所述阀门局部地关闭到预定的且可调整的流动路径区域，其中所述燃料液位传感器被配置为用于测量车辆储箱中的燃料的液位。流动路径区域可以响应于指示燃料储箱中或周围的状况的压强和/或温度反馈来加以调整。

根据本发明的一个方面，提供了一种系统，该系统包括可按比例控制的燃料储箱隔离阀门和控制器，所述阀门提供可按比例选择的燃料储箱与通到车辆进气岐管的蒸气路径之间的流体联通，所述路径潜在地包含流体联通的碳罐和接近发动机进气处的清除控制阀门，所述控制器被配置为响应于来自于车辆发动机控制器的指令地控制所述可按比例控制的燃料储箱隔离阀门的蒸气路径的尺寸和/或时间设置(timing)。优选地，步进式驱动的线性致动器被用来致动该阀门，并且控制器控制该致动器。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制阀门以调节在罐的清除期间经过罐的蒸气流的方法，其中，基于与罐的清除有关的一个或更多个发动机控制器输出将所述阀门局部地关闭到预定的且可调整的流动路径区域。更特别地，可以响应于在清除期间处于第一范围内的发动机控制器输出将阀门关闭，并响应于在清除期间处于第二范围内的发动机控制器输出将阀门打开到预定的且可调整的流动路径区域。

在一个优选实施例中，车辆储箱是燃料储箱，并且过滤器单元是蒸发罐。然而，可以考虑将本发明用于其它类型的具有要求蒸气控制的过滤器单元的储箱中。

在本发明的实施例中，控制器优选地是被配置为用于与下列连接的电子控制单元：储箱中的至少一个有源(active)部件，例如液位传感器、温度传感器、压强传感器、碳氢化合物传感器、燃料泵等；和/或CAN总线；和/或用于检测燃料盖的位置的燃料盖位置传感器；和/或用于激活(或解除)燃料盖的锁定的燃料盖锁定螺线管；和/或用于测量车辆储箱与发动机之间的线路中的液体燃料的压强的液体压强传感器；和/或HC传感器；和/或罐负载传感器；和/或燃料泵；以及，更具一般性地，用于测量车辆状态参数的任何其它传感器。

附图说明

附图用来示出本发明装置的目前优选的非限制性示例性实施例。通过以下详细的说明，当结合附图阅读时，本发明的特征和主题的以上和其它优点将变得更加明显，并且本发明将被更好地理解，在附图中：

图1A是示出本发明的车辆蒸气回收系统的第一示例性实施例的示意图；

图1B、1C和1D示出图1A的实施例的阀门10的不同位置；

图2示出本发明的蒸气控制方法的一个实施例的流程图；

图3A是示出本发明的车辆蒸气回收系统的第二示例性实施例的示意图；

图3B、3C和3D示出图3A的实施例的阀门310的不同位置；

图4示出用于在加燃料期间使用的本发明的方法的一个示例性实施例的流程图；

图5示出用于在清除期间使用的本发明的方法的一个示例性实施例的流程图；

图6是示出根据加燃料事件期间的时间的一序列阀门位置的一个例子的图表；

图6A和6B示出在图6中示出的示例性序列的两个变型；

图7是示出本发明的车辆蒸气回收系统的另一示例性实施例的示意图；

图8是示出根据清除事件期间的时间的一序列阀门位置的一个例子的图表；以及

图9是示出根据清除事件期间的时间的一序列阀门位置的一个例子的图表。

具体实施方式

图1A示出本发明的燃料蒸气回收系统的第一实施例。该系统包括：阀门10、20、30，用于操作所述阀门10、20、30的致动器15、25、35，和用于控制致动器15、25、35的控制器50。阀门10被布置在车辆储箱60的蒸气出口61与罐80的罐入口81之间的线路中，阀门20被布置在罐80的清除出口83与发动机70之间。阀门30被布置在车辆储箱的蒸气出口61与大气90之间，并更特别地被布置在罐出口82与大气90之间。因此，阀门10和30均被布置在蒸气出口61与大气90之间的线路中。

