CN110094280A - 用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法 - Google Patents

用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110094280A
CN110094280A CN201910073364.5A CN201910073364A CN110094280A CN 110094280 A CN110094280 A CN 110094280A CN 201910073364 A CN201910073364 A CN 201910073364A CN 110094280 A CN110094280 A CN 110094280A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
engine
trap
ais
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910073364.5A
Other languages
English (en)
Inventor
艾德·M·杜道尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN110094280A publication Critical patent/CN110094280A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0032—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
    • F02D41/0035—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions to achieve a special effect, e.g. to warm up the catalyst
    • F02D41/0037—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions to achieve a special effect, e.g. to warm up the catalyst for diagnosing the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0032—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0809—Judging failure of purge control system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0809—Judging failure of purge control system
    • F02M25/0827—Judging failure of purge control system by monitoring engine running conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/089—Layout of the fuel vapour installation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/905—Combustion engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

本公开提供“用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法”。提供了用于在车辆关闭状况期间诊断进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括在燃料箱中产生燃料蒸气，将所述产生的蒸气引导到所述AIS HC捕集器，然后主动地冲洗所述AIS HC捕集器。可以基于所述AIS HC捕集器的所述主动冲洗期间的排气空燃比来指示所述AIS HC捕集器的劣化。

Description

用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法
技术领域
本说明书总体上涉及用于对联接到发动机进气系统的碳氢化合物捕集器执行诊断的方法和系统。
背景技术
在内燃发动机中，燃料蒸气滤罐主要吸附加燃料蒸气，因为加燃料蒸气和日间蒸气通过燃料箱隔离阀密封在燃料箱内。进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器可以捕获由漏的喷射器和/或从可能在发动机进气口中搅拌的燃料喷射的碳氢化合物。AIS HC捕集器还可以捕获被捕集在发动机气缸自身内的未燃烧燃料。车辆被分类为实际零排放车辆(PZEV)需要AIS HC捕集器。
可以在发动机操作期间通过打开进气节流板，因此引导新鲜空气通过捕集器并解吸结合的碳氢化合物用于燃烧，将AIS HC捕集器的内容物冲洗到发动机进气口。然而，混合动力车辆可以在不燃烧燃料的情况下长时间段操作，因此限制了冲洗燃料蒸气滤罐和AISHC捕集器以进行燃烧的机会。长时间段没有AIS HC捕集器冲洗可能会导致AIS HC捕集器劣化。此外，液体吸入可能损坏HC捕集器中存在的吸附剂材料。
Dudar在美国专利申请号20170234246中示出了用于周期性或适时地冲洗AIS HC捕集器的一种示例性方法。其中，在发动机非燃烧状况期间，通过使发动机经由电动马达反向旋转，将AIS HC捕集器冲洗到燃料蒸气滤罐。发动机反向旋转导致大气经由发动机的排气口进入发动机的进气口，从而解吸结合到进气系统碳氢化合物捕集器的碳氢化合物。
然而，本文中的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，当冲洗AIS HC捕集器时，不诊断HC捕集器的劣化。操作具有劣化的HC捕集器的发动机并冲洗劣化的HC捕集器可能导致流出物排放的增加。
发明内容
在一个示例中，上述问题可以通过一种发动机方法来解决，所述发动机方法包括：在发动机不加燃料转动起动期间，通过将燃料蒸气引导到位于所述发动机的进气口中的吸附剂材料且使联接到所述发动机进气口的节气门处于关闭位置并且基于在打开所述节气门时所述发动机的排气系统中的空燃比状态来指示所述吸附剂材料劣化的存在或不存在来测试所述吸附剂材料的劣化。通过这种方式，通过在车辆钥匙关断状况期间用燃料蒸气使AIS HC捕集器饱和，然后监测在所述AIS HC捕集器被冲洗时的排气空燃比，可以检测到所述AIS HC捕集器的劣化。
在一个示例中，可以在所述发动机未操作时的车辆钥匙关断状况期间适时地执行所述AIS HC捕集器的诊断程序。所述发动机可以反向旋转以经由所述排气道将任何剩余的燃料蒸气从所述发动机进气歧管移除到大气中。一旦经由加热型排气氧(HEGO)传感器估计的排气空燃比变为稀于化学计量，指示所述排气道中没有燃料蒸气，所述燃料系统就可以被隔离，并且可以通过操作所述燃料泵在所述燃料箱中产生燃料蒸气。响应于所述燃料压力达到阈值压力，来自所述燃料系统的所述燃料蒸气可以经由燃料蒸气滤罐引导到所述AIS HC捕集器。在自从将所述燃料蒸气引导到所述AIS HC捕集器以来经过一定的阈值时间之后，可以推断所述蒸气已经被所述AIS HC捕集器吸附。所述发动机可以不加燃料转动起动且所述进气节气门关闭以便将任何剩余的、未吸附的蒸气经由所述排气道从所述进气歧管引导到大气。然后可以打开所述进气节气门同时继续使所述发动机不加燃料转动，使得所述环境气流可以用于冲洗所述AIS HC捕集器。来自所述AIS HC捕集器的所述燃料蒸气可以被解吸并与所述环境气流一起被引导到所述排气道。解吸的燃料蒸气流过所述排气道可以使所述排气空燃比从稀化学计量变为富于化学计量空燃比。在所述AIS HC捕集器冲洗期间，响应于所述排气空燃比保持稀于化学计量，所述AIS HC捕集器可以被诊断为劣化。在检测到所述AIS HC捕集器劣化时，在紧接的后续发动机操作完成时，所述发动机可以不加燃料转动以将所述进气系统中的任何剩余燃料蒸气经由所述发动机气缸引导到所述排气催化剂。
通过这种方式，通过适时地使用诸如加热型排气氧传感器等的现有发动机部件，可以降低或消除对用于诊断AIS HC捕集器的附加传感器和/或设备的需求。通过使用燃料泵产生燃料蒸气，即使在发动机关闭状况下也可以对所述AIS HC捕集器执行诊断。在发动机关闭状况期间对所述AIS HC捕集器执行诊断的技术效果是在所述诊断程序期间，所述HC捕集器被冲洗，由此限制流出物排放。总之，通过定期监测所述AIS HC捕集器的健康状况，可以改善排放质量。
应当理解的是，上述发明内容的提供是为了以简易形式引入对在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着表示所要求保护的主题的关键或基本特征，该主题的范围是由详细描述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提及或本公开的任何部分中的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示意性地示出了示例性车辆推进系统。
图2示意性地示出了具有进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器的示例性车辆系统。
图3示意性地示出了示例性自主驾驶系统的框图。
图4示出了示出用于诊断劣化的AIS HC捕集器的诊断程序的流程图。
图5示出了根据本公开的在发动机关闭状况期间AIS HC捕集器的示例性诊断。
具体实施方式
以下描述涉及用于诊断进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器的系统和方法。该系统和方法可以应用于能够用电动马达使发动机不加燃料反向转动的车辆系统(诸如图1中所描绘的混合动力车辆系统)。发动机可以联接到包括如图2中所描绘的AIS HC捕集器的排放控制系统。在一些示例中，AIS HC捕集器诊断可以在自主车辆中执行，其中图3描绘了示例性自主车辆控制系统。在车辆钥匙关断状况期间，车辆的发动机控制器可以被配置为执行示例性程序以指示AIS HC捕集器的劣化。在示例中，可以执行图4中所示的诊断程序。图5示出了在车辆钥匙关断状况期间实现AIS HC捕集器诊断的示例性发动机操作。
图1示出了示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括燃料燃烧发动机110和马达120。作为非限制性示例，发动机110包括内燃发动机，而马达120包括电动马达。马达120可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能源。例如，发动机110可以消耗液体燃料(例如，汽油)以产生发动机输出，而马达120可以消耗电能以产生马达输出。因此，具有推进系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。
