CN107660254B - 具有多路导向器的燃料系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃料箱系统，其具有燃料箱和燃料蒸气回收系统，该燃料蒸气回收系统包括在燃料箱与罐之间流体联接的蒸气通气管线和与罐流体联接的蒸气吹洗管线。多路导向器选择性地与燃料蒸气回收系统中的第一区域和燃料蒸气回收系统中的第二区域流体联接。多路导向器可在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，多路导向器与第一区域流体联接并与第二区域流体隔断，在所述第二位置，多路导向器与第二区域流体联接并与第一区域流体隔断。多路导向器构造成在与第一区域和第二区域流体联接时监测第一区域和第二区域中的压力和碳氢化合物浓度中的至少一者。

Description

具有多路导向器的燃料系统

对相关申请的交叉引用

本申请要求2005年3月29日提交的美国临时申请No.62/139,777的优先权，通过引用将该美国申请并入，就像在本文中阐述一样。

技术领域

本公开总体上涉及客用车辆上的燃料箱，并且更具体地涉及包括多路导向器的燃料箱。

背景技术

为了防止燃料蒸气进入大气，可使用燃料蒸气排放控制系统来捕获和储存车辆燃料系统内部产生的蒸气。蒸气然后被引导到车辆发动机的进气，在进气中蒸气被烧掉。然而，燃料蒸气排放控制变得越来越复杂，在很大程度上是为了符合对汽油动力车辆的制造商强加的环境和安全法规。影响汽油动力车辆行业的某些法规要求在发动机的运行期间储存来自燃料箱的通风系统的燃料蒸气排放。为了使整个蒸气排放控制系统能够继续为预期目的起作用，在车辆的运行期间需要定期吹洗/净化储存的碳氢化合物蒸气。除燃料蒸气回收之外，为了进一步防止蒸气进入大气，可要求燃料蒸气排放控制系统检测燃料系统中的泄漏或确定蒸气的碳氢化合物浓度。

在此提供的背景技术描述的目的是为了总体呈现本发明的背景。目前署名的发明人的工作(就其在该背景技术部分中描述的程度而言)以及所作描述的提交时不构成现有技术的各个方面既非明确地承认也非隐含地承认是就本发明而言的现有技术。

附图说明

根据详细描述和附图，将更充分地理解本发明，在附图中：

图1是根据本公开的一个示例构成的具有包括示例性多路导向器的蒸发排放控制系统的燃料箱系统的示意图；

图2是根据本公开的一个示例构成并且被示出处于感测蒸气通气管线中的碳氢化合物的第一位置的图1的多路导向器的示意图；

图3是被示出处于感测蒸气吹洗管线中的碳氢化合物的第二位置的图2的多路导向器的示意图；以及

图4是根据本公开的一个示例的操作图1所示的系统的示例性方法。

发明内容

在一个方面中，提供了一种燃料箱系统。该燃料箱系统包括燃料箱和构造成再捕获并回收排放的燃料蒸气的燃料蒸气回收系统，该燃料蒸气回收系统包括在燃料箱与罐之间流体连接的蒸气通气管线和与罐流体连接的蒸气吹洗管线。多路导向器选择性地与燃料蒸气回收系统中的第一区域和燃料蒸气回收系统中的第二区域流体连接。多路导向器可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，多路导向器与第一区域流体连接并与第二区域流体隔断，在第二位置，多路导向器与第二区域流体连接并与第一区域流体隔断。多路导向器构造成在与第一区域和第二区域流体连接时监测第一区域和第二区域中的压力和碳氢化合物浓度中的至少一者。