阀门10被配置为能够被定位在关闭位置、产生具有第一尺寸的通路的打开位置和一个或多个中间位置中，每个所述中间位置都产生具有比所述第一尺寸小的尺寸的通路。这些位置在图1B(打开位置)、1C(中间位置)和1D(关闭位置)中被示出。在中间位置(图1C)中，阀门10的阀门主体13局部地阻闭阀门10的入口11与出口12之间的通路，从而产生具有与打开位置(图1B)中的通路的尺寸相比较小的尺寸的通路。

控制器50被配置为用于控制所述致动器15随着时间推移将所述阀门10定位在一序列位置中，其中所述序列在一个时间段上包括所述一个或更多个中间位置(图1C)中的至少一个中间位置，所述时间段大于1秒、优选地大于2秒。换句话说，控制器还能够控制阀门处于中间位置，或是从一个中间位置逐渐地移动到下一个中间位置，而不是只能够控制阀门处于关闭或打开位置；其中，阀门保持在中间位置中(即处于同一中间位置中或一序列不同中间位置中)的总时间段不可忽略，并特别地大于1秒。

优选地，控制器50被配置为用于控制致动器15在车辆储箱的加燃料期间根据一个或更多个车辆状态参数(例如储箱60中的充装液位)将阀门10定位在一序列位置中。控制器50可被配置为：用于控制致动器15在加燃料事件开始时间时将阀门10定位在打开位置中；以及，用于控制致动器15随着加燃料继续将阀门10定位在一个或更多个中间位置中，并最终在加燃料事件结束时间时定位在关闭位置中。可设置用于检测车辆储箱60中的燃料液位(用虚线51示意性地示出)的液位传感器(未示出)，控制器50可被配置为用于当所检测到的液位高于预定阈值液位时确定已经达到加燃料事件的结束时间。控制器50可被配置为用于在检测到以下(未示出)中的任意一个或更多个时确定达到加燃料事件的开始时间：可由操作员操作的按钮的输入、车辆燃料门的打开、车辆熄火、车辆处于停车位置。

而且，控制器50可被配置为用于控制致动器15在蒸气过滤器单元清除期间基于一个或更多个车辆状态参数(例如罐80的负载水平(用虚线52示意性地示出))将阀门10定位在一序列位置中。可设置用于测量罐80的蒸气负载的测量装置(未示出)，控制器50可被配置为用于根据所测得的在罐80的清除期间的蒸气负载来选择至少一个中间位置。

带有对应的致动器35的阀门30也可以是可按比例控制的阀门，但也可以是正常的“关闭/打开”阀门，即要么被控制处于关闭位置中要么被控制处于打开位置中。

图2示出了本发明的方法的一个实施例。该方法包括在第一步骤201中获得车辆状态参数。车辆状态参数可包含以下中的任意一个或更多个：车辆储箱中的液体液位、车辆储箱中的温度、车辆储箱中的压强、车辆储箱中的碳氢化合物含量、燃料盖的位置(关闭/打开)、燃料门的位置(打开/关闭)、车辆储箱与发动机之间的线路中的液体燃料的压强、罐负载。在第二步骤202中，确定用于蒸气回收的一个或更多个阀门根据时间的期望位置，其中所述一个或更多个阀门中的至少一个阀门被配置为能够被定位在关闭位置、产生具有第一尺寸的通路的打开位置和一个或更多个中间位置中，每个所述中间位置都产生具有比所述第一尺寸小的尺寸的通路。该至少一个阀门可例如如上所述地按照图1的阀门10来实施。在第三步骤中，使用所述一个或更多阀门来控制来自于车辆储箱的蒸气流，其中所述控制包括随着时间推移将至少一个阀门定位在一序列位置中，其中所述序列在时间段(T)期间包括所述一个或更多个中间位置中的至少一个中间位置，所述时间段(T)大于1秒。