车辆推进系统100可以根据车辆推进系统遇到的工况来利用各种不同的操作模式。这些模式中的一些模式可以使得发动机110能够维持在发动机停止燃料燃烧的关闭状态(即，设定为停用状态)。例如，在选择的工况下，当发动机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，发动机110可以被设定为停用状态(如上所述)，而马达120可以操作以对能量存储装置150进行充电。例如，如箭头122所指示，马达120可以从驱动轮130接收车轮扭矩，其中马达可以将车辆的动能转换成电能以如箭头124所指示存储在能量存储装置150处。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(或直接地或者经由马达120)接收车轮扭矩，其中发电机可以将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装置150处，如箭头162所指示。
在又其他工况期间，可以通过燃烧如箭头142所指示从燃料系统140接收的燃料来操作发动机110。例如，在马达120停用时，可以操作发动机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110和马达120都可以各自操作以分别如箭头112和122所指示经由驱动轮130推进车辆。其中发动机和马达都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。应当注意，在一些实施例中，马达120可以经由第一组驱动轮推进车辆，而发动机110可以经由第二组驱动轮推进车辆。
在其他实施例中，车辆推进系统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。相反，可以操作发动机110以对马达120提供动力，马达继而可以经由驱动轮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110可以如箭头116所指示驱动发电机160，该发电机继而可以供应电能至以下中的一项或多项：如箭头114所指示马达120或如箭头162所指示能量存储装置150。作为另一个示例，发动机110可以操作以驱动马达120，该马达继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处以供马达随后使用。
在一些实施例中，马达120可以操作以使发动机110旋转。除了马达120之外或作为马达的备选，发电机160也可以操作以使发动机110旋转。作为示例，通过使发动机110在冷起动操作期间旋转，马达120可以充当起动机马达。马达120和/或发电机160可以使发动机110旋转而不向发动机提供燃料以进行燃烧。例如，在仅电动操作模式期间，使发动机旋转可以允许维持或调整旋转变速器部件的转速，同时调整提供给驱动轮130的扭矩。在一些情况下，发动机可以由马达和/或发电机不加燃料地旋转，以便在不消耗燃料的情况下产生进气真空。当马达和/或发电机用于推进车辆时，和/或当马达和/或发电机与驱动轮脱离时(例如，当车辆停放时，在怠速时，在减速燃料关闭模式期间)，可以实现这种不加燃料的旋转。在一些示例中，在诸如进气系统碳氢化合物捕集器等发动机部件的诊断期间，发动机可以不加燃料旋转。图4描绘了利用不加燃料的发动机旋转的示例性方法。
燃料系统140可以包括一个或多个燃料存储箱144以用于在车辆上存储燃料。例如，燃料箱144可以存储一种或多种液体燃料，其包括但不限于：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混合物存储在车辆上。例如，燃料箱144可以被配置为存储汽油与乙醇的混合物(例如，E10、E85等)或汽油与甲醇的混合物(例如，M10、M85等)，其中这些燃料或燃料混合物如箭头142所指示可以被输送到发动机110。还可以向发动机110供应又其他合适的燃料或燃料混合物，其中它们可以在发动机处燃烧以产生发动机输出。发动机输出可以用于如箭头112所指示推进车辆或经由马达120或发电机160对能量存储装置150进行再充电。
在一些实施例中，能量存储装置150可以被配置为存储电能，该电能可以被供应给驻留在车辆上的其他电力负载(除马达之外)，包括舱室加热和空调、发动机起动、前灯、舱室音频和视频系统等。作为非限制性示例，能量存储装置150可以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中的一者或多者进行通信。如图4的流程图所述，控制系统190可以从发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一或多者接收传感反馈信息。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中的一者或多者发送控制信号。控制系统190可以从车辆驾驶员102接收车辆推进系统的驾驶员请求输出的指示。例如，控制系统190可以从与踏板192进行通信的踏板位置传感器193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。
能量存储装置150可以如箭头184所指示周期性地从驻留在车辆外部(例如，不是车辆的一部分)的电源180接收电能。作为非限制性示例，车辆推进系统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。在能量存储装置150从电源180进行再充电操作期间，电力传输电缆182可以电联接能量存储装置150和电源180。当车辆推进系统操作以推进车辆时，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量，其可以被称为荷电状态(SOC)。
在其他实施例中，可省略电力传输电缆182，其中可在能量存储装置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、无线电波和电磁共振中的一者或多者从电源180接收电能。因此，应当明白的是，可以使用任何合适的方法来从不包括车辆的一部分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可以通过利用除发动机110所利用的燃料之外的能源来推进车辆。
燃料系统140可以周期性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，车辆推进系统100可以如箭头172所指示经由燃料分配装置170接收燃料来加燃料。在一些实施例中，燃料箱144可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110以供燃烧为止。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的燃料的水平的指示。存储在燃料箱144的燃料的水平(例如，由燃料水平传感器识别)可以例如经由燃料表或经由人机界面194的指示传送给车辆驾驶员。
人机界面194可以包括车辆仪表板195。车辆仪表板195可以包括指示灯和/或向驾驶员显示消息的基于文本的显示器。在一些实施例中，车辆仪表板195可以在显示或不显示视觉消息的情况下将音频消息传送给驾驶员。车辆仪表板195还可以包括用于接收驾驶员输入的各种输入部分，诸如按钮、触摸屏、语音输入/识别等。例如，车辆仪表板195可以包括加燃料按钮196，其可以由车辆驾驶员手动致动或按下以发起加燃料。例如，如下面更详细描述的，响应于车辆驾驶员致动加燃料按钮196，车辆中的燃料箱可以减压使得可以执行加燃料。
图2示出了车辆系统206的示意图。车辆系统206包括联接到排放控制系统251和燃料系统218的发动机系统208。排放控制系统251包括燃料蒸气容器或滤罐222，其可以用于捕获和存储燃料蒸气。在一些示例中，车辆系统206可以是图1的混合动力电动车辆系统100。
发动机系统208可以包括具有多个气缸230的发动机210。发动机210可以是图1的发动机110。发动机210包括发动机进气口223和发动机排气口225。发动机进气口223包括经由进气道242流体地联接到发动机进气歧管244的节气门262。发动机排气口225包括通向排气道235的排气歧管248，该排气道将排气引导到大气。排气氧传感器237可以联接到排气道235。氧传感器237可以是线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、或HEGO(加热型EGO)。发动机排气口225可以包括一种或多种排气催化剂270，其可以安装在排气口中的紧密联接位置处。一个或多个排放控制装置可以包括三元催化剂、稀NOx捕集器、柴油微粒过滤器、氧化催化剂等。应当明白的是，其他部件(诸如各种阀门和传感器)可以包括在发动机中。
进气系统碳氢化合物捕集器(AIS HC)224可以放置在发动机210的进气歧管中，以在发动机关闭时间段期间吸附从进气歧管中未燃烧的燃料散发的燃料蒸气、从漏的喷射器搅拌的燃料和/或曲轴箱通风排放中的燃料蒸气。AIS HC可以包括用HC蒸气吸附/解吸材料浸渍的连续分层聚合物片材的堆叠。可选地，吸附/解吸材料可以填充在聚合物片材层之间的区域中。吸附/解吸材料可以包括碳、活性炭、沸石或任何其他HC吸附/解吸材料中的一种或多种。当发动机操作导致进气歧管真空并产生穿过AIS HC的气流时，捕集的蒸气从AISHC被动地解吸并且在发动机中燃烧。因此，在发动机操作期间，进气燃料蒸气被存储并从AIS HC 224解吸。另外地，在发动机关闭期间存储的燃料蒸气也可以在发动机操作期间从AIS HC中解吸。通过这种方式，AIS HC 224可以被连续装载和冲洗，并且即使发动机210关闭，捕集器也可以减少来自进气道的蒸发排放。
燃料系统218可以包括联接到燃料泵系统221的燃料箱220。燃料泵系统221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(诸如所示的示例性喷射器266)的燃料加压。虽然仅示出了单个喷射器266，但是为每个气缸提供了附加的喷射器。应当明白的是，燃料系统218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。燃料箱220可以保存多种燃料混合物，包括具有一系列醇浓度的燃料，诸如各种汽油-乙醇混合物，包括E10、E85、汽油等，以及它们的组合。位于燃料箱220中的燃料水平传感器234可以向控制器212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234可以包括连接到可变电阻器的浮子。可选地，可以使用其他类型的燃料水平传感器。