在另一方面中，提供了一种操作燃料蒸气回收系统的方法。该燃料蒸气回收系统与具有燃料箱的燃料箱系统可操作地相关联。该燃料蒸气回收系统构造成再捕获并回收排放的燃料蒸气并且包括在燃料箱与罐之间流体连接的蒸气通气管线和与罐流体连接的蒸气吹洗管线。该方法包括将燃料箱与蒸气通气管线流体地分离开，将多路导向器移动到多路导向器与燃料蒸气回收系统中的第一区域流体连接的第一位置，以及监测第一区域中的压力和碳氢化合物浓度中的至少一者。该方法还包括将多路导向器移动到多路导向器与燃料蒸气回收系统中的第二区域流体连接的第二位置，以及在处于第二位置时监测蒸气吹洗管线中的压力和碳氢化合物浓度中的至少一者。

具体实施方式

首先参考图1，示出了根据本公开的一个示例构成的燃料箱系统且所述燃料箱系统总的用参考标号10表示。燃料箱系统10一般可包括燃料箱12，该燃料箱12被构造为用于保持要经由包括燃料泵14和加注口颈15的燃料输送系统供给到内燃发动机的燃料的储器。燃料泵14可构造成将燃料经燃料供给管线16输送到车辆发动机18。燃料蒸气回收系统20可与蒸发排放控制系统22可操作地相关联并且可构造成再捕获并回收燃料箱系统20中排放的燃料蒸气。

燃料蒸气通气和回收系统20一般可包括歧管组件24、通气蒸气获取管26、隔离阀或隔离机构28和炭罐或净化罐/吹洗罐30。

歧管组件24可包括通气模块32，该通气模块具有集液器34、排放阀36、第一通气阀38和第二通气阀40。控制模块60可控制第一通气阀38和第二通气阀40，以选择性地打开终止于相应的第一通气口46和的第二通气口48的相应的第一通气管线42和第二通气管线44。集液器34可包括在燃料泵接通时借助于真空将液体从集液器34排出的文丘里型喷射器。在另一示例中，排放阀36可结合在燃料箱系统10中。在一些实施方案中，燃料供给管线16可穿过歧管组件24。

通气蒸气获取管26构造成从歧管组件24接收燃料蒸气，并且隔离机构28构造成将通气系统20与燃料箱12流体地分离开以由此使用如本文中更详细地描述的多路导向器系统68实现燃料箱12下游的泄漏检测。在该示例性图示中，隔离机构28配置在燃料箱12的外部。或者，隔离机构28可配置例如作为控制模块60(以虚线示出)的一部分配置在燃料箱12内。阀54可配置在蒸气吹洗管线52中以将蒸气吹洗管线52与蒸气通气管线50流体地分离开。

通气蒸气获取管26连接在燃料箱12与隔离机构28之间，蒸气排出管线50连接在隔离机构28与炭罐30之间，并且蒸气吹洗管线52连接在炭罐30与发动机18之间。

另外，控制模块60还可包括或接收来自箱压力传感器、罐压力传感器、温度传感器和/或车辆坡度传感器(未示出)的输入。控制模块60可另外包括加注液位信号读取处理、燃料压力驱动器模块功能以及并且与发动机控制模块(ECM)56的双向通信兼容。

因此，在该示例性实施方案中，歧管组件24可构造成控制燃料箱12与净化罐30之间的燃料蒸气的流动。净化罐30可适于收集由燃料箱2排放的燃料蒸气并且随后可将该燃料蒸气释放到发动机18。控制模块60也可构造成调节蒸发排放控制系统22的运行以便再捕获并回收所排放的燃料蒸气。

在该示例性实施方案中，蒸发排放控制系统22提供管理用于车辆的完整蒸发系统的电子控制模块。蒸发控制系统22可提供用于所有地区和所有燃料的通用设计。就这一点而言，可避免对满足地区法规所需的独特构件的要求。相反，可调节软件以满足宽范围的应用。就这一点而言，不需要使独特的构件重新生效，从而节省了时间和成本。可跨车辆管线使用共同的架构。可替换传统的机械的箱内阀。蒸发控制系统22也可与加压系统兼容，加压系统包括与混合动力车辆相关联的加压系统。