所述一个或更多个阀门被布置在车辆储箱的蒸气出口与大气之间的线路中，该线路可包含有源碳罐。所述控制可在车辆储箱的加燃料期间进行。

步骤203的控制可包括将阀门定位在打开位置中，接着在加燃料事件的对应于所述时间段的时期期间将阀门定位在所述一个或更多个中间位置中的至少一个中，然后将阀门定位在关闭位置中。在这样的实施例中，步骤202中的确定可包括检测车辆储箱中的燃料液位；以及，基于所检测到的液位确定所述时间段的开始时间。

阀门可被布置在车辆储箱的蒸气出口与蒸气过滤器单元(优选地为罐)之间的线路中；并且其中，步骤203的控制可在蒸气过滤器单元的清除期间进行。步骤202则可包括测量蒸气过滤器单元的蒸气负载；以及，根据所测得的在蒸气过滤器单元的清除期间的蒸气负载来确定所述至少一个中间位置和/或所述时间段的时长和/或所述时间段的开始时间。

图3A示出根据本发明的燃料蒸气回收系统的第二实施例。该系统包括车辆储箱360、形式为罐380的过滤器单元以及阀门模块300。在图3B、3C和3D中仅示出模块300。车辆储箱360具有蒸气出口361，该蒸气出口被连接到模块300的第一端口311。罐380具有罐入口381、罐出口382和通向发动机370的清除线路出口383。模块300包括壳罩301，该壳罩301具有第一端口311、第二端口312、第三端口313和第四端口314。第二端口312与罐入口381联通。第三端口313与罐出口382联通。第四端口314与大气390联通。关闭主体316以可移动的方式布置在壳罩301中。关闭主体316被致动器(未示出)移动。控制器(未示出)被用来控制致动器以将关闭主体316移动到期望的位置中。

可按比例控制的阀门310被实施在第一端口311与第二端口312之间。关闭主体316可被定位在对应于阀门310的打开位置的第一位置中(图3A)、对应于阀门310的打开位置的第二位置中(图3B)、对应于阀门310的关闭位置的第三位置(图3D)以及对应于阀门310的中间位置的第四位置(图3C)。

在图3A示出的第一位置中，关闭主体316关闭第三端口313和第四端口314。在第一位置中，燃料储箱360与罐380的入口381联通，而出口382与大气390之间的联通被阻闭。该第一位置通常在车辆处于停车位置时或在对于OBD要求的泄漏检测期间被使用。

在关闭主体316的第二位置中，在第一体积V1和第二体积V2之间产生屏障。第一体积V1限定第一端口311与第二端口312之间的通道，第二体积V2限定第三端口313与第四端口314之间的通道。通常，关闭主体316在减压或加燃料事件开始时被置于第二位置中。在加燃料时，燃料蒸气从储箱穿过罐380进入大气390。而且，存在于储箱的充装管365中的燃料蒸气也能够经由再循环线路367穿过罐380逃逸进入大气390，该再循环线路367被连接到第二端口312与罐入口381之间的线路，参见图3A中的虚线。可设置有用于该再循环线路367的第五端口315。无论关闭主体316的位置如何，第五端口315都与第二端口312联通。

在关闭主体316的第三位置中，参见图3D，第一端口311和第二端口312关闭，而第三端口313和第四端口314打开并且能够彼此联通。在该第三位置中，储箱360完全密封，并且在储箱360与罐380之间没有联通。仅再循环线路367能够与罐380联通。在第三位置中，罐380的出口382与大气390联通。关闭主体316可例如在加燃料结束时或在罐380的清除时被置于第三位置中。在清除时，空气被吸入罐380的出口382中，从而允许存储在罐380中的燃料蒸气穿过罐介质并穿过罐清除阀门320被输送到发动机370。

在关闭主体316的第四位置中，参见图3C，第一端口311和第二端口312被部分地关闭，而第三端口313和第四端口314打开并能够彼此联通。这对应于阀门310的中间位置，在该中间位置中，在第一端口311和第二端口312之间产生的通路具有比在图3B的位置中小的尺寸。