在燃料系统218中产生的蒸气在被冲洗到发动机进气口223之前可以经由蒸气回收管线231被引导到蒸发排放控制系统251，该蒸发排放控制系统包括燃料蒸气滤罐222。蒸气回收管线231可以经由一根或多根导管联接到燃料箱220，并且可以包括一个或多个阀门用于在某些状况下隔离燃料箱。例如，蒸气回收管线231可以经由导管271、273和275中的一者或多者或者它们的组合联接到燃料箱220。
此外，在一些示例中，一个或多个燃料箱通风阀可以位于导管271、273或275中。除了其他功能之外，燃料箱通风阀可以允许排放控制系统的燃料蒸气滤罐维持低压或真空，而不增加燃料箱的燃料蒸发速率(否则，如果燃料箱压力降低就会发生这种情况)。例如，导管271可以包括坡度通风阀(GVV)287，导管273可以包括填充限制通风阀(FLVV)285，并且导管275可以包括坡度通风阀(GVV)283。此外，在一些示例中，回收管线231可以联接到燃料加注系统219。在一些示例中，燃料加注系统可以包括用于将燃料加注系统相对于大气密封的燃料箱盖205。加燃料系统219经由燃料加注管或颈部211联接到燃料箱220。
此外，加燃料系统219可以包括加燃料锁245。在一些实施例中，加燃料锁245可以是燃料箱盖锁定机构。燃料箱盖锁定机构可以被配置为自动地将燃料箱盖锁定在关闭位置，使得燃料箱盖不能打开。例如，当燃料箱中的压力或真空度大于阈值时，燃料箱盖205可以经由加燃料锁245保持锁定。响应于加燃料请求，例如车辆驾驶员发起的请求，燃料箱可以被减压，并且在燃料箱中的压力或真空度下降到阈值以下之后可以将燃料箱盖解锁。燃料箱盖锁定机构可以是闩锁或离合器，其在接合时防止移除燃料箱盖。闩锁或离合器可以例如通过螺线管被电锁定，或者可以例如通过压力隔膜被机械地锁定。
在一些实施例中，加燃料锁245可以是位于燃料加注管211的口部处的加注管阀。在此类实施例中，加燃料锁245可以不阻止燃料箱盖205的移除。相反地，加燃料锁245可以阻止加燃料泵插入燃料加注管211中。加注管阀可以例如通过螺线管被电锁定，或者例如通过压力隔膜被机械锁定。
在一些实施例中，加燃料锁245可以是加燃料门锁，诸如锁定位于车辆的车身面板中的加燃料门的闩锁或离合器。加燃料门锁可以例如通过螺线管被电锁定，或者例如通过压力隔膜被机械锁定。
在使用电气机构锁定加燃料锁245的实施例中，例如当燃料箱压力降低到压力阈值以下时，可以通过来自控制器212的命令将加燃料锁245解锁。在使用机械机构锁定加燃料锁245的实施例中，例如当燃料箱压力降低到大气压时，加燃料锁245可以经由压力梯度解锁。
排放控制系统251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一个或多个燃料蒸气滤罐222，该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(包括汽化的碳氢化合物)以及“运行损失”(即，在车辆操作期间汽化的燃料)。在一个示例中，所使用的吸附剂是活性炭。排放控制系统251还可以包括滤罐通风路径或通风管线227，当存储或捕集来自燃料系统218的燃料蒸气时，该滤罐通风路径或通风管线可以将气体从滤罐222排出到大气。
滤罐222可以包括缓冲器222a(或缓冲区)，滤罐和缓冲器中的每一者包括吸附剂。如所示，缓冲器222a的体积可以小于滤罐222的体积(例如，该体积的一小部分)。缓冲器222a中的吸附剂可以与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如，这两者都可以包括木炭)。缓冲器222a可以定位在滤罐222内，使得在滤罐装载期间，燃料箱蒸气首先被吸附在缓冲器内，然后当缓冲器饱和时，另外的燃料箱蒸气被吸附在滤罐中。相比之下，在滤罐冲洗期间，燃料蒸气首先从滤罐中解吸(例如，达到阈值量)，然后从缓冲器中解吸。换句话说，缓冲器的装载和卸载与滤罐的装载和卸载不是线性的。因此，滤罐缓冲器的效果是抑制从燃料箱流到滤罐的任何燃料蒸气尖峰，由此减少任何燃料蒸气尖峰进入发动机的可能性。一个或多个温度传感器232可以联接到滤罐222上和/或滤罐内。当燃料蒸气被滤罐中的吸附剂吸附时，产生热量(吸附热)。同样，当燃料蒸气被滤罐中的吸附剂解吸时，会消耗热量。通过这种方式，可以基于滤罐内的温度变化来监测和估计滤罐对燃料蒸气的吸附和解吸。
当经由冲洗管线228和冲洗阀261将存储的燃料蒸气从燃料系统218冲洗到发动机进气口223时，通风管线227还可以允许新鲜空气被吸入到滤罐222中。例如，冲洗阀261可以是常闭的，但是可以在某些状况期间打开，使得来自发动机进气歧管244的真空被提供给燃料蒸气滤罐以进行冲洗。在一些示例中，通风管线227可以包括设置在其中滤罐222上游的空气滤清器259。
在一些示例中，滤罐222与大气之间的空气和蒸气的流动可以通过联接在通风管线227内的滤罐通风阀297来调节。当包括在内时，滤罐通风阀可以是常开阀，使得燃料箱隔离阀252(FTIV)可以控制燃料箱220与大气的通风。FTIV 252在导管278内可以位于燃料箱与燃料蒸气滤罐之间。FTIV 252可以是常闭阀，其在打开时允许燃料蒸气从燃料箱220排放到滤罐222。然后可以将燃料蒸气排放到大气中，或者经由滤罐冲洗阀261将燃料蒸气冲洗到发动机进气系统223。
通过选择性地调整各种阀门和螺线管，燃料系统218可以由控制器212以多种模式操作。例如，燃料系统可以在燃料蒸气存储模式中操作(例如，在燃料箱加燃料操作期间并且发动机不运行)，其中控制器212可以打开隔离阀252同时关闭滤罐冲洗阀(CPV)261以将加燃料蒸气直接引入滤罐222，同时防止燃料蒸气被引导到进气歧管中。
作为另一个示例，燃料系统可以在加燃料模式中操作(例如，当车辆驾驶员请求燃料箱加燃料时)，其中控制器212可以打开隔离阀252，同时保持滤罐冲洗阀261关闭以在允许实现在燃料箱中添加燃料之前将燃料箱减压。因此，隔离阀252可以在加燃料操作期间保持打开以允许加燃料蒸气存储在滤罐中。在加燃料完成之后，可以关闭隔离阀。
作为又一个示例，燃料系统可以在滤罐冲洗模式中操作(例如，在已经达到排放控制装置起燃温度并且发动机运行之后)，其中控制器212可以打开滤罐冲洗阀261同时关闭隔离阀252。在本文，由操作发动机的进气歧管产生的真空可以用于通过通风口227和通过燃料蒸气滤罐222吸入新鲜空气，以将存储的燃料蒸气冲洗到进气歧管244中。在该模式中，从滤罐冲洗的燃料蒸气在发动机中燃烧。可以继续冲洗，直到存储在滤罐中的燃料蒸气量低于阈值为止。
在车辆钥匙关断状况期间，燃料系统218和蒸发排放控制系统251可以适时地用于诊断诸如AIS HC捕集器224等发动机部件。可以通过将FTIV 252致动到关闭位置来隔离燃料箱220，并且可以通过操作联接到燃料箱220的燃料泵221来产生燃料蒸气。可以经由联接到燃料箱220的燃料箱压力传感器291来估计燃料箱中的蒸气压力，并且响应于蒸气压力增加到高于阈值压力，可以关闭节气门262和CVV 297中的每一者，可以打开FTIV 252和CPV261中的每一者，并且可以将燃料蒸气从燃料箱220引导到发动机进气歧管244。在将燃料蒸气引导到AIS HC捕集器224中的吸附剂材料时，可以允许燃料蒸气停留在发动机进气口中持续一定的阈值持续时间，并且在经过阈值持续时间之后，发动机可以不加燃料旋转且节气门262关闭，直到经由氧传感器237估计的排气空燃比稀于化学计量空燃比为止，然后节气门262可以被致动到全开位置。AIS HC捕集器224的劣化存在的指示响应于当打开节气门262同时使发动机不加燃料转动时该排气空燃比从稀于化学计量空燃比变为富于稀于化学计量空燃比。AIS HC捕集器224的劣化不存在的指示响应于在打开节气门262同时使发动机不加燃料转动起动时该排气空燃比保持稀于化学计量空燃比。
控制器212可以包括控制系统214的一部分。控制系统214被示为从多个传感器216(其各种示例在本文描述)接收信息并将控制信号发送到多个致动器281(其各种示例在本文描述)。作为一个示例，传感器216可以包括位于排放控制装置上游的排气传感器237、温度传感器233、燃料箱压力传感器(压力传感器)291和滤罐温度传感器232。诸如压力、温度、空燃比和成分传感器等其他传感器可以联接到车辆系统206中的各个位置。作为另一个示例，致动器可以包括进气节气门262、燃料泵221、燃料箱隔离阀253、滤罐冲洗阀261和滤罐通风阀297。控制系统214可以包括控制器212。控制器可以从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并响应于处理后的输入数据基于与一个或多个程序相对应的指令或编程在指令中的代码来触发致动器。在一个示例中，在AIS HC捕集器224诊断期间，控制器212可以向燃料泵221发送信号以操作泵221以在燃料箱220中产生燃料蒸气。然后，控制器可以将FTIV252致动到打开位置以将燃料蒸气引导到AIS HC捕集器224。控制器可以使发动机210经由电动马达(诸如图1的马达120)旋转以冲洗AIS HC捕集器224并且经由氧传感器237监测排气空燃比的变化。
在一些示例中，控制器可以被置于降低功率模式或睡眠模式，其中控制器仅维持基本功能，并且以比对应的唤醒模式更低的电池消耗进行操作。例如，控制器可以在车辆关闭事件之后被置于睡眠模式，以便在车辆关闭事件之后的持续时间执行诊断程序。控制器可以具有唤醒输入，其允许控制器基于从一个或多个传感器接收的输入返回到唤醒模式。例如，车门的打开可以触发返回到唤醒模式。例如，唤醒功能可以使得电路能够唤醒控制器以便适时地进行AIS HC捕集器224的诊断。
用于AIS HC捕集器224的诊断程序可以在被配置为自主车辆的车辆中进行，并且示例性自主驾驶系统在下面参考图3进行讨论。图3是可以操作上面在图1中描述的车辆系统100的示例性自主驾驶系统300的框图。如所示，自主驾驶系统300包括用户界面装置310、导航系统315、至少一个自主驾驶传感器320和自主模式控制器325。
用户界面装置310可以被配置为在其中车辆乘员可能存在的状况下向车辆乘员呈现信息。然而，可以理解的是，在某些状况下，车辆可以在不存在车辆乘员的情况下自主操作。
所呈现的信息可以包括可听信息或视觉信息。此外，用户界面装置310可以被配置为接收用户输入。因此，用户界面装置310可以位于车辆的乘客舱(未示出)中。在一些可能的方法中，用户界面装置310可以包括触敏显示屏。
导航系统315可以被配置为使用例如全球定位系统(GPS)接收器来确定车辆的当前位置，该GPS接收器被配置为三角测量车辆相对于卫星或地面发射塔的位置。导航系统315还可以被配置为形成从当前位置到选定目的地的路线，以及经由例如用户界面装置310显示地图并呈现通向选定目的地的驾驶方向。