蒸发排放控制系统22可包括可与ECM56和多路导向器系统68通信的车载诊断(OBD)系统58。在该示例性实施方案中，多路导向器系统68包括构造成判定燃料箱系统10是否存在泄漏的第一多路导向器70a和构造成确定通气系统20中的碳氢化合物浓度的第二多路导向器70b。具体而言，第一多路导向器70a构造成判定燃料箱12或通气系统20中是否存在泄漏，而第二多路导向器70b构造成确定蒸气通气管线50和蒸气吹洗管线52各者中的碳氢化合物浓度。

另外参考图2和3，多路导向器70一般可包括主壳体72、致动器74和传感器壳体76。在一些示例中，传感器壳体76可结合到主壳体72中。主壳体72限定腔室78并且包括与系统10的一部分流体连接的第一端口80、与系统10的另一部分流体连接的第二端口82和与传感器壳体76流体连接的第三端口84。这样，多路导向器70的第一端口80和第二端口82可用来测试燃料箱系统10中的两个不同区域的状态或特性，这使得更容易查明系统10中可发生的问题(例如，泄漏)的区域。

在图示的示例中，对于多路导向器70a而言，第一端口80可与通气蒸气获取管26流体连接，而第二端口82可与蒸气通气管线50流体连接。对于多路导向器70b而言，第一端口80可与蒸气通气管线50流体连接且第二端口82可与蒸气吹洗管线52流体连接。

如图所示，致动器74可构造成在第一位置(图2)与第二位置(图3)之间移动。在致动器74周围配置有密封地接合主壳体72的内壁88的密封件86。在该示例性图示中，致动器74被显示为活塞型或直线型致动器。然而，致动器74可具有使得致动器74能够如本文中所述起作用的任何构型。例如，致动器74可以是旋转运动致动器。

在该示例性实施方案中，传感器壳体76可包括压力传感器90和/或碳氢化合物传感器92。传感器90、92可以是各自独立的传感器或可以是单个传感器。在另一些示例中，传感器壳体76和所包括的传感器90、92可结合到隔离机构28中。压力传感器90和碳氢化合物传感器92可用于监测蒸气通气管线50和蒸气吹洗管线52中的压力和碳氢化合物。因此，多路导向器70可利用单个传感器在燃料系统中与引导来自不同区域的蒸气流的机构一起使用。通过使用单个传感器，多路导向器70的构型可以是成本划算的。

在第一位置(图2)，致动器74配置在第二端口82与第三端口84之间，使得第一端口80与第三端口84流体连通，而第二端口82由致动器74隔断与第三端口84的流体连通。在该位置，对于多路导向器70a而言，当隔离机构28关闭时，压力传感器90可监测燃料箱12中的压力。

对于多路导向器70b而言，当隔离机构28和阀54关闭时，碳氢化合物传感器92可监测蒸气通气管线50中的碳氢化合物浓度。这样，可确定有多少碳氢化合物被装载到罐30中。

在第二位置(图3)，致动器74配置在第一端口80与第三端口84之间，使得第二端口82与第三端口84流体连通，而第一端口80由致动器74阻断与第三端口84的流体连通。在该位置，对于多路导向器70a而言，当隔离机构28关闭时，压力传感器90可监测蒸气通气管线50中的压力。因此，多路导向器70a可在第一位置与第二位置之间切换，以分别测量燃料箱12和蒸气通气管线50中的压力。如果例如测定的压力不同或一个或两个测定的压力处于或接近大气压力，则可判定为系统中存在泄漏。

在第二位置，对于多路导向器70b而言，当隔离机构28和阀54关闭时，碳氢化合物传感器92可监测蒸气吹洗管线52中的碳氢化合物浓度。这样，可确定从罐30送至发动机18的碳氢化合物的水平。因此，多路导向器70b可在第一位置与第二位置之间切换，以分别测量蒸气通气管线50和蒸气吹洗管线52中的碳氢化合物浓度。然后可将测定的碳氢化合物浓度传送至ECM56并用来调节车辆运行，例如以校准发动机18。