阀门模块300在图3A中被示意性地示出，但可以是在本申请人名下的专利申请WO2014207083中公开的阀门模块中的任一种，不同之处在于致动器和控制器应使得关闭主体能够被定位在一个或更多个中间位置中。更特别地，关闭主体可以是可旋转的而不是可平移的，关闭主体可以是膜等。关闭主体313可以由单一部分或多个部分组成。如果使用多个部分，那么优选地这些部分被同步地移动。替代地，这些多个部分可彼此连接。而且，阀门模块300可被集成在罐380中。而且，控制器可被设置在模块300中。

本领域技术人员理解：可在加燃料期间和/或清除期间以与以上对于图1A的第一实施例所描述的相似的方式来控制阀门310的致动器(即移动关闭主体313的致动器)。

可设置在储箱360中的常见部件是燃料输送模块(FDM即fuel delivery module)以及许多有源部件。这些有源部件可包括蒸气压强传感器、温度传感器、燃料系统编译单元(FSCU即fuel system compile unit)-燃料泵和液位测量计。控制器可与储箱360中的不同有源部件连接。储箱设有被燃料盖关闭的充装管365。可在储箱360与充装管365之间的连接处设置入口止回阀，该入口止回阀在储箱充满时阻闭充装管365与储箱主体360之间的联通。而且，可设置与控制器通讯的燃料盖位置传感器和燃料门锁定螺线管。储箱360中的液体燃料可经由线路离开储箱。通常，在该线路中在接近发动机370的位置处设置测量该线路中的液体压强的液体压强传感器。该液体压强传感器也可与控制器通讯。控制器可与用于与车辆中的其它电子设备通讯的CAN总线连接。从这些有源部件中的任一个接收到的控制信号可被用于OBD策略中。

图4描绘用于加燃料期间的蒸气控制方法的一个实施例。在图4中，控制器就是否存在加燃料事件询问车辆，参见步骤401和402。该询问可通过任意数量的方式进行，包括但不限于：来自于车辆操作员的经由按钮的输入、燃料门的打开、车辆熄火或车辆处于停车位置。此外，压强传感器读数可被用于验证燃料系统处于给储箱加燃料的安全压强水平。在所述询问产生肯定结果之后，处于连接到车辆储箱的蒸气出口的线路中的阀门就被打开，参见步骤403，从而允许蒸气流到罐，以便维持有利于安全加燃料的压强。在该加燃料事件期间，控制器监控储箱中的燃料的液位，参见步骤404。当液位L达到最大阈值Lmax时，参见步骤405，阀门被循环到关闭位置，参见步骤406和407，以形成基数(datum)，然后往回循环经过同等数量的步骤以将阀门定位在中间位置中(例如把阀门重新打开超过1mm)，以便获得满足客户要求的加燃料的受控结束，参见步骤408。可在加燃料过程期间调整最大阈值Lmax。

步骤406-408可被单个部分关闭操作代替，尤其是如果能够以非常可靠的方式控制致动器(由此控制阀门的位置)的话。在该情况中，替代步骤可以是从打开位置直接去到部分关闭的中间位置，也参见下文所述的图6A。

图4的方法还在步骤408之后包括步骤409，在该步骤409中确定燃料门是否已经关闭。如果燃料门已经关闭，则阀门被置于关闭位置中，参见步骤410，自此完成加燃料事件，参见步骤411。

图5描绘了用于在清除期间使用的蒸气控制方法的另一实施例。在图5中，控制器就是否要发生清除事件询问车辆，参见步骤501。之后，阀门被循环到清除位置，即关闭位置，参见步骤502，从而使得燃料储箱与罐隔离，以避免在所述清除事件期间从储箱吸入蒸气。然而，如果关于某些车辆状态参数(包括但不限于：储箱中的压强，参见步骤503；和推导出的碳罐负载，参见步骤504)的预定条件得到满足的话，控制器可控制致动器将阀门置于部分重新打开的中间位置中，参见步骤505，以允许从储箱中取出一定量的蒸气。关于压强的要求可以是储箱中的压强高于预定阈值压强Pthresh。关于罐负载的要求可以是负载低于预定值。换句话说，当储箱中的压强相对较高且负载相对较低时，可部分地打开阀门。一旦清除事件完成(参见步骤506)之后，阀门就可重新关闭，参见步骤507，于是完成循环。在其它实施例中，阀门在清除事件结束时可保持打开。