自主驾驶传感器320可以包括被配置为产生帮助导航车辆的信号的任何数量的装置。自主驾驶传感器320的示例可以包括雷达传感器、激光雷达传感器、视觉传感器(例如，摄像机)、车辆对车辆基础设施网络等。自主驾驶传感器320可以使得车辆能够“看到”道路和车辆周围环境，和/或在车辆系统100以自主模式操作时越过各种障碍物。自主驾驶传感器320可以被配置为将传感器信号输出到例如自主模式控制器325。
自主模式控制器325可以被配置为在车辆以自主模式操作时控制一个或多个子系统330。可以由自主模式控制器325控制的子系统330的示例可以包括制动子系统、悬架子系统、转向子系统和动力传动系统子系统。自主模式控制器325可以通过向与子系统330相关联的控制单元输出信号来控制这些子系统330中的任何一者或多者。在一个示例中，制动子系统可以包括防抱死制动子系统，其被配置为将制动力施加到车轮的一个或多个。本文讨论的是，将制动力施加到车轮的一个或多个可以被称为激活制动器。为了自主地控制车辆，自主模式控制器325可以向子系统330输出适当的命令。命令可以使子系统根据与选定的驾驶模式相关联的驾驶特性操作。例如，驾驶特性可以包括车辆加速和减速的积极程度、车辆在前车后面留出多少空间、自主车辆变道的频率等。
通过这种方式，图1至图3的部件实现了一种系统，所述系统包括：车辆，其包括自主车辆和/或混合动力车辆；电机；发动机，其包括进气道和排气道；进气节气门，其联接到所述进气道；燃料蒸气滤罐，其经由滤罐冲洗阀(CPV)选择性地联接到所述发动机进气道；燃料箱，其向所述发动机供应燃料，所述燃料箱经由燃料箱隔离阀(FTIV)选择性地联接到所述燃料蒸气滤罐；燃料泵，其容纳在所述燃料箱中；进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器，其位于所述发动机进气道中；加热型排气氧(HEGO)传感器，其联接到所述排气道；和控制器，其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机关闭状况期间执行时使所述控制器：通过关闭所述FTIV来隔离所述燃料箱并操作所述燃料泵产生燃料蒸气，通过打开所述FTIV和所述CPV将产生的燃料蒸气引导到所述AIS HC捕集器，使所述发动机经由所述电机不加燃料转动并在停止向所述AISHC捕集器引导燃料蒸气之后将所述节气门打开到全开位置，并且响应于排气空燃比稀于化学计量空燃比，指示所述AIS HC捕集器劣化。
图4示出了示例性方法400，其可以被实施以在发动机非燃烧状况期间对进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器(诸如图2的AIS HC捕集器224)执行诊断。可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图2描述的传感器)接收的信号来执行用于执行方法400和本文包括的其余方法的指令。根据下文描述的方法，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402处，该方法包括确定是否满足用于发起AIS HC捕集器诊断的状况。在一个示例中，用于发起AIS HC捕集器诊断的状况可以包括当车辆未被占用时的车辆关闭状况(车辆中不存在任何乘客)。座椅测力传感器、车载摄像机和/或车门感测技术可以用于确保车辆未被占用。在另一个示例中，当车辆在没有驾驶人员的情况下操作时以及当车辆未被发动机扭矩推进时，可以在自主车辆模式期间执行AIS HC捕集器诊断。车辆操作可以从远程位置进行控制，或者可以在控制器存储器中预编程。在自主模式中的车辆操作期间，当车辆在交通信号处停止时或者在完成驾驶循环后立即可以适时地执行诊断。在又一个示例中，可以响应于在钥匙关断事件之后的预定持续时间之后控制器唤醒而执行AIS HC捕集器诊断。用于发起AIS HC捕集器的诊断的状况包括确认诸如排气氧传感器等发动机传感器没有劣化，并且通常没有任何设定指示任何发动机部件劣化的诊断代码(标志)。此外，在发起AIS HC捕集器诊断之前，控制器可以验证自从执行现有AIS HC捕集器诊断程序以来是否已经过预定持续时间。在一些示例中，这样的预定持续时间可以包括一天、大于一天但小于两天、大于两天等。在其他示例中，预定持续时间可以包括行驶英里数、车辆操作小时数或其他参数。
如果确定不满足用于发起AIS HC捕集器诊断的状况，则在404处，可以推迟AIS HC捕集器诊断程序直到满足状况为止。在一些示例中，如果不满足AIS HC捕集器诊断状况，则可以继续当前操作参数直到满足AIS HC捕集器诊断状况为止。此类操作参数可以包括如果车辆正在操作燃料经由燃料系统的燃料喷射器从燃料箱输送到一个或多个发动机气缸的燃料和在气缸中执行的空气和燃料的燃烧。由喷射器中的任何泄漏和/或发动机进气歧管中的燃料搅拌喷出的碳氢化合物可以被AIS HC捕集器吸附。在导管内位于燃料箱与燃料蒸气滤罐之间的燃料箱隔离阀(诸如图2中的FTIV 252)可以维持在关闭位置。位于将燃料蒸气滤罐联接到发动机进气歧管的冲洗管线内的滤罐冲洗阀(诸如图2中的CPV 262)可以维持在关闭位置。位于将燃料蒸气滤罐联接到大气的通风管线内的滤罐通风阀(诸如图2中的CVV 297)可以维持在打开位置。由发动机气缸中的燃烧产生的发动机扭矩可以用于推进车辆。
如果确定满足用于发起AIS HC捕集器诊断的状况，则在406处，该程序包括使发动机以预定速度(例如，预定RPM)不加燃料旋转或转动。发动机不加燃料旋转可以导致发动机进气系统和发动机气缸中存在的任何未燃烧和未吸附的燃料蒸气经由排气道被引导到大气。由于通过发动机旋转在进气歧管中形成较低压力，所以环境空气可以经由进气节气门进入发动机进气歧管并且流到排气道带走HC蒸气。发动机不加燃料旋转可以包括使发动机经由马达(诸如图1中的马达120)旋转，其中马达可以经由车载电池(诸如图1中的能量存储装置150)供电。在非混合动力车辆中，发动机可以经由车辆的起动机马达和电池旋转。可以经由马达将发动机转速控制到预定速度。预定发动机转速可以包括通过发动机进气歧管和发动机气缸再生强劲气流的速度，该强劲气流能够在发动机转动时移除任何HC蒸气。在一个示例中，预定速度可以低于500rpm。
当HC蒸气通过排气道引导到大气时，HC蒸气与环境空气一起流过排气氧传感器(诸如图2中的加热型排气氧传感器237)。在408处，可以经由加热型排气氧(HEGO)传感器来估计排气空燃比(AFR)。由于通过HEGO传感器的气流中存在HC蒸气，所以排气AFR可以被估计为富于化学计量AFR。化学计量AFR表示1:1的空燃比，并且富于化学计量AFR表示与空气相比更高的燃料部分(蒸气)。
在410处，该程序包括确定由HEGO传感器估计的AFR是否稀于化学计量AFR。稀于化学计量AFR表示与燃料相比更高的空气部分。一旦全部体积的未燃烧和未吸附的HC蒸气经由排气道引导到大气，当发动机不加燃料旋转时，环境空气(没有HC蒸气存在)就可以经由HEGO传感器流动。因此，由排气气流中HC蒸气的存在引起的富于化学计量AFR可能变为稀于化学计量AFR。
如果确定由HEGO传感器估计的AFR未稀于化学计量AFR，则可以推断出在排气气流中存在HC蒸气，从而导致AFR保持富于化学计量AFR。富于化学计量AFR表示与空气相比更高的燃料部分。在411处，发动机继续转动使得空气继续经由发动机气缸从进气歧管流到排气道带走HC蒸气，直到全部体积的捕集蒸气被移除为止。如果确定AFR稀于化学计量AFR，则可以推断出来自发动机进气歧管和气缸的全部体积的被捕集的HC蒸气已被移除到大气中并且环境空气(没有HC蒸气)流过排气道。一旦从发动机系统中移除捕集的HC蒸气，在412处，控制器就可以向马达发送信号以使发动机停止旋转。通过这种方式，通过从发动机气缸中移除所有捕集的碳氢化合物(经由稀于化学计量的排气AFR确认)，可以确保被捕集在发动机气缸和进气歧管中的HC不会影响AIS HC捕集器诊断。
在414处，控制器可以向联接到FTIV的致动器发送信号以关闭FTIV。因为在AIS HC捕集器诊断期间发动机处于非燃烧状况，所以FTIV可能处于打开位置以允许在燃料箱中产生的燃料蒸气流到其中可以吸附蒸气的蒸气滤罐。如果FTIV处于关闭位置，则可以将FTIV的位置维持关闭。通过关闭FTIV阀，燃料箱可以与燃料蒸气滤罐和发动机进气歧管隔离。
在416处，可以激活燃料泵(诸如图2中的燃料泵221)以在燃料箱中产生蒸气。控制器可以向联接到燃料泵的致动器发送信号以激活泵。当燃料泵操作时，燃料箱中的燃料可能被搅动，从而导致燃料汽化，由此在燃料箱中形成燃料蒸气。因为FTIV关闭，所以燃料箱与剩余的发动机部件隔离，并且燃料蒸气可能不会从燃料箱中逸出，由此导致燃料箱压力增加。
在417处，该程序包括确定经由联接到燃料箱的燃料箱压力传感器(诸如图2中的FTPT 291)估计的燃料箱压力是否高于阈值压力。阈值压力可以对应于如果被引导到AISHC捕集器则可以使捕集器饱和的燃料蒸气的体积。可以基于AIS HC捕集器的吸附容量来校准阈值压力。在一个示例中，阈值压力可以为6英寸水柱。如果确定燃料箱压力低于阈值压力，则在418处，可以继续操作燃料泵以产生燃料蒸气。如果确定燃料箱压力高于阈值压力，则可以推断出已经产生了期望使AIS HC捕集器饱和的燃料蒸气量，并且不期望进一步产生燃料蒸气。在419处，控制器可以向联接到燃料泵的致动器发送信号以停止操作燃料泵。
在420处，控制器可以向联接到FTIV的致动器和联接到CPV的致动器中的每一者发送信号以分别打开FTIV和CPV。通过打开FTIV和CPV，在燃料箱中产生的燃料蒸气可以经由燃料蒸气滤罐和冲洗管线从燃料箱引导到发动机进气歧管。控制器可以向联接到CVV的致动器发送信号以将CVV致动到关闭位置。当CVV关闭时，燃料蒸气可能不会经由通风管线逸出到大气中。较小部分的燃料蒸气可以被燃料蒸气滤罐吸附，而剩余的较大部分的燃料蒸气可以被引导到发动机进气歧管。当FTIV和CPV打开并且CVV关闭时，可以起动计时器。计时器记录自从发起从燃料箱到进气歧管的燃料蒸气引导以来经过的持续时间。
在421处，该程序包括确定自从发起燃料蒸气引导以来经过的时间是否高于阈值持续时间。可以基于全部体积的燃料蒸气从燃料箱流到进气歧管并且被AIS HC捕集器吸附所需的时间来校准阈值持续时间。在一个示例中，阈值持续时间可以是30秒。如果确定经过的时间短于阈值持续时间，则可以推断出可能需要附加的时间来使AISHC捕集器吸附燃料蒸气并且可以维持当前的发动机状况。
如果确定自从发起燃料蒸气引导以来经过的时间高于阈值持续时间，则可以推断出从燃料箱引导的燃料蒸气可以被AIS HC捕集器吸附。通过这种方式，通过将FTIV致动到关闭位置，操作联接到燃料箱的燃料泵直到燃料箱中的燃料蒸气压力增加到阈值压力为止，然后将燃料蒸气从燃料箱引导到AIS HC捕集器，该捕集器可能被碳氢化合物饱和。
在424处，进气节气门可以被致动到全闭位置，使得环境空气可以不经由进气节气门进入发动机进气歧管。在426处，控制器可以向马达发送信号以使发动机在预定发动机转速下不加燃料转动。当发动机转动时，保留在发动机进气歧管中的任何未吸附的燃料蒸气可以经由发动机气缸被引导到发动机排气歧管。在428处，可以经由容纳在排气道中的HEGO传感器来估计排气空燃比(AFR)。当燃料蒸气流过HEGO时，排气AFR可以被HEGO传感器估计为富于化学计量AFR。