OBD系统58与多路导向器系统68通信。当OBD系统58判定为存在泄漏时，ECM56随后可发送指示泄漏存在的信号以点亮故障指示灯(MIL)94。当确定了碳氢化合物浓度时，ECM56随后可将该信息用于诸如发动机校准的车辆运行。ECM56还可与发动机18通信以在吹洗模式下运行，在吹洗模式中，容许蒸气流经蒸气吹洗管线52运行到发动机18，在此蒸气随后被烧掉。

参考图4，描述运行燃料蒸气回收系统20的示例性方法100。在步骤102，关闭隔离机构28以将燃料箱12与蒸气通气管线50流体地分离开。可选地，关闭阀54以将蒸气吹洗管线52与罐30和蒸气通气管线50分离开。在步骤104，将致动器74移动到第一位置(图2)以使得蒸气通气管线50与传感器壳体76流体连通并进而与压力/碳氢化合物传感器90、92流体连通。在步骤108，监测传感器90和/或92。在步骤108，OBD系统58基于在步骤106中监测到的状态来判定燃料箱12中是否存在泄漏或确定蒸气通气管线50中的碳氢化合物浓度。

在步骤110，将致动器74移动到第二位置(图3)以使得蒸气吹洗管线52与传感器壳体76流体连通并进而与压力/碳氢化合物传感器90、92流体连通。在步骤112，监测传感器90和/或92。在步骤114，OBD系统58基于在步骤112中监测到的状态来判定蒸气通气管线50中是否存在泄漏或确定蒸气吹洗管线52中的碳氢化合物浓度。如果在步骤108或114中判定了泄漏，则OBD系统58可点亮MIL94或提供指示燃料蒸气回收系统20中的这种状态的另一警告。

本文中描述了用于确定碳氢化合物浓度以及判定燃料蒸气回收系统中是否存在泄漏的系统和方法。该系统包括在燃料蒸气回收系统的两个区域之间选择性地流体连接的至少一个多路导向器。隔离机构将燃料蒸气回收系统与燃料箱流体地分离开，使得可在燃料箱中和燃料箱的外部完成压力和/或碳氢化合物浓度测试。在燃料蒸气回收系统分离开的情况下，多路导向器可使用单个传感器并在两个位置之间切换以分别监测压力/碳氢化合物，由此使得更容易查明燃料蒸气回收系统中的泄漏或监测蒸气回收系统的特定区域的碳氢化合物浓度。

为了示出和描述的目的已提供了对实施例的上述说明。这并非意在穷举，也非意在限制本发明。特定实施例的各个要素或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下可互换并且可用于所选择的实施例中，即使未特别示出或描述。其也能以多种方式改变。这些改变不应视为脱离了本发明，并且所有这类修改意图被包括在本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种燃料箱系统，包括：

燃料箱；

构造成再捕获并回收排放的燃料蒸气的燃料蒸气回收系统，所述燃料蒸气回收系统包括在隔离阀与罐之间流体连接的蒸气通气管线、在燃料箱与隔离阀之间流体连接的通气蒸气获取管和与所述罐流体连接的蒸气吹洗管线；

隔离阀，所述隔离阀配置在所述燃料蒸气回收系统中，所述隔离阀将所述燃料蒸气回收系统的至少一部分与所述燃料箱选择性地流体地分离开；

第一多路导向器，所述第一多路导向器选择性地在所述燃料蒸气回收系统中的第一区域与所述通气蒸气获取管流体连接并且在所述燃料蒸气回收系统中的第二区域与蒸气通气管线流体连接，所述第一区域和所述第二区域位于所述隔离阀的相对两侧，所述第一多路导向器能在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述第一多路导向器与所述第一区域流体连接并与所述第二区域流体隔断，在所述第二位置，所述第一多路导向器与所述第二区域流体连接并与所述第一区域流体隔断，所述第一多路导向器构造成监测压力以确定所述燃料箱系统中是否存在泄漏；和