图6描绘了图4的方法实施例的事件的时间线。在第一步骤601中，加燃料传感器检测加燃料事件已经被发起并且加燃料阀门被打开到其打开能力的100％。在打开该阀门之后，参见步骤604，监控该储箱中的液位，参见“液位传感器的输出”曲线，该曲线显示液位随着时间逐渐地升高。在随后的步骤(instance)605中，控制器通过由液位传感器感测的液位来确定燃料液位已经达到最大容量，这可选地使用预定时间常量，该常量限定在达到一定液位与应关闭阀门的燃料液位已经达到最大容量的时刻之间的延迟。在这时，阀门被强迫关闭，参见606，并且被部分地重新打开(中间位置)，参见607。阀门保持在中间位置中一段时间T，该时间段T大于1秒、优选地大于2秒。换句话说，在该实施例中，时间段T的开始时间是基于液位传感器的输出来确定的。而且，阀门打开的百分比(在所示例子中大约为10％)可在调整期间确定和/或可由控制器根据一个或更多个车辆状态参数进行进一步调节。

根据一个替代性实施例，阀门可被直接定位在中间位置中而不先关闭，参见图6A。在随后的一个时间点，参见610，当针对加燃料的信号反映加燃料事件结束和/或在来自于液位传感器的完整信号之后经过了预定时间，阀门被再次移动到关闭位置。在该实施例中，时间段T的开始时间也可基于液位传感器的输出来确定。而且，阀门打开的百分比可在调整期间确定和/或可由控制器根据一个或更多个车辆状态参数进行进一步调节。

根据另一替选实施例，阀门可被逐渐地关闭，以使得在阀门被完全关闭之前阀门在大于1秒的时间段T期间处于一系列中间位置中，参见图6B。在该实施例中，时间段T的开始时间可基于液位传感器的输出来确定。而且，“阀门打开的百分比(％)”曲线的斜率可在调整期间确定和/或可由控制器根据一个或更多个车辆状态参数进行进一步调节。

图7描绘了一个典型的蒸气回收系统，该系统包括：用于保存液体燃料702并包含预定蒸气空间703的车辆储箱760；用于捕获来自于蒸气空间703的蒸气的碳罐780；将蒸气空间703流体地连接到罐780的排放线路705；用于允许蒸气通过但不允许流体通过的液体区别阀门706、706’、707；以及液位传感器708。在排放线路705中布置阀门710和/或阀门720，以控制蒸气空间703与碳罐780之间的蒸气流。像在图1的实施例那样，阀门710和/或阀门720可以是能够被致动器定位在打开位置、关闭位置和一个或更多个中间位置中的比例阀门。致动器可由控制器根据以上所述的方法的实施例中的任意一个来控制。

图8描绘了用于在清除期间使用的蒸气控制方法的一个实施例，其中在时间线上示出了推导出的罐负载、清除指令、阀门位置(阀门打开百分比)。发生以下步骤。在第一步骤801中，车辆发起假设100％的负载的清除事件。在下一步骤802中，车辆开始将清除物计量地供给到发动机中并经由空气燃料比值变化来确定罐负载，参见图8的“推导出的罐负载曲线”。只要所确定的罐负载高于预定阈值，就根据策略来将阀门保持在仅部分打开的中间位置中(参见803)或者在关闭位置中(未示出)。由于罐随时间推移而被清空并且负载降低到预定阈值以下，于是阀门可被进一步打开，参见804，以允许从储箱中进一步移出蒸气。本领域的技术人员将意识到：其它车辆状态参数(比如储箱中的压强、温度等)也可被用来确定适用于阀门的适当的中间位置序列。