在430处，该程序包括确定由HEGO传感器估计的AFR是否稀于化学计量AFR。一旦全部体积的未吸附的HC蒸气经由排气道被引导到大气，当发动机不加燃料旋转时，发动机系统中剩余的空气(没有HC蒸气存在)就可以经由HEGO传感器流动。因此，由排气气流中HC蒸气的存在引起的富于化学计量AFR可能变为稀于化学计量AFR。
如果确定由HEGO传感器估计的AFR未稀于化学计量AFR，则可以推断出在排气气流中存在HC蒸气，从而导致AFR保持富于化学计量AFR。在432处，发动机在节气门关闭的情况下继续转动使得移除未吸附的HC蒸气。如果确定AFR稀于化学计量AFR，则可以推断出来自发动机进气歧管的全部体积的被捕集的HC蒸气已被移除到大气中并且空气(没有HC蒸气)流过排气道。一旦HEGO传感器读数变为稀于化学计量AFR，在434处，控制器就可以向节流板发送信号以完全打开进气节气门(打开到全开节气门位置)，由此允许环境空气经由进气节气门流入发动机进气歧管。此外，控制器可以向联接到CPV的致动器发送信号以将CPV致动到全闭位置。通过关闭CPV并将燃料泵维持在停用状况，可以停止从燃料箱向进气歧管引导任何附加燃料蒸气。
当发动机旋转时，随着环境空气流过容纳AIS HC捕集器的发动机进气歧管时，进气歧管压力然后可以刺激来自AIS HC捕集器的碳氢化合物的解吸。来自进气节气门的环境气流可以经由排气歧管将解吸的HC引导到大气。
在436处，可以经由容纳在排气道中的HEGO传感器来估计排气空燃比(AFR)。在438处，该程序包括确定排气AFR是否从稀于化学计量AFR变为富于化学计量AFR。当HC流过容纳在排气道中的HEGO传感器时，由HEGO传感器估计的排气AFR可以从稀于化学计量AFR变为富于化学计量AFR。如果确定排气AFR从稀于化学计量AFR变为富于化学计量AFR，则可以推断出AIS HC捕集器能够吸附HC(燃料蒸气)并且还可以当环境空气在进气歧管压力状况下流过HC捕集器时解吸HC。通过这种方式，AIS HC捕集器可以通过使发动机不加燃料转动起动并且将节气门致动到全开位置以经由AIS HC捕集器使环境空气流到发动机排气歧管来主动地冲洗。在从HC捕集器解吸HC之前，通过从发动机系统中移除所有未解吸的燃料蒸气(经由稀于化学计量的排气AFR确认)，可以确保通过HC经由排气道从AIS HC捕集器流到大气(而不是来自未扩散的燃料蒸气)引起富于化学计量的排气AFR。在440处，该程序包括指示AIS HC捕集器未劣化。
然而，如果确定即使环境空气被引导通过AIS HC捕集器，排气AFR也不会变为富于化学计量AFR，则可以推断出不会从AIS HC捕集器解吸HC。在一个示例中，当来自燃料箱的燃料蒸气被引导到HC捕集器时，HC捕集器可能不能吸附燃料蒸气。在442处，可以设定指示AIS HC捕集器的劣化的诊断代码(标志)。
因为AIS HC捕集器劣化，所以在444处，可以调整后续发动机循环期间的发动机操作。在一个示例中，在驱动循环完成时，发动机可以不加燃料转动以将进气系统中的任何剩余燃料蒸气经由发动机气缸引导到排气催化剂。可以在催化剂中处理蒸气。如果燃料蒸气保留在发动机气缸中，则蒸气可能在后续发动机循环期间燃烧。通过这种方式，可以在AISHC捕集器劣化的状况期间移除进气系统中的燃料蒸气。
在全部体积的解吸HC流过排气道之后，HEGO传感器读数可以从富于化学计量变为稀于化学计量AFR。在446处，完成诊断程序并且发动机可以不再旋转。控制器可以向对发动机提供动力的马达发送信号以使发动机停止旋转，并且车辆可以返回到钥匙关断状况。在一个示例中，在车辆钥匙关断状况期间，FTIV可以维持在打开位置，CVV可以维持在打开位置，并且CPV可以维持在关闭位置。
通过这种方式，在发动机关闭状况期间，通过选择性地将燃料蒸气从燃料箱引导到进气歧管，可以使联接到发动机的进气歧管的进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器饱和，可以停止向进气歧管引导燃料蒸气，然后可以主动地冲洗AIS HC捕集器。在主动冲洗AIS HC捕集器期间，响应于发动机的排气系统中的空燃比稀于化学计量，可以指示AIS HC捕集器劣化。
图5示出了示例性时间线500，其示出了对联接到发动机进气歧管的进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器(诸如图2的AIS HC捕集器224)的诊断。水平(x轴)表示时间，并且垂直标记t0至t7表示用于诊断AIS HC捕集器的程序中的重要时间。
第一曲线图(线502)示出了发动机转速随时间的变化。可以通过燃烧发动机气缸中的空气和燃料或者通过操作联接到混合动力电动车辆(HEV)的电动马达来使发动机旋转。第二曲线图(线504)示出了HEV电动马达的操作。第三曲线图(线506)示出了容纳在将燃料蒸气滤罐联接到大气的通风管线中的滤罐通风阀(诸如图2中的CVV 297)的位置。第四曲线图(线507)示出了容纳在将燃料蒸气滤罐联接到发动机进气歧管的冲洗管线中的滤罐冲洗阀(诸如图2中的CPV 262)的位置。第五曲线图(线508)示出了容纳在将燃料箱联接到燃料蒸气滤罐的导管中的燃料箱隔离阀(诸如图2中的FTIV 252)的位置。第六曲线图(线510)示出了经由燃料箱压力传感器(诸如图2中的FTPT 291)估计的燃料箱压力。虚线509示出了阈值燃料箱压力，高于该阈值燃料箱压力，在燃料箱中产生的燃料蒸气量足以使AIS HC捕集器饱和。第七曲线图(线512)示出了经由联接到排气道的氧传感器(诸如图2中的氧传感器237)估计的排气空燃比(AFR)。虚线511示出了化学计量排气AFR(空燃比为1:1)。第八曲线图(线514)示出了联接到发动机进气歧管的节气门的位置。第九曲线图(线516)示出了联接到燃料箱的燃料泵的操作。第十曲线图(线518)示出了指示AIS HC捕集器劣化的诊断标志的位置。
在时间t1之前，发动机通过燃烧驱动并且旋转以用于车辆推进。HEV机器并未操作用于发动机旋转或车辆推进。进气节气门与扭矩要求成比例地部分打开。燃料泵操作以经由燃料喷射器将燃料从燃料箱供应到发动机气缸。FTPT估计当燃料泵操作时由于燃料箱中的燃料汽化而形成的燃料箱压力。平均排气空燃比将AFR有波动的化学计量保持在富于化学计量与稀于化学计量之间。CPV和FTIV维持在关闭位置，将燃料箱和燃料蒸气滤罐与进气歧管隔离，同时CVV可以维持在打开位置。因为未对AIS HC捕集器执行诊断，所以标志维持在关闭位置。
在时间t1，通过暂停燃料泵的操作并且还通过禁用发动机气缸的火花来关闭发动机。控制器向FTIV发送信号以将FTIV致动到打开位置以将来自燃料箱的任何燃料蒸气引导到燃料蒸气滤罐。在时间t1和t2之间，发动机维持在关闭状况。当燃料蒸气从燃料箱中移除时，燃料箱压力降低。
在时间t2，在从时间t1发动机关闭以来经过阈值持续时间之后，通过唤醒控制器来发起对AIS HC捕集器的诊断。控制器向HEV机器发送信号以使发动机以第一发动机转速不加燃料转动。当发动机旋转时，存在于发动机进气系统和发动机气缸中的任何未燃烧和未吸附(残余)燃料蒸气经由排气道被引导到大气。由于通过发动机旋转在进气歧管中形成较低压力，所以环境空气可以经由部分打开的进气节气门进入发动机进气歧管并且流到排气道带走燃料蒸气。在时间t2和t3之间，当燃料蒸气流过排气道时，排气AFR被估计为富于化学计量。
在时间t3，响应于排气AFR从富于化学计量变为稀于化学计量，推断出残余燃料蒸气已经由排气歧管从发动机系统中移除。控制器向HEV机器发送信号以暂停发动机旋转。控制器向燃料泵发送信号以激活燃料泵。通过将FTIV致动到关闭位置来隔离燃料箱。在时间t3和t4之间，当燃料泵在隔离的燃料箱中操作时，产生燃料蒸气。用于燃料蒸气产生的燃料泵的操作速度高于用于向燃料喷射器供应燃料的燃料泵的操作速度(诸如在时间t1之前)。由于燃料蒸气产生，所以燃料箱压力增加。
在时间t4，响应于燃料箱压力增加到高于阈值压力509，推断出在燃料箱中产生了足够的燃料蒸气以使AIS HC捕集器饱和。阈值压力509通过控制器基于AIS HC捕集器的吸附容量来校准。响应于燃料箱压力增加到阈值509以上，控制器向燃料泵发送信号以暂停燃料泵的操作。控制器向联接到CPV的致动器和联接到FTIV的致动器中的每一者发送信号以打开相应的阀门(CPV和FTIV)。控制器还向联接到CVV的致动器发送信号以关闭CVV。通过打开FTIV和CPV，在燃料箱中产生的燃料蒸气经由燃料蒸气滤罐和滤罐冲洗管线引导到进气歧管。当CVV关闭时，蒸气不能经由滤罐通风管线逸出到大气中。在时间t4和t5之间，当燃料蒸气从燃料箱流到发动机进气歧管时，燃料箱压力降低。在到达进气歧管时，燃料蒸气被AIS HC捕集器吸附。
在时间t5，推断出AIS HC捕集器吸附燃料蒸气已经过了阈值持续时间。控制器向HEV机器发送信号以使发动机以预定速度旋转。控制器还向节流板发送信号以完全关闭节气门。通过使发动机转动且节气门关闭，环境空气不会经由进气节气门进入发动机进气歧管，并且因此没有空气来解吸被吸附在AIS HC捕集器上的燃料蒸气。在时间t5和t6之间，保留在进气歧管中的未吸附的燃料蒸气经由发动机气缸和排气道被引导到大气。当燃料蒸气流过排气道时，经由排气氧传感器估计的AFR富于化学计量AFR。
在时间t6，响应于AFR从富于化学计量变为稀于化学计量，推断出全部体积的未吸附的燃料蒸气已经由排气道逸出到大气中。控制器向节流板发送信号以完全打开节气门。随着发动机转动，节气门被致动到全开位置，环境空气进入发动机进气歧管。此外，控制器向联接到CPV的致动器发送信号以关闭CPV。在时间t6和t7之间，当环境空气在压力下流过AIS HC捕集器时，吸附的碳氢化合物被解吸并经由排气道引导到大气。当CPV关闭时，解吸的碳氢化合物不能进入冲洗管线。由于排气流中存在解吸的碳氢化合物，所以排气AFR从稀于化学计量AFR变为富于化学计量AFR。基于AFR到富于化学计量AFR的变化，推断出AIS HC捕集器最佳地操作并且能够吸附和解吸碳氢化合物。因为AIS HC捕集器未劣化，所以标志维持在关闭状态。
在时间t7，响应于AFR从富于化学计量AFR变为稀于化学计量AFR，推断出全部体积的解吸的碳氢化合物已经被引导到大气中并且诊断程序完成。控制器向HEV马达发送信号以使发动机停止转动。进气节气门被致动到发起诊断程序之前(诸如在时间t2之前)的节气门位置。在时间t7之后，不使用发动机扭矩和/或机器扭矩推进车辆，并且发动机维持在关闭状况直到后续的车辆钥匙接通为止。
然而，在t6和t7之间，即使环境空气被引导通过AIS HC捕集器，如果观察到AFR仍然稀于化学计量AFR(如虚线513所示)，则可以推断出AIS HC捕集器不能根据需要进行冲洗。排气气流中缺乏碳氢化合物也可能指示AIS HC捕集器在时间t4和t5期间不能吸附燃料蒸气。因此，在时间t6和t7之间，如虚线518所示，将设定指示AIS HC捕集器劣化的标志。