第二多路导向器，所述第二多路导向器选择性地流体连接至所述蒸气通气管线和所述蒸气吹洗管线，所述第二多路导向器构造成确定所述燃料蒸气回收系统中的碳氢化合物浓度。

2.根据权利要求1所述的燃料箱系统，其中，所述第一多路导向器还包括壳体，所述壳体具有与所述第一区域连接的第一端口和与所述第二区域连接的第二端口。

3.根据权利要求2所述的燃料箱系统，其中，所述第一多路导向器还包括与传感器壳体流体连接的第三端口。

4.根据权利要求3所述的燃料箱系统，其中，所述第二多路导向器包括碳氢化合物传感器和/或压力传感器。

5.根据权利要求3所述的燃料箱系统，其中，所述第一多路导向器还包括至少部分地配置在所述壳体内的致动器，所述致动器能在第一位置与第二位置之间移动，所述第一位置允许所述第一端口与所述第三端口之间的流体连通并阻止所述第二端口与所述第三端口之间的连通和所述第一端口与所述第二端口之间的连通，所述第二位置允许所述第二端口与所述第三端口之间的流体连通并阻止所述第一端口与所述第三端口之间的连通和所述第一端口与所述第二端口之间的连通。

6.根据权利要求5所述的燃料箱系统，其中，所述致动器是活塞。

7.根据权利要求5所述的燃料箱系统，其中，所述致动器是旋转运动致动器。

8.根据权利要求5所述的燃料箱系统，其中，所述燃料箱系统还包括密封件，所述密封件配置在所述致动器和所述壳体之间。

9.根据权利要求1所述的燃料箱系统，还包括构造成将所述燃料蒸气回收系统与所述燃料箱流体地分离开的隔离阀。

10.根据权利要求9所述的燃料箱系统，其中，所述隔离阀配置在所述燃料箱内。

11.根据权利要求9所述的燃料箱系统，其中，所述隔离阀配置在所述燃料箱的外部。

12.根据权利要求1所述的燃料箱系统，还包括配置在所述蒸气吹洗管线中的阀，所述阀构造成将所述蒸气吹洗管线与所述蒸气通气管线流体地分离开。

13.根据权利要求12所述的燃料箱系统，其中，所述阀配置在所述罐与车辆发动机之间的所述蒸气吹洗管线中。

14.根据权利要求1所述的燃料箱系统，其中，所述燃料蒸气回收系统还包括至少部分地配置在所述燃料箱内的歧管组件。

15.根据权利要求14所述的燃料箱系统，其中，所述歧管组件包括通气模块，所述通气模块具有集液器和排放阀。

16.根据权利要求15所述的燃料箱系统，其中，所述通气模块还包括构造成选择性地打开配置在所述燃料箱内的第一通气管线的第一通气阀和构造成选择性地打开配置在所述燃料箱内的第二通气管线的第二通气阀。

17.一种操作燃料蒸气回收系统的方法，所述燃料蒸气回收系统与具有燃料箱的燃料箱系统可操作地相关联，所述燃料蒸气回收系统构造成再捕获并回收排放的燃料蒸气并且包括在隔离阀与罐之间流体连接的蒸气通气管线、在燃料箱与隔离阀之间流体连接的通气蒸气获取管和与所述罐流体连接的蒸气吹洗管线，所述方法包括：

将所述燃料箱与所述蒸气通气管线流体地分离开；

将第一多路导向器移动到第一位置，在所述第一位置，所述第一多路导向器在所述燃料蒸气回收系统中的第一区域与通气蒸气获取管流体连接；

监测所述第一区域中的压力；

将所述第一多路导向器移动到第二位置，在所述第二位置，所述第一多路导向器在所述燃料蒸气回收系统中的第二区域与蒸气通气管线流体连接；

监测所述第二区域中的压力；

监测所述燃料蒸气回收系统的所述蒸气通气管线中的碳氢化合物浓度；以及

监测所述燃料蒸气回收系统的所述蒸气吹洗管线中的碳氢化合物浓度。

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