图9描绘了用于在清除期间使用的蒸气控制方法的另一实施例，其中在时间线上示出了推导出的罐负载、清除指令、阀门位置(阀门打开百分比)。发生与图8的实施例相同的步骤，但是假设罐负载在清除事件开始时已经是低的。在第一步骤901中，车辆发起假设100％的负载的清除事件。在下一步骤902中，车辆开始将清除物计量地供给到发动机中并经由空气燃料比值变化来确定罐负载，参见图9的“推导出的罐负载曲线”。在该例子中，确定了罐负载低于预定阈值，参见902，于是控制器控制阀门的致动器完全打开阀门，参见905，以允许从储箱中进一步移出蒸气。该打开可逐渐地发生，参见904，从而经历一定数量的阀门中间位置。本领域的技术人员将意识到，其它车辆状态参数(比如储箱中的压强、温度等)也可被用来确定适用于阀门的适当的中间位置序列。在预定时间之后，控制器关闭阀门，参见906，并结束清除循环。根据一个替代性实施例，阀门在清除循环结束时可保持打开。

尽管以上结合特定实施例说明了本发明的原理，但应理解的是，该说明仅是作为示例做出的，而不作为对保护范围的限制，保护范围由所附权利要求确定。

Claims (17)

1.一种蒸气回收系统，用于回收来自于车辆储箱的蒸气，所述系统包括：

-阀门，所述阀门被配置为能够定位在关闭位置、产生具有第一尺寸的通路的打开位置和一个或更多个中间位置，每个所述中间位置都产生具有比所述第一尺寸小的尺寸的通路；

-致动器，所述致动器被配置为用于操作所述阀门；

-电子控制器，所述电子控制器被配置为用于控制所述致动器随着时间推移将所述阀门定位在一序列位置中，其中所述序列在时间段(T)期间包括所述一个或更多个中间位置中的至少一个，所述时间段(T)大于1秒；

其中，所述阀门被布置在所述蒸气回收系统的介于所述车辆储箱的蒸气出口与大气之间的线路中；

其中，所述致动器是基于线性致动器的步进式马达；以及

其中，所述控制包括选择所述一个或更多个中间位置中的至少一个中间位置，所述选择在于选择要从预定的参考位置设置的步数。

2.如权利要求1所述的蒸气回收系统，其中，所述阀门被配置为能够定位在多个中间位置中，并且所述控制器被配置为根据至少一个车辆状态参数来选择所述多个中间位置中的至少一个中间位置，并在所述时间段期间将所选择的所述至少一个中间位置包含在所述序列中。

3.如权利要求1或2所述的蒸气回收系统，其中，所述控制器被配置为用于：

-在肯定检测到发生加燃料事件时，将所述阀门定位在所述打开位置；

-监控所述车辆储箱中的液体液位，并且在所述液位达到预定阈值液位时将所述阀门定位在所述关闭位置；

-然后通过将所述阀门定位在中间位置来重新打开所述阀门。

4.如权利要求3所述的蒸气回收系统，其中，在所述阀门的所述重新打开之后，所述控制器还被配置为用于检测燃料门关闭事件并将所述阀门定位在所述关闭位置。

5.如权利要求1或2所述的蒸气回收系统，其中，所述控制器被配置为用于控制所述致动器在所述车辆储箱的加燃料期间将所述阀门定位在所述一序列位置中。

6.如权利要求5所述的蒸气回收系统，其中，所述一序列位置包括：在加燃料事件的第一时期期间的所述打开位置；在第二时期期间的所述至少一个中间位置，该第二时期对应于所述时间段；以及，在所述加燃料事件结束时的所述关闭位置。

7.如权利要求6所述的蒸气回收系统，还包括用于检测所述车辆储箱中的液体液位的液位传感器；其中，所述控制器被配置为用于基于所检测到的液位来确定所述至少一个中间位置和/或所述第二时期的开始时间。