通过这种方式，诸如排气氧气传感器等现有发动机部件可以用于诊断AIS HC捕集器。使用产生的燃料蒸气执行诊断的技术效果是可以在发动机关闭状况期间定期执行诊断程序而不必等待合适的发动机工况。总之，通过定期监测AIS HC捕集器的健康状况，可以减少流出物排放。
一种示例性发动机方法包括：在发动机不加燃料转动起动期间，通过将燃料蒸气引导到位于所述发动机的进气口中的吸附剂材料且使联接到所述发动机进气口的节气门处于关闭位置并且基于在打开所述节气门时所述发动机的排气系统中的空燃比状态来指示所述吸附剂材料劣化的存在或不存在来测试所述吸附剂材料的劣化。在任何前述示例中，另外地或可选地，位于所述发动机进气口中的所述吸附剂材料包括进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器，其在所述节气门下游联接到所述发动机进气口，并且其中所述吸附剂材料包括碳、活性炭或沸石中的一种或多种。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述燃料蒸气从联接到燃料箱的蒸发排放控制系统引导到所述吸附剂，并且其中通过操作联接到所述燃料箱的燃料泵产生所述燃料蒸气，所述方法还包括在产生所述燃料蒸气之前通过将容纳在导管中的燃料箱隔离阀(FTIV)致动到关闭位置来隔离所述燃料箱，所述导管将所述燃料箱联接到所述蒸发排放控制系统的蒸气滤罐。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括在产生所述燃料蒸气之前，使所述发动机不加燃料转动直到所述排气空燃比稀于化学计量空燃比为止。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，将燃料蒸气引导到所述吸附剂材料包括：经由联接到所述燃料箱的燃料箱压力传感器来估计所述燃料箱中的蒸气压力，并且响应于所述蒸气压力增加到高于阈值压力，关闭所述节气门，打开所述FTIV，打开容纳在将所述蒸气滤罐联接到所述发动机进气口的通道中的滤罐冲洗阀(CPV)，关闭容纳在将所述蒸气滤罐联接到大气的通道中的滤罐通风阀(CVV)，并将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述发动机进气口。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括在将所述燃料蒸气引导到所述吸附剂材料时，允许所述燃料蒸气停留在所述发动机进气口中持续一定的阈值持续时间，并且在经过所述阈值持续时间之后，使所述发动机不加燃料转动且所述节气门关闭直到所述排气空燃比稀于化学计量空燃比为止，然后将所述节气门打开到全开位置。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述吸附剂材料的劣化存在的指示响应于当打开所述节气门同时使所述发动机不加燃料转动时所述排气空燃比从稀于化学计量空燃比变为富于稀于化学计量空燃比。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述吸附剂材料的劣化不存在的指示响应于在打开所述节气门同时使所述发动机不加燃料转动起动时所述排气空燃比保持稀于化学计量空燃比。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述发动机联接到车辆，并且其中所述发动机不加燃料转动起动包括当所述车辆处于钥匙关断状况时使所述发动机经由电动马达转动。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，经由联接到所述发动机的所述排气系统的加热型排气氧传感器来估计所述排气空燃比。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括在紧接的后续发动机操作期间，响应于吸附剂材料劣化的指示，在紧接的后续发动机循环完成时，使所述发动机不加燃料转动以将燃料蒸气经由发动机气缸从所述发动机进气口引导到联接到所述排气系统的一种或多种催化剂。另一种示例发动机方法包括：在发动机关闭状况期间，通过将燃料蒸气从燃料箱引导到所述发动机的进气歧管来使联接到所述进气歧管的进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器饱和；停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气，然后主动地冲洗所述AIS HC捕集器；并且响应于所述发动机的排气系统中的空燃比在所述AIS HC捕集器的所述主动冲洗期间稀于化学计量而指示所述AIS HC捕集器劣化。在任何前述示例中，另外地或可选地，使所述AIS HC捕集器饱和包括：将容纳在导管中的燃料箱隔离阀(FTIV)致动到关闭位置，所述导管将所述燃料箱联接到蒸发排放控制系统的蒸气滤罐；操作联接到所述燃料箱的燃料泵直到所述燃料箱中的燃料蒸气压力增加到阈值压力为止；然后将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述AIS HC捕集器。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述AIS HC捕集器包括打开所述FTIV，打开容纳在将所述蒸气滤罐联接到所述进气歧管的通道中的滤罐冲洗阀(CPV)，并关闭容纳在将所述蒸气滤罐联接到大气的通道中的滤罐通风阀(CVV)，并且其中停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气包括关闭所述CPV。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述方法还包括在停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气之后，使所述发动机不加燃料转动起动，将所述AIS HC捕集器上游的联接到所述进气歧管的节气门致动到关闭位置，经由联接到所述排气系统的发动机排气歧管的氧传感器来监测排气空燃比，并且响应于所述排气空燃比稀于化学计量空燃比，主动地冲洗所述AIS HC捕集器。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，主动地冲洗所述AIS HC捕集器包括使所述发动机不加燃料转动起动，并且将所述节气门致动到全开位置以使环境空气经由所述AIS HC捕集器流到所述发动机排气歧管。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述发动机推进包括自主车辆和/或混合动力车辆的车辆，并且其中所述发动机在车辆钥匙关断状况期间经由电动马达转动起动。
在又一个示例中，一种系统包括：车辆，其包括自主车辆和/或混合动力车辆；电机；发动机，其包括进气道和排气道；进气节气门，其联接到所述进气道；燃料蒸气滤罐，其经由滤罐冲洗阀(CPV)选择性地联接到所述发动机进气道；燃料箱，其向所述发动机供应燃料，所述燃料箱经由燃料箱隔离阀(FTIV)选择性地联接到所述燃料蒸气滤罐；燃料泵，其容纳在所述燃料箱中；进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器，其位于所述发动机进气道中；加热型排气氧(HEGO)传感器，其联接到所述排气道；和控制器，其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机关闭状况期间执行时使所述控制器：通过关闭所述FTIV来隔离所述燃料箱并操作所述燃料泵产生燃料蒸气，通过打开所述FTIV和所述CPV将产生的燃料蒸气引导到所述AIS HC捕集器，使所述发动机经由所述电机不加燃料转动并在停止向所述AIS HC捕集器引导燃料蒸气之后将所述节气门打开到全开位置，并且响应于排气空燃比稀于化学计量空燃比，指示所述AIS HC捕集器劣化。在任何前述示例中，另外地或可选地，停止向所述AIS HC捕集器引导燃料蒸气包括停止所述燃料泵的操作并关闭所述CPV。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述控制器还包括用于进行以下项的指令：在所述发动机转动且节气门全开期间，响应于所述排气空燃比富于化学计量空燃比，指示所述AIS HC捕集器没有劣化。
注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以结合各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文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以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以所示顺序执行、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所述的示例性实施例的特征和优点所需要的，而是为了便于说明和描述而提供。所示的动作、操作和/或功能的一个或多个可以取决于所使用的特定策略而重复地执行。此外，所述动作、操作和/或功能可以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，其中所述动作通过执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令结合电子控制器来执行。
应当明白的是，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，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、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/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别指出被视为新颖的和非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一种”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这样元件的并入，从而既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过当前权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而被要求保护。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、等同或不同都被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种方法包括：在发动机不加燃料转动起动期间，通过将燃料蒸气引导到位于所述发动机的进气口中的吸附剂材料且使联接到所述发动机进气口的节气门处于关闭位置并且基于在打开所述节气门时所述发动机的排气系统中的空燃比状态来指示所述吸附剂材料劣化的存在或不存在来测试所述吸附剂材料的劣化。
根据实施例，位于所述发动机进气口中的所述吸附剂材料包括进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器，其在所述节气门下游联接到所述发动机进气口，并且其中所述吸附剂材料包括碳、活性炭或沸石中的一种或多种。
根据实施例，所述燃料蒸气从联接到燃料箱的蒸发排放控制系统引导到所述吸附剂，并且其中通过操作联接到所述燃料箱的燃料泵产生所述燃料蒸气，所述方法还包括在产生所述燃料蒸气之前通过将容纳在导管中的燃料箱隔离阀(FTIV)致动到关闭位置来隔离所述燃料箱，所述导管将所述燃料箱联接到所述蒸发排放控制系统的蒸气滤罐。
根据实施例，本发明的特征还在于，在产生所述燃料蒸气之前，使所述发动机不加燃料转动直到所述排气空燃比稀于化学计量空燃比为止。
根据实施例，本发明的特征还在于，将燃料蒸气引导到所述吸附剂材料包括：经由联接到所述燃料箱的燃料箱压力传感器来估计所述燃料箱中的蒸气压力，并且响应于所述蒸气压力增加到高于阈值压力，关闭所述节气门，打开所述FTIV，打开容纳在将所述蒸气滤罐联接到所述发动机进气口的通道中的滤罐冲洗阀(CPV)，关闭容纳在将所述蒸气滤罐联接到大气的通道中的滤罐通风阀(CVV)，并将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述发动机进气口。
根据实施例，本发明的特征还在于，在将所述燃料蒸气引导到所述吸附剂材料时，允许所述燃料蒸气停留在所述发动机进气口中持续一定的阈值持续时间，并且在经过所述阈值持续时间之后，使所述发动机不加燃料转动且所述节气门关闭直到所述排气空燃比稀于化学计量空燃比为止，然后将所述节气门打开到全开位置。
根据实施例，本发明的特征还在于，所述吸附剂材料的劣化存在的指示响应于当打开所述节气门同时使所述发动机不加燃料转动时所述排气空燃比从稀于化学计量空燃比变为富于稀于化学计量空燃比。
根据实施例，本发明的特征还在于，所述吸附剂材料的劣化不存在的指示响应于在打开所述节气门同时使所述发动机不加燃料转动起动时所述排气空燃比保持稀于化学计量空燃比。
根据实施例，所述发动机联接到车辆，并且其中所述发动机不加燃料转动起动包括当所述车辆处于钥匙关断状况时使所述发动机经由电动马达转动。
根据实施例，经由联接到所述发动机的所述排气系统的加热型排气氧传感器来估计所述排气空燃比。
根据实施例，本发明的特征还在于，在紧接的后续发动机操作期间，响应于吸附剂材料劣化的指示，在紧接的后续发动机循环完成时，使所述发动机不加燃料转动以将燃料蒸气经由发动机气缸从所述发动机进气口引导到联接到所述排气系统的一种或多种催化剂。
根据本发明，一种发动机方法包括：在发动机关闭状况期间，通过选择性地将燃料蒸气从燃料箱引导到所述发动机的进气歧管来使联接到所述进气歧管的进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器饱和；停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气，然后主动地冲洗所述AIS HC捕集器；并且响应于所述发动机的排气系统中的空燃比在所述AIS HC捕集器的所述主动冲洗期间稀于化学计量而指示所述AIS HC捕集器劣化。
根据实施例，使所述AIS HC捕集器饱和包括：将容纳在导管中的燃料箱隔离阀(FTIV)致动到关闭位置，所述导管将所述燃料箱联接到蒸发排放控制系统的蒸气滤罐；操作联接到所述燃料箱的燃料泵直到所述燃料箱中的燃料蒸气压力增加到阈值压力为止；然后将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述AIS HC捕集器。
根据实施例，本发明的特征还在于，将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述AIS HC捕集器包括打开所述FTIV，打开容纳在将所述蒸气滤罐联接到所述进气歧管的通道中的滤罐冲洗阀(CPV)，并关闭容纳在将所述蒸气滤罐联接到大气的通道中的滤罐通风阀(CVV)，并且其中停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气包括关闭所述CPV。
根据实施例，本发明的特征还在于，在停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气之后，使所述发动机不加燃料转动起动，将所述AIS HC捕集器上游的联接到所述进气歧管的节气门致动到关闭位置，经由联接到所述排气系统的发动机排气歧管的氧传感器来监测排气空燃比，并且响应于所述排气空燃比稀于化学计量空燃比，主动地冲洗所述AIS HC捕集器。
根据实施例，本发明的特征还在于，主动地冲洗所述AIS HC捕集器包括使所述发动机不加燃料转动起动，并且将所述节气门致动到全开位置以使环境空气经由所述AIS HC捕集器流到所述发动机排气歧管。
根据实施例，所述发动机推进包括自主车辆和/或混合动力车辆的车辆，并且其中所述发动机在车辆钥匙关断状况期间经由电动马达转动起动。
根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：车辆，其包括自主车辆和/或混合动力车辆；电机；发动机，其包括进气道和排气道；进气节气门，其联接到所述进气道；燃料蒸气滤罐，其经由滤罐冲洗阀(CPV)选择性地联接到所述发动机进气道；燃料箱，其向所述发动机供应燃料，所述燃料箱经由燃料箱隔离阀(FTIV)选择性地联接到所述燃料蒸气滤罐；燃料泵，其容纳在所述燃料箱中；进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器，其位于所述发动机进气道中；加热型排气氧(HEGO)传感器，其联接到所述排气道；和控制器，其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机关闭状况期间执行时使所述控制器：通过关闭所述FTIV来隔离所述燃料箱并操作所述燃料泵产生燃料蒸气，通过打开所述FTIV和所述CPV将产生的燃料蒸气引导到所述AIS HC捕集器，使所述发动机经由所述电机不加燃料转动并在停止向所述AIS HC捕集器引导燃料蒸气之后将所述节气门打开到全开位置，并且响应于排气空燃比稀于化学计量空燃比，指示所述AIS HC捕集器劣化。
根据实施例，本发明的特征还在于，停止向所述AIS HC捕集器引导燃料蒸气包括停止所述燃料泵的操作并关闭所述CPV。
根据实施例，所述控制器还包括用于进行以下项的指令：在所述发动机转动且节气门全开期间，响应于所述排气空燃比富于化学计量空燃比，指示所述AIS HC捕集器没有劣化。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：
在发动机不加燃料转动起动期间，通过将燃料蒸气引导到位于所述发动机的进气口中的吸附剂材料且使联接到所述发动机进气口的节气门处于关闭位置，并且基于在打开所述节气门时所述发动机的排气系统中的空燃比状态来指示所述吸附剂材料劣化的存在或不存在，来测试所述吸附剂材料的劣化。
2.如权利要求1所述的方法，其中位于所述发动机进气口中的所述吸附剂材料包括进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器，所述捕集器在所述节气门下游联接到所述发动机进气口，并且其中所述吸附剂材料包括碳、活性炭或沸石中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述燃料蒸气从联接到燃料箱的蒸发排放控制系统引导到所述吸附剂，并且其中通过操作联接到所述燃料箱的燃料泵产生所述燃料蒸气，所述方法还包括在产生所述燃料蒸气之前通过将容纳在导管中的燃料箱隔离阀(FTIV)致动到关闭位置来隔离所述燃料箱，所述导管将所述燃料箱联接到所述蒸发排放控制系统的蒸气滤罐。
4.如权利要求3所述的方法，其还包括：在产生所述燃料蒸气之前使所述发动机不加燃料转动直到所述排气空燃比稀于化学计量空燃比，所述排气空燃比经由联接到所述发动机的所述排气系统的加热型排气氧传感器来估计。
5.如权利要求3所述的方法，其中将燃料蒸气引导到所述吸附剂材料包括：经由联接到所述燃料箱的燃料箱压力传感器来估计所述燃料箱中的蒸气压力，并且响应于所述蒸气压力增加到高于阈值压力，关闭所述节气门，打开所述FTIV，打开容纳在将所述蒸气滤罐联接到所述发动机进气口的通道中的滤罐冲洗阀(CPV)，关闭容纳在将所述蒸气滤罐联接到大气的通道中的滤罐通风阀(CVV)，并将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述发动机进气口。
6.如权利要求1所述的方法，其还包括：在将所述燃料蒸气引导到所述吸附剂材料时，允许所述燃料蒸气停留在所述发动机进气口中持续一定的阈值持续时间，并且在经过所述阈值持续时间之后，使所述发动机不加燃料转动且所述节气门关闭直到所述排气空燃比稀于化学计量空燃比为止，然后将所述节气门打开到全开位置。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述吸附剂材料的劣化存在的指示响应于当打开所述节气门同时使所述发动机不加燃料转动时所述排气空燃比从稀于化学计量空燃比变为富于稀于化学计量空燃比。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述吸附剂材料的劣化不存在的指示响应于在打开所述节气门同时使所述发动机不加燃料转动起动时所述排气空燃比保持稀于化学计量空燃比。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机联接到车辆，并且其中所述发动机不加燃料转动起动包括当所述车辆处于钥匙关断状况时使所述发动机经由电动马达转动。
10.如权利要求1所述的方法，其还包括：在紧接的后续发动机操作期间，响应于吸附剂材料劣化的指示，在紧接的后续发动机循环完成时，使所述发动机不加燃料转动以将燃料蒸气经由发动机气缸从所述发动机进气口引导到联接到所述排气系统的一种或多种催化剂。
11.一种系统，其包括：
车辆，其包括自主车辆和/或混合动力车辆；
电机；
发动机，其包括进气道和排气道；
进气节气门，其联接到所述进气道；
燃料蒸气滤罐，其经由滤罐冲洗阀(CPV)选择性地联接到所述发动机进气道；
燃料箱，其向所述发动机供应燃料，所述燃料箱经由燃料箱隔离阀(FTIV)选择性地联接到所述燃料蒸气滤罐；
燃料泵，其容纳在所述燃料箱中；