8.如上述权利要求中任一项所述的蒸气回收系统，其中，所述阀门被布置在车辆储箱的蒸气出口与蒸气过滤器单元之间的线路中，所述蒸气过滤器单元优选地是罐。

9.如权利要求8所述的蒸气回收系统，其中，所述控制器被配置为用于控制所述致动器在所述蒸气过滤器单元的清除期间将所述阀门定位在所述一序列位置中。

10.如权利要求8或9所述的蒸气回收系统，还包括用于确定所述过滤器单元的蒸气负载的确定装置；其中，所述控制器被配置为用于根据所确定的在所述蒸气过滤器单元的清除期间的蒸气负载来确定所述至少一个中间位置和/或所述时间段和/或所述时间段的开始时间。

11.如上述权利要求中任一项所述的蒸气回收系统，包括：

-车辆储箱，所述车辆储箱具有蒸气出口；

-蒸气过滤器单元，所述蒸气过滤器单元具有过滤器入口和过滤器出口；以及

-壳罩，所述壳罩具有与所述蒸气出口联通的第一端口、与所述过滤器入口联通的第二端口、与所述过滤器出口联通的第三端口、以及第四端口；其中，所述阀门被实施在所述第一端口与所述第二端口之间，并且所述阀门包括被可移动地布置在所述壳罩中的关闭主体；其中，所述关闭主体能够被所述致动器移动，并被配置为：

-在所述关闭主体的第一位置中，所述关闭主体在所述阀门的所述打开位置中产生在所述第一端口与所述第二端口之间的具有所述第一尺寸的通路，同时关闭所述第三端口和所述第四端口；

-在所述关闭主体的第二位置中，所述关闭主体在所述壳罩中产生第一体积和第二体积之间的屏障，所述第一体积形成所述第一端口与所述第二端口之间的通道，所述第二体积形成所述第三端口与所述第四端口之间的通道；以及

-在所述关闭主体的第三位置中，所述关闭主体在所述阀门的所述关闭位置中关闭所述第一端口和所述第二端口；

-在所述关闭主体的第四位置中，所述关闭主体在所述阀门的所述一个或更多个中间位置中产生所述第一端口与所述第二端口之间的具有较小尺寸的通路，同时打开所述第三端口和所述第四端口。

12.一种蒸气控制方法，包括：

使用阀门来控制来自于车辆储箱的蒸气流，所述阀门被配置为能够定位在关闭位置、产生具有第一尺寸的通路的打开位置和一个或更多个中间位置，每个所述中间位置都产生具有比所述第一尺寸小的尺寸的通路；

其中，所述控制包括随着时间推移将所述阀门定位在一序列位置中，

其中，所述序列在时间段(T)期间包括所述一个或更多个中间位置中的至少一个，所述时间段(T)大于1秒，

其中，所述控制包括选择所述一个或更多个中间位置中的至少一个中间位置，所述选择在于选择由基于线性致动器的步进式马达要从预定的参考位置设置的步数。

13.如权利要求12所述的方法，其中，对所述定位的控制由电子控制器基于车辆状态参数来进行。

14.如权利要求12或13所述的方法，其中，所述控制包括：将所述阀门定位在所述打开位置，接着在对应于所述时间段的所述加燃料事件的一个时期期间将所述阀门定位在所述一个或更多个中间位置中的所述至少一个，然后将所述阀门定位在所述关闭位置。

15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，还包括检测所述车辆储箱中的液体液位；以及，基于所检测到的液位确定所述时间段的开始时间。

16.如权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，所述阀门被布置在车辆储箱的蒸气出口与蒸气过滤器单元之间的线路中，所述蒸气过滤器单元优选地是罐；并且其中，对所述定位的控制在所述蒸气过滤器单元的清除期间进行。

17.如权利要求16所述的方法，还包括测量所述蒸气过滤器单元的蒸气负载；以及，根据所测量的在所述蒸气过滤器单元的清除期间的蒸气负载来确定所述一个或更多个中间位置中的所述至少一个和/或所述时间段的时长和/或所述时间段的开始时间。