进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器，其位于所述发动机进气道中；
加热型排气氧(HEGO)传感器，其联接到所述排气道；和
控制器，其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机关闭状况期间执行时使所述控制器：
在发动机关闭状况期间，通过选择性地将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述进气歧管来使所述AIS HC捕集器饱和；
停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气，然后主动地冲洗所述AIS HC捕集器；并且
响应于所述发动机的排气系统中的空燃比在所述AIS HC捕集器的所述主动冲洗期间稀于化学计量而指示所述AIS HC捕集器劣化。
12.如权利要求11所述的方法，其中使所述AIS HC捕集器饱和包括：将所述FTIV致动到关闭位置，操作所述燃料泵直到所述燃料箱中的燃料蒸气压力增加到阈值压力为止，然后将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述AIS HC捕集器。
13.如权利要求12所述的方法，其中将燃料蒸气从所述燃料箱引导到所述AIS HC捕集器包括：打开所述FTIV，打开所述CPV，并且关闭容纳在将所述燃料蒸气滤罐联接到大气的通道中的滤罐通风阀(CVV)，并且其中停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气包括关闭所述CPV。
14.如权利要求11所述的方法，其还包括：在停止向所述进气歧管引导所述燃料蒸气之后，使所述发动机不加燃料转动起动，将所述进气节气门致动到关闭位置，经由所述HEGO传感器监测所述排气空燃比，并且响应于所述排气空燃比稀于化学计量空燃比，主动地冲洗所述AIS HC捕集器。
15.如权利要求14所述的方法，其中主动地冲洗所述AIS HC捕集器包括：使所述发动机不加燃料转动起动，并且将所述进气节气门致动到全开位置以使环境空气经由所述AIS HC捕集器流到所述发动机排气道。
CN201910073364.5A 2018-01-29 2019-01-25 用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法 Pending CN110094280A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/882,852 2018-01-29
US15/882,852 US10605181B2 (en) 2018-01-29 2018-01-29 Systems and methods for intake system hydrocarbon trap diagnostics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110094280A true CN110094280A (zh) 2019-08-06

Family

ID=67224464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910073364.5A Pending CN110094280A (zh) 2018-01-29 2019-01-25 用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10605181B2 (zh)
CN (1) CN110094280A (zh)
DE (1) DE102019102082A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10167823B2 (en) * 2016-07-05 2019-01-01 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for indicating canister purge valve degradation
DE102020203628A1 (de) * 2020-03-20 2021-09-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Erkennen von Leckagen in Einspritzventilen
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11280280B1 (en) * 2021-03-22 2022-03-22 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for controlling reducing engine emissions
US11815041B2 (en) * 2021-09-17 2023-11-14 Ford Global Technologies, Llc Bleed canister of a vehicle evaporative emissions control system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6772536B2 (en) * 2002-06-28 2004-08-10 Saudi Arabian Oil Company Accelerated degradation evaluation method and apparatus
US7107759B2 (en) * 2003-07-11 2006-09-19 Denso Corporation Apparatus for reducing hydrocarbon emission of internal combustion engine
US9163571B2 (en) 2013-10-31 2015-10-20 Ford Global Technologies, Llc Method for purging of air intake system hydrocarbon trap
US10183660B2 (en) 2016-02-12 2019-01-22 Ford Global Technologies,Llc System and methods for purging an air intake system hydrocarbon trap to a fuel vapor canister

Also Published As

Publication number Publication date
US20190234326A1 (en) 2019-08-01
US10605181B2 (en) 2020-03-31
DE102019102082A1 (de) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110094280A (zh) 用于进气系统碳氢化合物捕集器诊断的系统和方法
US10301991B1 (en) Systems and methods for electrically heated exhaust catalyst diagnostics
US10054070B2 (en) Methods and system for diagnosing sensors by utilizing an evaporative emissions system
US9163571B2 (en) Method for purging of air intake system hydrocarbon trap
US11560823B2 (en) Systems and methods to mitigate gasoline particulate filter pressure sensor degradation
US9850832B2 (en) System and methods for preventing hydrocarbon breakthrough emissions
CN109869247A (zh) 用于在停止/起动事件期间加热车辆进气歧管的系统和方法
CN110030123A (zh) 用于车辆燃料系统和蒸发排放系统诊断的系统和方法
US10012183B2 (en) System and methods for purging residual exhaust and uncombusted fuel to an exhaust catalyst
CN109915260A (zh) 用于排气调节阀诊断的方法和系统
CN109595101A (zh) 用于具有单个δ压力传感器的蒸发排放系统和燃料系统的系统和方法
US10746135B2 (en) Systems and methods for reducing vehicle emissions
CN109915291A (zh) 用于进气空气滤清器诊断的方法和系统
US9518540B2 (en) Air intake system hydrocarbon trap purging
CN109681351A (zh) 使用电子增压器的用于gtdi发动机的蒸发排放系统诊断
CN109296479A (zh) 用于诊断车辆发动机进气歧管和排气系统的系统和方法
US20180010532A1 (en) Systems and methods for indicating canister purge valve degradation
US10040448B2 (en) Systems and methods for detection and mitigation of liquid fuel carryover in an evaporative emissions system
US10183660B2 (en) System and methods for purging an air intake system hydrocarbon trap to a fuel vapor canister
US9376969B2 (en) Air intake system hydrocarbon trap purging
CN109306912A (zh) 用于诊断车辆湿度传感器的系统和方法
CN109973232A (zh) 用于车辆燃料系统和蒸发排放系统诊断的系统和方法
CN109595102A (zh) 用于具有单个δ压力传感器的蒸发排放系统和燃料系统的系统和方法
CN109751125A (zh) 用于在车辆中进行车载发动机清洁程序的系统和方法
CN109751128A (zh) 用于燃料箱诊断的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination